一种多盘容错的二维混合盘RAID4系统架构及其读写方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多盘容错的二维混合盘RAID4系统和体系结构，包括RAID4控制器和盘阵，盘阵包括磁盘阵列和作为校验盘的固态硬盘，磁盘阵列和固态硬盘组成二维阵列结构，固态硬盘的控制器中增设缓存模块以及异或模块，缓存模块用于数据的缓冲，异或模块是在固态硬盘中的现场可编程逻辑门阵列中实现，用于处理RAID4校验数据的计算，有效的提高计算的处理速度。本发明专利技术通过简化IO操作流程、建立将固态硬盘作为校验盘的二维混合盘RAID4体系架构，至少可以纠正3盘错误，并透明完成数据校验计算，同时大幅减少读写检验盘的IO操作数，有效消除校验盘的读写瓶颈，提高系统的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于存储
，更具体地，涉及一种多盘容错的二维混合盘RAID4系统架构及其读写方法。
技术介绍
独立冗余磁盘阵列(RedundantAccess Independent Disk,简称 RAID)技术已经作为一种成熟的技术广泛应用于数据存储中。RAID技术具有从RAIDO到RAID6七种基本的RAID级别，不同的级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。其中RAID4是在RAID3的基础上发展起来。如图1所示，在RAID4模式中，磁盘阵列包含N个存储数据的磁盘(简称数据盘)以及一个专门用于存储奇偶校验信息的磁盘(简称校验盘)，它一条带(Datastriping)为基础，在把文件数据分块后写进一个数据盘的同时，对其它数据盘内与该数据块相同盘内位置的所有数据块计算出它们的奇偶校验值(X0R操作完成)，最终形成一个由奇偶校验值组成的信息块，并将其写入校验盘，这被称为数据保护(Dataguarding)。它只能容忍一个磁盘出现故障，如何提高磁盘阵列的容错能力是我们要解决的问题。另外，由于磁盘的每秒处理IO操作能力有限，新的读写请求必须等待旧的读写完成之后才能处理。也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多盘容错的二维混合盘RAID4系统架构，包括RAID4控制器和盘阵，盘阵包括磁盘阵列和作为校验盘的固态硬盘，其特征在于，磁盘阵列和固态硬盘组成二维阵列体系结构，固态硬盘的控制器中增设缓存模块以及异或模块，缓存模块用于数据的缓冲，异或模块是在固态硬盘中的现场可编程逻辑门阵列中实现，用于处理RAID4校验数据的计算。

【技术特征摘要】
1.一种多盘容错的二维混合盘RAID4系统架构，包括RAID4控制器和盘阵，盘阵包括磁盘阵列和作为校验盘的固态硬盘，其特征在于，磁盘阵列和固态硬盘组成二维阵列体系结构，固态硬盘的控制器中增设缓存模块以及异或模块，缓存模块用于数据的缓冲，异或模块是在固态硬盘中的现场可编程逻辑门阵列中实现，用于处理RAID4校验数据的计算。2.—种权利要求1所述的多盘容错的二维混合盘RAID4系统架构的读操作方法，其特征在于，包括以下步骤(1)步骤701，RAID控制器核心模块的处理线程首先从SCSI命令队列中取出读请求；(2)步骤702，对该读请求的读地址空间按照行优先原则，对条带进行拆分，属于同一个读请求的条带用队列管理起来；(3)步骤703，RAID控制器的处理线程为每一个条带构造一个目标端和缓存模块之间通信的读命令，并且将命令发送到缓存模块；(4)步骤704，接收读数据条带1、数据条带2、数据条带3的命令，分别从数据盘1，数据盘2，数据盘3中读出条带1、条带2、条带3，并将条带数据缓冲在缓存模块中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴非，谢长生，周健，周游，陈克，朱胜本，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：