[發(fā)明專利]一種加快RAID5恢復(fù)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110392513.8
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102521074A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古世磊;施培任
• 申請（專利權(quán)）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及存儲領(lǐng)域，具體涉及一種加快RAID5恢復(fù)和一致性檢查的方法。

背景技術(shù)

對于具有冗余校驗(yàn)信息的RAID5系統(tǒng),?RAID5新創(chuàng)建時(shí)各成員盤數(shù)據(jù)并不能保證條帶數(shù)據(jù)是一致性的.?數(shù)據(jù)的不一致性使得系統(tǒng)無法按照正常流程處理主機(jī)IO?請求,?所得到的校驗(yàn)數(shù)據(jù)可能是錯(cuò)誤的，因此這些級別的RAID5創(chuàng)建時(shí)必須先進(jìn)行一致性初始化工作。RAID5是支持一塊盤失效的情況，當(dāng)一塊盤失效，出現(xiàn)降級的情況，加入熱備盤進(jìn)行恢復(fù)，也相當(dāng)于要進(jìn)行一致性校驗(yàn)，任務(wù)必須遍歷成員盤的所有數(shù)據(jù),?這是一項(xiàng)非常耗時(shí)的工作,?并且隨著磁盤的容量的增大，這個(gè)過程需要的時(shí)間就會更長。

在這個(gè)過程中，如果再出現(xiàn)另一塊盤失效的話，那么由于RAID5的冗余機(jī)制，無法再進(jìn)行恢復(fù)了，整個(gè)陣列就會失效。因此這個(gè)過程時(shí)間越長的話，再次有盤失效的概率就越大。因此有必要找到一種方法加快對失效盤的恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種加快RAID5恢復(fù)的方法。

本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，步驟如下：

1）在RAID5創(chuàng)建之后，在需要恢復(fù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置重點(diǎn)區(qū)域，當(dāng)加熱備盤的時(shí)候優(yōu)先恢復(fù)這些重點(diǎn)區(qū)域，優(yōu)先恢復(fù)的重點(diǎn)區(qū)域用位圖做記錄，位圖也用作斷電重啟RAID5進(jìn)行一致性檢查的判斷,以減少恢復(fù)和掉電后一致性檢查的所需時(shí)間；

2）在RAID5恢復(fù)的過程中，根據(jù)內(nèi)存的情況，以多個(gè)條帶為單位，每次讀取多個(gè)條帶，待計(jì)算完后進(jìn)行寫入以減少與磁盤的操作數(shù)和提升恢復(fù)進(jìn)度；

具體步驟流程如下：

1）寫數(shù)據(jù)的流程如下：

創(chuàng)建RAID的時(shí)候，設(shè)置一個(gè)“區(qū)塊首次寫”位圖，“區(qū)塊首次寫”位圖中每一位表示對應(yīng)的一個(gè)較大區(qū)塊是否已出現(xiàn)過任一條帶進(jìn)行了首次寫，即RAID-5處理一個(gè)條帶寫操作前先更新條帶在該位圖中的位值為1，表示該區(qū)塊已經(jīng)出現(xiàn)了首次寫操作，該條帶寫操作引起的上述對該位圖的位的更新操作必須在條帶計(jì)算完成新的校驗(yàn)并寫數(shù)據(jù)、寫校驗(yàn)到成員盤操作之前完成，包括如果所述“區(qū)塊首次寫”位圖保存在該RAID-5成員盤上則該條帶對應(yīng)該位圖中的位所在的各成員盤的扇區(qū)的寫操作，必須在條帶數(shù)據(jù)塊寫提交之前完成，以保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)斷電時(shí)磁盤上的“區(qū)塊首次寫”位圖數(shù)據(jù)是正確的，這個(gè)階段的流程如下：

（1）計(jì)算要寫的條帶對應(yīng)的扇區(qū)是在哪個(gè)區(qū)域，判斷“區(qū)塊首次寫”位圖對應(yīng)的位是否設(shè)置1。如果設(shè)置1，直接跳到第3）步?，如果沒有，就執(zhí)行下一步；

（2）把對應(yīng)的位設(shè)置1，把條帶放在一個(gè)延遲鏈表延遲處理，把位圖寫到磁盤；

（3）當(dāng)確認(rèn)位圖寫完之后，就處理真正的要寫的條帶；

2）發(fā)生失效后的恢復(fù)處理流程如下：

（1）當(dāng)RAID-5發(fā)生降級，即出現(xiàn)單個(gè)成員盤失效，并添加熱備盤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，重新設(shè)置優(yōu)先恢復(fù)的重點(diǎn)區(qū)域，如果沒有設(shè)置，就按創(chuàng)建的設(shè)置為準(zhǔn)，優(yōu)先先恢復(fù)這些重點(diǎn)區(qū)域，根據(jù)“區(qū)塊首次寫”位圖是否置1判斷哪些是寫過的，沒寫過的直接跳過；

（2）重點(diǎn)區(qū)域恢復(fù)完后，就按照順序進(jìn)行其他區(qū)域的恢復(fù)，同樣是根據(jù)“區(qū)塊首次寫”位圖是否置1判斷哪些是寫過的，沒寫過的直接跳過；

（3）在恢復(fù)的過程中，根據(jù)內(nèi)存的情況，以一個(gè)條帶為單位進(jìn)行計(jì)算校驗(yàn)，或以多個(gè)條帶為單位，每次讀取多個(gè)條帶，待計(jì)算完后進(jìn)行寫入，以減少與磁盤的操作數(shù)，提升恢復(fù)進(jìn)度；

（4）掉電后進(jìn)行一致性檢查的處理

磁盤陣的寫操作是一個(gè)過程，如果在這個(gè)過程中發(fā)生包括：寫盤失敗，系統(tǒng)掉電異常情況，就會可能引起冗余數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)不一致，所以，成功寫入數(shù)據(jù)的話，整個(gè)條帶應(yīng)該是一致的，掉電重啟后，會啟動同步線程，會通過bitmap文件判斷是否置位，進(jìn)行一致性檢查，如果沒有置位，就說明整個(gè)區(qū)域在掉電那一時(shí)刻，不存在正在寫的數(shù)據(jù)，直接跳過這個(gè)區(qū)域；

（5）一致性檢查位圖的一個(gè)位代表的區(qū)域要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“區(qū)塊首次寫”位圖的區(qū)域，是個(gè)更粗粒度的劃分，一致性檢查位圖的一個(gè)位包含多個(gè)“區(qū)塊首次寫”位圖的位，之前沒有“區(qū)塊首次寫”位圖的處理是這樣的：1）如果置位，就會同步這個(gè)區(qū)域的所有條帶；和“區(qū)塊首次寫”位圖相結(jié)合；2）如果一致性檢查位圖相應(yīng)的位設(shè)置1，然后再判斷它所包含的“區(qū)塊首次寫”位圖的位是否置1，如果恢復(fù)位圖的位沒有設(shè)置1，就跳過恢復(fù)位圖的位所代表的大小的區(qū)域，直到一致性檢查位圖的一個(gè)位代表的區(qū)域都檢查完畢。

所述的重點(diǎn)區(qū)域，是最重要的數(shù)據(jù)所在區(qū)域或者訪問比較多的數(shù)據(jù)。

所述的位圖，是一個(gè)位代表多個(gè)條帶的狀態(tài)，只標(biāo)識至少有一個(gè)寫的區(qū)域，有寫過就置1。