[發(fā)明專利]一種RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710651164.4
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107391046B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永鋒;侯英利;朱斌
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明實施例公開了一種RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法及裝置，包括獲取待寫入的第一新數(shù)據(jù)塊，依據(jù)第一新數(shù)據(jù)塊確定與其對應(yīng)的第一磁盤，并獲取第一磁盤中的第一舊數(shù)據(jù)塊；獲取與第一舊數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的第一舊校驗數(shù)據(jù)塊，并依據(jù)第一新數(shù)據(jù)塊、第一舊數(shù)據(jù)塊及第一舊校驗數(shù)據(jù)塊得到第一新校驗數(shù)據(jù)塊；將第一新數(shù)據(jù)塊寫入第一磁盤，覆蓋第一舊數(shù)據(jù)塊；判斷是否達到預(yù)設(shè)時間，若是，則將第一新校驗數(shù)據(jù)塊寫入相應(yīng)的校驗磁盤，并覆蓋第一舊校驗數(shù)據(jù)塊，否則，將第一新校驗數(shù)據(jù)塊緩存作為第二舊校驗數(shù)據(jù)塊至內(nèi)存中，以便當寫入第二新數(shù)據(jù)塊時，采用第二舊校驗數(shù)據(jù)塊計算與第二新數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的第二新校驗數(shù)據(jù)塊。減少讀寫校驗磁盤次數(shù)，降低IO延時，提高系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及SAN存儲系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種Raid系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，越來越多的數(shù)據(jù)信息需要存儲，并且數(shù)據(jù)信息的安全性也越來越重要。目前，在SAN存儲系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信息是通過RAID(Redundant Array ofIndependent Disks，獨立冗余磁盤陣列)提供冗余保護的，其中，RAID5和RAID6是通過條帶校驗方式提高冗余保護的。例如一個條帶中包括兩個用于存儲數(shù)據(jù)塊的磁盤和一個用于存儲校驗數(shù)據(jù)塊的磁盤，D1和D2分別為該條帶中的兩個磁盤上的兩個數(shù)據(jù)塊，P為該條帶中的校驗磁盤中的校驗數(shù)據(jù)塊，該校驗數(shù)據(jù)塊P是由D1和D2做異或運算得到的，也即D1⊕D2＝P，其中⊕為異或運算符號，由于異或運算的逆運算也是異或運算，所以當D1、D2和P中的任意一個丟失時，都可以由另外兩個的異或運算對該丟失的數(shù)據(jù)進行恢復，從而確保數(shù)據(jù)的安全性。

RAID對上層提供連續(xù)的邏輯地址，其內(nèi)部會將邏輯地址映射到每個磁盤的數(shù)據(jù)塊上。當用戶執(zhí)行讀操作時，只需要讀取數(shù)據(jù)塊即可；當執(zhí)行寫操作時，需要寫入數(shù)據(jù)塊，并更新校驗塊。寫操作可以分為三種，分別為全條帶寫、重構(gòu)寫和讀改寫。如果寫操作的長度覆蓋了一個條帶的所有數(shù)據(jù)塊，直接用新數(shù)據(jù)塊計算出新的校驗塊，將新數(shù)據(jù)塊和新校驗塊寫入磁盤，數(shù)據(jù)盤和校驗盤都只有一次寫操作，即為全條帶寫模式。如果寫操作的長度覆蓋一個條帶的大部分數(shù)據(jù)塊，則需要將剩余的數(shù)據(jù)塊讀出來，計算出新的校驗塊，將新數(shù)據(jù)塊和新校驗塊寫入磁盤，這種模式成為重構(gòu)寫。如果寫操作的長度只覆蓋少部分數(shù)據(jù)塊，則將寫操作按數(shù)據(jù)塊拆分，讀出舊的數(shù)據(jù)塊和舊校驗塊，使用舊數(shù)據(jù)塊和舊校驗塊計算出其他數(shù)據(jù)塊的異或值，然后再和新數(shù)據(jù)塊計算異或，得出新的校驗塊，最后將新數(shù)據(jù)塊和新校驗塊寫入磁盤，這種模式成為讀改寫。

由上述可知，當數(shù)據(jù)需要采用讀改寫方式寫入磁盤時，可以將一次寫操作分解為兩次讀磁盤，即讀出舊數(shù)據(jù)塊和讀出舊校驗塊，并將獲取的新數(shù)據(jù)塊和得到的新校驗塊寫入磁盤，此時需要4次IO，當上層有較多個數(shù)據(jù)需要需要采用讀改寫的方式寫入磁盤時，整個過程所涉及到的讀盤次數(shù)和寫盤次數(shù)較多，增加了IO延時，降低了RAID系統(tǒng)的性能。

因此，如何提供一種解決上述問題的RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法及裝置成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法及裝置，在使用過程中可以減少讀、寫校驗磁盤的次數(shù)，從而降低IO延時，以提高RAID系統(tǒng)的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入方法，包括：

獲取待寫入的第一新數(shù)據(jù)塊，依據(jù)第一新數(shù)據(jù)塊確定與其對應(yīng)的第一磁盤，并獲取所述第一磁盤中的第一舊數(shù)據(jù)塊；

獲取與所述第一舊數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的第一舊校驗數(shù)據(jù)塊，并依據(jù)所述第一新數(shù)據(jù)塊、所述第一舊數(shù)據(jù)塊以及所述第一舊校驗數(shù)據(jù)塊得到第一新校驗數(shù)據(jù)塊；

將所述第一新數(shù)據(jù)塊寫入所述第一磁盤，并覆蓋所述第一舊數(shù)據(jù)塊；