数据存储方法、数据处理方法、装置、电子设备及计算机可读介质与流程

本申请实施例涉及计算机技术领域，具体涉及数据存储方法、数据处理方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

背景技术：

数据存储，是将数据记录在计算机内部或外部存储介质上的过程。在电子设备本地进行数据存储时，通常将数据存储在电子设备所安装的磁盘中。由于独立的磁盘存储容量有限，通常需要将多块独立的磁盘组织在一起形成逻辑卷，以提高存储性能以及提供数据备份功能。

现有的方式，通常是利用raid(redundantarrayofindependentdisks，磁盘阵列)技术将多块磁盘组合为逻辑卷(logicalvolume)，进而把数据分成多个数据块(block)并行写入多个磁盘。然而，当某个磁盘故障时，为计算出损坏的磁盘中的数据，这种方式需要读取其他磁盘中的全量数据。由于读写速率等因素的限制，磁盘容量越大，磁盘重建时各磁盘的性能越低。因此，在保证磁盘性能的情况下，利用这种方式形成的逻辑卷，容量通常受到较大限制。

技术实现要素：

本申请实施例提出了数据存储方法、数据处理方法、装置、电子设备及计算机可读介质，以解决现有技术中在保证磁盘性能的同时，无法创建更大容量的逻辑卷的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据存储方法，该方法包括：根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中，其中，在哈希环中，同一个磁盘的虚拟节点相邻；基于数据在哈希环中的映射位置，确定哈希环中的至少两个目标虚拟节点，其中，各目标虚拟节点对应的磁盘不同；将数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。

在一些实施例中，基于数据在哈希环中的映射位置，确定哈希环中的至少两个目标虚拟节点，包括：将数据在哈希环中的映射位置作为目标位置，从目标位置起，按照预设的查找方向，在哈希环中查找与目标位置最近的第一虚拟节点；将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照查找方向，在哈希环中查找至少一个第二虚拟节点，其中，第一虚拟节点和各第二虚拟节点分别对应不同的磁盘；将第一虚拟节点和第二虚拟节点确定为目标虚拟节点。

在一些实施例中，为各磁盘所分配的虚拟节点的数量等于预设数量；以及将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照查找方向，在哈希环中查找至少一个第二虚拟节点，包括：基于预设数量，确定目标间隔数；将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的起始位置，按照查找方向，并按照目标间隔数，依次在哈希环中查找虚拟节点，将所找到的虚拟节点确定为第二虚拟节点，其中，查找第二虚拟节点的次数等于预设的数据备份数量。

在一些实施例中，在将数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中之后，该方法还包括：将第一虚拟节点对应的磁盘作为存储上述数据的主磁盘，将各第二虚拟节点对应的磁盘分别确定为与主磁盘对应的备份磁盘。

在一些实施例中，该方法还包括：响应于接收到对目标数据的查询请求，根据一致性哈希算法，确定目标数据在哈希环中的目标映射位置；基于目标映射位置，确定哈希环中的待查询虚拟节点；从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据。

在一些实施例中，待查询虚拟节点包括第一待查询虚拟节点和至少一个第二待查询虚拟节点；以及，从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据，包括：将第一待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的主磁盘，从存储目标数据的主磁盘中查询目标数据；响应于确定未查询到目标数据，将第二待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的备份磁盘，从存储目标数据的备份磁盘中查询目标数据。

第二方面，本申请实施例提供了一种数据存储装置，该装置包括：映射单元，被配置成根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中，其中，在哈希环中，同一个磁盘的虚拟节点相邻；第一确定单元，被配置成基于数据在哈希环中的映射位置，确定哈希环中的至少两个目标虚拟节点，其中，各目标虚拟节点对应的磁盘不同；存储单元，被配置成将数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。

在一些实施例中，第一确定单元，包括：第一查找模块，被配置成将数据在哈希环中的映射位置作为目标位置，从目标位置起，按照预设的查找方向，在哈希环中查找与目标位置最近的第一虚拟节点；第二查找模块，被配置成将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照查找方向，在哈希环中查找至少一个第二虚拟节点，其中，第一虚拟节点和各第二虚拟节点分别对应不同的磁盘；确定模块，被配置成将第一虚拟节点和第二虚拟节点确定为目标虚拟节点。

在一些实施例中，为各磁盘所分配的虚拟节点的数量等于预设数量；以及第二查找模块，进一步被配置成：基于预设数量，确定目标间隔数；将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的起始位置，按照查找方向，并按照目标间隔数，依次在哈希环中查找虚拟节点，将所找到的虚拟节点确定为第二虚拟节点，其中，查找第二虚拟节点的次数等于预设的数据备份数量。

在一些实施例中，该装置还包括：第二确定单元，被配置成将第一虚拟节点对应的磁盘作为存储上述数据的主磁盘，将各第二虚拟节点对应的磁盘分别确定为与主磁盘对应的备份磁盘。

在一些实施例中，该装置还包括：第三确定单元，被配置成响应于接收到对目标数据的查询请求，根据一致性哈希算法，确定目标数据在哈希环中的目标映射位置；第四确定单元，被配置成基于目标映射位置，确定哈希环中的待查询虚拟节点；查询单元，被配置成从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据。

在一些实施例中，待查询虚拟节点包括第一待查询虚拟节点和至少一个第二待查询虚拟节点；以及，查询单元，包括：第一查询模块，被配置成将第一待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的主磁盘，从存储目标数据的主磁盘中查询目标数据；第二查询模块，被配置成响应于确定未查询到目标数据，将第二待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的备份磁盘，从存储目标数据的备份磁盘中查询目标数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种数据处理方法，该方法包括：响应于检测到磁盘更换，将被更换的磁盘分别作为目标主磁盘和目标备份磁盘，将目标主磁盘对应的备份磁盘确定为第一待复制磁盘，将与目标备份磁盘对应的主磁盘确定为第二待复制磁盘，其中，各磁盘采用如上述第一方面中的实施例所描述的方法进行数据存储；将第一待复制磁盘和第二待复制磁盘中的数据复制于所更换的新磁盘中

第四方面，本申请实施例提供了一种数据处理装置，该装置包括：确定单元，被配置成响应于检测到磁盘更换，将被更换的磁盘分别作为目标主磁盘和目标备份磁盘，将目标主磁盘对应的备份磁盘确定为第一待复制磁盘，将与目标备份磁盘对应的主磁盘确定为第二待复制磁盘，其中，各磁盘采用如上述第一方面中的实施例所描述的方法进行数据存储；复制单元，被配置成将第一待复制磁盘和第二待复制磁盘中的数据复制于所更换的新磁盘中。

第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上述第一方面和第三方面中任一实施例的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面和第三方面中任一实施例的方法。

本申请实施例提供的数据存储方法、数据处理方法、装置、电子设备及计算机可读介质，首先根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，以便将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。而后，基于数据在哈希环中的映射位置，确定哈希环中的对应不同磁盘的至少两个目标虚拟节点。最后，将数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。从而，这种数据存储方式，能够分别将数据存储到至少两个不同的磁盘。由于在数据存储过程中采用了一致性哈希算法，因而在数据存储至某一磁盘的同时，也能够将该数据备份至与该磁盘相关的至少一个磁盘中。进而，当某个磁盘损坏时，仅需从备份有损坏磁盘的数据的磁盘中读取数据，不需要读取其他磁盘中的全量数据，由此，当磁盘数量增多(即逻辑卷容量增大)时，不会对磁盘性能造成影响。因此，支持了更大容量的逻辑卷的创建。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的数据存储方法的一个实施例的流程图；

图2是映射虚拟节点后的哈希环的示意图；

图3是根据本申请的数据存储方法的又一个实施例的流程图；

图4是根据本申请的数据存储装置的一个实施例的结构示意图；

图5是根据本申请的数据处理方法的一个实施例的结构示意图；

图6是根据本申请的数据处理装置的一个实施例的结构示意图；

图7是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，其示出了根据本申请的数据存储方法的一个实施例的流程100。该数据存储方法，包括以下步骤：

步骤101，根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。

在本实施例中，数据存储方法的执行主体(例如用于存储数据的服务器)中可以安装有多个磁盘。通常，磁盘可以包括软盘和硬盘。可以理解的是，由于硬盘的存储容量较大且更适用于数据存储，因而，此处的多个磁盘可以是多个硬盘。

在本实施例中，上述执行主体可以根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配预设数量的虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。其中，在哈希环中，同一个磁盘的虚拟节点相邻。具体地，按照一致性哈希算法，可以依次执行如下操作：

第一步，可以基于预设的哈希函数的值的范围，构建哈希环(hash环)。其中，哈希环为一个环形的数值空间，由哈希函数的值(例如在0至(2^32)-1范围内的整数)按照顺时针方向从小到大依次排列构成。哈希函数的每一个值能够表征其在该哈希环的位置。

第二步，可以分别为各磁盘分配预设数量(例如2个)的虚拟节点，并将各虚拟节点映射至上述哈希环中。此处，每一个虚拟节点可以对应一个哈希值。为各磁盘分配虚拟节点，即为各磁盘分配哈希值。每一个虚拟节点在哈希环中的映射位置，即为该虚拟节点的哈希值在上述哈希环中的位置。需要说明的是，分配虚拟节点时，可以使哈希环中同一个磁盘的虚拟节点相邻。此外，为各磁盘分配的虚拟节点的数量可以是相同的。

作为示例，图2示出了映射虚拟节点后的哈希环的示意图。在图2所示的哈希环中，从位置0处(即哈希值为0的位置)起，按照顺时针方向所依次映射的虚拟节点分别包括虚拟节点0、虚拟节点1、虚拟节点2、虚拟节点3、虚拟节点4、虚拟节点5、虚拟节点6、虚拟节点7。其中，虚拟节点0和虚拟节点1是为磁盘a分配的虚拟节点。虚拟节点2和虚拟节点3是为磁盘b分配的虚拟节点。虚拟节点4和虚拟节点5是为磁盘c分配的虚拟节点。虚拟节点6和虚拟节点7是为磁盘d分配的虚拟节点。由此可见，哈希环中的同一个硬盘的虚拟节点相邻。需要说明的是，图中以为每个磁盘分配两个虚拟节点为例进行说明，并不用于限制本发明为磁盘分配虚拟节点数量。

第三步，可以利用上述函数计算出待存储的数据的哈希值，从而将上述数据映射至上述哈希环中。此处，上述数据的映射位置即为该数据的哈希值在上述哈希环中的位置。

步骤102，基于上述数据在哈希环中的映射位置，确定哈希环中的至少两个目标虚拟节点。

在本实施例中，上述执行主体可以基于上述数据在哈希环中的映射位置，在上述哈希环中，确定分别对应不同磁盘的至少两个目标虚拟节点。需要说明的是，目标虚拟节点数量可以根据实际需要而预先设定。例如，当仅需要将待存储的数据备份一次时，则可以确定两个目标虚拟节点。当需要将待存储的数据备份两次时，则可以确定三个目标虚拟节点。当需要将待存储的数据备份三次时，则可以确定四个目标虚拟节点。以此类推。

此处，各目标虚拟节点对应的磁盘不同。具体地，上述执行主体可以按照如下步骤逐个确定目标虚拟节点：

第一步，可以基于待存储的数据在哈希环中的映射位置，确定第一个目标虚拟节点的位置。

作为示例，可以从待存储的数据在哈希环中的映射位置起，按照预设的查找方向(例如顺时针方向)，将从上述哈希环中查找到的第一个虚拟节点作为第一个目标虚拟节点。

需要说明的是，确定第一个目标虚拟节点的方式不限于上述示例，还可以按照其他规则确定，此处不作限定。例如，可以将查找到的第二个或者第三个为虚拟节点作为第一个目标虚拟节点，也可以按照其他查找方向(例如逆时针方向)或预设的查找次序，进行虚拟节点的查找。

第二步，确定该第一个目标虚拟节点对应的硬盘，在其他硬盘对应的虚拟节点中，确定出其他的一个或多个目标虚拟节点。

作为示例，可以按照上述查找方向(例如顺时针方向)，从上述第一个目标虚拟节点处起，依次查找虚拟节点。当查找到一个虚拟节点后，可以判断该虚拟节点是否与已确定的目标虚拟节点对应相同的硬盘，若是，则忽略该虚拟节点，继续进行下一个虚拟节点的查找。若否，则可以将该虚拟节点确定为目标虚拟节点。当目标虚拟节点的数量达到预先设定的数量后，则可以停止查找。

作为又一示例，由于为各磁盘分配的虚拟节点的数量可以是相同的。因此，上述执行主体还可以按照上述查找方向(例如顺时针方向)，从上述第一个目标虚拟节点处起，每隔预设数量的虚拟节点，确定一个目标虚拟节点。作为示例，若每个磁盘对应有两个虚拟节点，则可以每隔一个虚拟节点，确定出一个目标虚拟节点。此时，所确定出的目标虚拟节点恰好对应不同的磁盘。

作为又一示例，可以将上述第一个目标虚拟节点对应的硬盘视为第一硬盘，按照上述查找方向(例如顺时针方向)，从上述第一个目标虚拟节点处起，查找依次相邻的至少一个硬盘。之后，可以将各次查找到的硬盘中的一个虚拟节点确定为目标虚拟节点。此处，所查找的硬盘的数量为预先设定的备份数量。

例如，需要备份一次时，则查找一个相邻的硬盘。当需要备份两次时，则查找依次相邻的两个硬盘。需要说明的是，硬盘的相邻关系，可以基于哈希环中虚拟节点的相邻关系来确定。以图2为例，由于磁盘a的虚拟节点0与磁盘d的虚拟节点7相邻，且磁盘a的虚拟节点1与磁盘b的虚拟节点2相邻，因此，可以认为磁盘a分别与磁盘d和磁盘b相邻。同理，可认为磁盘b分别与磁盘a和磁盘c相邻；磁盘c分别于磁盘b和磁盘d相邻。此外，由于磁盘a与磁盘b相邻，磁盘b与磁盘c相邻，因此，可以认为磁盘a、磁盘b、磁盘c依次相邻。同理，磁盘b、磁盘c、磁盘d依次相邻；磁盘c、磁盘d、磁盘a依次相邻；磁盘d、磁盘a、磁盘b依次相邻。

需要说明的是，确定其他的一个或多个目标虚拟节点的方式不限于上述列举的示例，还可以使用其他方式确定，此处不作限定。

步骤103，将上述数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。

在本实施例中，在确定出个目标虚拟节点之后，上述执行主体可以将上述待存储的数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。以图2为例，若确定出的两个目标虚拟节点分别为虚拟节点1和3，则可以分别将上述待存储的数据(可称为数据m)分别存储至磁盘a和磁盘b中。此处，可以将磁盘a作为存储上述数据m的主磁盘，将磁盘b作为与该主磁盘对应的备份磁盘。由此，磁盘a和磁盘b中均存储有数据m。此外，对于另一些数据(可称为数据n)，若在该数据n的存储过程中所确定出的两个目标虚拟节点分别为节点7和节点1，则可以分别将该数据n存储在磁盘d和磁盘a中。此时，可以将磁盘d作为存储上述数据n的主磁盘，将磁盘a作为与该主磁盘d对应的备份磁盘。由此，磁盘d和磁盘a中均存储有数据n。由此可见，磁盘a可以同时作为用于存储某些数据(例如数据m)的主磁盘和用于备份另一些数据(例如数据n)的备份磁盘。由此，每一个磁盘均可以作为主磁盘进行一部分数据的存储，同时，也可以作为某一个或多个磁盘的备份磁盘，进行另一部分数据的备份。

由于各目标虚拟节点分别对应不同的磁盘，因而，在将数据存储在各磁盘后，可以实现对待存储的数据进行存储并同时进行备份。

可以理解的是，当任一数据写入时，均会将数据存储至一个磁盘，同时按照相应的规则备份至其他的一个或多个磁盘(可称为对应的备份磁盘)中。因此，某一个磁盘发生故障时，通过复制该故障磁盘对应的备份磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行一部分数据的重建。同时，该故障磁盘也可能会作为另一磁盘的备份磁盘，此时，故障磁盘中还存在另一部分数据(即该另一磁盘的备份数据)。因此，可以同时复制该另一磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行上述另一部分数据的重建。作为示例，当目标虚拟节点的数量为两个时，当某个磁盘(例如磁盘a)发生故障需进行磁盘重建时，磁盘a中的一部分数据已被相邻磁盘b备份，且磁盘a中的另一部分数据是另一相邻磁盘d的备份数据。因此，可以直接将磁盘b和磁盘d中的数据复制至新的磁盘a中即可，不需要读取磁盘c中的数据。

由此，这种数据存储方式，当磁盘发生故障时，不需要从全部的磁盘中提取全量数据，因而可以提高磁盘重建速度，以及能够保证磁盘的性能。进一步的，由于磁盘重建时的性能不受磁盘容量限制，因而，能够实现更大容量的逻辑卷的创建，增大了逻辑卷的容量。

本申请的上述实施例提供的方法，首先根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，以便将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。而后，基于上述数据在上述哈希环中的映射位置，确定上述哈希环中的对应不同磁盘的至少两个目标虚拟节点。最后，将上述数据分别存储至上述各目标虚拟节点对应的磁盘中。从而，这种数据存储方式，能够分别将数据存储到至少两个不同的磁盘。由于在数据存储过程中采用了一致性哈希算法，因而在数据存储至某一磁盘的同时，也能够将该数据备份至与该磁盘相关的至少一个磁盘中。进而，当某个磁盘损坏时，仅需从备份有损坏磁盘的数据的磁盘中读取数据，不需要读取其他磁盘中的全量数据，由此，当磁盘数量增多(即逻辑卷容量增大)时，不会对磁盘性能造成影响。因此，支持了更大容量的逻辑卷的创建。

进一步参考图3，其示出了数据存储方法的又一个实施例的流程300。该数据存储方法的流程300，包括以下步骤：

步骤301，根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。

在本实施例中，数据存储方法的执行主体(例如用于存储数据的服务器)中可以安装有多个磁盘。上述执行主体可以根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配预设数量的虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。其中，在哈希环中，同一个磁盘的虚拟节点相邻。

需要说明的是，步骤301的操作与上述步骤101的操作基本相同，此处不再赘述。

步骤302，将数据在哈希环中的映射位置作为目标位置，从目标位置起，按照预设的查找方向，在哈希环中查找与目标位置最近的第一虚拟节点。

在本实施例中，上述执行主体可以将上述待存储的数据在上述哈希环中的映射位置作为目标位置，从上述目标位置起，照预设的查找方向(例如顺时针方向)，在哈希环中查找与目标位置最近的虚拟节点，作为第一虚拟节点。

以图2为例，若上述待存储的数据在上述哈希环中的映射位置位于虚拟节点0至虚拟节点1之间(此处，包括虚拟节点0及虚拟节点1的位置)，则按照顺时针方向进行查找，与该映射位置最近的虚拟节点为虚拟节点1，则可以将该虚拟节点1确定为第一虚拟节点。

步骤303，将第一虚拟节点在哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照查找方向，在哈希环中查找至少一个第二虚拟节点。

在本实施例中，上述执行主体可以将上述第一虚拟节点在上述哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照上述查找方向，在上述哈希环中查找至少一个第二虚拟节点。其中，上述第一虚拟节点和各第二虚拟节点分别对应不同的磁盘。

此处，上述执行主体可以按照各种方式进行第二虚拟节点的查找。作为示例，可以按照上述查找方向，从上述第一虚拟节点处起，依次查找虚拟节点。当查找到一个虚拟节点后，可以判断该虚拟节点是否与第一虚拟节点或已确定的第二虚拟节点对应相同的硬盘，若是，则忽略该虚拟节点，继续进行下一个虚拟节点的查找。若否，则可以将该虚拟节点确定为第二虚拟节点。当第二虚拟节点的数量达到预先设定的数据备份数量后，则可以停止查找。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为各磁盘所分配的虚拟节点的数量等于预设数量(例如2)。上述执行主体可以首先基于上述预设数量，确定目标间隔数。实践中，上述目标间隔数可以等于上述预设数量与1的差值。例如，若预设数量为2，则可以确定目标间隔数为1。即每隔一个虚拟节点，确定出一个目标虚拟节点。此时，各目标虚拟节点必然对应不同的硬盘。

此时，上述执行主体可以将上述第一虚拟节点在上述哈希环中的映射位置作为查找的起始位置，按照上述查找方向，并按照上述目标间隔数，依次在上述哈希环中查找虚拟节点，将所找到的虚拟节点确定为第二虚拟节点。即每隔上述目标间隔数的虚拟节点，确定出一个第二虚拟节点。其中，查找第二虚拟节点的次数等于预设的数据备份数量。

步骤304，将上述数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。

在本实施例中，在确定出个目标虚拟节点之后，上述执行主体可以将上述待存储的数据分别存储至各目标虚拟节点对应的磁盘中。以图2为例，确定出的两个目标虚拟节点分别为虚拟节点1和3，则可以分别将上述待存储的数据存储至磁盘a和磁盘b中。

由于各目标虚拟节点分别对应不同的磁盘，因而，在将数据存储在各磁盘后，可以实现对待存储的数据进行存储并同时进行备份。

步骤305，将第一虚拟节点对应的磁盘作为存储上述数据的主磁盘，将各第二虚拟节点对应的磁盘分别确定为与主磁盘对应的备份磁盘。

在本实施例中，上述执行主体可以将第一虚拟节点对应的磁盘作为存储上述数据的主磁盘，将各第二虚拟节点对应的磁盘分别确定为与该主磁盘对应的备份磁盘。

可以理解的是，当任一数据写入时，均会将数据存储至一个相应的主磁盘，同时存储至一个或多个该主磁盘对应的备份磁盘中。因此，每一个磁盘均可以同时作为主磁盘和其他某一个或多个磁盘的备份磁盘。

可以理解的是，由于每一个磁盘均可以同时作为主磁盘和其他某一个或多个磁盘的备份磁盘，因而，对于每一个磁盘，可以将该磁盘中的数据视为由两部分数据构成。其中，一部分数据是该磁盘作为主磁盘时所存储的数据；另一部分数据是该磁盘作为备份磁盘时所存储的数据。当某一个磁盘发生故障时，通过复制该故障磁盘对应的备份磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行一部分数据的重建。同时，该故障磁盘也可能会作为其他磁盘的备份磁盘，此时，故障磁盘中还存在另一部分数据(即该其他磁盘的备份数据)。因此，可以同时复制该其他磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行上述另一部分数据的重建。作为示例，当目标虚拟节点的数量为两个时，当某个磁盘(例如磁盘a)发生故障需进行磁盘时，磁盘a中的主数据a(即以磁盘a作为主磁盘所存储的数据)已被相邻磁盘b备份，且磁盘a中备份有另一相邻磁盘d的主数据d(即以磁盘d作为主磁盘所存储的数据)。因此，可以直接将磁盘b和磁盘d中的数据复制至新的磁盘a中即可，不需要读取磁盘c中的数据。

步骤306，响应于接收到对目标数据的查询请求，根据一致性哈希算法，确定目标数据在哈希环中的目标映射位置。

在本实施例中，响应于接收到对目标数据(即当前待查询的数据)的查询请求，上述执行主体可以根据上述一致性哈希算法，确定上述目标数据在上述哈希环中的目标映射位置。此处，确定目标映射位置的具体操作，可参考步骤201或步骤301中确定待存储的数据的映射位置的相关描述，此处不再赘述。

步骤307，基于目标映射位置，确定哈希环中的待查询虚拟节点。

在本实施例中，上述执行主体可以基于上述目标映射位置，确定上述哈希环中的待查询虚拟节点。此处，基于目标映射位置确定待查询虚拟节点的操作，与数据存储过程中，确定目标虚拟节点的操作(可参见步骤102或步骤302-303中所描述的内容)相同，此处不再赘述。

由于在进行数据查询时确定待查询虚拟节点的方式，与数据存储时确定目标虚拟节点的方式相同，因而能够保证所查询的磁盘与该目标数据所存储的磁盘相同，从而不需要访问各个磁盘进行上述目标数据的查询，从而减少了对磁盘的访问次数。

步骤308，从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据。

在本实施例中，上述执行主体可以从步骤307所确定出的任一待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据。也可以分别向所确定出的各个待查询节点对应的磁盘中查询目标数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述待查询虚拟节点可以包括第一待查询虚拟节点和至少一个第二待查询虚拟节点。此时，上述执行主体可以将上述第一待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储上述目标数据的主磁盘，首先从上述存储上述目标数据的主磁盘中查询上述目标数据。以图2为例，若确定出的两个待查询虚拟节点分别为虚拟节点1和3，则可知上述目标数据被存储至了在磁盘a和磁盘b中。由于虚拟节点1为第一待查询虚拟节点，虚拟节点3为第二待查询虚拟节点，从而可以将磁盘a作为存储上述目标数据的主磁盘，将磁盘b作为与该主磁盘对应的备份磁盘。在接收到对上述数据的查询请求后，可以直接从主磁盘a中查询上述数据。需要说明的是，确定上述第一待查询虚拟节点可以与步骤302中确定第一虚拟节点的方式相同，确定上述第二待查询虚拟节点的方式可以与步骤303中确定第二虚拟节点的方式相同。

在上述实现方式中，响应于确定未查询到上述目标数据(例如该主磁盘损坏)，上述执行主体可以将上述第二待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储上述目标数据的备份磁盘，从上述存储上述目标数据的备份磁盘中查询上述目标数据。继续上述示例，当主磁盘a发生损坏时，则无法从主磁盘a中读取到上述目标数据，此时，可以从主磁盘a的备份磁盘b中读取到上述目标数据。

从图3中可以看出，与图1对应的实施例相比，本实施例中的数据存储方法的流程300涉及了主磁盘和备份磁盘的确定步骤。由此，本实施例描述的方案，当磁盘发生故障时，不需要从全部的磁盘中提取全量数据，因而可以提高磁盘重建速度，以及能够保证磁盘的性能。进一步的，由于磁盘重建时的性能不受磁盘容量限制，因而，能够实现更大容量的逻辑卷的创建，增大了逻辑卷的容量。此外，本实施例中的数据存储方法的流程300还涉及了数据查询的操作。在进行数据查询时，首先确定目标数据在哈希环中的目标映射位置，而后确定出该目标映射位置对应的待查询虚拟节点，从而从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询该目标数据，不需要访问各个磁盘，降低了磁盘访问量。

进一步参考图4，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种数据存储装置的一个实施例，该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图4所示，本实施例所述的数据存储装置400包括：映射单元401，被配置成根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中，其中，在上述哈希环中，同一个磁盘的虚拟节点相邻；第一确定单元402，被配置成基于上述数据在上述哈希环中的映射位置，确定上述哈希环中的至少两个目标虚拟节点，其中，各目标虚拟节点对应不同的磁盘；存储单元403，被配置成将上述数据分别存储至上述各目标虚拟节点对应的磁盘中。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述第一确定单元可以包括第一查找模块、第二查找模块和确定模块(图中未示出)。其中，上述第一查找模块，被配置成将上述数据在上述哈希环中的映射位置作为目标位置，从上述目标位置起，按照预设的查找方向，在上述哈希环中查找与目标位置最近的第一虚拟节点。上述第二查找模块，被配置成将上述第一虚拟节点在上述哈希环中的映射位置作为查找的初始位置，按照上述查找方向，在上述哈希环中查找至少一个第二虚拟节点，其中，上述第一虚拟节点和各第二虚拟节点分别对应不同的磁盘。上述确定模块，被配置成将上述第一虚拟节点和上述第二虚拟节点确定为目标虚拟节点。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为各磁盘所分配的虚拟节点的数量等于预设数量；以及上述第二查找模块可以进一步被配置成：基于上述预设数量，确定目标间隔数；将上述第一虚拟节点在上述哈希环中的映射位置作为查找的起始位置，按照上述查找方向，并按照上述目标间隔数，依次在上述哈希环中查找虚拟节点，将所找到的虚拟节点确定为第二虚拟节点，其中，查找第二虚拟节点的次数等于预设的数据备份数量。

在本实施例的一些可选的实现方式中，该装置还可以包括第三确定单元、第四确定单元和查询单元(图中未示出)。其中，所述第三确定单元，被配置成响应于接收到对目标数据的查询请求，根据一致性哈希算法，确定目标数据在哈希环中的目标映射位置；第四确定单元，被配置成基于目标映射位置，确定哈希环中的待查询虚拟节点；查询单元，被配置成从待查询虚拟节点对应的磁盘中查询目标数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，待查询虚拟节点可以包括第一待查询虚拟节点和至少一个第二待查询虚拟节点；以及，查询单元可以包括：第一查询模块，被配置成将第一待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的主磁盘，从存储目标数据的主磁盘中查询目标数据；第二查询模块，被配置成响应于确定未查询到目标数据，将第二待查询虚拟节点对应的磁盘作为存储目标数据的备份磁盘，从存储目标数据的备份磁盘中查询目标数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，该装置还可以包括第一查询单元和第二查询单元(图中未示出)。其中，上述第一查询单元被配置成响应于接收到对上述数据的查询请求，从上述主磁盘中查询上述数据；第二查询单元(图中未示出)。其中，上述被配置成响应于确定未查询到上述数据，从上述主磁盘对应的备份磁盘中查询上述数据。

本申请的上述实施例提供的装置，首先映射单元401根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配一个或多个虚拟节点，以便将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中。而后，第一确定单元402基于上述数据在上述哈希环中的映射位置，确定上述哈希环中的对应不同磁盘的至少两个目标虚拟节点。最后，存储单元403将上述数据分别存储至上述各目标虚拟节点对应的磁盘中。从而，这种数据存储方式，能够按照一定规律确定出数据存储和备份的磁盘。因此，当某个磁盘损坏时，仅需从备份有损坏磁盘的数据的磁盘中读取数据，不需要读取其他磁盘中的全量数据，保证了磁盘性能，从而支持了更大容量的逻辑卷的创建。

请参见图5，其示出了本申请提供的数据处理方法的一个实施例的流程500。该数据处理方法可以包括以下步骤：

步骤501，响应于检测到磁盘更换，将被更换的磁盘分别作为目标主磁盘和目标备份磁盘，将目标主磁盘对应的备份磁盘确定为第一待复制磁盘，将与目标备份磁盘对应的主磁盘确定为第二待复制磁盘。

在本实施例中，数据处理方法的执行主体(例如用于存储数据的服务器)响应于检测到磁盘更换，可以将被更换的磁盘作为目标主磁盘，将上述目标主磁盘对应的备份磁盘确定为第一待复制磁盘。同时，可以将被更换的磁盘作为目标备份磁盘，将与上述目标备份磁盘对应的主磁盘确定为第二待复制磁盘。

需要说明的是，各磁盘可以采用如上述图1实施例或图3实施例所描述的数据存储方法进行数据存储。具体存储过程可以参见图1实施例或图3实施例的相关描述，此处不再赘述。

步骤502，将第一待复制磁盘和第二待复制磁盘中的数据复制于所更换的新磁盘中。

在本实施例中，上述执行主体可以将上述第一待复制磁盘和上述第二待复制磁盘中的数据复制于所更换的新磁盘中。

可以理解的是，由于每一个磁盘均可以同时作为主磁盘和其他某一个或多个磁盘的备份磁盘，因而，对于每一个磁盘，可以将该磁盘中的数据视为由两部分数据构成。其中，一部分数据是该磁盘作为主磁盘时所存储的数据；另一部分数据是该磁盘作为备份磁盘时所存储的数据。当某一个磁盘发生故障时，通过复制该故障磁盘对应的备份磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行一部分数据的重建。同时，该故障磁盘也可能会作为其他磁盘的备份磁盘，此时，故障磁盘中还存在另一部分数据(即该其他磁盘的备份数据)。因此，可以同时复制该其他磁盘中的数据，即可对该故障磁盘进行上述另一部分数据的重建。作为示例，当目标虚拟节点的数量为两个时，当某个磁盘(例如磁盘a)发生故障需进行磁盘时，磁盘a中的主数据a(即以磁盘a作为主磁盘所存储的数据)已被相邻磁盘b备份，且磁盘a中备份有另一相邻磁盘d的主数据d(即以磁盘d作为主磁盘所存储的数据)。因此，可以直接将磁盘b和磁盘d中的数据复制至新的磁盘a中即可，不需要读取磁盘c中的数据。

本申请的上述实施例提供的方法，当磁盘发生故障时，不需要从全部的磁盘中提取全量数据，因而可以提高磁盘重建速度，以及能够保证磁盘的性能。进一步的，由于磁盘重建时的性能不受磁盘容量限制，因而，能够实现更大容量的逻辑卷的创建，增大了逻辑卷的容量。

继续参见图6，作为对上述图5所示方法的实现，本申请提供了一种数据处理装置的一个实施例。该装置实施例与图5所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图6所示，本实施例所述的文字识别装置600包括：确定单元601，被配置成响应于检测到磁盘更换，将被更换的磁盘分别作为目标主磁盘和目标备份磁盘，将所述目标主磁盘对应的备份磁盘确定为第一待复制磁盘，将与所述目标备份磁盘对应的主磁盘确定为第二待复制磁盘；复制单元602，被配置成将所述第一待复制磁盘和所述第二待复制磁盘中的数据复制于所更换的新磁盘中

可以理解的是，该装置600中记载的诸单元与参考图5描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作、特征以及产生的有益效果同样适用于装置600及其中包含的单元，在此不再赘述。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(cpu)701，其可以根据存储在只读存储器(rom)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(ram)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram703中，还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。cpu701、rom702以及ram703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至i/o接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分707；包括磁盘等的存储部分708；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至i/o接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)701执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、磁盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括映射单元、第一确定单元和存储单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时，使得该装置：根据一致性哈希算法，分别为各磁盘分配预设数量的虚拟节点，并将所分配的各虚拟节点和待存储的数据分别映射到哈希环中；基于该数据在该哈希环中的映射位置，确定该哈希环中的至少两个目标虚拟节点；将该数据分别存储至该各目标虚拟节点对应的磁盘中。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。