磁盘阵列系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁盘阵列系统，其包含多个数据存储单元以及同位元存储媒体，该同位元存储媒体可为单一的存储硬件，或可为多个存储单元组成的逻辑性存储模块，该同位元存储媒体配合所述数据存储单元形成一磁盘阵列，该同位元存储媒体用以存储该磁盘阵列的一同位元验证码信息，其中该同位元存储媒体的一第一写入速度大于每一数据存储单元的一第二写入速度。本发明专利技术可以较低的设置成本架构出具有高随机写入速度的磁盘阵列系统。

【技术实现步骤摘要】
磁盘阵列系统技 术领域本专利技术涉及一种磁盘阵列系统，且特别是有关一种具有较快的随机写入速率的磁 盘阵列系统。
技术介绍
随着数字科技的普及发展，与生活息息相关的各种文件、档案、书信甚至个人信息 或是各种多媒体影音信息已经普遍数字化。各种重要的个人数据、公司机构档案甚至是政 府建档都依赖电子系统的存储与传递。然而，一般个人电脑使用的数字存储装置，通常为单 一硬盘(Hard drive)。单一硬盘的容量有限，并且其写入与读取速度亦受其硬件架构(如 读写头、硬盘转速、总线频宽)的限制，有一定的速度瓶颈。此外，一旦当单一硬盘遭遇断电 或遭病毒、黑客攻击时多半无法提供足够稳定度与可靠性，其中存储的重要信息可能难以 取回。目前市面上，可见针对各种入门或高级应用的各种存储装置，例如具有镜像存储 与文件修复与保护功能的磁盘阵列(Redundant Array ol Ind印endentDisks，RAID)系统， 其可配合独立的磁盘阵列控制器，以特定的算法将重要的文件档案妥善存储，借此扩大磁 盘阵列系统的整体存储空间、加快读写速度、或当文件发生损坏时提供文件救援功能。目前这种磁盘阵列存储装置广泛应用在政府机关、金融行业甚至个人的应用场 合，然而为因应各种不同的应用场合，而产生不同的需求(如空间大小、速度、利用效率及 数据安全性)，目前现有的磁盘阵列已开发出多种不同的算法及磁盘阵列架构。早期的第一类磁盘阵列(RAID 1)是直接采用镜像(mirror)方式，将所有数据 完全复制到镜像硬盘中，这样安全性虽高，但存储空间的等效使用效率偏低，此例中仅为 50%，且写入未有提升。其中，若为达到文件修复的功能且维持较高的空间效率，通常利用 特定的存储单元来保存错误验证码(errordetecting code)，其中第三类磁盘阵列(RAID 3)及第四类磁盘阵列(RAID 4)的错误验证码主要采用以奇偶验证为基础的同位元验证信 息(parityinformation),例如同位元验证位元(parity bit)或同位元验证块(parity block)0若以四组硬盘组成的第三类磁盘阵列(RAID 3)或第四类磁盘阵列(RAID4)，一般 来说，其指定其中一组硬盘为同位元硬盘，而利用三组硬盘作为数据硬盘。第三类磁盘阵列 及第四类磁盘阵列可利用同位元硬盘存储数据救援需要的同位元验证码，当其中任何一组 数据硬盘损坏时，可通过其他的数据硬盘与同位元硬盘将其内容重新还原，且存储空间的 等效使用效率较高。第三类磁盘阵列及第四类磁盘阵列这一类型的磁盘阵列架构，虽然在顺序读写与 随机读取都有不错的表现，但其随机写入速度的瓶颈便主要受限于同位元硬盘的写入速度。相较之下，另一种磁盘阵列架构，第五类磁盘阵列(RAID 5)采用轮转式的同位元 验证码分布，也就是说，同位元验证码被打散平均分配在各个硬盘当中，通过适当的写入排程管理，第五类磁盘阵列可达到较佳的随机写入速度。然而，第五类磁盘阵列其同位元验证 码分布因较分散而不易管理，且其数据管理与错误还原时的算法也较为复杂，在系统维护 上的难度与购置成本上相对较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种磁盘阵列系统，其采用快速的实体 硬盘作为同位元存储单元，或建立一个子磁盘阵列以作为逻辑式的高速同位元存储模块， 以便可以较低的设置成本架构出具有高随机写入速度的磁盘阵列系统。本专利技术的一范畴在于提供一种磁盘阵列系统。根据一具体实施例，磁盘阵列系统包含多个数据存储单元以及一同位元存储单 元。其中，该同位元存储单元配合所述数据存储单元形成一磁盘阵列，该同位元存储单元用 以存储该磁盘阵列的一同位元验证码信息，其中该同位元存储单元的一第一写入速度大于 每一数据存储单元的一第二写入速度。根据另一具体实施例，磁盘阵列系统包含多个数据存储单元以及一同位元存储模 块。其中，该同位元存储模块配合所述数据存储单元形成一第一磁盘阵列，该同位元存储模 块用以存储该第一磁盘阵列的一同位元验证码信息，该同位元存储模块包含多个同位元存 储单元，该同位元存储模块中的所述同位元存储单元形成一第二磁盘阵列，该同位元存储 模块其整体的一第一写入速度大于每一数据存储单元的一第二写入速度。相较于现有技术，本专利技术的磁盘阵列系统，其可采用单一高速的实体存储媒体作 为同位元存储单元，或也可采用多个存储媒体形成的子磁盘阵列作为逻辑性的同位元存储 模块，借此使同位元存储的写入速度大于其他数据存储的写入速度，如此一来，便可以较低 的设置成本架构出具有高随机写入速度的磁盘阵列系统。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附附图得到进一步的了解。附图说明图1示出根据本专利技术的第一具体实施例中磁盘阵列系统的示意图。图2示出根据本专利技术的第二具体实施例中磁盘阵列系统的示意图。其中，附图标记说明如下1、3:磁盘阵列系统10:同位元存储单元30:同位元存储模块18、38、306 磁盘阵列控制器12、14、16、32、34、36 数据存储单元PO Pn 同位元验证码 DOl Dn3 档案数据具体实施例方式请参阅图1，图1示出根据本专利技术的第一具体实施例中磁盘阵列系统1的示意图。 如图1所示，磁盘阵列系统1包含一同位元存储单元10、多个数据存储单元以及磁盘阵列控 制器18，于此实施例中，磁盘阵列系统1共包含三组数据存储单元12、14以及16，但本专利技术并不以此为限，实际应用中，磁盘阵列系统1的数据存储单元的数量可视存储空间的大小 需求、设置经费、应用用途等各种个别因素调整，其为本领域技术人员所熟知。磁盘阵列控 制器18可分别与同位元存储单元10及所述数据存储单元12、14以及16耦接，磁盘阵列控 制器18用以执行读取或写入上述存储媒体的指令。图1中所示出的例子中，同位元存储单元10与数据存储单元(12、14及16)可分 别为一硬盘，同位元存储单元10配合所述数据存储单元形成一磁盘阵列。于此实施例中， 同位元存储单元10与所述数据存储单元12，14，16所形成的磁盘阵列其架构可为采用位 元交错存储(Bit-interleaving)技术的第三类磁盘阵列(RAID 3)或是采用块交错存储 (Block-interleaving)技术的第四类磁盘阵列(RAID 4)。在第三类磁盘阵列及第四类磁盘阵列的架构下，其主要将各种文件数据存储至三 个数据存储单元(12、14及16)，并可利用同位元存储单元10存储数据救援需要的同位元 验证码信息(如图1中的同位元验证码PO Pn)，实际应用中，同位元验证码信息(parity information)可为同位元验证位元(parity bit)或同位元验证块(parity block)。例如 于图1中，同位元存储单元10中的其中一个同位元验证码P0，即用以对应数据存储单元12 中的文件数据DOl、数据存储单元14中的文件数据D02以及数据存储单元16中的文件数据 D03。同理，同位元存储单元10中的各个同位元验证码Px，可分别对应所述数据存储单 元中的文件数据Dxl、Dx2及Dx3，其中0彡χ彡η。当其中任何一组数据存储单元的硬盘损坏时，可通过其他的数据存储单元与同位 元存储单元10将其损坏的内容重新还原，且存储空间的等效使用效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种磁盘阵列系统，包含：多个数据存储单元；以及一同位元存储单元，该同位元存储单元配合所述数据存储单元形成一磁盘阵列，该同位元存储单元用以存储该磁盘阵列的一同位元验证码信息，其中该同位元存储单元的一第一写入速度大于每一数据存储单元的一第二写入速度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄承一，林欣平，
申请(专利权)人：乔鼎资讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]