[發(fā)明專利]針對RAID系統(tǒng)中的多種故障進行保護的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980151742.1
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN102265265A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·C·加羅威;G·J·皮勒格瑞諾;譚俊生;R·A·卡里森
• 申請（專利權(quán)）人: 樞軸3公司
• 主分類號: G06F12/00
• 分類號: G06F12/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 葉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及存儲設(shè)備的使用。更特別地，本發(fā)明的實施例涉及在存儲設(shè)備上實現(xiàn)RAID。更為具體地，本發(fā)明的一些實施例涉及RAID的分布式實施方式。

背景技術(shù)

對許多實體來說數(shù)據(jù)代表著重要的財富。因此，無論是意外還是惡意行為造成的數(shù)據(jù)丟失都可以在浪費人力、失去與顧客的友好關(guān)系、喪失時間和潛在的法律責(zé)任等方面付出沉重代價。為了確保妥善保護用于商業(yè)、法律或其他目的的數(shù)據(jù)，許多實體可能期望使用多種技術(shù)保護其數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、冗余技術(shù)、安全技術(shù)等等。然而，這些技術(shù)可能與其他競爭約束、由國家施加的要求或用于處理或存儲這種數(shù)據(jù)的計算設(shè)備的配置相沖突。

應(yīng)對這些緊張狀態(tài)的一種方法是執(zhí)行獨立磁盤冗余陣列(RAID)。一般地，RAID系統(tǒng)在共同被稱作陣列的多個硬盤驅(qū)動器(或其他類型的存儲介質(zhì))之間分割和復(fù)制數(shù)據(jù)，從而增大可靠性并且在一些情況下使用這些用于存儲的RAID系統(tǒng)提高計算設(shè)備(已知為主機)的吞吐量。對于主機來說，RAID陣列可以作為一個或多個單片存儲器區(qū)域。當(dāng)主機期望與RAID系統(tǒng)通信(讀、寫等等)時，主機將RAID陣列視為單個磁盤進行通信。反過來，RAID系統(tǒng)處理這些通信以結(jié)合這些通信執(zhí)行特定的RAID級別。這些RAID級別可以被設(shè)計為在例如可靠性、容量、速度等多種權(quán)衡之間獲得一些期望的平衡。例如，RAID(級別)0以提高的速度并且基本使用磁盤的全部容量的方式在一些磁盤間分布數(shù)據(jù)，但是如果磁盤發(fā)生故障則磁盤上的全部數(shù)據(jù)將丟失；RAID(級別)1使用兩個(或更多個)磁盤，所述磁盤中的每一個均存儲相同數(shù)據(jù)，使得只要一個磁盤沒有故障，數(shù)據(jù)就不會丟失。陣列的全部容量基本等于單個磁盤的容量并且RAID(級別)5以保護任意一個磁盤的數(shù)據(jù)免于丟失的方式結(jié)合三個或更多個磁盤；陣列的存儲容量減少為一個磁盤。

目前RAID的實施方式可能具有多種問題。這些問題可能源自這些RAID系統(tǒng)的構(gòu)造所施加的限制，例如在許多情況下，與RAID系統(tǒng)的全部通信必須尋址到控制和管理所述RAID系統(tǒng)的一個服務(wù)器的事實。其他問題可能源自數(shù)據(jù)在包括RAID系統(tǒng)的磁盤上的配置或布置。例如，在一些情況下，必須選擇RAID級別并且在RAID系統(tǒng)能夠被使用前在RAID系統(tǒng)內(nèi)分派存儲。因此，最初選擇的RAID級別必須結(jié)合存儲在RAID系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，無論該RAID級別是否是被期望或需要的。此外，在許多情況下，現(xiàn)有的問題可能因為需要使用定制硬件或軟件來執(zhí)行這些方案而惡化，增大與實現(xiàn)這種方案相關(guān)聯(lián)的成本。

因此，期望充分地改善這些問題。

發(fā)明內(nèi)容

公開了可以結(jié)合分布式RAID系統(tǒng)使用以針對多種故障進行保護的多種方法的實施例。更特別地，分布式RAID系統(tǒng)中的每個數(shù)據(jù)庫可以存儲數(shù)據(jù)段和NP段。在一些實施例中，不僅結(jié)合卷在多個數(shù)據(jù)庫間實現(xiàn)的RAID的級別(例如使用與其相應(yīng)的數(shù)據(jù)段存儲在不同數(shù)據(jù)庫上的NP段)，而且額外的RAID級別也可以在分布式RAID系統(tǒng)的每個數(shù)據(jù)庫內(nèi)實現(xiàn)，從而保護每個數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)。除了在多個數(shù)據(jù)庫間使用RAID外，通過在一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)使用RAID可以實現(xiàn)針對整個分布式RAID系統(tǒng)的故障的額外保護。

具體地，在一個實施例中，除了結(jié)合一組數(shù)據(jù)庫間的卷實現(xiàn)RAID級別外，RAID級別還可以結(jié)合存儲在每個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)段實現(xiàn)。例如，RAID級別5可以在一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)實現(xiàn)，使得POD段可以產(chǎn)生并存儲在與相應(yīng)的數(shù)據(jù)段位于不同磁盤的數(shù)據(jù)庫中，從而可以使用這些POD恢復(fù)所述相應(yīng)的數(shù)據(jù)段。類似地，POP段可以產(chǎn)生并存儲在與相應(yīng)的NP段位于不同磁盤的數(shù)據(jù)庫中，從而可以使用這些POP恢復(fù)所述相應(yīng)的NP段。

此外，在一些實施例中，RAID級別6可以在一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)實現(xiàn)，使得除了每個POD段外，還可以產(chǎn)生相應(yīng)的QOD段。通過將QOD段存儲在與相應(yīng)的POD不同的磁盤上，還可以使用QOD恢復(fù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)段。同樣地，相應(yīng)于POP段的QOP段可以產(chǎn)生并存儲在與相應(yīng)的POP段不同的磁盤上的數(shù)據(jù)庫中，使得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)奇偶校驗段可以額外地使用這些QOP段恢復(fù)。