一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器，包括：数据缓冲区一、数据缓冲区二、数据缓冲区三、数据缓冲区四、数据回放校验模块、冗余数据生成模块、损坏硬盘重建模块、数据选通、硬盘控制接口和硬盘阵列。采用本发明专利技术可以在硬盘阵列中任意一块或两块硬盘失效的情况下仍然能够保持存储和读取速率不变，且当阵列中有硬盘失效时仍然能够实现边记录边回放、边回放边重建的功能，同时硬盘阵列安全性得到极大提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器。
技术介绍
在高速硬盘阵列数据存储领域，随着单块硬盘读写速率和容量的不断提高，硬盘阵列的存储速率和存储带宽也在不断提升，高速率、大带宽、大容量已经成为硬盘阵列数据存储领域主流发展趋势。但随之而来的硬盘阵列数据安全问题也突显出来，在很多场合下， 人们对数据安全问题的关注甚至超过了对数据存储速率的关注。特别是在航天领域中，数据存储和数据安全问题尤为重要，每执行一次任务所花费的人力、物力和财力都相当巨大， 因此任务过程中获得的数据信息也十分珍贵，如果不能把这些信息安全妥善的保存下来， 损失将难以估量，甚至会导致整个任务的失败。在硬盘阵列中加入冗余数据盘，当阵列中有硬盘失效时，可以根据冗余信息将失效硬盘数据恢复出来已经成为提高硬盘阵列安全性的主要手段，但现有商用硬盘阵列存储解决方案中一旦出现阵列中有硬盘损坏情况，整个硬盘阵列读写性能将会受到很大影响，甚至无法达到执行任务的最低存储性能要求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是针对现有技术的不足，提供了一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器。采用本专利技术可以在硬盘阵列中任意一块或两块硬盘失效的情况下仍然能够保持存储和读取速率不变，且当阵列中有硬盘失效时仍然能够实现边记录边回放、边回放边重建的功能，同时硬盘阵列安全性得到极大提升。本专利技术的技术解决方案是一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器，包括数据缓冲区一、数据缓冲区二、数据缓冲区三、数据缓冲区四、数据回放校验模块、冗余数据生成模块、损坏硬盘重建模块、数据选通、硬盘控制接口和硬盘阵列，其中，在记录数据时，数据缓冲区一对输入前端数据进行缓冲后输出到冗余数据生成模块；冗余数据生成模块根据输入的前端数据生成校验信息，并经过数据选通输出到数据缓冲区三；数据缓冲区三对将前端数据和校验信息通过硬盘控制接口存储到硬盘阵列中；在回放数据时，数据缓冲区二将硬盘阵列输出的记录数据进行缓冲后输出到数据回放校验模块；数据回放校验模块在硬盘阵列中无损坏硬盘时，通过数据缓冲区四将记录数据直接输出。所述冗余数据生成模块，按条带对前端数据进行校验处理生成与每个条带相对应的校验数据，并按条带中数据包的顺序将前端数据以及生成的校验数据分别存储到硬盘阵列中的数据盘和校验盘中；所述数据回放校验模块，在硬盘阵列存在降级数据盘时，按条带读取硬盘阵列中工作正常的数据盘内存储的数据包和校验盘中与条带对应的校验数据，通过恢复处理获得一个条带中降级数据盘内存储的数据包，然后按冗余数据生成模块的记录顺序将记录的数据包输出；所述恢复处理与校验处理为相逆处理；所述损坏硬盘重建模块，在硬盘阵列存在降级数据盘时，按条带读取硬盘阵列中正常工作的数据盘内存储的数据包和校验盘中与条带对应的校验数据，通过恢复处理获取一个条带中降级盘内存储的数据包，并将恢复出的数据包存储到硬盘阵列新加入的数据盘中。所述冗余数据生成模块通过下式对前端数据进行校验处理生成校验数据^=Ι)(Α:，0)Θ￡>(Α:，1)Φ￡)(Α:,2)·..ΘΙ)(Α:，《-1)Qk=Ia D(k,0)十 21 D(k, 1)十…十2""1 (8)D(k,n-\)其中，Pk和&为根据第k个条带的校验数据；η为硬盘阵列中的硬盘总数。所述数据回放校验模块或损坏硬盘重建模块通过下式对前端数据进行恢复处理恢复降级数据盘中的数据权利要求1.一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器，包括数据缓冲区一、数据缓冲区二、数据缓冲区三、数据缓冲区四、数据回放校验模块、冗余数据生成模块、损坏硬盘重建模块、数据选通、硬盘控制接口和硬盘阵列，其中，在记录数据时，数据缓冲区一对输入前端数据进行缓冲后输出到冗余数据生成模块；冗余数据生成模块根据输入的前端数据生成校验信息， 并经过数据选通输出到数据缓冲区三；数据缓冲区三对将前端数据和校验信息通过硬盘控制接口存储到硬盘阵列中；在回放数据时，数据缓冲区二将硬盘阵列输出的记录数据进行缓冲后输出到数据回放校验模块；数据回放校验模块在硬盘阵列中无损坏硬盘时，通过数据缓冲区四将记录数据直接输出；其特征在于所述冗余数据生成模块，按条带对前端数据进行校验处理生成与每个条带相对应的校验数据，并按条带中数据包的顺序将前端数据以及生成的校验数据分别存储到硬盘阵列中的数据盘和校验盘中；所述数据回放校验模块，在硬盘阵列存在降级数据盘时，按条带读取硬盘阵列中工作正常的数据盘内存储的数据包和校验盘中与条带对应的校验数据，通过恢复处理获得一个条带中降级数据盘内存储的数据包，然后按冗余数据生成模块的记录顺序将记录的数据包输出；所述恢复处理与校验处理为相逆处理；所述损坏硬盘重建模块，在硬盘阵列存在降级数据盘时，按条带读取硬盘阵列中正常工作的数据盘内存储的数据包和校验盘中与条带对应的校验数据，通过恢复处理获取一个条带中降级盘内存储的数据包，并将恢复出的数据包存储到硬盘阵列新加入的数据盘中。2.如权利要求1所述的一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器，其特征在于所述冗余数据生成模块通过下式对前端数据进行校验处理生成校验数据Pk = D(k, 0)十雄’1) Θ D(k, 2)…十 -1)Qk=2°<8> D(k, 0)十 21 D(k, 1)十…十 2"_1 D(k, n-\)其中，Pk和A为根据第k个条带的校验数据；η为硬盘阵列中的硬盘总数所述数据回放校验模块或损坏硬盘重建模块通过下式对前端数据进行恢复处理恢复降级数据盘中的数据全文摘要本专利技术公开了一种基于双硬盘冗余的硬盘阵列控制器，包括数据缓冲区一、数据缓冲区二、数据缓冲区三、数据缓冲区四、数据回放校验模块、冗余数据生成模块、损坏硬盘重建模块、数据选通、硬盘控制接口和硬盘阵列。采用本专利技术可以在硬盘阵列中任意一块或两块硬盘失效的情况下仍然能够保持存储和读取速率不变，且当阵列中有硬盘失效时仍然能够实现边记录边回放、边回放边重建的功能，同时硬盘阵列安全性得到极大提升。文档编号G06F11/16GK102567147SQ20111046098公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日专利技术者余卫国, 杨先博, 苏丽 申请人:北京遥测技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨先博，余卫国，苏丽，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，
类型：发明
国别省市：