[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法及存儲設(shè)備、存儲系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210544543.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103019880A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒蛟同
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F11/08
• 分類號: G06F11/08;G06F9/30
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法及存儲設(shè)備、存儲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，用戶數(shù)據(jù)越來越多，計算機(jī)自身攜帶的單個硬盤已經(jīng)沒無法滿足用戶數(shù)據(jù)的存儲需求，需要使用獨(dú)立的存儲系統(tǒng)存儲用戶數(shù)據(jù)。為了檢測用戶數(shù)據(jù)在存儲系統(tǒng)內(nèi)部的傳輸和保存的過程中，因存儲系統(tǒng)的硬件故障、軟件故障、硬盤錯誤等導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的損壞，保證用戶數(shù)據(jù)的完整性，則需要對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，提供兩種用戶數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方法：

其一：在主機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性字段(Data?Integrity?Field，DIF)數(shù)據(jù)校驗(yàn)。當(dāng)需要向存儲系統(tǒng)寫入用戶數(shù)據(jù)時，主機(jī)總線適配器（HostBus?Adapte，HBA）根據(jù)用戶數(shù)據(jù)和邏輯塊地址生成DIF校驗(yàn)碼，并把DIF校驗(yàn)碼添加到用戶數(shù)據(jù)的末尾，形成寫入數(shù)據(jù)。寫入數(shù)據(jù)包括用戶數(shù)據(jù)和DIF校驗(yàn)碼，如圖1所示。然后，HBA將寫入數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)接收到寫入數(shù)據(jù)后，從寫入數(shù)據(jù)提取用戶數(shù)據(jù)和DIF校驗(yàn)碼，并校驗(yàn)用戶數(shù)據(jù)是否與DIF校驗(yàn)碼相匹配。如果用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼相匹配，則將寫入數(shù)據(jù)寫入物理存儲介質(zhì)。當(dāng)需要從存儲系統(tǒng)讀寫入數(shù)據(jù)時，存儲系統(tǒng)向HBA返回寫入數(shù)據(jù)。HBA從寫入數(shù)據(jù)提取用戶數(shù)據(jù)和DIF校驗(yàn)碼，并校驗(yàn)用戶數(shù)據(jù)是否與DIF校驗(yàn)碼相匹配。如果用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼相匹配，則HBA剔除DIF校驗(yàn)碼，僅向主機(jī)返回用戶數(shù)據(jù)。

其二：在存儲系統(tǒng)側(cè)實(shí)現(xiàn)DIF數(shù)據(jù)校驗(yàn)。存儲系統(tǒng)接收用戶數(shù)據(jù)時，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)生成DIF校驗(yàn)碼。當(dāng)存儲系統(tǒng)需要將用戶數(shù)據(jù)寫入物理存儲介質(zhì)時，存儲系統(tǒng)校驗(yàn)用戶數(shù)據(jù)是否與DIF校驗(yàn)碼相匹配。如果用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼相匹配，則存儲系統(tǒng)將用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼一起寫入物理存儲介質(zhì)。當(dāng)需要讀取用戶數(shù)據(jù)時，存儲系統(tǒng)再一次校驗(yàn)用戶數(shù)據(jù)是否與DIF校驗(yàn)碼相匹配，并在用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼相匹配時，則剔除DIF校驗(yàn)碼，僅返回用戶數(shù)據(jù)。

本發(fā)明人在長期研究中發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術(shù)的兩種用戶數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方法，在向物理存儲介質(zhì)存儲用戶數(shù)據(jù)時，均將DIF校驗(yàn)碼與用戶數(shù)據(jù)寫入物理存儲介質(zhì)的一個邏輯塊中。又如圖1所示，一個DIF校驗(yàn)碼共8個字節(jié)，包含一個2個字節(jié)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（Cyclic?Redundancy?Check，CRC）、一個2字節(jié)的應(yīng)用標(biāo)簽（Application?tag，App?Tag）和一個4字節(jié)的參照標(biāo)簽（Reference?tag，參照標(biāo)簽Ref?Tag），一個DIF校驗(yàn)碼可對512字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。簡而言之，存儲512字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)時，額外需要8字節(jié)來存儲DIF校驗(yàn)碼，而用戶數(shù)據(jù)與DIF校驗(yàn)碼均存儲在物理存儲介質(zhì)的同一個扇區(qū)，因此，扇區(qū)的容量需要為520字節(jié)，或者為520字節(jié)的整數(shù)倍。但是，目前通用的硬盤或者操作系統(tǒng)支持一個扇區(qū)的大小為512字節(jié)或4096字節(jié)，無法滿足需求，若要增加DIF校驗(yàn)，會更改物理存儲介質(zhì)的存儲空間布局。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式主要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法及裝置，既能夠?qū)崿F(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，而用戶數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲又不受物理存儲介質(zhì)或者操作系統(tǒng)的扇區(qū)分區(qū)大小的限制，不需要改變現(xiàn)有的物理存儲介質(zhì)的存儲空間布局，更加靈活。

第一方面，提供一種數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法，包括：接收將用戶數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)塊的寫入請求，寫入請求包括用戶數(shù)據(jù)以及用戶數(shù)據(jù)塊所對應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)塊地址，用戶數(shù)據(jù)塊用于存儲用戶數(shù)據(jù)；根據(jù)校驗(yàn)規(guī)則利用用戶數(shù)據(jù)生成校驗(yàn)碼；在將用戶數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)塊之前，根據(jù)校驗(yàn)規(guī)則校驗(yàn)用戶數(shù)據(jù)與校驗(yàn)碼是否匹配；若用戶數(shù)據(jù)與校驗(yàn)碼匹配，則將校驗(yàn)碼寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊、將用戶數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)塊、以及在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中記錄用戶數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)塊地址與校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址的對應(yīng)關(guān)系，校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊用于存儲校驗(yàn)碼。

結(jié)合第一方面實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，將校驗(yàn)碼寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊、將用戶數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)塊、以及在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中記錄用戶數(shù)據(jù)塊地址與校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址的對應(yīng)關(guān)系的步驟包括：在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中查詢是否存在與用戶數(shù)據(jù)塊地址相對應(yīng)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址；若查詢到校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址，則將校驗(yàn)碼寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址所對應(yīng)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，并將用戶數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)塊，若沒有查詢到校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址，則申請新的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，并將校驗(yàn)碼寫入新的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊、以及在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中記錄用戶數(shù)據(jù)塊地址與新的校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊地址的對應(yīng)關(guān)系。