混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法、控制器和存储系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法、控制器和存储系统。该方法包括：将新写数据写入与目标条带对应的暂存条带，其中，所述暂存条带位于第一级冗余阵列，所述目标条带位于第二级冗余阵列；根据所述新写数据与目标条带中的数据获得校验信息，将所述校验信息写入所述暂存条带中的校验分条单元；将所述暂存条带的数据写入所述目标条带。本发明专利技术实施例可有效避免磁盘冗余阵列中数据写操作时出现的写洞问题，提高磁盘冗余阵列的写操作效率，提高磁盘冗余阵列存储数据的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储技术，特别是涉及一种混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法、控 制器和存储系统。
技术介绍
随着存储系统的发展，现有的存储系统可以支持廉价磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks，简称RAID)，且RAID可以分为 RAID0、RAID1、RAID10、RAID3、 RAID5、RAID6等多种级别，其中，RAID5是一种兼顾存储性能、数据安全和存储成本的存储 技术，得到广泛应用。存储数据时，将数据和其对应的检验信息存储在组成RAID5的各个磁 盘上，且检验信息及其对应的数据交叉存放在不同的磁盘上，可以有效地保证存储数据的 可靠性。图1为出现写洞问题时RAID5条带的数据结构示意图。如图1所示，当对RAID5条 带分条单元写数据过程中主控制器发生故障，将会导致该次写操作涉及到的数据盘和校验 盘内相关分条单元的数据不确定，形成未完成的分条写请求，从而导致分条单元的数据不 确定，使得条带中数据不一致，即xP ！ = xD 1 Λ xD2 Λ D3 Λ D4，其中xD或xP表示对应分 条单元内的数据不确定。此后，若通过备份控制器在此状态下继续写数据，则分条写之前进 行新校验数据的计算将会出现错误，而校验数据的错误必然导致后续的写数据错误，从而 出现写异常。通常也将这种写数据时出现的分条数据不一致的问题称为写洞(Write Hole) 问题。现有技术中通过采用在控制器侧镜像新校验数据的方法将写异常分条恢复到正 确写之后的状态，解决写洞问题，其中，写数据过程中，在将写请求对应的新写数据镜像到 备份控制器的同时，将新校验数据也一同被镜像到备份控制器，当主控制器出现故障时，可 通过镜像在备份控制器内的新写数据和新校验数据重建写异常分条，将写异常分条恢复到 正确写之后状态，并由备份控制器进行后续的写操作。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术在每次处理写请求时均将新校验信 息镜像到备份控制器，使得控制器之间频繁镜像，由于镜像的校验信息数据量大，频繁的镜 像降低了整个存储系统的写操作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法、控制器和存储系 统，可以提高磁盘冗余阵列的写操作效率。本专利技术实施例提供了一种混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法，包括将新写数据写入与目标条带对应的暂存条带，其中，所述暂存条带位于第一级冗 余阵列，所述目标条带位于第二级冗余阵列；根据所述新写数据与目标条带中的数据获得校验信息，将所述校验信息写入所述 暂存条带中的校验分条单元；将所述暂存条带的数据写入所述目标条带。本专利技术实施例还提供了一种混合磁盘冗余阵列的控制器，包括数据写入模块，用于将新写数据写入与目标条带对应的暂存条带，其中，所述暂存 条带位于第一级冗余阵列，所述目标条带位于第二级冗余阵列；校验信息获取模块，用于根据所述新写数据与目标条带中的数据获得校验信息， 将所述校验信息写入所述暂存条带中的校验分条单元；数据搬移模块，用于将所述暂存条带的数据写入所述目标条带。本专利技术实施例还提供了一种存储系统，包括混合磁盘冗余阵列以及上述的控制 器，其中，所述控制器用于对所述混合磁盘冗余阵列进行操作，所述混合磁盘冗余阵列包括 第一级冗余阵列和第二级冗余阵列。本专利技术实施例技术方案中，通过在第一级冗余阵列的暂存条带设置校验分条单 元，当更新目标条带时，首先通过将新写数据写入暂存条带，并将计算得到的校验信息也写 入暂存条带的校验分条单元，然后再将第一级冗余阵列中的暂存条带的数据搬移至第二级 冗余阵列的目标条带，更新目标条带，在整个新写数据更新目标条带过程中，校验信息计算 准确可靠，且不会出现现有技术中的写洞问题，有效提高了磁盘冗余阵列和整个存储系统 的数据写操作效率，提高了存储系统数据存储的安全性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为出现写洞问题时RAID5条带的数据结构示意图；图2为本专利技术实施例一所提供的混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法流程示意 图；图3为RAID5条带大写方式的示意图；图4为RAID5条带小写方式的示意图；图5为本专利技术实施例二所提供的混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法流程示意 图；图6为本专利技术实施例三所提供的混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法流程示意 图；图7为本专利技术实施例四所提供的混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法流程示意 图；图8为本专利技术实施例混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法中镜像条带对的结构 示意图；图9为本专利技术实施例混合磁盘冗余阵列的控制器结构示意图；图10为本专利技术实施例混合磁盘冗余阵列的控制器中校验信息获取模块的结构示 意图；图11为本专利技术实施例存储系统结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例可应用于混合磁盘冗余阵列中，其中，该混合磁盘冗余阵列可包括 第一级冗余阵列和第二级冗余阵列，且第一级冗余阵列的条带中设置有校验分条单元，用 于存放校验信息，第二级冗余阵列为带有奇偶校验信息的磁盘冗余阵列，如RAID5格式的 磁盘冗余阵列。此外，第一级冗余阵列可为镜像结构的磁盘冗余阵列，如RAIDl格式或 RAIDlO格式的磁盘冗余阵列，具体地，本专利技术实施例中以包括RAIDl格式的第一级冗余阵 列和RAID5格式的第二级冗余阵列的分级冗余阵列为例进行说明，其中，本专利技术实施例中 所述的暂存条带可为第一级冗余阵列的镜像条带对的两个条带中任一个条带。图2为本专利技术实施例一所提供的混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法流程示意 图。该方法包括步骤101、将新写数据写入与目标条带对应的暂存条带，其中，所述暂存条带位于 第一级冗余阵列，所述目标条带位于第二级冗余阵列。具体的，使暂存条带与第二级冗余阵列的目标条带对应的方式可以采用使暂存条 带和目标条带的各分条单元按照分条单元序号的大小一一对应的方式，即暂存条带中各分 条单元与目标条带中各分条单元相对应，以保证暂存条带中的数据可准确可靠的搬移至目 标条带对。当然，可以理解的是，本领域技术人员可以知道，还可以采用其他的方式使暂存 条带和目标条带对一一对应。步骤102、根据所述新写数据与目标条带中的数据获得校验信息，将所述校验信息 写入所述暂存条带中的校验分条单元。具体的，可利用该暂存条带中写入的新写数据以及目标条带中相关分条单元的数 据，通过大写方式或小写的方式计算获得校验信息，并将该校验信息写入暂存条带的校验 分条单元，其中，所述的相关分条单元为在计算校验信息时目标条带中部分分条单元，例如 以大写方式计算校验信息时，所述相关分条单元即指目标条带中的不需要更新的数据分条 单元，而以小写计算校验信息时，所述相关分条单元即指目标条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合磁盘冗余阵列的写请求处理方法，其特征在于，所述方法包括：将新写数据写入与目标条带对应的暂存条带，其中，所述暂存条带位于第一级冗余阵列，所述目标条带位于第二级冗余阵列；根据所述新写数据与目标条带中的数据获得校验信息，将所述校验信息写入所述暂存条带中的校验分条单元；将所述暂存条带的数据写入所述目标条带。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林宇，张巍，
申请(专利权)人：成都市华为赛门铁克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]