磁盘阵列容错处理方法和装置及容错系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种磁盘阵列容错处理方法和装置及容错系统。一种磁盘阵列容错处理方法包括：读取磁盘阵列存储的第一水平校验分组的ｐ个数据块，第一水平校验分组包括第一水平校验块和ｐ个数据块，ｐ为正整数；通过将读取的第一水平校验分组的ｐ个数据块进行异或运算获得该第一水平校验块；读取磁盘阵列存储的第一斜向校验分组的ｐ个数据块，第一斜向校验分组包括第一水平校验块、第一斜向校验块和ｐ个数据块；通过将第一水平校验块和读取的第一斜向校验分组的ｐ个数据块进行异或运算获得该第一斜向校验块；将获得的第一水平校验块和第一斜向校验块写入对应存储单元。本发明专利技术实施例技术方案能够相对降低磁盘容错的计算复杂度，提高可实施性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储
，具体涉及一种磁盘阵列容错处理方法和装置及容错系统。
技术介绍
随着网络的发展和计算机的普及应用，人们对存储系统的性能要求越来越高，尤 其是在关键事务的应用。 廉价冗余磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Ind印endent Disks)采用分条和 冗余的方法提高了存储系统的容量、速度和可靠性，已成为高性能数据存储的首选结构。目 前的大多数存储系统被设计成能容忍单磁盘故障，但随着磁盘阵列规模和磁盘容量不断的 增大、以及关联因素的影响，短时间内发生多个磁盘故障的概率大大增加了，使得在很多情 况下单磁盘故障容错已经不能满足实际的需要，于是业界提出的多磁盘容错的思想。 例如现有的RAID6是一种双校验模式的双磁盘容错机制，与其它级别的RAID相 比，RAID6增加两个独立的错误校验区块(PB， Parity Block)，即校验块P和校验块Q，又称 为P+Q编码。RAID6是利用不同的校验算法对相同的用户数据进行双重保护，每个分条包 含两个校验单元P校验单元和Q校验单元，其中，P校验单元采用奇偶校验码，Q校验单元 采用Reed-Solomon等其它校验码。当出现单盘故障时，P+Q RAID转变为N+l奇偶校验的 RAID5 ;当出现双盘故障时，P+Q RAID转变为无容错能力的RAID0。 在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，在利用例如RAID6实现双磁盘容错的过程 中，无论是写数据块、更新校验块Q、还是双磁盘出错的情况下进行数据恢复，都需要进行伽 罗瓦域(Galois Field)变换，而伽罗瓦域变换需要进行复杂的乘加运算，计算复杂度非常 的高。磁盘阵列的写性能降低和复杂昂贵的实施代价使得RAID6在实际应用中难以实施。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种磁盘阵列容错处理方法和装置及容错系统，能够相对有效 的降低磁盘容错的计算复杂度，提高可实施性。 为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案 —种磁盘阵列容错处理方法，包括 读取磁盘阵列存储的第一水平校验分组的p个数据块，其中，第一水平校验分组 包括第一水平校验块和p个数据块，p为正整数； 其中，通过将读取的第一水平校验分组的p个数据块进行异或运算获得所述第一 水平校验块； 读取磁盘阵列存储的第一斜向校验分组的p个数据块，其中，第一斜向校验分组 包括第一水平校验块、第一斜向校验块和P个数据块； 其中，通过将第一水平校验块和读取的第一斜向校验分组的p个数据块进行异或 运算获得所述第一斜向校验块； 将获得的所述第一水平校验块和第一斜向校验块写入磁盘阵列的对应存储单元。 —种容错处理装置，包括 第一读取模块，用于读取磁盘阵列存储的第一水平校验分组的p个数据块，其中，第一水平校验分组包括第一水平校验块和P个数据块，P为正整数； 第一运算模块，用于通过将读取的第一水平校验分组的p个数据块进行异或运算，获得所述第一水平校验块； 第二读取模块，用于读取磁盘阵列存储的第一斜向校验分组的p个数据块，其中，第一斜向校验分组包括第一水平校验块、第一斜向校验块和P个数据块； 第二运算模块，用于通过将第一水平校验块和读取的第一斜向校验分组的p个数据块进行异或运算，获得所述第一斜向校验块； 第一写入模块，用于将获得的第一水平校验块和第一斜向校验块写入磁盘阵列的对应存储单元。 —种容错系统，包括 磁盘阵列和容错处理装置， 其中，所述容错处理装置，用于读取磁盘阵列存储的第一水平校验分组的p个数据块，其中，第一水平校验分组包括第一水平校验块和P个数据块，P为正整数；其中，通过将读取的第一水平校验分组的P个数据块进行异或运算获得所述第一水平校验块；读取磁盘阵列存储的第一斜向校验分组的P个数据块，其中，第一斜向校验分组包括第一水平校验块、第一斜向校验块和P个数据块；其中，通过将第一水平校验块和读取的第一斜向校验分组的P个数据块进行异或运算获得所述第一斜向校验块；将获得的所述第一水平校验块和第一斜向校验块写入磁盘阵列的对应存储单元。 由上可见，本专利技术实施例中，通过对数据块进行水平容错编码和斜向容错编码，可以实现磁盘阵列的双磁盘容错，较现有RAID6等磁盘容错编码方法相比，本专利技术实施例中无需进行伽罗瓦域变换，可以极大的简化容错编码和故障恢复的计算复杂度；且具有很低的数据块更新代价。附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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-a是本专利技术实施例提供的 图1-b是本专利技术实施例提供的 图2是本专利技术实施例一提供的 图3是本专利技术实施例二提供的 图4是本专利技术实施例三提供的 图5是本专利技术实施例四提供的 图6_a是本专利技术实施例五提供的一种磁盘故障恢复的方法流程 图6_b是本专利技术实施例五提供的一种数据块恢复的路径示意种数据块与复数平面的映射关系示意图；种磁盘阵列容错处理的方法流程图；种磁盘故障恢复的方法流程图；种磁盘故障恢复的方法流程图；种磁盘故障恢复的方法流程图；种磁盘故障恢复的方法流程 图7是本专利技术实施例六提供的一种磁盘故障恢复的方法流程图； 图8是本专利技术实施例八提供的一种数据块更新的方法流程图； 图9_a是本专利技术实施例九提供的一种容错处理装置示意图； 图9_b是本专利技术实施例九提供的另一种容错处理装置示意图； 图9-C是本专利技术实施例九提供的另一种容错处理装置示意图； 图10是本专利技术实施例十提供的一种数据块恢复装置示意图； 图11是本专利技术实施例十一提供的一种数据块更新装置示意图； 图12是本专利技术实施例十二提供的一种容错系统示意图。具体实施例方式本专利技术实施例提供一种磁盘阵列容错处理方法和装置及容错系统，能够相对有效 的降低磁盘容错的计算复杂度，提高可实施性。 为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。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。 —般而言，衡量多磁盘容错方法的指标主要有更新复杂度、计算复杂度、磁盘空间 冗余度、负载均衡性和磁盘个数的适应性等。其中，更新复杂度是衡量多磁盘容错方法的首 要指标，指的是更新一个磁盘数据块时需要进行磁盘操作的次数，更新复杂度越高磁盘阵 列的写性能就越低；计算复杂度指的是根据磁盘数据块计算校验块、以及根据校验块恢复 数据块的实现代价，是衡量多磁盘容错方法的重要指标，计算复杂度越高实现代价越大，在 实际应用中实施的可能性越低；磁盘空间冗余度是指校验块占总磁盘空间的比率，冗余度 越低，磁盘空间的有效数据利用率就越高；负载均衡是指在数据写入、数据读出、数据重建 过程中各个磁盘的负载要尽量相同，避免产生系统瓶颈，使用负载均衡的多磁盘容错方法 能够提高多磁盘容错系统效率；磁盘个数的适应性是指多磁盘容错方法能够适应不同磁盘 个数的磁盘阵列的适应能力，良好的适应性能够适应任意磁盘个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘阵列容错处理方法，其特征在于，包括：读取磁盘阵列存储的第一水平校验分组的ｐ个数据块，其中，第一水平校验分组包括：第一水平校验块和ｐ个数据块，ｐ为正整数；其中，通过将读取的第一水平校验分组的ｐ个数据块进行异或运算获得所述第一水平校验块；读取磁盘阵列存储的第一斜向校验分组的ｐ个数据块，其中，第一斜向校验分组包括第一水平校验块、第一斜向校验块和ｐ个数据块；其中，通过将第一水平校验块和读取的第一斜向校验分组的ｐ个数据块进行异或运算获得所述第一斜向校验块；将获得的所述第一水平校验块和第一斜向校验块写入磁盘阵列的对应存储单元。

【技术特征摘要】

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