一种raid5磁盘阵列中坏扇区处理的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法和装置，属于数据容错存储【技术领域】，本发明RAID5磁盘阵列增加一块预留盘，阵列位图标示磁盘的坏扇区。读写遇到坏扇区，将坏扇区数据转移到预留盘的同等位置，并置位位图；位图扫描遇到坏扇区，读写操作从预留盘的同等位置上读取。由此提高RAID5阵列的存储性能和可靠性。
【专利说明】—种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据容错存储技术，尤其涉及到RAID5磁盘阵列中坏扇区掉盘修复和快速重构的方法和装置。
【背景技术】
[0002]RAID技术就是利用容量比较小的磁盘按一定的规则组成一个大容量的磁盘阵列向外提供存储资源，RAID (Redundant Array of Independent Disks)就被称为独立冗余磁盘阵列。
[0003]使用RAID的主要目有:
(1)对磁盘上的数据进行冗余存储，实现容错功能；
(2)有I/O请求时，可以对磁盘进行并发访问，提高吞吐率。
[0004]RAID5支持冗余，在阵列中的所有磁盘上都存储检验信息，其校验和技术是在磁盘条带中采用异或校验，被称作为“采用块交叉访问及校验信息均匀分布”模式。
[0005]条带是RAID成员盘的存储空间被划分为大小相等的小空间。
[0006]异或运算特征为A ? B = C ==> BffiC = A, AffiC = B;
因此如果A、B为数据块，C为校验块，当B所在的盘失效后，能够通过A和C异或校验计算出B。这是RAID5容错的最基本原理，可以容忍一块磁盘故障。
[0007]RAID5读写操作是以条带为基本单位，条带的宽度为4KB，条带的长度为成员磁盘个数。对于条带中磁盘数据的写操作，都要更新校验盘数据，以确保条带数据的一致性。
[0008]目前RAID5读写操作遇到坏扇区的时候，将有坏扇区的磁盘从RAID5磁盘阵列中剔除，RAID5降级失去容错能力，此时热备盘顶上去，整个RAID5阵列全盘做重构操作，通过其他数据盘的异或校验得到被剔除盘上的数据，写入热备盘中，重构完成后，热备盘替换剔除盘，整个RAID5阵列又恢复了容错机制。但是，RAID5阵列在做全盘重构的时候，相当于将整个阵列空间的数据全部做了一遍同步校验，整个工作比较耗时耗力，不但影响阵列的读写性能，如果在重构过程中，又遇到一块磁盘有坏扇区，会将此坏扇区的磁盘从RAID5阵列中剔除，导致RAID5掉两块盘，整个阵列失效，所有的数据会丢失。
[0009]RAID5的热备盘全盘重构操作，不但影响阵列读写性能，而且影响阵列的可靠性。
【发明内容】
[0010]本发明实施提出一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法和装置，可有效的减少RAID5热备盘全盘重构带来的性能影响，和快速的恢复出坏扇区上的数据。本发明实施例还提供了相应的装置。
[0011]本发明第一方面提供一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法，包括:
URAID5磁盘阵列支持(X+1)块硬盘，X为数据盘的数量，I为坏扇数据转移预留盘。
[0012]2.RAID5位图标记记录磁盘中哪块区域是坏扇区。
[0013]3、对RAID5进行读写操作之前，先检查此区域的位图标示，如果位图无标示，就进入正常读写操作。
[0014]4、当读操作遇到一磁盘坏扇区，用位图标记此区域为坏扇区，通过RAID5的条带异或运算，校验出坏扇区上的数据，将此数据写入预留盘的同等位置。
[0015]5、当写操作遇到一磁盘坏扇区，用位图标记此区域为坏扇区，将要写的数据写入预留盘的同等位置。
[0016]6、当检查位图区域有标示，就从预留盘同位置读取进行读写操作。
[0017]本发明第二方面提供一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的装置，包括:
1)、RAID5磁盘阵列由数据盘和预留盘组成；
2)、位图扫描单元，负责在读写操作之前，扫描位图标示，当遇到坏扇区的时候，置位位图标示；
3)、数据迁移单元，当读写遇到坏扇区的时候，将校验的到的数据或者将要写的数据迁移到预留盘同等位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是RAID5结构图。
[0019]图2是RAID5坏扇区处理方法不意图。
【具体实施方式】
[0020]下面对本发明的内容进行更加详细的阐述:
本发明实施例提供一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法，可在RAID5阵列遇到坏扇区的时候，不剔除坏扇区的硬盘，不进行热备盘重构，将坏扇区数据转移到预留盘的同等位置，并屏蔽次坏扇区操作，减少了 RAID5热备盘重构带来的性能损耗和增加了阵列的可靠性。
[0021]其操作步骤为:
RAID5磁盘阵列在创建的时候，加入一块用于坏扇区转移的预留磁盘，位图区域用于标示RAID5磁盘阵列的坏扇区，当对RAID5进行读写的时候，位图扫描单元先扫描位图区域，查看标示:
1、如果此读写区域没有标示，就直接读写操作；
当读操作遇到坏扇区的时候，位图扫描单元将此区域对应的位图置位，并通过条带校验得到坏扇区上的数据，并将数据写入预留盘的同等位置上。当写操作遇到扇区的时候，位图扫描单元将此区域对应的位图置位，并将要写的数据写入预留盘同等位置上；
2、如果此读写区域有标示，就从预留磁盘的同等位置上读写数据。
【权利要求】
1.一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的方法，其特征在于，包括: RAID5磁盘阵列中含有1块为坏扇数据转移预留盘； RAID5位图标记记录磁盘中哪块区域是坏扇区； 对RAID5进行读写操作之前，先检查此区域的位图标示，如果位图无标示，就进入正常读写操作； 当读操作遇到一磁盘坏扇区，用位图标记此区域为坏扇区，通过RAID5的条带异或运算，校验出坏扇区上的数据，将此数据写入预留盘的同等位置； 当写操作遇到一磁盘坏扇区，用位图标记此区域为坏扇区，将要写的数据写入预留盘的同等位置； 当检查位图区域有标示，就从预留盘同位置读取进行读写操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， RAID5磁盘阵列的含有X+1块硬盘，X为数据盘数量，1为坏扇数据转移 预留盘。
3.根据权利1的要求，其特征在于，还包括: RAID5位图存在于每个成员盘的末尾,用于标不此成员盘对应的坏扇区。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， RAID5读写操作之前先扫描位图区域，读写区域对应的位图是1，表明此区域为坏扇区，如果位图是0，表明此区域为正常扇区。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 读写遇坏扇区的处理流程:当读RAID5操作遇到坏扇区，标示对应区域的位图，并异或校验坏扇区上的数据，并将此数据转移到预留磁盘对等区域；当写操作遇到一磁盘坏扇区，用位图标记此区域为坏扇区，将要写的数据写入预留盘的对等区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 位图扫描到坏扇区的处理流程:当检查位图区域有标示，就从预留盘同位置读取进行读写操作。
7.一种RAID5磁盘阵列中坏扇区处理的装置，其特征在于，包括: (1)、RAID5磁盘阵列，由数据盘和预留盘组成； (2)、位图扫描单元，负责在读写操作之前，扫描位图标示，当遇到坏扇区的时候，置位位图标示； (3)、数据迁移单元，当读写遇到坏扇区的时候，将校验的到的数据或者将要写的数据迁移到预留盘同等位置。
【文档编号】G06F11/16GK104407815SQ201410683240
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】周耀辉, 赵静 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司