[發明專利]基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統及方法

有效

• 申請號: 201210256754.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN103577111A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 陽學仕;周溱
• 申請（專利權）人: 上海寶存信息科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/10
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統，其特征在于，所述系統包括：讀寫控制器、若干與所述讀寫控制器連接的存儲設備，各存儲設備包括一個或多個物理塊，各物理塊包括一個或多個頁面；

所述讀寫控制器包括：

RAID寫入控制模塊，用以控制存儲設備中數據的寫入；所述RAID寫入控制模塊包括寫前處理單元、寫操作處理單元；所述寫前處理單元用以在寫入一個獨立冗余陣列RAID組之前，根據存儲設備的可用性形成對應的一個RAID組；所述寫操作處理單元用以在更新數據時將正在被更新的邏輯塊LBA放入所述RAID組的可用存儲頁面，使得該RAID組的成員的邏輯地址由正在被更新的邏輯塊LBA組成；當足夠的邏輯塊LBA組成一完整的RAID組時，計算并寫入該RAID組的奇偶校驗碼，完成對該RAID組的寫操作；

RAID讀取控制模塊，用以控制存儲設備中數據的讀取；所述RAID讀取控制模塊包括邏輯塊查找單元、數據讀取單元；所述邏輯塊查找單元用以查找邏輯塊LBA，找到邏輯塊LBA對應的PBA的位置；所述數據讀取單元對該PBA進行讀操作；如果讀成功，返回數據給用戶；如果讀操作出錯，將該PBA所在RAID組的所有其它有效的PBA讀出，計算其奇偶校驗碼以恢復讀取出錯的LBA，并返回恢復的數據結果給用戶。

2.根據權利要求1所述的基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統，其特征在于：

所述寫前處理單元根據存儲設備的可用性形成對應的一個RAID組時，如果某個存儲設備不可用，或者該存儲設備中與當前RAID組相對應的PBA不可用，或者該存儲設備對應的RAID組成員不可用時，則在當前RAID組中剔除該存儲設備。

3.根據權利要求1所述的基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統，其特征在于：

所述寫前處理單元根據存儲設備的可用性形成對應的一個RAID組時，如果某個存儲設備相對應的PBA不可用時，或存儲設備的對應RAID組成員不可用，RAID寫入控制模塊在該存儲設備中使用另一PBA/成員作為該RAID組成員；該RAID組成員的信息將被RAID控制器保留，以便RAID讀寫時使用。

4.根據權利要求1所述的基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統，其特征在于：

所述讀寫控制器還包括：存儲設備可用性檢測模塊，用以檢測各存儲設備的可用性。

5.根據權利要求1所述的基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲系統，其特征在于：

所述寫操作處理單元在更新數據時，屬于當前RAID組的LBA達到該RAID組能容納的LBA個數時，計算并寫入該RAID組的奇偶校驗碼。

6.一種基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、RAID寫入控制步驟，控制存儲設備中數據的寫入；

步驟S2、RAID讀取控制模塊，控制存儲設備中數據的讀取；

所述步驟S1具體包括：

步驟S11、在寫入一個獨立冗余陣列RAID組之前，寫前處理單元根據存儲設備的可用性形成對應的RAID組；

步驟S12、在更新數據時，寫操作處理單元將正在被更新的邏輯塊LBA放入所述RAID組的可用存儲頁面，使得該RAID組的成員的邏輯地址由正在被更新的邏輯塊LBA組成，當足夠的邏輯塊LBA組成一完整的RAID組時，計算并寫入該RAID組的奇偶校驗碼，完成當前RAID組的寫操作；

所述步驟S2具體包括：

步驟S21、邏輯塊查找單元查找邏輯塊LBA，找到邏輯塊LBA當前對應的PBA的位置；

步驟S22、數據讀取單元對該PBA進行讀操作；如果讀成功，返回數據給用戶；如果讀操作出錯，將該PBA所在RAID組的所有其它有效的PBA讀出，計算其奇偶校驗碼以恢復讀取出錯的LBA，并返回恢復的數據結果給用戶。

7.根據權利要求6所述的基于非易失性存儲器的動態獨立冗余陣列存儲方法，其特征在于：

所述步驟S11中，寫前處理單元根據存儲設備的可用性形成對應的一個RAID組時，如果某個存儲設備不可用，或者該存儲設備中相對應的PBA不可用，或者該存儲設備的相對應RAID組成員不可用，則在當前RAID組中剔除該存儲設備。