一种热备空间的选择方法及系统与流程

本发明涉及数据恢复技术领域，特别是涉及一种热备空间的选择方法及系统。

背景技术：

raid(磁盘阵列)在设计时，都会保留一部分空间作为热备空间，用来应对磁盘故障或者磁盘被拔出等异常情况。发生磁盘故障时，会选择热备空间，然后通过将位于其他正常磁盘上的故障磁盘的备份数据写到热备空间中，达到数据恢复的目的。

在对热备空间进行选择时，目前业内的通常做法是选择一个容量大于数据恢复所需要的容量的热备空间来进行数据迁移。这种做法虽然简单，但是容易引发容量浪费及性能降低的问题。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的热备空间的选择方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种热备空间的选择方法，在进行热备空间选择时，从位置和容量这两个角度来考虑，且位置的优先级高于容量的优先级，也即优先选择离故障磁盘近的热备空间，然后再从性能和容量的两个角度来选择热备空间，减少了热备容量的浪费，减小了性能损耗，提高了整个raid的性能；本发明的另一目的是提供一种热备空间的选择系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种热备空间的选择方法，应用于第M机柜中的故障磁盘，所述第M机柜所在链包括N个机柜，N为不小于2的整数，M≤N，包括：

步骤S101：确定所述第M机柜中的热备空间；

步骤S102：判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S103；

步骤S103：判断所述链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，进入步骤S104；

步骤S104：确定所述链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间，返回步骤S102；

步骤S105：确定所述热备空间为所述故障磁盘的数据恢复热备空间。

优选地，步骤S102具体为：

步骤S1021：判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足准确匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S1022；

步骤S1022：判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S1023；

步骤S1023：判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S103；

其中，所述准确匹配条件为：

所述热备空间的容量＝所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能＝所述故障磁盘的性能；

所述性能匹配条件为：

所述热备空间的容量≥所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能≥所述故障磁盘的性能；

所述容量匹配条件为：

所述热备空间的容量≥所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能≤所述故障磁盘的性能。

优选地，步骤S105还包括：

当所述机柜中有多个热备空间且同时存在多个所述热备空间的性能和容量均分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

优选地，所述性能优先、容量其次的优先级具体为：

在优先选择性能最低的基础上，再选择容量最小的。

优选地，步骤S105还包括：

当所述机柜中有多个热备空间且同时存在多个所述热备空间的性能和容量均分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

优选地，所述性能优先、容量其次的优先级具体为：

在优先选择性能最高的基础上，再选择容量最小的。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种热备空间的选择系统，应用于第M机柜中的故障磁盘，所述第M机柜所在链包括N个机柜，N为不小于2的整数，M≤N，包括：

热备空间选择模块，用于确定所述第M机柜中的热备空间，还用于确定所述链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间；

条件匹配判断模块，用于判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块，否则，触发空间匹配判断模块；

所述空间匹配判断模块，用于判断所述链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，触发所述热备空间选择模块；

所述热备空间确定模块，用于确定所述热备空间为所述故障磁盘的数据恢复热备空间。

优选地，所述条件匹配判断模块包括：

准确匹配条件判断模块，用于判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足准确匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块，否则，触发性能匹配条件判断模块；

所述性能匹配条件判断模块，用于判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块，否则，触发容量匹配条件判断模块；

所述容量匹配条件判断模块，用于判断所述热备空间的性能和容量是否分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块，否则，触发空间匹配判断模块；

其中，所述准确匹配条件为：

所述热备空间的容量＝所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能＝所述故障磁盘的性能；

所述性能匹配条件为：

所述热备空间的容量≥所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能≥所述故障磁盘的性能；

所述容量匹配条件为：

所述热备空间的容量≥所述故障磁盘的待恢复数据的容量；

所述热备空间的性能＜所述故障磁盘的性能。

优选地，所述热备空间确定模块还包括：

第一优先级热备空间确定模块，用于当所述机柜中有多个热备空间且同时存在多个所述热备空间的性能和容量均分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

优选地，所述热备空间确定模块还包括：

第二优先级热备空间确定模块，用于当所述机柜中有多个热备空间且同时存在多个所述热备空间的性能和容量均分别相对应地与所述故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

本发明提供了一种热备空间的选择方法及系统，应用于第M机柜中的故障磁盘，第M机柜所在链包括N个机柜，包括确定第M机柜中的热备空间；判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则确定热备空间为故障磁盘的数据恢复热备空间，否则，判断链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，确定链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间，并重复上述判断匹配条件。可见，本发明在进行热备空间选择时，从位置和容量这两个角度来考虑，且位置的优先级高于容量的优先级，也即优先选择离故障磁盘近的热备空间，然后再从性能和容量的两个角度来选择热备空间，减少了热备容量的浪费，减小了性能损耗，提高了整个raid的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种热备空间的选择方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的一种raid的数据部分示意图；

图3为本发明提供的一种热备空间的选择系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种热备空间的选择方法，在进行热备空间选择时，从位置和容量这两个角度来考虑，且位置的优先级高于容量的优先级，也即优先选择离故障磁盘近的热备空间，然后再从性能和容量的两个角度来选择热备空间，减少了热备容量的浪费，减小了性能损耗，提高了整个raid的性能；本发明的另一核心是提供一种热备空间的选择系统。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种热备空间的选择方法的过程的流程图，该方法应用于第M机柜中的故障磁盘，第M机柜所在链包括N个机柜，N为不小于2的整数，M≤N，包括：

步骤S101：确定第M机柜中的热备空间；

可以理解的是，当某一磁盘出现故障时，需要将该故障磁盘的备份数据恢复到热备空间上，另外，因为一个机柜中的磁盘的性能相差不大，且一个机柜中的各个磁盘间的传输速度快，因此，首先确定与该故障磁盘位于同一机柜中的热备空间。

步骤S102：判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S103；

作为优选地，步骤S102具体为：

步骤S1021：判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足准确匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S1022；

步骤S1022：判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S1023；

步骤S1023：判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件，如果是，则进入步骤S105，否则，进入步骤S103；

其中，准确匹配条件为：

热备空间的容量＝故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能＝故障磁盘的性能；

性能匹配条件为：

热备空间的容量≥故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能≥故障磁盘的性能；

容量匹配条件为：

热备空间的容量≥故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能＜故障磁盘的性能。

在选择完热备空间后，将热备空间按照容量和性能进行分级，分别为准确匹配、性能匹配、容量匹配以及无效匹配。其中，准确匹配的优先级最高，性能匹配其次，然后是容量匹配，当前三种匹配方案都无法满足时，属于无效匹配，即不能分配出热备空间无法进行数据迁移。

具体地，请参照表1。

表1容量匹配类型定义表

具体地，这里的无效匹配中错误的io组指的是当一个链中的所有热备空间的性能和容量与分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量均不满足匹配条件时，则此时即用错误的io组来表示。

另外，可以理解的是，准确匹配时时最优的，性能匹配其次，然后是容量匹配。

步骤S103：判断链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，进入步骤S104；

步骤S104：确定链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间，返回步骤S102；

具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种raid的数据部分示意图。则此时N取3，假设M取1，也即机柜1中的某一磁盘出现故障，则优先选取机柜1中的作为热备空间的磁盘作为热备空间，然后判断该热备空间的性能以及容量是否满足匹配条件，当该热备空间依次进行准确匹配、性能匹配以及容量匹配后均不满足对应匹配条件时，则再可再从机柜2中选择热备空间，重复步骤2。当然，这里也可以再从机柜3中选择热备空间，在首选选择与故障磁盘同一机柜的基础上，本发明对于后续采用何种顺序选择机柜不做特别的限定，根据实际情况来定。

步骤S105：确定热备空间为故障磁盘的数据恢复热备空间。

可以理解的是，在确定满足匹配条件的热备空间后，便可将位于其他磁盘上的故障磁盘的备份数据存储至热备空间。

作为优选地，步骤S105还包括：

当机柜中有多个热备空间且同时存在多个热备空间的性能和容量均分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

作为优选地，性能优先、容量其次的优先级具体为：

在优先选择性能最低的基础上，再选择容量最小的。

可以理解的是，因为一个机柜中可能有多个热备空间，且这多个热备空间里还包括多个满足匹配条件的热备空间，例如，当该匹配条件为性能匹配条件时，则首先选择性能最低的，如果性能最低的热备空间有多个，则再从这多个中选择容量最小的，实现性能和容量的最优选择。

作为优选地，步骤S105还包括：

当机柜中有多个热备空间且同时存在多个热备空间的性能和容量均分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

作为优选地，性能优先、容量其次的优先级具体为：

在优先选择性能最高的基础上，再选择容量最小的。

同上，因为一个机柜中可能有多个热备空间，且这多个热备空间里还包括多个满足匹配条件的热备空间，例如，当该匹配条件为容量匹配条件时，则首先选择性能最高的，如果性能最高的热备空间有多个，则再从这多个中选择容量最小的，实现性能和容量的最优选择。

可见，本发明采用位置近优先的策略、性能策略的方式，尽可能的保证在出现坏盘时，不降低raid服务的整体性能。

另外，采用准确匹配、选取满足容量要求时取最小的热备空间的策略，使得容量浪费情况降到最低。

本发明提供了一种热备空间的选择方法，应用于第M机柜中的故障磁盘，第M机柜所在链包括N个机柜，包括确定第M机柜中的热备空间；判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则确定热备空间为故障磁盘的数据恢复热备空间，否则，判断链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，确定链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间，并重复上述判断匹配条件。可见，本发明在进行热备空间选择时，从位置和容量这两个角度来考虑，且位置的优先级高于容量的优先级，也即优先选择离故障磁盘近的热备空间，然后再从性能和容量的两个角度来选择热备空间，减少了热备容量的浪费，减小了性能损耗，提高了整个raid的性能。

请参照图3，图3为本发明提供的一种热备空间的选择系统的结构示意图，该系统应用于第M机柜中的故障磁盘，第M机柜所在链包括N个机柜，N为不小于2的整数，M≤N，包括：

热备空间选择模块1，用于确定第M机柜中的热备空间，还用于确定链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间；

条件匹配判断模块2，用于判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块3，否则，触发空间匹配判断模块4；

空间匹配判断模块4，用于判断链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，触发热备空间选择模块1；

热备空间确定模块3，用于确定热备空间为故障磁盘的数据恢复热备空间。

作为优选地，条件匹配判断模块2包括：

准确匹配条件判断模块，用于判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足准确匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块3，否则，触发性能匹配条件判断模块；

性能匹配条件判断模块，用于判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块3，否则，触发容量匹配条件判断模块；

容量匹配条件判断模块，用于判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件，如果是，则触发热备空间确定模块3，否则，触发空间匹配判断模块4；

其中，准确匹配条件为：

热备空间的容量＝故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能＝故障磁盘的性能；

性能匹配条件为：

热备空间的容量≥故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能≥故障磁盘的性能；

容量匹配条件为：

热备空间的容量≥故障磁盘的待恢复数据的容量；

热备空间的性能＜故障磁盘的性能。

作为优选地，热备空间确定模块3还包括：

第一优先级热备空间确定模块3，用于当机柜中有多个热备空间且同时存在多个热备空间的性能和容量均分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足性能匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

作为优选地，热备空间确定模块3还包括：

第二优先级热备空间确定模块3，用于当机柜中有多个热备空间且同时存在多个热备空间的性能和容量均分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足容量匹配条件时，则按照性能优先、容量其次的优先级选择热备空间。

具体地，对于本发明提供的热备空间的选择系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

本发明提供了一种热备空间的选择系统，应用于第M机柜中的故障磁盘，第M机柜所在链包括N个机柜，包括确定第M机柜中的热备空间；判断热备空间的性能和容量是否分别相对应地与故障磁盘的性能及其待恢复数据的容量满足匹配条件，如果是，则确定热备空间为故障磁盘的数据恢复热备空间，否则，判断链中的所有机柜中的热备空间是否均已匹配过，如果是，则匹配失败，否则，确定链中的一个未匹配过的机柜中的热备空间，并重复上述判断匹配条件。可见，本发明在进行热备空间选择时，从位置和容量这两个角度来考虑，且位置的优先级高于容量的优先级，也即优先选择离故障磁盘近的热备空间，然后再从性能和容量的两个角度来选择热备空间，减少了热备容量的浪费，减小了性能损耗，提高了整个raid的性能。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。