一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统及方法

本发明属于磁盘阵列，具体涉及一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统及方法。

背景技术：

1、磁盘阵列在存储技术中已经得到广泛应用，随着技术的不断更新，磁盘阵列的要求也越来越高，传统的磁盘阵列技术中，各节点传输数据的方式受到了限制，使得数据传输效率十分低下，无法便捷快速地响应用户的访问请求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统及方法，解决现有磁盘阵列中各节点传输数据效率低的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统，包括硬盘控制电路板、硬盘缓存，还包括若干个硬盘磁片、若干个磁盘驱动器、若干个raip控制器，所述raip控制器连接于硬盘磁片与磁盘驱动器之间，所述硬盘控制电路板与raip控制器信号连接。

4、一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，包括所述的提升磁盘阵列节点传输性能的系统，具体步骤如下：

5、(1)打开电源，使硬盘通电启动，进入步骤(2)；

6、(2)硬盘控制电路板进行自检，若自检成功，则进入步骤(3)；若自检失败，则重复步骤(2)；

7、(3)raip控制器启动，硬盘读取raip控制器中的控制信息初始化，若初始化成功，则进入步骤(4)；若初始化失败，则进入步骤(2)；

8、(4)raip控制器控制若干硬盘驱动器同时读取硬盘磁片数据，按照硬盘磁片排列顺序依次读取的数据，多个硬盘磁片并行读取，直到文件末端，进入步骤(5)；

9、(5)将读取的文件写入到硬盘缓存中，供系统调用。

10、进一步地，所述步骤(5)中读取的文件写入到硬盘缓存的具体步骤为：通过磁盘控制器控制磁头组依次按照硬盘磁片排列顺序写入文件，文件写入一个循环之后再按照硬盘磁片排列顺序再次写入，直到写完。

11、进一步地，所述步骤(2)中硬盘控制电路板进行自检的具体步骤为：硬盘控制电路板开机自检阶段中藉由硬盘连接埠发送硬盘启动信号，并判断硬盘连接埠是否连接于硬盘，若硬盘连接埠连接于硬盘，硬盘控制电路板判断硬盘连接埠连接于硬盘的响应时间，并判断响应时间是否小于预设时间，若响应时间小于预设时间则自检通过；否则自检失败，硬盘控制电路板重新进行自检。

12、进一步地，所述步骤(3)中raip控制器中的控制信息初始化的具体步骤为：获取raip控制器的控制信息初始化时的预设值，并对raip控制器的控制信息进行初始化操作；判断是否进行raip控制器的控制信息数据读取操作；若是，则完成raip控制器中的控制信息初始化，并记录到日志。

13、进一步地，所述步骤(4)中，raip控制器在控制若干硬盘驱动器同时读取硬盘磁片数据之前，raip控制器优先读取硬盘磁片的预取数据，并在硬盘缓存中按照硬盘磁片排列顺序分别存储所读取的硬盘磁片的预取数据。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、1、本发明中，使用raip控制器连接硬盘磁片和磁盘驱动器，控制连接电路中间的信号传输，通过磁性磁气耦合电路让各磁片进行多重传输，解除磁片传输的瓶颈，提高磁片的传输性能，使得硬盘磁片和磁盘驱动器之间的信号传输变得更加有效，基于使用优化的磁盘驱动器和raip控制器来提高磁盘磁片阵列的性能，实现数据的快速传输，在保持传统磁盘阵列的优势的同时，具有传输性能极高、传输速度快等优点，解除了传统磁盘阵列的传输瓶颈，更加便捷快速地响应用户的访问请求。

16、2、本发明中，利用raip控制器将磁片和磁盘驱动器连接在一起，该系统可以更有效地安排磁片和磁盘驱动器之间的关系，使得每个磁片可以使用最大的存储空间，以实现数据的最大化存储。

17、3、本发明中，数据同时读取写入多块以上磁片中，提升速度为原来的n倍，n＝磁片数量，大大提高了效率，克服了机械硬盘受制于转速问题，导致读取数据效率不高的情况。

18、4、本发明中，raip控制器可以通过加入不同的数学模型算法，引入容错机制，将资料分散储存至各硬盘中，当某各盘片受损时则经由xor运算，硬盘依然可以正常的读写，在提升速度的时候提升数据安全性。

技术特征：

1.一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统，其特征在于，包括硬盘控制电路板、硬盘缓存，还包括若干个硬盘磁片、若干个磁盘驱动器、若干个raip控制器，所述raip控制器连接于硬盘磁片与磁盘驱动器之间，所述硬盘控制电路板与raip控制器信号连接。

2.一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，其特征在于，包括按照权利要求1所述的提升磁盘阵列节点传输性能的系统，具体步骤如下：

3.按照权利要求2所述的一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，其特征在于，所述步骤(5)中读取的文件写入到硬盘缓存的具体步骤为：通过磁盘控制器控制磁头组依次按照硬盘磁片排列顺序写入文件，文件写入一个循环之后再按照硬盘磁片排列顺序再次写入，直到写完。

4.按照权利要求2所述的一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硬盘控制电路板进行自检的具体步骤为：硬盘控制电路板开机自检阶段中藉由硬盘连接埠发送硬盘启动信号，并判断硬盘连接埠是否连接于硬盘，若硬盘连接埠连接于硬盘，硬盘控制电路板判断硬盘连接埠连接于硬盘的响应时间，并判断响应时间是否小于预设时间，若响应时间小于预设时间则自检通过；否则自检失败，硬盘控制电路板重新进行自检。

5.按照权利要求2所述的一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，其特征在于，所述步骤(3)中raip控制器中的控制信息初始化的具体步骤为：获取raip控制器的控制信息初始化时的预设值，并对raip控制器的控制信息进行初始化操作；判断是否进行raip控制器的控制信息数据读取操作；若是，则完成raip控制器中的控制信息初始化，并记录到日志。

6.按照权利要求2所述的一种提升磁盘阵列节点传输性能的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，raip控制器在控制若干硬盘驱动器同时读取硬盘磁片数据之前，raip控制器硬盘磁片的预取数据。

技术总结
本发明公开了一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统及方法，属于磁盘阵列技术领域，目的在于解决现有磁盘阵列中各节点传输数据效率低的问题。其具体步骤如下：(1)打开电源，使硬盘通电启动；(2)硬盘控制电路板进行自检，若成功，则进入步骤(3)；若失败，则重复步骤(2)；(3)raip控制器启动，硬盘读取raip控制器中的控制信息初始化，若成功，则进入步骤(4)；若失败，则进入步骤(2)；(4)raip控制器控制若干硬盘驱动器同时读取硬盘磁片数据，按照硬盘磁片排列顺序依次读取的数据，多个硬盘磁片并行读取，直到文件末端；(5)将读取的文件写入到硬盘缓存中，供系统调用。本发明适用于一种提升磁盘阵列节点传输性能的系统及方法。

技术研发人员：刘明锦,付蔚,高瑞洁,张智涌,张修阳
受保护的技术使用者：四川水利职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13