用于棋盘RAID的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于棋盘RAID的方法和系统。一种用于存储数据的系统和方法，包括接收写数据的请求并且响应于该请求，在持久性储存器中选择一组空闲物理位置。该系统和方法还包括确定该组空闲物理位置的合计故障率、做出合计故障率小于用于持久性储存器的故障率阈值的第一确定，并且基于第一确定，利用数据的至少一部分计算奇偶校验值，并且将数据和奇偶校验值写入到该组空闲物理位置。

【技术实现步骤摘要】
用于棋盘RAID的方法和系统
本专利技术涉及数据存储领域，尤其涉及一种用于棋盘RAID的方法和系统。
技术介绍
为了防止存储系统中数据的潜在丢失，实现复制方案通常是有利的。当前的复制方案只能在存储系统内的数据无法被读取之前维持有限数量的错误。
技术实现思路
为了至少解决上述技术问题之一，本专利技术提出一种用于存储数据的方法，包括：接收写数据的请求；响应于请求：在持久性储存器中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于持久性储存器的故障率阈值的第一确定；以及基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。本专利技术还提出一种系统，包括：存储阵列，包括多个存储设备(SD)；及控制器，可操作地连接到存储阵列并且配置为：接收写数据的请求；响应于请求：在所述多个SD中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于存储阵列的故障率阈值的第一确定；基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。本专利技术还提出一种非临时性计算机可读介质，包括指令，当指令被至少一个处理器执行时，执行方法，该方法包括：接收写数据的请求；响应于请求：在持久性储存器中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于持久性储存器的故障率阈值的第一确定；基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。本专利技术还提出另一种用于存储数据的方法，包括：接收写数据的请求；响应于请求：从一组一个或多个预定的条带中选择条带，条带包括持久性储存器中的第一组空闲物理位置，其中条带与合计故障率相关联，并且其中合计故障率低于用于持久性储存器的故障率阈值；利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到第一组空闲物理位置。附图说明图1示出了根据本技术的一种实施例的系统；图2示出了根据本技术的一种实施例的数据结构；图3示出了根据本技术的一种或多种实施例的用于实现RAID故障率阈值确定的流程图；图4示出了根据本技术的一种或多种实施例的用于实现RAID写操作的流程图；图5A-5D示出了根据本技术的一种或多种实施例的例子。具体实施方式现在将参考附图详细描述本技术的具体实施例。在以下对本技术的实施例的详细描述中，阐述了各种具体细节，以便提供对本技术的更透彻理解。但是，对本领域普通技术人员显而易见的是，本技术没有这些具体细节也可以被实践。在其它情况下，众所周知的特征没有被详细描述，以避免不必要地使描述复杂化。在以下图1-5D的描述中，在本技术的各种实施例中关于图所描述的任何部件，可以等效于关于任何其它图所描述的一个或多个相同名称的部件。为简洁起见，这些部件的描述将不对每个图进行重复。因此，每个图的部件的每种实施例都通过引入被结合并且被假定为可选地存在于具有一个或多个相同名称的部件的每个其它图中。此外，根据本技术的各种实施例，图中的部件的任何描述应当被解释为可以作为关于在任何其它图中对应的相同名称部件所描述的实施例的附加、与其结合、或者代替其来实现的可选实施例。一般而言，本技术的实施例涉及利用RAID方案在存储阵列中存储数据。更具体而言，RAID方案使用关于存储装置的故障率的信息，以便选择其中要存储数据的各个存储装置上的物理位置。为了本技术的目的，如本文所使用的术语“RAID”指“独立磁盘冗余阵列”。虽然“RAID”指任何独立磁盘阵列，但是本技术的实施例可以利用任何类型的持久性存储装置来实现。图1示出了根据本技术的一种实施例的系统。如在图1中所示，系统包括一个或多个客户端(100A，100M)、RAID控制器(104)、存储器(106)、可选地，现场可编程门阵列(FPGA)(102)、以及存储阵列(108)。这些部件中的每一个在下面进行描述。在本技术的一种实施例中，客户端(100A，100M)是任何系统或在包括向RAID控制器(104)发出读请求或写请求的功能的系统上执行的过程。在本技术的一种实施例中，客户端(100A，100M)的每个可以包括处理器(未示出)、存储器(未示出)、以及持久性储存器(未示出)。在本技术的一种实施例中，RAID控制器(104)被配置为实现RAID方案，其包括以与图2-5D中所描述的实施例一致的方式将数据写入到存储阵列(108)。此外，RAID控制器包括从存储阵列(108)读取数据(包括重建数据)的功能。在本技术的一种实施例中，RAID控制器(104)包括配置为执行指令以实现本技术的一种或多种实施例的处理器，其中指令被存储在位于或可操作地连接到RAID控制器(104)的非临时性计算机可读介质(未示出)上。可替代地，RAID控制器(104)可以利用硬件来实现。本领域技术人员将理解，RAID控制器(104)可以利用软件和/或硬件的任意组合来实现。在本技术的一种实施例中，RAID控制器(104)可操作地连接到存储器(106)。存储器(106)可以是任何易失性存储器，包括但不限于，动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM、SDRSDRAM和DDRSDRAM。在本技术的一种实施例中，存储器(106)被配置为在各种数据(包括奇偶校验数据)被存储在存储阵列中之前临时存储这些数据。在本技术的一种实施例中，FPGA(102)(如果存在的话)包括为了在存储阵列(108)中存储数据的目的计算奇偶校验值(例如，P奇偶校验值，Q奇偶校验值)的功能和/或执行恢复利用RAID方案存储的损坏的数据所需的各种计算的功能。根据本技术的一种或多种实施例，RAID控制器(104)可以使用FPGA(102)来卸载各种数据的处理。在本技术的一种实施例中，存储阵列(108)包括一个或多个存储装置(SDD)。每个存储装置包括持久性存储介质。存储装置的例子包括，但不限于，磁存储器装置、光存储器装置、相变存储器装置、固态存储器装置、带驱动器、任何其它合适类型的持久性存储器装置、或其任意组合。本领域技术人员将理解，虽然图1示出了FPGA，但是本技术可以在没有FPGA的情况下实现。此外，本领域技术人员将理解，在不脱离本技术的情况下，其它部件可以代替FPGA来使用。例如，本技术可以利用(一个或多个)专用集成电路(ASIC)、(一个或多个)图形处理单元(GPU)、(一个或多个)通用处理器、能够为了在存储阵列中存储数据的目的计算奇偶校验值和/或执行恢复利用RAID方案存储的损坏数据所需的各种计算的任何其它硬件装置、包括配置为为了在存储阵列(108)中存储数据的目的计算奇偶校验值和/或执行恢复利用RAID方案存储的损坏数据所需的各种计算的硬件、固件和/或软件的组合的任何装置、或其任意组合。本领域技术人员将理解，本技术不限于在图1中示出的构造。图2示出了系统中各种部件之间的关系。在本技术的一种实施例中，RAID控制器(104)可以维护数据结构来跟踪下面关系中的一个或多个关系。在本技术的一种或多种实施例中，存储阵列中的每个物理位置(204)与逻辑地址(200)和物理地址(202)相关联。此外，对于每个物理地址(202)，RAID控制器可以跟踪以下信息：(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储数据的方法，包括：接收写数据的请求；响应于请求：在持久性储存器中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于持久性储存器的故障率阈值的第一确定；基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。

【技术特征摘要】
2016.03.31 US 15/086,4291.一种用于存储数据的方法，包括：接收写数据的请求；响应于请求：在持久性储存器中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于持久性储存器的故障率阈值的第一确定；基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。2.如权利要求1所述的方法，还包括：在做出第一确定之前：获得与持久性储存器相关联的多个个体故障率；及利用所述多个个体故障率的至少一部分确定所述故障率阈值。3.如权利要求1所述的方法，还包括：在将数据和奇偶校验值写入到所述一组物理空闲物理位置之后：获得用于持久性储存器的第二多个个体故障率；及利用第二多个个体故障率的至少一部分确定第二故障率阈值，其中第二故障率阈值与所述故障率阈值不同。4.如权利要求1所述的方法，还包括：在将数据和奇偶校验值写入到所述一组物理空闲物理位置之后和在持久性储存器的至一部分被替换之后：获得用于持久性储存器的第二多个个体故障率；及利用第二多个个体故障率的至少一部分确定第二故障率阈值，其中第二故障率阈值与所述故障率阈值不同。5.如权利要求1所述的方法，还包括：接收写第二数据的第二请求；响应于第二请求：在持久性储存器中选择第二组空闲物理位置；确定第二组空闲物理位置的第二合计故障率；做出合计故障率大于用于持久性储存器的所述故障率阈值的第二确定；基于第二确定：在持久性储存器中选择第三组空闲物理位置；确定第三组空闲物理位置的第三合计故障率；做出合计故障率小于用于持久性储存器的所述故障率阈值的第三确定；基于第三确定：利用第二数据的至少一部分计算第二奇偶校验值；及将第二数据和第二奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。6.如权利要求1所述的方法，还包括：接收写入第二数据的第二请求；响应于第二请求：在持久性储存器中选择第二组空闲物理位置；确定第二组空闲物理位置的第二合计故障率；做出合计故障率大于用于持久性储存器的所述故障率阈值的第二确定；基于第二确定：做出没有空闲物理位置的其它组合供选择的第三确定；基于第三确定：向发出第二请求的客户端发出错误通知。7.如权利要求6所述的方法，还包括：在做出第三确定之后，启动故障率阈值的更新。8.如权利要求1所述的方法，其中持久性储存器包括固态储存器。9.如权利要求1所述的方法，其中每个空闲物理位置跨独立的故障域分布。10.如权利要求1所述的方法，其中将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置包括：在所述一组空闲物理位置中确定具有最高故障率的第一物理位置；及将奇偶校验值写入到第一物理位置。11.一种系统，包括：存储阵列，包括多个存储设备(SD)；及控制器，可操作地连接到存储阵列并且配置为：接收写数据的请求；响应于请求：在所述多个SD中选择一组空闲物理位置；确定所述一组空闲物理位置的合计故障率；做出合计故障率小于用于存储阵列的故障率阈值的第一确定；基于第一确定：利用数据的至少一部分计算奇偶校验值；及将数据和奇偶校验值写入到所述一组空闲物理位置。12.如权利要求11所述的系统，其中控制器还被配置为：在做出第一确定之前：获得与所述多个SD相关联的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·S·本维科，哈尔林·塔布里兹，
申请(专利权)人：伊姆西公司，
类型：发明
国别省市：美国,US