一种RAID5的写IO优化处理方法技术

一种RAID5的写IO优化处理方法，包括如下步骤：1),存储系统构建；2),数据读写操作；3),失效数据块回收。其优点可以有效降低RAID级别磁盘阵列的写放大效应。传统的磁盘，顺序写性能远远大于随机写性能，本发明专利技术提供的地址映射方法将随机写操作转化成顺序写操作，有效的发挥了磁盘的写性能，降低了计算校验所需的IO操作，显著提高了RAID系统的响应能力，同时降低了系统功耗。最后，地址映射模块可以灵活的选择校验块部署的位置和数量，因此本发明专利技术不限于RAID5级别的磁盘阵列的应用，可以推广到RAID4、RAID6级别的实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机数据存储领域，具体涉及一种RAID5的写IO优化处理方法。
技术介绍
磁盘阵列 RAID (Redundant Access Independent Disks,独立冗余磁盘阵列)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RAID O到6七种基本的RAID级别，不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。RAID包含N+P个存储数据的硬盘，它以条带为基础，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(异或操作)，最终形成一个由奇偶校验值组成的信息块(校验块)，并将其写入对应位置的硬盘，这被称为数据保护。它的好处是提供了容错能力，即这N+P个磁盘中任何一个或多个(小于P)出现故障，都不会造成丢失数据的问题。因为奇偶校验的对称性，可以用剩下的N个磁盘的内容，计算出存放在有故障磁盘中的正确的数据内容，尽管这一计算比较费时间。其中RAID4中校验数据存放在一个固定的硬盘上，这个硬盘成为整个RAID4系统的瓶颈。RAID5为解决这个瓶颈，将校验信息均匀分散到系统中所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
种RAID5的写IO优化处理方法，其特征在于:包括如下步骤：1)存储系统构建；2)数据读写操作；3)失效数据块回收。

【技术特征摘要】
1.种RAID5的写IO优化处理方法，其特征在于包括如下步骤1)存储系统构建；2) 数据读写操作；3)失效数据块回收。2.如权利要求1所述的一种RAID5的写IO优化处理方法，其特征在于所述的RAID 系统构建包括(1.1)提供RAID系统(1. 2)地址映射表主要包含字段信息(1. 3)地址映射表保存每一个LBA地址和PBA地址的映射信息，因此在存储系统使用之前，需要对映射表进行初始化，初始化时，将“物理地址”、“校验块”字段等设置为系统配置的初始值，其余字段设为有效。3.如权利要求1所述的一种RAID5的写IO优化处理方法，其特征在于所述写IO 操作的处理，包括(2.1)当主机发送任意地址的数据块写请求时，系统将该数据块存入缓存，缓存以条带为单位，包含N个数据块和I个校验块；同时将该数据块与缓存中的校验值计算新校验并覆盖原校验值进行缓存；(2. 2)查找该数据块的LBA地址在地址映射表中是否有相应记录，如果有对应记录，转步骤(2. 3)，否则转(2.4) ； (2. 3)说明该写IO为改写操作，在该数据块在地址映射表的对应记录中，将“有效数据”字段均标识为无效；(2. 4)根据 RAID管理模块维护的地址映射表写指针变量指向的记录，得到该数据块将写入的新的PBA 地址，将该数据块的LBA地址写入“逻辑地址”字段，并将该数据块写入物理地址对应的硬盘及修改新的PBA地址对应的“有效数据”设置为有效；(2. 5)判断写指针变量是否对应这一条带的尾端，如果是，转步骤(2. 6)，否则转步骤(2. 7) ； (2. 6)根据校验块地址变量的值， 发送校验块写命令到相应物理地址的硬盘，并将地址映射表写指针变量顺序递增，且将缓存中校验值设置为O ; (2. 7)判断当前地址映射表写指针是否指向该条带的校验块应存放的物理地址记录，如果是，转步骤(2.9) ； (2. 8)地址映射表写指针变量顺序递增指向下一个PBA地址，本次写操作结束；(2. 9)将当前PBA地址缓存至校验块地址变量，并将地址映射表写指针变量顺序递增，完...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓芳，符才德，周俊，万宝琳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：