磁盘阵列及其数据存取方法技术

本发明专利技术有关于一种磁盘阵列的数据配置结构及其数据存取方法，其磁盘阵列包含有至少三个磁盘，各磁盘分别包含至少一存储区块，且各存储区块分别具有多个子存储区块；其中，自各磁盘中位置相对应的存储区块选择其中一存储区块作为一检核区块；检核区块中各子存储区块分别成为子检核区块，分别用以存储实际数据存储单元中位置相对应的子存储区块内数据的检核数据；且检核区块的选定是在各磁盘间形成一循环配置，可通过同时并行存取各磁盘而有效提升磁盘阵列的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种，尤指一种可加速数据存取并具有数据检核功能的，将各磁盘规划有至少一存储区块，并将各存储区块细分成多个子存储区块，配合检核区块的设置，并同时并行存取各对应的子存储区块而有效提升磁盘阵列的效率。
技术介绍
随着电子技术的日新月异，计算机的中央处理单元、北桥芯片、南桥芯片或存储器等主要元件的执行速度已远远超过系统中的其他元件。其中，硬盘因为构造上的先天限制，在读写时，其读写头的机械移位操作以及数据盘片的旋转速率等等问题，需耗费许多宝贵时间，故而经常成为计算机系统运作效率的瓶颈所在；又，因机械构造及盘片表面磁性物质的关系，使其使用寿命受到一定的限制。因此，如何有效保全使用者所存储的数据及提升其存取处理的速度，已成为现今业者所关注焦点之一。一般已有具有容错功能的磁盘阵列(Redundant Arrays ofIndependent Drives；RAID)11，如图1所示。其主要是将一磁盘阵列控制器13电性连接一磁盘阵列11，磁盘阵列11包括有三个磁盘，并分别附予一第一位置编号，即磁盘编号，例如磁盘A、磁盘B及磁盘C等。各磁盘中的数据存储空间划分有多个存储区块(block)，并分别附予一第二位置编号，例如0至2存储区块等。如此，便可将各第一位置编号A、B与C及各第二位置编号0至2等，分别组合成该磁盘阵列11中一用以识别各存储区块的位置编号，例如存储区块A0至A2、存储区块B0至B2及存储区块C0至C2等。磁盘阵列控制器13在写入一数据时，以一个存储区块的容量大小为单位循序地等分此数据，而可得到多个区块数据。在各区块数据被写入相对应的存储区块之前，该磁盘阵列控制器13会先执行一逻辑运算以产生一相对应的奇偶校验(parity)数据，并将这些奇偶校验数据随着其相对应的区块数据分别写入该磁盘阵列11内相对应的存储区块。且，存储奇偶校验数据的存储区块由各个磁盘轮流规划，借以形成一轮转奇偶校验阵列(Rotating ParityArray)的形式。其中，存储区块A0及存储区块B0内所存储的区块数据所相对应的奇偶校验数据存储于存储区块C0内。存储区块A1及存储区块C1内所存储的区块数据所相对应的奇偶校验数据存储于存储区块B1内。而存储区块B2及存储区块C2内所存储的区块数据所相对应的奇偶校验数据存储于存储区块A2内。上述现有具有容错功能的磁盘阵列11，虽然其整体效能高于一般磁盘，但在实际执行读取操作时，仍然会有磁盘闲置的状况发生而无法充分发挥其最大效能。例如当作业系统要读取磁盘A内的存储区块A0及磁盘B内的存储区块B0时，磁盘阵列控制器13可同时读取存储区块A0及存储区块C0，但无法同时读取存储区块B0，即该磁盘B此时处于闲置的状况。这是因为存储区块A0及存储区块B0两者的奇偶校验数据存储于该存储区块C0中，当磁盘阵列控制器13在读取存储区块A0时，必须同时读取存储区块C0内的奇偶校验数据进行数据的检核。而磁盘阵列控制器13欲读取存储区块B0时，也需同时读取存储区块C0以进行数据检核。然而在此状况下，磁盘C已先配合磁盘A操作，当然无法再配合磁盘B操作。故而，在此时磁盘B便自然处于闲置状况，使得现有具有容错功能的磁盘阵列11无法有效提升其读取效率。
技术实现思路
为此，如何针对上述现有的磁盘阵列所存在的缺点，以设计出一种磁盘阵列的数据配置结构及其配置方法，可令一磁盘阵列控制器可同时并行读写各行存储器，进而有效提升磁盘阵列整体操作的效率，此即为本专利技术的专利技术重点。本专利技术的主要目的在于提供一种磁盘阵列的数据配置结构及其配置方法，将各磁盘中对应位置的存储区块规划有一检核区块，并将各存储区块细分成多个子存储区块，可同时并行读写各磁盘而有效提升磁盘阵列的效率。本专利技术的又一目的在于提供一种磁盘阵列的数据配置结构及其配置方法，通过可同时读写各磁盘的数据配置，不仅有助于提升其读写效率，更可防止某一磁盘长期过度执行读写操作而导致损毁。为达成上述目的，本专利技术提供一种磁盘阵列的数据配置结构，磁盘阵列包含有至少三个磁盘，各磁盘分别包括有至少一存储区块，且各存储区块分别具有多个子存储区块；其中，自各磁盘中位置相对应的存储区块选择其中一存储区块作为一检核区块，其余的所述存储区块则作为一实际数据存储单元；检核区块中各子存储区块分别成为一子检核区块，所述子检核区块分别用以存储该实际数据存储单元中位置相对应的所述子存储区块内数据的检核数据；且该检核区块的选定是在各磁盘间形成一循环配置。本专利技术所述的磁盘阵列的数据配置结构，具有相对应位置的所述实际数据存储单元中数据的存取是根据磁盘阵列等级0的方式存取。本专利技术所述的磁盘阵列的数据配置结构，各子存储区块的大小即为该磁盘阵列等级0中的数据分带的大小。本专利技术所述的磁盘阵列的数据配置结构，该磁盘阵列通过一磁盘阵列控制器而连接一信息主机。本专利技术还提供一种磁盘阵列的数据存取方法，其主要步骤包括有提供一写入指令及一写入数据；将该写入数据切割成多个数据分带；依序由对应于一实际数据存储单元所涵括磁盘数目的所述数据分带分别产生对应的一分带检核数据；及依序将各组对应于该实际数据存储单元所涵括磁盘数目的所述数据分带及其所对应的该分带检核数据并行写入实际数据存储单元中各磁盘对应位置的该子存储区块及其所对应的该子检核区块。本专利技术所述的磁盘阵列的数据存取方法，各数据分带的大小与该子存储区块的容量大小相等。本专利技术所述的磁盘阵列的数据存取方法，各分带检核数据的大小与该子检核区块的容量大小相等。本专利技术所述的磁盘阵列的数据存取方法，还包括有下列步骤提供一读取指令；依该读取指令分别并行读取对应的所述子存储区块中的所述数据分带及其所对应的该子检核区块中的该分带检核数据；进行该数据分带与该分带检核数据的验证检核；及整合所读取的所述数据分带并回传至一信息主机。本专利技术另提供一种磁盘阵列的数据存取方法，适用于具有至少三个磁盘的轮转奇偶校验磁盘阵列，包括下列步骤在所述磁盘中分别提供至少一存储区块，不同磁盘间分别具有至少一存储区块具有相对应位置，且将其中一磁盘的具有相对应位置的该存储区块作为一检核区块；使相对应位置的所述存储区块分别具有多个子存储区块，并使相对应位置的该检核区块具有多个子检核区块；将一写入数据切割成多个数据分带以分别存入具有相对应位置的所述子检核区块外的所述子存储区块；以及依据相对应位置的所述子存储区块内所存储的所述数据分带产生一检核数据以存入相对应位置的该子检核区块。本专利技术所述的磁盘阵列的数据存取方法，该数据分带的大小与该子存储区块的容量大小相等。本专利技术所述的磁盘阵列的数据存取方法，该检核数据的大小与子检核区块的容量大小相等。本专利技术提供的，可同时并行存取各对应的子存储区块而有效提升磁盘阵列的效率。附图说明图1是现有的具有容错功能的磁盘阵列的示意图。图2A是本专利技术一较佳实施例磁盘阵列的数据配置结构示意图。图2B是如图2A所示的列存储区块的局部放大示意图。图3是本专利技术切割一数据的示意图。图4是本专利技术一检核数据运算的示意图。图5是本专利技术一较佳实施例数据存取方法的写入流程示意图。图6是本专利技术一较佳实施例数据存取方法的读取流程示意图。具体实施例方式为使能进一步了解本专利技术的特征、结构及所达成的功效，以较佳实施例进行详细说明。首先，请参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘阵列的数据配置结构，该磁盘阵列包含有至少三个磁盘，其特征在于，各磁盘分别包括有：　　　　至少一存储区块，且各存储区块分别具有多个子存储区块；其中，自各磁盘中位置相对应的存储区块选择其中一存储区块作为一检核区块，其余的所述存储区块则作为一实际数据存储单元；各检核区块中各子存储区块分别成为一子检核区块，所述子检核区块分别用以存储该实际数据存储单元中位置相对应的所述子存储区块内数据的检核数据；且该检核区块的选定是在各磁盘间形成一循环配置。

【技术特征摘要】
1.一种磁盘阵列的数据配置结构，该磁盘阵列包含有至少三个磁盘，其特征在于，各磁盘分别包括有至少一存储区块，且各存储区块分别具有多个子存储区块；其中，自各磁盘中位置相对应的存储区块选择其中一存储区块作为一检核区块，其余的所述存储区块则作为一实际数据存储单元；各检核区块中各子存储区块分别成为一子检核区块，所述子检核区块分别用以存储该实际数据存储单元中位置相对应的所述子存储区块内数据的检核数据；且该检核区块的选定是在各磁盘间形成一循环配置。2.根据权利要求1所述的磁盘阵列的数据配置结构，其特征在于，具有相对应位置的所述实际数据存储单元中数据的存取是根据磁盘阵列等级0的方式存取。3.根据权利要求2所述的磁盘阵列的数据配置结构，其特征在于，各子存储区块的大小即为该磁盘阵列等级0中的数据分带的大小。4.根据权利要求1所述的磁盘阵列的数据配置结构，其特征在于，该磁盘阵列通过一磁盘阵列控制器而连接一信息主机。5.一种根据权利要求2所述的磁盘阵列的数据存取方法，其特征在于，该方法主要步骤包括有提供一写入指令及一写入数据；将该写入数据切割成多个数据分带；依序由对应于一实际数据存储单元所涵括磁盘数目的所述数据分带分别产生对应的一分带检核数据；及依序将各组对应于该实际数据存储单元所涵括磁盘数目的所述数据分带及其所对应的该分带检核数据并行写入实际数据存储单元中各磁盘对应位置的该子存储区块及其所对应的该子检核区块。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦丽萍，李勇，吴雅军，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]