专利名称：磁盘阵列的重新生成新数据的架构与方法
技术领域：
本发明涉及一种磁盘阵列的重新生成新数据的架构与方法，尤指一种提供磁盘阵 列的新硬盘重新生成数据的架构与方法，将旧有磁盘阵列运算式储存于随机存取存储器 中，而随机存取存储器中的运算式的运算结果储存于一非挥发性存储器中，再将非挥发性 存储器运算结果写入新的硬盘中，由该非挥发性存储器来储存新硬盘的数据，可确保不会 因电力消失而产生数据流失的情况，故可达到节省新硬盘生成时间及系统当机后不需重新 生成新生成数据的目的。
背景技术：
一磁盘阵列系统中除了 RAIDO之外，如果发生了某颗硬盘(Hard Disk)毁损的情 况，而必须更换新硬盘的时候，就必须有Rebuilding的动作，Rebuilding的意思就是将利 用原有硬盘的数据去生成新硬盘该有的数据并且储存在该新硬盘之上。请参阅图1所示，是现有磁盘阵列进行重新生成新数据的架构图，其中一磁盘阵 列中包括有二个具有数据硬盘11、12及一未储存任何数据的硬盘13，系统则必须先将具有 数据硬盘11、12的数据读进一挥发性存储器(可为一动态随机存取存储器(DRAM)) 2中，然 后根据磁盘阵列1的不同(RAID1/RAID5..)进行新生成数据的运算，将该运算数据存该未 储存任何数据的硬盘13，由于硬盘容量远大于容量，这动作将会分段进行，进行运算之后且 写入未储存任何数据的硬盘13之后，才能算是完成重新生成的一个区段(block)，且重新 生成进度(Progress)才会增加，可以说是一个繁琐的过程。倘若在运算或是写入硬盘的过 程之中，发生了系统故障导致关机或存储器数据流失，那么该重新生成进度是未完成的，且 还必须重新从原有硬盘重新再读取一次，非常的不便，而十分的耗时及费工，本发明正为解 决此一问题的方法。
发明内容
基于解决以上所述现有技术的缺失，本发明为一种磁盘阵列的重新生成新数据的 架构与方法，主要目的为提供磁盘阵列的新硬盘重新生成数据的架构与方法，将旧有磁盘 阵列运算式储存于随机存取存储器中，而随机存取存储器中的运算式的运算结果储存于一 非挥发性存储器中，再将非挥发性存储器运算结果写入新的硬盘中，由该非挥发性存储器 来储存新硬盘的数据，可确保不会因电力消失而产生数据流失的情况，故可达到节省新硬 盘生成时间及系统当机后不需重新生成新生成数据的目的。为达上述目的，本发明为一种磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其包含有一磁盘阵列，包括有多个具有数据硬盘；—挥发性存储器，用以暂存该些具有数据硬盘中需要重建的数据；一非挥发性存储器，取得该随机存取存储器中多个硬盘数据进行数据运算后的新 生成数据；以及一未储存任何数据的硬盘，接收该新生成数据的非挥发性存储器的数据至对应的区段。为达上述目的，本发明为一种磁盘阵列的重新生成新数据的方法，其是包含有下 列步骤将磁盘阵列中多个具有数据硬盘的需要重建的数据复制到随机存取存储器之 中；将不需要运算的数据直接储存于非挥发性存储器中；将存储器中所有硬盘数据进行异或运算得出新生成数据；将运算后的数据储存于非挥发性存储器之中；将储存于非挥发性存储器的数据搬移至新硬盘的对应的区段之中；以及直接往上层回报该区段重建完成，可进行下区段数据的复制。
图1为现有磁盘阵列进行重新生成新数据的架构图；图2为本发明磁盘阵列进行重新生成新数据的架构图；图3为本发明磁盘阵列的重新生成新数据的方法流程图。附图标记说明1、3 磁盘阵列；11、12、31、32 具有数据硬盘；13、33 未储存 任何数据的硬盘；2、4 挥发性存储器；5 非挥发性存储器；61 将磁盘阵列中多个具有 数据硬盘的需要重建的数据复制到随机存取存储器之中；62 将不需要运算的数据直接 储存于非挥发性存储器中；63 将存储器中所有硬盘数据进行异或运算得出新生成数据； 64 将运算后的数据储存于非挥发性存储器之中；65 将储存于非挥发性存储器的数据 搬移至新硬盘的对应的区段之中；66 直接往上层回报该区段重建完成，可进行下区段数 据的复制。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。请参阅图2所示，为本发明磁盘阵列进行重新生成新数据的架构图，其是包含有 一磁盘阵列3，包括有多个具有数据硬盘31、32 ；—挥发性存储器4，用以暂存这些具有数 据硬盘中需要重建的数据，该挥发性存储器4是指一动态随机存取存储器(DRAM)；—非挥 发性存储器5，取得该随机存取存储器中这些硬盘数据进行数据运算后的新生成数据，该这 些硬盘数据进行数据运算方式是利用异或(XOR)运算方式取得；一未储存任何数据的硬盘 33，接收该新生成数据的非挥发性存储器5的数据至对应的区段。上述所指的非挥发性的存储器5，可为一挥发性的存储器使用电池来提供电力来 保存数据，使之成为非挥发性存储器，或是利用一般的记忆卡(例如CF Card,SD Card)，甚 至于是内部快闪存储器(NAND Flash)进行运算过程中存储的角色，该种存储器或是记忆卡 容量不需要太大，只拿来利用于储存控制器(Storage Controller)使用即可。请参阅图3所示，为本发明磁盘阵列的重新生成新数据的方法流程图，其包含有 下列步骤61 将磁盘阵列中多个具有数据硬盘的需要重建的数据复制到随机存取存储器 之中，这个步骤是将原有磁盘的需要重建的数据拷贝到随机存取存储器之中，根据RAID型态不同进行运算，而RAIDl 第一步的时候可直接将数据储存于非挥发性存储器中；RAID5 将存储器中所有硬盘数据进行异或(XOR)运算得出新生成数据。62 将不需要 运算的数据直接储存于非挥发性存储器中；63 将存储器中所有硬盘数据进行异或运算得出新生成数据；64 将运算后的数据储存于非挥发性存储器之中；65 将储存于非挥发性存储器的数据搬移至新硬盘的对应的区段之中，这项动作 对于即时的输入/出要求(I/O Request)并没有产生影响；在读取方面(Read)输入/出读 取(I/O Read)并不会对新硬盘进行读取(Read)动作；于写入方面(Write)写入(Write) 的时候如果需要写到新硬盘的数据，则可以先写入非挥发性存储器之中，类似于一般快速 暂存区(Cache)；66 直接往上层回报该区段重建完成，可进行下区段数据的复制。整理上述流程，本发明的重新生成新数据的方法如下列1.将原有硬盘中需要重建的部分读取出来放置在存储器之中；2.经由计算得出应该放置于新硬盘的数据，并且放置于非挥发性存储器之中；3.再处理新硬盘I/O之间的空档将数据放置于新硬盘；4.再处理完st印2之后其实还可以同步的再执行st印1并不见得要等待st印3完 成，所以重新生成进度(Rebuilding Progress)是以处理完st印2的完成度来做为依据，比 之前的架构与方法来说加速许多。5.本发明与现有技艺相较，优势在于倘若系统发生了非预期错误导致关机，下次 重起的时候只需要针对step2未完成的部分进行重新读取计算即可。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等 效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其特征在于，其包含有 一磁盘阵列，其包括有多个具有数据硬盘；一挥发性存储器，用以暂存所述多个具有数据硬盘中需要重建的数据； 一非挥发性存储器，取得所述挥发性存储器中多个硬盘数据进行数据运算后的新生成 数据；以及一未储存任何数据的硬盘，接收所述新生成数据的非挥发性存储器的数据至对应的区段。
2.如权利要求1所述的磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其特征在于，该挥发性存 储器是指一动态随机存取存储器。
3.如权利要求1所述的磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其特征在于，该非挥发性 存储器中的多个硬盘数据进行数据运算方式是利用异或运算方式取得。
4.如权利要求1所述的磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其特征在于，该非挥发性 存储器为一挥发性存储器使用电池来提供电力来保存数据所构成。
5.如权利要求1所述的磁盘阵列的重新生成新数据的架构，其特征在于，该非挥发性 存储器为一般的记忆卡或是内部快闪存储器所构成。
6.一种磁盘阵列的重新生成新数据的方法，其特征在于，其是包含有下列步骤(a)将磁盘阵列中多个具有数据硬盘的需要重建的数据复制到随机存取存储器之中；(b)将不需要运算的数据直接储存于非挥发性存储器中；(c)将存储器中所有硬盘数据进行异或运算得出新生成数据；(d)将运算后的数据储存于非挥发性存储器之中；(e)将储存于非挥发性存储器的数据搬移至新硬盘的对应的区段之中；以及(f)直接往上层回报该区段重建完成，可进行下区段数据的复制。
全文摘要
本发明是一种磁盘阵列的重新生成新数据的架构与方法，其包含有一磁盘阵列，包括有多个具有数据硬盘；一随机存取存储器，用以暂存多个具有数据硬盘中需要重建的数据；一非挥发性存储器，取得该随机存取存储器中多个硬盘数据进行数据运算后的新生成数据；一未储存任何数据的硬盘，接收该新生成数据的非挥发性存储器的数据至对应的区段。
文档编号G11B5/00GK102034517SQ20091017781
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者陈重江 申请人:英业达股份有限公司