廉价磁盘冗余阵列重构方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种ＲＡＩＤ重构方法、装置及系统，其中方法包括：当第一物理磁盘出现故障时，从预先生成的布局模板的各个逻辑模块中找出与第一物理磁盘的ＤＵ处于同一ＬＤＳ的其他物理磁盘的ＤＵ，将从其他物理磁盘的ＤＵ读出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的热备ＤＵ中；在布局模板中，用第二物理磁盘的ＤＵ的标识替换第一物理磁盘的ＤＵ的标识；布局模板中每个ＬＤＳ中的ＤＵ的标识对应的ＤＵ均属于不同的物理磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个ＬＤＳ中包含的ＤＵ的标识均不相同；第一物理磁盘和第二物理磁盘的ＤＵ的标识属于不同的ＬＤＳ。本发明专利技术能够减少写入数据所需的时间，缩短了ＲＡＩＤ重构恢复所需的时间，提高了重构速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及存储
，尤其涉及一种廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks，简称RAID)重构方法、装置及系统。
技术介绍
在RAID技术中，可以直接在物理磁盘上存储和读取数据。在物理磁盘失效或者处 于半命状态时，可以启动重构，将失效或即将失效的物理磁盘中的数据恢复到热备盘中，将 物理磁盘的逻辑单元号(Logic UnitNumber，简称LUN)恢复为正常状态，保证整个存储系 统的可靠性。现有的RAID中，如果有物理磁盘失效，则从RAID的其他物理磁盘上读取数据，将 读取到的数据进行异或后写入热备盘。这种方法存在一个问题从多个物理磁盘上的数据 都需要写入到一个热备盘中，热备盘的写入速度就成为一个瓶颈，从而导致RAID重构速度 很慢。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种RAID重构方法、装置及系统，用于解决现有技术中有物理 磁盘失效的情况下RAID重构速度慢的问题，提高RAID重构速度。本专利技术实施例提供了一种RAID重构方法，包括当第一物理磁盘出现故障时，从预先生成的布局模板的各个逻辑模块中找出与所 述第一物理磁盘的DU处于同一 LDS的其他物理磁盘的DU，将从所述其他物理磁盘的DU读 出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的热备DU中；在所述布局模板中，用第二物理磁盘的DU的标识替换所述第一物理磁盘的DU的 标识；所述布局模板包括m个逻辑模块，每个逻辑模块包括2个LDS，每个LDS包括 (m+l)/2或者(m-l)/2个DU的标识，每个LDS中的DU的标识对应的DU均属于不同的物理 磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个LDS中包含的DU的标识均不相同；所述第二物理磁盘 的DU的标识和第一物理磁盘的DU的标识在所述逻辑模块中处于同一列，并且第一物理磁 盘和第二物理磁盘的DU的标识属于不同的LDS ；所述RAID包括N个物理磁盘，当N为偶数时，m取值为N-I ；当N为奇数时，m取值为N。本专利技术实施例还提供了一种RAID重构装置，包括 存储模块，用于存储布局模板，所述布局模板包括m个逻辑模块，每个逻辑模块包 括2个LDS，每个LDS包括(m+1) /2或者(m_l) /2个DU的标识，每个LDS中的DU的标识对 应的DU均属于不同的物理磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个LDS中包含的DU的标识均 不相同；当N为偶数时，m取值为N-I ；当N为奇数时，m取值为N ;N为RAID中的物理磁盘 总数；第一处理模块，用于当第一物理磁盘出现故障时，从所述存储模块存储的布局模 板的各个逻辑模块中找出与所述第一物理磁盘的DU处于同一 LDS的其他物理磁盘的DU，将 从所述其他物理磁盘的DU读出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的DU中；第二处理模块，用于在所述布局模板中用所述第二物理磁盘的DU的标识替换所 述第一物理磁盘的DU的标识；所述第二物理磁盘的DU的标识和第一物理磁盘的DU的标 识在所述逻辑模块中处于同一列，第一物理磁盘和第二物理磁盘的DU的标识属于不同的 LDS。本专利技术实施例还提供了一种RAID系统，包括如前所述的RAID重构装置。本专利技术实施例提供的RAID重构方法、装置及系统，预先生成布局模板，当有某一 物理磁盘出现故障时，从布局模板中找出与出现故障的物理磁盘的DU的标识处于同一 LDS 的其他的物理磁盘的DU的标识，从与出现故障的物理磁盘的DU的标识处于同一 LDS的其 他的物理磁盘的DU的标识对应的DU中读出数据，将读出的数据异或后写入在布局模板中 与出现故障的物理磁盘对应的DU的标识处于同一列的另一物理磁盘的DU的标识对应的DU 中。布局模板包括m个逻辑模块，每个逻辑模块包括2个LDS，每个LDS包括(m+1) /2或者 (m-1) /2个DU，每个DU属于不同的物理磁盘。由于逻辑模块包括多个与发生故障的物理磁 盘对应的DU的标识处于同一列的物理磁盘的DU的标识就有多个，这样，写入数据时分别就 可以写入不同物理磁盘对应的DU中，而不是写入到同一块热备物理磁盘中，与现有技术相 比，减少了写入数据所需的时间，缩短了 RAID重构恢复所需的时间，提高了重构速度，减小 双盘失效的概率，提高RAID系统的可靠性。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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，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所示为本专利技术RAID重构方法实施例一的流程图；图2所示为本专利技术实施例中物理磁盘的空间划分示意图；图3所示为将6个物理磁盘对应的DU的标识以各个标识中的数字的大小顺序排 列的示意图；图4所示为对如图3所示的DU进行第一次轮转后的排列示意图；图5所示为对如图3所示的DU进行第二次轮转后的排列示意图；图6所示为对如图3所示的DU进行第三次轮转后的排列示意图；图7所示为对如图3所示的DU进行第四次轮转后的排列示意图；图8所示为本专利技术实施例中包括6个物理磁盘的情况下形成的布局模板的示意 图；图9所示为本专利技术实施例中包括N个物理磁盘的情况下形成的布局模板的示意 图；图10所示为本专利技术实施例中将10个物理磁盘对应的DU的标识以各个标识中的 数字的大小顺序排列的示意6图11所示为本专利技术实施例中包括9个物理磁盘的情况下生成的9个逻辑模块的 示意图；图12所示为本专利技术实施例中包括9个物理磁盘的情况下生成的布局模板的示意 图；图13所示为本专利技术实施例中对发生故障的物理磁盘进行恢复后的布局模板示意 图；图14所示为本专利技术实施例中Pl和P2所在的物理磁盘均出现故障后进行数据重 构时的布局模板示意图；图15所示为本专利技术RAID重构装置实施例一的结构示意图；图16所示为本专利技术RAID重构装置实施例二的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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 在没有作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。如图1所示为本专利技术RAID重构方法实施例一的流程图，包括步骤101、当第一物理磁盘出现故障时，从预先生成的布局模板的各个逻辑模块中 找出与第一物理磁盘的磁盘单元(Disk Unit，简称DU)处于同一LDS的其他物理磁盘的DU， 将从其他物理磁盘的DU读出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的热备DU中。步骤102、在布局模板中，用第二物理磁盘的DU的标识替换第一物理磁盘的DU的 标识；第二物理磁盘的DU的标识和第一物理磁盘的DU的标识在逻辑模块中处于同一列，第 一物理磁盘和第二物理磁盘的DU的标识属于不同的LDS。其中，布局模板包括m个逻辑模块，每个逻辑模块包括2个逻辑磁盘条带(Logic Disk Stripe，简称LDS)，每个LDS包括(m+l)/2或者(m_l)/2个DU，每个LDS中的DU的标 识对应的DU均属于不同的物理磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个LDS中包含的DU的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种廉价磁盘冗余阵列重构方法，其特征在于，包括：　　当第一物理磁盘出现故障时，从预先生成的布局模板的各个逻辑模块中找出与所述第一物理磁盘的磁盘单元处于同一逻辑磁盘条带的其他物理磁盘的磁盘单元，将从所述其他物理磁盘的磁盘单元读出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的热备磁盘单元中；　　在所述布局模板中，用第二物理磁盘的磁盘单元的标识替换所述第一物理磁盘的磁盘单元的标识；　　所述布局模板包括ｍ个逻辑模块，每个逻辑模块包括２个逻辑磁盘条带，每个逻辑磁盘条带包括（ｍ＋１）／２或者（ｍ－１）／２个磁盘单元的标识，每个逻辑磁盘条带中的磁盘单元的标识对应的磁盘单元均属于不同的物理磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个逻辑磁盘条带中包含的磁盘单元的标识均不相同；所述第二物理磁盘的磁盘单元的标识和第一物理磁盘的磁盘单元的标识在所述逻辑模块中处于同一列，并且第一物理磁盘和第二物理磁盘的磁盘单元的标识属于不同的逻辑磁盘条带；　　所述廉价磁盘冗余阵列包括Ｎ个物理磁盘，当Ｎ为偶数时，ｍ取值为Ｎ－１；当Ｎ为奇数时，ｍ取值为Ｎ。

【技术特征摘要】
一种廉价磁盘冗余阵列重构方法，其特征在于，包括当第一物理磁盘出现故障时，从预先生成的布局模板的各个逻辑模块中找出与所述第一物理磁盘的磁盘单元处于同一逻辑磁盘条带的其他物理磁盘的磁盘单元，将从所述其他物理磁盘的磁盘单元读出的数据进行异或后写入第二物理磁盘的热备磁盘单元中；在所述布局模板中，用第二物理磁盘的磁盘单元的标识替换所述第一物理磁盘的磁盘单元的标识；所述布局模板包括m个逻辑模块，每个逻辑模块包括2个逻辑磁盘条带，每个逻辑磁盘条带包括(m+1)/2或者(m 1)/2个磁盘单元的标识，每个逻辑磁盘条带中的磁盘单元的标识对应的磁盘单元均属于不同的物理磁盘，并且同一个逻辑模块中的每个逻辑磁盘条带中包含的磁盘单元的标识均不相同；所述第二物理磁盘的磁盘单元的标识和第一物理磁盘的磁盘单元的标识在所述逻辑模块中处于同一列，并且第一物理磁盘和第二物理磁盘的磁盘单元的标识属于不同的逻辑磁盘条带；所述廉价磁盘冗余阵列包括N个物理磁盘，当N为偶数时，m取值为N 1；当N为奇数时，m取值为N。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果第一物理磁盘故障恢复后，第三物理 磁盘出现故障，则从所述布局模板的各个逻辑模块中找出与所述第三物理磁盘的磁盘单元 处于同一逻辑磁盘条带的其他物理磁盘的磁盘单元，将从所述其他物理磁盘的磁盘单元中 读出的数据进行异或后写入第四物理磁盘的磁盘单元中；在所述布局模板中，用所述第四 物理磁盘的磁盘单元的标识替换所述第三物理磁盘的磁盘单元的标识；所述第四物理磁盘 的磁盘单元的标识和第三物理磁盘的磁盘单元的标识在所述逻辑模块中处于同一列；所述 第三物理磁盘和第四物理磁盘的磁盘单元的标识属于不同的逻辑磁盘条带；如果一个逻辑模块中与第三物理磁盘对应的磁盘单元的标识包括两个，则在该逻辑模 块中，将与第三物理磁盘的磁盘单元的标识处于同一逻辑磁盘条带的其他物理磁盘的磁盘 单元的标识对应的磁盘单元读出的数据进行异或后，写入第五物理磁盘的磁盘单元中，所 述第五物理磁盘的磁盘单元的标识是在所述逻辑模块中除了与第三物理磁盘的磁盘单元 的标识处于同一逻辑磁盘条带的物理磁盘的磁盘单元的标识之外的其他的标识。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括在创建廉价磁盘冗余阵列时生成 布局模板。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，生成布局模板包括将N个物理磁盘的磁盘单元的标识依照预设顺序排列，并且分成两行，如果N为偶数， 那么每行包括N/2个磁盘单元的标识；如果N为奇数，那么一行包括((N+l)/2)-l个磁盘单 元的标识和一个虚拟的磁盘单元的标识，另一行包括((N+l)/2)个磁盘单元的标识；固定第一磁盘单元的标识，当N为偶数时，将其余磁盘单元的标识顺序移位(N-1次，生 成(N-I)个逻辑模块；当N为奇数时，将其余磁盘单元的标识顺序移位N次，生成N个逻辑 模块，并去掉各个逻辑模块中包含有所述虚拟的磁盘单元的标识的列。5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括在廉价磁盘 冗余阵列重构完成后，将所述第二物理磁盘的热备磁盘单元中的数据回拷到重新插入的用 于替换所述第一物理磁盘的物理磁盘中，并将所述布局模板恢复到没有进行替换之前的状 态。6.一种廉价磁盘冗余阵列重构装置，其特征在于，包括存储模块，用于存储布局模板，所述布局模板包括m...

【专利技术属性】
技术研发人员：关伟平，
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[]