[發(fā)明專利]一種可動(dòng)態(tài)異步調(diào)整RAID級(jí)別的存儲(chǔ)方法及存儲(chǔ)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410559584.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN104267913B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北亞宸星科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所11337
• 代理人: 席小東

1.一種可動(dòng)態(tài)異步調(diào)整RAID級(jí)別的存儲(chǔ)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，對(duì)于由多個(gè)物理磁盤組成的磁盤陣列，將每一個(gè)物理磁盤進(jìn)行分割處理，由此得到多個(gè)磁盤塊；

對(duì)每一個(gè)所述磁盤塊進(jìn)行編號(hào)，該編號(hào)由物理磁盤號(hào)PN和磁盤塊號(hào)BN聯(lián)合組成，記為PN:BN；

然后，定義存儲(chǔ)池，所述存儲(chǔ)池具有磁盤塊分配表和塊條帶冗余度標(biāo)識(shí)表；其中，所述塊條帶冗余度標(biāo)識(shí)表用于記錄每個(gè)塊條帶的冗余度；

將所有的已編號(hào)后的磁盤塊存入已定義的所述存儲(chǔ)池中；

S2，在所述存儲(chǔ)池中定義由n行m列個(gè)磁盤塊組成的虛擬磁盤，其中，n和m均為自然數(shù)；每一行的所有磁盤塊形成一個(gè)磁盤塊條帶，簡(jiǎn)稱為塊條帶；并約定所述塊條帶符合如下2個(gè)條件：

條件1、每個(gè)塊條帶中，具有相同物理磁盤號(hào)PN的磁盤塊僅允許出現(xiàn)一次；

條件2、每個(gè)塊條帶具有的磁盤塊數(shù)量需滿足在創(chuàng)建所述虛擬磁盤時(shí)所設(shè)定的最少磁盤塊數(shù)量；

另外，在創(chuàng)建所述虛擬磁盤時(shí)，定義或默認(rèn)定義所述虛擬磁盤的數(shù)據(jù)冗余級(jí)別，該數(shù)據(jù)冗余級(jí)別由如下4個(gè)參數(shù)決定：

a、每個(gè)塊條帶中的存儲(chǔ)真正數(shù)據(jù)的磁盤塊數(shù)量：m-h；其中，將存儲(chǔ)真正數(shù)據(jù)的磁盤塊簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)塊；其中，0≤h＜m，h為自然數(shù)

b、每個(gè)塊條帶中的存儲(chǔ)校驗(yàn)值的磁盤塊數(shù)量：h；其中，0≤h＜m，h為自然數(shù)；將存儲(chǔ)校驗(yàn)值的磁盤塊簡(jiǎn)稱為校驗(yàn)塊；

c、每個(gè)塊條帶中允許增強(qiáng)的校驗(yàn)塊數(shù)量：M；M為整數(shù)且0<＝M<＝5；

d、虛擬磁盤安全級(jí)別：Vs；

S3，設(shè)按自上而下順序共有n個(gè)原始?jí)K條帶，分別記為：原始?jí)K條帶1、原始?jí)K條帶2…原始?jí)K條帶n；

設(shè)任意一個(gè)原始?jí)K條帶i均由m個(gè)磁盤塊組成，按自左向右的順序，分別記為：磁盤塊i-1、磁盤塊i-2..,磁盤塊i-m；并且，所述原始?jí)K條帶的m個(gè)磁盤塊均為在線磁盤塊；每一個(gè)所述原始?jí)K條帶具有的m個(gè)磁盤塊中，配置h個(gè)用于存儲(chǔ)校驗(yàn)值的校驗(yàn)塊，其他m-h個(gè)磁盤塊為用于存儲(chǔ)真正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊；其中，0≤h＜m，h為自然數(shù)；

S4，當(dāng)進(jìn)行寫操作時(shí)，RAID控制器接收待寫入虛擬磁盤的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)在虛擬磁盤中的偏移地址和數(shù)據(jù)的容量大小，通過虛擬磁盤的結(jié)構(gòu)定義，將所述數(shù)據(jù)分段，再計(jì)算分段后的數(shù)據(jù)需要寫入的數(shù)據(jù)塊的塊地址以及校驗(yàn)塊的塊地址；然后，向計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)塊地址寫入分段后的數(shù)據(jù)，向計(jì)算后得到的校驗(yàn)塊地址寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)，返回寫成功；

當(dāng)進(jìn)行讀操作時(shí)，將所述虛擬磁盤的空間地址和大小轉(zhuǎn)換后，由并行線程進(jìn)行讀取、匯總，即可讀出數(shù)據(jù)；

S4，具體包括：

S4.1，RAID控制器監(jiān)控IO模塊的空閑狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)控到IO模塊空閑時(shí)，執(zhí)行S4.2；

S4.2，所述虛擬磁盤增加塊條帶冗余度的操作：

如果同時(shí)滿足以下條件：

當(dāng)前所述存儲(chǔ)池的空閑磁盤塊數(shù)量超過設(shè)定值；并且，存在校驗(yàn)塊數(shù)量小于最大數(shù)量M的第一塊條帶集；

則：所述虛擬磁盤基于優(yōu)先級(jí)冗余策略，按優(yōu)先級(jí)從高到低順序分別對(duì)所述第一塊條帶集中的各個(gè)塊條帶增加一個(gè)級(jí)別的冗余處理，即：為所獲取的塊條帶增加一個(gè)校驗(yàn)塊，并基于預(yù)設(shè)校驗(yàn)算法，向所增加的校驗(yàn)塊中寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)；更新所述塊條帶冗余度標(biāo)識(shí)表中的塊條帶冗余度；重復(fù)本步驟，不斷對(duì)各個(gè)塊條帶增加冗余度，改變各個(gè)塊條帶的RAID級(jí)別；

所述虛擬磁盤降低塊條帶冗余度的操作：

如果當(dāng)前所述存儲(chǔ)池的空閑磁盤塊數(shù)量低于設(shè)定值，則按優(yōu)先級(jí)從低到高順序分別對(duì)各個(gè)塊條帶回收一個(gè)校驗(yàn)塊，降低塊條帶的冗余級(jí)別；更新所述塊條帶冗余度標(biāo)識(shí)表中的塊條帶冗余度標(biāo)識(shí)；然后，在存儲(chǔ)池的所述磁盤塊分配表標(biāo)識(shí)所回收的所述校驗(yàn)塊為自由狀態(tài)，使其可作為數(shù)據(jù)塊使用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可動(dòng)態(tài)異步調(diào)整RAID級(jí)別的存儲(chǔ)方法，其特征在于，所述優(yōu)先級(jí)冗余策略包括：

基于預(yù)定義的虛擬磁盤安全級(jí)別Vs，虛擬磁盤安全級(jí)別越高，則表明虛擬磁盤的重要度越高，則其優(yōu)先級(jí)別越高；

各個(gè)塊條帶所存儲(chǔ)的具體數(shù)據(jù)的重要度，即：所存儲(chǔ)的具體數(shù)據(jù)越重要，其優(yōu)先級(jí)別越高；

各個(gè)塊條帶最后執(zhí)行存儲(chǔ)操作的時(shí)間，即：最后執(zhí)行存儲(chǔ)操作的時(shí)間離當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間間隔越小，其優(yōu)先級(jí)別越高。