向共存RAID 5奇偶校验流中合并的RAID 1镜像制造技术

本申请的各实施例涉及向共存RAID 5奇偶校验流中合并的RAID 1镜像。一种方法包括在形成第一逻辑存储单元的第一数据存储设备上的次带中存储操作系统，以及在跨形成第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备的主带中存储数据。每个主带包括存储数据的多个次带和奇偶校验带。该方法还包括从在主带内的多个次带和在第一数据存储设备上的次带中的对应的次带计算奇偶校验带，其中在第一数据存储设备上的次带与在数据存储设备阵列上的次带的大小匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对数据存储的管理，具体而言包括对独立盘的冗余阵列的使用。
技术介绍
在现代计算机系统中，对于数据可靠性和输入/输出性能的需要已经造成对在多个数据存储设备之中划分和复制数据的一系列数据存储方案的开发。这样的存储方案常被称为独立盘冗余阵列(RAID)。RAID系统通过使用特殊硬件或者软件将物理数据存储设备(比如硬盘驱动)组合成单个逻辑单元。硬件解决方案将通常地被设计为向附着的系统将其自身呈现为单个逻辑设备或者驱动，从而使得操作系统对下层阵列的技术工作不了解。备选地，软件解决方案可以被实施在操作系统中，并且将相似地向应用将RAID驱动呈现为单个设备或者驱动。驱动的最小数目和数据可靠性的水平依赖于被实施的RAID方案的类型。原有五个RAID级，其中不同RAID级使用被称为镜像、带化和纠错的一种或者多种技术。镜像涉及到向多于一个盘复制数据，带化涉及到跨多于一个盘展开数据，而纠错涉及到存储冗余数据(奇偶校验)以允许检测和可能地修复问题。RAID0阵列跨两个或者更多个盘均匀地展开数据而无奇偶校验。因而，可以认为RAID0提供带化而无任何冗余性。RAID0适合用于高性能，其中几乎没有或者没有对数据完整性的顾虑。RAID1阵列提供对两个或者更多个盘上的数据的完整和确切的复制。因而，RAID1包括完整冗余性或者镜像。RAID1的性能良好，并且可以可选的包括双工化，该双工化实现对盘的不同扇区的独立读取以进一步增加速度。RAID1的数据完整性由于在配套盘中维护的完整副本而也是良好的。一般而言，RAID3向字节级带化提供专用奇偶校验盘，RAID4向块级带化提供专用奇偶校验盘，而RAID5向块级带化提供跨所有成员盘分布的奇偶校验数据。RAID5由于它的低冗余性成本而已经受到欢迎。一般而言，用对于奇偶校验计算的硬件支持来实施RAID5。一般地需要最少三个盘以用于完整RAID5配置。RAID5对于大多数商用服务器工作负载赋予在价格与性能之间的平衡，并且通过实施被称为单方程单未知数的技术来提供单驱动容错。校验和信息被均匀地分布于所有驱动之上，并且在阵列内均匀地平衡校验和更新操作。在读取操作期间，奇偶校验块通常未被读取，因为这将是不必要的开销并且将削弱性能。然而，在对数据扇区的读取造成CRC错误(每个扇区也由CRC保护)时，奇偶校验块被读取。在这一情况下，在带(stripe)中的每个剩余数据块内和在带中的奇偶校验块内的相同相对定位中的扇区用来重建错误扇区。因此向主计算机隐藏CRC错误。同样地，如果盘在阵列中出故障，则来自幸存盘的奇偶校验块与来自幸存盘的数据块在数学上被组合以“在飞行中(onthefly)”重建出故障的驱动上的数据。然而，在RAID5中，在每个带有单个奇偶校验块时，第二驱动的故障造成全部数据丢失。对RAID级的前文讨论旨在于提供在不同RAID级中包括的特征的一般示例，而未旨在于是对RAID级的全面列举或者描述。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种方法，该方法包括在形成第一逻辑存储单元的第一数据存储设备上的次带中存储操作系统，以及在跨形成第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备的主带中存储数据，其中每个主带包括存储数据的多个次带和奇偶校验带。该方法还包括从在主带内的多个次带和在第一数据存储设备上的次带中的对应的次带计算奇偶校验带，其中在第一数据存储设备上的次带与在数据存储设备阵列上的次带的大小匹配。附图说明图1是可以根据本专利技术的一个实施例而被利用的计算机的示图。图2是根据本专利技术的一个实施例的第一逻辑数据存储单元和第二逻辑数据存储单元的配置的示图。图3是根据本专利技术的一个实施例的方法的流程图。具体实施方式本专利技术的一个实施例提供了一种方法，该方法包括在形成第一逻辑存储单元的第一数据存储设备上的次带中存储操作系统，以及在跨形成第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备的主带中存储数据，其中每个主带包括存储数据的多个次带和奇偶校验带。该方法还包括从在主带内的多个次带和在第一数据存储设备上的次带中的对应的次带计算奇偶校验带，其中在第一数据存储设备上的次带与在数据存储设备阵列上的次带的大小匹配。第一数据存储设备形成第一逻辑存储单元并且在次带中存储操作系统。由于操系统被完全地存储在第一数据存储设备上，所以计算机能够从在第一数据存储设备上的操作系统引导而未访问多个数据存储设备。优选地没有在第一数据存储设备上存储的数据带或者奇偶校验带，并且计算机系统可选地是在第一数据存储设备上存储的仅有软件。在一个优选实施例中，第一数据存储设备是计算机的第一直接附着存储子系统并且多个数据存储设备是计算机的第二直接附着存储子系统。多个数据存储设备形成包括至少三个数据存储设备的第二逻辑数据存储单元。计算机能够独立于对第一数据存储设备的访问来访问多个数据存储设备上的数据。数据被存储为包括存储数据的多个次带的主带和存储奇偶校验的奇偶校验带。奇偶校验带优选地跨第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备而被分布。可以与RAID5(5级独立盘冗余阵列)配置一致地控制和使用多个数据存储设备，不同在于从在主带内的多个次带以及也从在第一数据存储设备上的次带中的对应的次带计算奇偶校验。当在第一数据存储设备上的次带与在多个数据存储设备上的次带的大小匹配时有助于这一点。在计算将在多个数据存储设备(第二逻辑数据存储单元)上存储的奇偶校验时包括第一数据存储设备(第一逻辑数据存储单元)的次带的主要益处是向第一数据存储设备提供冗余性而无需分离的数据存储设备以镜像第一数据存储设备。另外，本专利技术的实施例允许用于操作系统的第一逻辑数据存储单元和用于数据的第二逻辑数据存储单元。在大型数据中心中，向第一数据存储设备提供冗余性而无专用数据存储设备以镜像第一数据存储设备将消除大量数据存储设备。在一个选项中，该方法可以包括响应于多个数据存储设备中的标识的数据存储设备的故障，使用第一数据存储设备以及在其它数据存储设备上的数据和奇偶校验带来重新创建在标识的数据存储设备上存储的数据带和奇偶校验带。换而言之，包括第一数据存储设备的尚未出故障的数据存储设备用来计算在出故障的数据存储设备上的次带。在已经替换了出故障的数据存储设备时，向新数据存储设备写入计算出的次带。一旦已经向新数据存储设备写入了计算出的次带，就已经向第一数据存储设备和多个数据存储设备二者恢复了冗余性。在另一选项中，该方法可以包括响应于第一数据存储设备的故障，使用在多个数据存储设备上的数据和奇偶校验次带来在新数据存储设备上重新创建操作系统。一旦已经向新数据存储设备写入了操作系统的计算出的次带，就已经向第一数据存储设备恢复了冗余性。有益地，第一数据存储设备的故障未造成失去多个数据存储设备中的冗余性。在又一选项中，该方法可以包括响应于替换第一数据存储设备上的操作系统，生成和存储将在奇偶校验带中存储的新奇偶校验数据。可以例如在将操作系统更新成新的或者打补丁的版本时替换操作系统。作为另一示例，可以通过用在操作系统的新的或者打补丁的版本上存储的新数据存储设备替换第一数据存储设备来替换操作系统。因而，必须重新计算使用旧版本而被确定和存储的奇偶校验带。一旦已经重新计算和存储了奇偶校验次带，就已经向第一数据存储设备和多个数据存储设备二者恢复了冗余性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在形成第一逻辑存储单元的第一数据存储设备上的次带中存储操作系统；在跨形成第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备的主带中存储数据，其中每个主带包括存储数据的多个次带和奇偶校验带；以及从在所述主带内的所述多个次带和在所述第一数据存储设备上的所述次带中的对应的次带计算所述奇偶校验带，其中在所述第一数据存储设备上的所述次带与在数据存储设备阵列上的所述次带的大小匹配。

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：在形成第一逻辑存储单元的第一数据存储设备上的次带中存储操作系统；在跨形成第二逻辑数据存储单元的多个数据存储设备的主带中存储数据，其中每个主带包括存储数据的多个次带和奇偶校验带；以及从在所述主带内的所述多个次带和在所述第一数据存储设备上的所述次带中的对应的次带计算所述奇偶校验带，其中在所述第一数据存储设备上的所述次带与在数据存储设备阵列上的所述次带的大小匹配。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述奇偶校验带跨所述多个数据存储设备而被分布。3.根据权利要求1所述的方法，其中没有在所述第一数据存储设备上存储的数据。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作系统是在所述第一数据存储设备上存储的仅有软件。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数据存储设备是计算机的第一直接附着存储子系统并且所述数据存储设备阵列是所述计算机的第二直接附着存储子系统。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个数据存储设备包括至少三个数据存储设备。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数据存储设备不包含用于所述多个数据存储设...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·卡达克，A·罗伯特斯，L·M·杜，C·J·哈德，
申请(专利权)人：联想企业解决方案新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG