[發(fā)明專利]用于重新定位數(shù)據(jù)的方法、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810096203.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110096217B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉青云;康劍斌;龔紹欽;孫蕾;高健
• 申請（專利權(quán)）人: 伊姆西IP控股有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;辛鳴

用于重新定位被存儲在壽命終止源存儲驅(qū)動器中的數(shù)據(jù)的技術(shù)，其通過以循環(huán)方式在存儲驅(qū)動器組中的健康存儲驅(qū)動器的集合內(nèi)選擇個體存儲驅(qū)動器并且從每個選擇的存儲驅(qū)動器標(biāo)識個體目的地驅(qū)動器區(qū)段，來標(biāo)識與被定位在源存儲驅(qū)動器中的驅(qū)動器區(qū)段對應(yīng)的個體目的地驅(qū)動器區(qū)段。對應(yīng)的目的地驅(qū)動器區(qū)段替換被定位在源存儲驅(qū)動器中的驅(qū)動器區(qū)段，并且被用于存儲從被定位在源存儲驅(qū)動器中的驅(qū)動器區(qū)段被復(fù)制的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從被定位在源存儲驅(qū)動器中的多個驅(qū)動器區(qū)段的集合被并行復(fù)制到對應(yīng)的目的地驅(qū)動器區(qū)段被定位于的存儲驅(qū)動器上，多個驅(qū)動器區(qū)段的集合基于針對健康存儲驅(qū)動器的集合中的每個存儲驅(qū)動器被確定的當(dāng)前總輸入/輸出負(fù)載被選擇。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容總體上涉及提供RAID(獨(dú)立磁盤冗余陣列)技術(shù)的智能數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于在使用映射RAID技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中基于存儲驅(qū)動器負(fù)載來重新定位來自壽命終止存儲驅(qū)動器的數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是硬件和軟件的布置，其通常包括被耦合至非易失性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(諸如磁盤驅(qū)動器、電子閃存驅(qū)動器和/或光學(xué)驅(qū)動器)的多個存儲處理器。存儲處理器服務(wù)托管從主機(jī)被接收的I/O操作。接收的I/O操作指定將要被寫入、讀取、創(chuàng)建或者刪除的一個或多個存儲對象(諸如，邏輯磁盤或者“LUN”)。存儲處理器運(yùn)行軟件，該軟件管理接收的I/O操作，并且執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理任務(wù)以組織和保護(hù)從主機(jī)被接收并且被存儲在非易失性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上的主機(jī)數(shù)據(jù)。

一些現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)已經(jīng)提供了RAID(獨(dú)立磁盤冗余陣列)技術(shù)。RAID是將多個物理驅(qū)動器組合到單個邏輯單元中以提供數(shù)據(jù)冗余和/或性能改進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲虛擬化/保護(hù)技術(shù)。被寫入到邏輯單元的數(shù)據(jù)可以按照若干方式中的一種方式而跨驅(qū)動器被分布，被稱為RAID水平，其取決于需要的冗余和性能水平。一些RAID水平采用數(shù)據(jù)條帶化(“條帶化”)以改進(jìn)性能。一般地，條帶化包括將接收的主機(jī)數(shù)據(jù)分段為邏輯順序的塊(例如，邏輯存儲對象的地址空間中的順序塊)，并且繼而將被寫入到塊的邏輯順序中的連續(xù)塊中的數(shù)據(jù)存儲到不同的驅(qū)動器上。跨不同的驅(qū)動器被存儲的一系列連續(xù)邏輯順序數(shù)據(jù)塊可以被稱為RAID“條帶”。通過跨可以被同時訪問的多個驅(qū)動器分散數(shù)據(jù)分段，可以增加總數(shù)據(jù)吞吐量。

一些RAID水平采用“奇偶校驗(yàn)”錯誤保護(hù)方案以提供容錯。當(dāng)使用奇偶校驗(yàn)保護(hù)時，在每個條帶中維護(hù)一個或多個附加奇偶校驗(yàn)塊。例如，可以維護(hù)針對條帶的奇偶校驗(yàn)塊，其為跨條帶的數(shù)據(jù)塊執(zhí)行按位“異或”(XOR)操作的結(jié)果。當(dāng)針對條帶中的數(shù)據(jù)塊的存儲失敗時，例如，由于驅(qū)動器故障，則可以通過跨剩余的數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗(yàn)塊執(zhí)行XOR操作來恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)塊。

使用具有分布式奇偶校驗(yàn)錯誤保護(hù)的塊水平條帶化的RAID配置的一個示例是4D+1P(“四個數(shù)據(jù)加一個奇偶校驗(yàn)”)RAID-5。在4D+1P RAID-5中，每個條帶包括4個數(shù)據(jù)塊和一個奇偶校驗(yàn)信息塊。在傳統(tǒng)的4D+1P RAID-5磁盤組中，至少五個存儲磁盤被用于存儲數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)信息，從而使得四個數(shù)據(jù)塊和用于每個條帶的奇偶校驗(yàn)信息中的每一個可以被存儲在不同的磁盤上。另外，在傳統(tǒng)的RAID中，備用磁盤也被保持可用于處理磁盤故障。在磁盤中的一個磁盤發(fā)生故障的情況中，通過在每個條帶的基礎(chǔ)上對剩余數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗(yàn)信息執(zhí)行XOR操作，被存儲在故障磁盤上的數(shù)據(jù)可以被重建到備用磁盤上。4D+1P RAID-5一般被認(rèn)為在單個磁盤故障的情況中防止數(shù)據(jù)丟失是有效的。然而，當(dāng)兩個或更多個磁盤同時故障時，數(shù)據(jù)可能丟失。

其他RAID配置即使在多個磁盤同時故障的事件中也可以提供數(shù)據(jù)保護(hù)。例如，4D+2P RAID-6提供具有在每個條帶的基礎(chǔ)上被提供的雙分布式奇偶校驗(yàn)信息的條帶化。由4D+2P RAID-6維護(hù)的雙奇偶校驗(yàn)信息支持針對多達(dá)最多兩個同時故障的驅(qū)動器的數(shù)據(jù)保護(hù)。