[發明專利]一種RAID5磁盤陣列壞扇區處理方法

無效

• 申請號: 201310542533.8
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103530069A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 周耀輝;李偉國
• 申請（專利權）人: 浪潮（北京）電子信息產業有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王丹;栗若木

技術領域

本發明涉及磁盤陣列技術領域，具體涉及一種RAID5磁盤陣列壞扇區處理方法。

背景技術

RAID技術就是利用容量比較小的磁盤按一定的規則組成一個大容量的磁盤陣列向外提供存儲資源，RAID(Redundant?Array?of?Independent?Disks)就被稱為獨立冗余磁盤陣列。

使用RAID的主要目的有：

（1）對磁盤上的數據進行冗余存儲，實現容錯功能。

（2）有I/O請求時，可以對磁盤進行并發訪問，提高吞吐率。

如附圖1所示，RAID5支持冗余，在陣列中的所有磁盤上都存儲檢驗信息，其校驗和技術是在磁盤條帶中采用異或校驗，被稱作為“采用塊交叉訪問及校驗信息均勻分布”模式。條帶是RAID成員盤的存儲空間被劃分為大小相等的小空間。異或運算特征為A⊕B=C==>B⊕C=A，A⊕C=B。因此，如果A、B為數據塊，C為校驗塊，當B所在的盤失效后，能夠通過A和C異或校驗計算出B。這是RAID5容錯的最基本原理，可以容忍一塊磁盤故障。

RAID5讀寫操作是以條帶為基本單位，條帶的寬度為4KB，條帶的長度為成員磁盤個數。對于條帶中磁盤數據的寫操作，都要更新校驗盤數據，以確保條帶數據的一致性。

目前RAID5讀寫操作遇到壞扇區的時候，將有壞扇區的磁盤從RAID5磁盤陣列中剔除，RAID5降級，降級后的RAID5失去了容錯能力，但是還可以進行讀寫操作，其讀寫操作如附圖2和3所示。如果降級后的RAID5其成員盤再遇到壞扇區，會將此壞扇區的磁盤從RAID5陣列中剔除，由于RAID5掉兩塊盤，整個陣列失效，所有的數據會丟失。

目前的RAID5技術在磁盤陣列中的兩塊磁盤中出現壞扇區時，就會導致整個陣列不可用，數據丟失，極大的浪費了存儲資源，也不利于數據安全。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種RAID5磁盤陣列壞扇區處理方法，可以提高RAID5磁盤陣列的可靠性、穩定性，延長陣列的壽命，提高存儲資源利用率。

一種RAID5磁盤陣列壞扇區處理方法，包括：

S1:在創建RAID5磁盤陣列的時候，在每個RAID成員磁盤的超級塊中增加4KB的壞塊記錄空間，用于記錄每個成員磁盤中的壞扇區位置；

S2:當RAID5磁盤陣列啟動的時候，將每個成員磁盤的壞塊記錄空間的數據映射到內存中，在內存中建立一個壞塊表；

S3:在執行磁盤扇區寫操作時，根據所述內存壞塊表中對該磁盤扇區的記錄執行相應的操作；

S4:在執行磁盤扇區讀操作時，若遇到扇區讀錯誤，則根據所述內存壞塊表中對該磁盤扇區的記錄執行相應的操作。

特別地，所述步驟S3中所述相應的操作具體為先在內存壞塊表中查看所述扇區是否已經留有記錄，如果確認有所述扇區的記錄，就跳過此扇區，將數據寫入別的扇區；如果內存壞塊表中沒有目標扇區的記錄，則將數據寫入該扇區。

特別地，所述步驟S4中所述相應的操作具體為：先在內存壞塊表中查看目標扇區是否已經留有記錄，如果有記錄，跳過讀取別的扇區；如果沒有記錄，則通過條帶中其余磁盤的數據異或校驗獲得這塊壞扇區上的數據。

本發明的有益效果是：采用本發明提出的RAID5壞扇區處理方法，在磁盤中出現壞扇區時不用剔除該磁盤，只是標記出壞扇區，對其不用讀寫，極大的提高RAID5磁盤陣列的穩定性，延長磁盤陣列使用壽命，提高存儲資源利用率，保證數據可靠性。

附圖說明

圖1是現有技術中的RAID5結構圖。

圖2是現有技術中在RAID5降級后，目標扇區在壞盤上的讀操作。

圖3是現有技術中在RAID5降級后，目標扇區在壞盤上的寫操作。

圖4是本發明提出的RAID5讀寫遇壞扇區處理方法示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖4，對本發明的內容以一個具體實例來描述本發明提供的所述方法。

在創建RAID5磁盤陣列的時候，在每個RAID成員盤的超級塊中增加4KB的壞塊記錄空間，用于記錄每個成員盤中的壞扇區位置。每條壞塊記錄用64bit來表示，最高位表示這條記錄是否已經確認，如果最高位置位了，說明這條記錄的扇區為壞扇區不可用，反之不是；低9位為此條記錄表示的壞扇區的大小；中間54位為壞扇區的起始地址。