[發(fā)明專利]一種RAID5重構(gòu)中的數(shù)據(jù)源選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410445171.5
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104199623A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱旭東;高春蓉;蘇壽海
• 申請（專利權(quán)）人: 創(chuàng)業(yè)軟件股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種RAID5重構(gòu)中的數(shù)據(jù)源選擇方法，RAID5損壞磁盤上的數(shù)據(jù)過兩個來源進(jìn)行恢復(fù)：(a)RAID5剩余的正常磁盤；(b)備份系統(tǒng)；其特征在于：

在重構(gòu)過程中，首先對損壞磁盤上的每一個磁盤塊建立兩個數(shù)據(jù)源集合，第一數(shù)據(jù)源集合完全由RAID5剩余正常磁盤上的磁盤塊組成，通過這些磁盤塊計算出損壞磁盤上的這個磁盤塊上的數(shù)據(jù)；第一數(shù)據(jù)源集合由備份系統(tǒng)中能夠用于計算這一損壞磁盤塊的備份塊組成，如果備份系統(tǒng)上的備份塊上的數(shù)據(jù)不是最新的版本，則由RAID5剩余正常磁盤中與該備份塊對應(yīng)的磁盤塊代替這個備份塊加入到第二數(shù)據(jù)源集合，使用第二數(shù)據(jù)源集合計算出損壞磁盤塊；然后根據(jù)RAID5的構(gòu)成和備份系統(tǒng)的性能分別估算出讀出這兩個數(shù)據(jù)源集合的代價；最后選擇代價低的數(shù)據(jù)源集合來對損壞磁盤的這一磁盤塊進(jìn)行重構(gòu)；具體步驟是：

步驟一、確定被損壞磁盤中一個磁盤塊B(x,y)的兩個數(shù)據(jù)源集合S_raid和S_backup，1≤x≤n,1≤y≤m；其中n?為RAID5中的磁盤個數(shù)，m為每個磁盤的磁盤塊個數(shù)，x表示該磁盤塊所在磁盤的磁盤號，y表示該磁盤塊在磁盤x中的磁盤塊號，S_raid為全部來自RAID5的數(shù)據(jù)源，S_backup為基于備份系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，確定的具體方法是：

步驟1、S_raid?=Φ；S_backup=Φ；Φ表示空集合；

步驟2、設(shè)定i=1；i為當(dāng)前檢測的磁盤號；

步驟3、如果i≠x，則?S_raid∪{B(i,y)}；

步驟4、設(shè)置i=i+1；如果i≤n，則重復(fù)執(zhí)行步驟3；

步驟5、確定磁盤塊B(x,y)的類型：如果x等于(2-y)﹪n，則表示B(x,y)為校驗塊P(x,y)，直接執(zhí)行步驟8；如果x不等于(2-y)﹪n，則表示B(x,y)為數(shù)據(jù)塊D(x,y)，執(zhí)行步驟6；其中﹪表示取模操作；

步驟?6、如果x大于(2-y)﹪n，設(shè)定r=x；如果x小于(2-y)﹪n，設(shè)定r=x-1；r為中間變量；

步驟7、?z=y×n+r；如果bitmap[z]=0，則S_backup=?S_backup∪{C(z)}，其中bitmap[z]表示第z個塊的更新標(biāo)識，C(z)表示RAID5在備份系統(tǒng)中的最新版本第z號備份塊，直接執(zhí)行步驟10；

步驟8、設(shè)定i=1；?

步驟9、如果i等于x，直接執(zhí)行步驟11；

步驟10、如果bitmap[z]=0，則S_backup=?S_backup∪{C(z)}；如果bitmap[z]=1，則S_backup=?S_backup∪{B(i,y)}；

步驟11、設(shè)置i=i+1；如果i≤n，則重復(fù)執(zhí)行步驟9；

步驟12、如果S_backup=?S_raid，則S_backup=Φ；

步驟13、返回S_raid和S_backup；

步驟二、對損壞磁盤的每個磁盤塊分別計算該磁盤塊兩個數(shù)據(jù)源S_raid和S_backup的權(quán)重W_?raid和W_backup，W_?raid和W_backup用來估算讀取S_raid和S_backup中所有塊的代價，具體方法是：

步驟Ⅰ、獲取當(dāng)前每秒鐘到達(dá)RAID5的讀寫請求個數(shù)q，每秒鐘到達(dá)備份系統(tǒng)的讀寫請求個數(shù)為p；

步驟Ⅱ、W_?raid?=|?S_raid?|×(100×n)/q，其中|?S_raid?|表示S_raid中元素的個數(shù)；

步驟Ⅲ、如果S_backup=Φ，則W_backup=∞；

步驟Ⅳ、W_backup?=|S_backup-B|×(100×n)/q+|?S_backup-C?|×100/p，其中|S_backup-B|表示S_backup中磁盤塊的個數(shù)，|S_backup-C|表示S_backup中備份塊的個數(shù)；

步驟Ⅴ、返回W_?raid和W_backup；

步驟三、根據(jù)步驟一和二獲得的單個磁盤塊的數(shù)據(jù)源及其權(quán)重，得到損壞磁盤k中所有磁盤塊的最佳數(shù)據(jù)源集合V_k；具體方法是：

步驟(1)、設(shè)定j=1；V_k=Φ；j為損害磁盤上當(dāng)前需要重構(gòu)的磁盤塊號；

步驟(2)、如果j>m，則跳轉(zhuǎn)到步驟(7)；

步驟(3)、使用步驟一獲得磁盤塊B(k,j)的兩個數(shù)據(jù)源S_raid和S_backup；

步驟(4)、使用步驟二獲得數(shù)據(jù)源S_raid和S_backup權(quán)重W_?raid和W_backup；

步驟(5)、如果W_?raid>W_backup，則V_k=V_k∪{S_raid}；如果W_?raid≤W_backup，則V_k=V_k∪{S_backup}；

步驟(6)、設(shè)置j=j+1，跳轉(zhuǎn)到步驟(2)；

步驟(7)、V_k即為損壞磁盤k每一個磁盤塊的數(shù)據(jù)源集合。