专利名称：一种保护数据安全的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字硬盘录像机技术领域，特别涉及一种保护数据安全的方法及装置。
背景技术：
数字硬盘录像机(DVR)是计算机技术、网络技术、数字视频技术和传统视频、安防 技术相结合的高科技产品，具有极高的技术含量，是DVD、磁带式录像机的换代产品，可应用 于电力远程监控、银行保安监控、楼宇智能化、家庭防盗监控等领域，具有广阔的市场前景。目前，DVR内通常有多块内置硬盘，最多可以有8块内置硬盘。在进行信息记录时， 无论内置多少块硬盘，都是采用顺序写的方式保存录像数据。随着硬盘容量的不断加大，单 片硬盘故障导致录像数据丢失的几率也在同步增长。这样，任何一块硬盘故障，都会使该块 硬盘中的数据毁于一旦。如何对硬盘数据进行有效保护，是个有待解决的问题。
发明内容
本发明实施例在于提供一种保护数据安全的方法及装置，以有效的对硬盘数据进 行保护。本发明实施例提供了一种保护数据安全的方法，在数字硬盘录像机内设置阵列适 配器，所述阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录像机中存在 多块硬盘，所述方法还包括当数字硬盘录像机需要保存数据时，所述阵列适配器通过所述扩展总线接收来自 数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；阵列适配器向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述计算出的 硬盘位置上。其中，当需要恢复故障硬盘的数据时，所述方法还包括i)阵列适配器读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据；ii)根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故障硬盘上相同条带上的数 据；iii)将所述计算出的数据写入故障硬盘；iv)重复步骤i) iii)，直到故障硬盘中的数据全部被恢复。其中，所述方法还包括将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵列，创建存储池；分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所述虚拟磁盘的总容量小于等于存储 池总容量。其中，所述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘录像机内多块硬盘中的一部分或全 部。本发明实施例还提供了一种保护数据安全的装置，在数字硬盘录像机内设置阵列适配器，所述阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录像机中存 在多块硬盘，所述装置包括保存位置计算单元，用于当数字硬盘录像机需要保存数据时，通过所述扩展总线 接收来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；数据保存单元，用于向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述 计算出的硬盘位置上。其中，当需要恢复故障硬盘的数据时，所述装置还包括数据读取单元，用于读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据；数据计算单元，用于根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故障硬盘上相 同条带上的数据；数据恢复单元，用于将所述计算出的数据写入故障硬盘；判断单元，用于判断故障硬盘中的数据是否全部被恢复，若是，则结束，若不是，则 通知数据读取单元继续操作。其中，所述装置还包括存储池创建单元，用于将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵列，创建存 储池；虚拟磁盘分配单元，用于分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所述虚拟磁盘 的总容量小于等于存储池总容量。其中，所述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘录像机内多块硬盘中的一部分或全 部。应用本发明实施例，通过在DVR中增加阵列适配器，可以通过磁盘阵列的方式保 存数据，避免了一块硬盘故障，导致该块硬盘中的数据全部丢失的情况，有效的对硬盘数据 进行了保护。而且，由于阵列适配器可以同时使用多块硬盘，提高了数据传输数率。阵列适配器 让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以 可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。再有，由于是阵列适配器中的阵列芯片来独立完成计算操作，因而不需要占用DVR 中CPU的资源，对DVR内CPU的处理速度没有任何影响。再有，通过数据校验，可以提供容错功能。而普通磁盘驱动器无法提供容错功能， 阵列适配器的容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，在每个硬盘上记录容 错校验码，所以它可以提供更高的安全性。再有，应用本发明实施例提供的装置，提供了更灵活的空间划分功能。阵列适配器 可以将多个小的存储空间合并为一个大的存储池，通过对存储池的再划分，可以达到更精 确的空间分配。综上，为提高录像数据的安全性，本发明实施例所提供的带磁盘阵列功能的DVR 在原有DVR基础上，整合独立冗余磁盘阵列(RAID，RedundantArray of Independent Disk) 技术保存录像数据，可以提供RAID1、5、6、50、60级别的保护。阵列适配器自带的阵列芯片 执行RAID算法不需要占用DVR中主控CPU资源。阵列适配器使用PCI-E接口与DVR的连 接。支持连接8块SATA硬盘、支持热插拔、支持大容量硬盘。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对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是根据本发明实施例的一种保护数据安全的方法流程图；图2是根据本发明实施例的一种可能的保存数据的方法示意图；图3是根据本发明实施例的一种可能的恢复数据的方法示意图；图4是根据本发明实施例的一种可能的管理存储设备的方法示意图；图5是根据本发明实施例的一种保护数据安全的装置逻辑结构示意图。
具体实施例方式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，所描述的实施例仅仅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作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。参见图1，其是根据本发明实施例的一种保护数据安全的方法流程图，本实 施中，在数字硬盘录像机(DVR)内设置阵列适配器，所述阵列适配器通过扩展总线如 PCI-Express总线与DVR相连，所述DVR中存在多块硬盘，该流程具体包括步骤101，当数字硬盘录像机需要保存数据时，所述阵列适配器通过所述扩展总线 如PCI-Express总线接收来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位 置；步骤102，阵列适配器向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述 计算出的硬盘位置上。需要说明的是，当需要恢复故障硬盘的数据时，图1所述方法还可以包括i)阵列适配器读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据；ii)根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故障硬盘上相同条带上的数 据；iii)将所述计算出的数据写入故障硬盘；iv)重复步骤i) iii)，直到故障硬盘中的数据全部被恢复。需要说明的是，当需要进行存储设备管理时，图1所述方法还可以包括将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵列，创建存储池；分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所述虚拟磁盘的总容量小于等于存储 池总容量。上述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘录像机内多块硬盘中的一部分或全部。参见图2，其是根据本发明实施例的一种可能的保存数据的方法示意图，本实施例 具体包括11)、首先DVR将数据通过PCI-Express总线发送给阵列适配器。
12)、阵列适配器接收到数据后，阵列适配器中的陈列芯片独立计算出数据该保存 在哪个硬盘哪个位置上，即计算数据的在硬盘中的保存位置。其中，具体的计算方法与现有的磁盘阵列中计算方法相同，不再详述。13)、阵列适配器向硬盘发送DVR的数据。14)、硬盘在上述计算出的位置保存DVR数据。可见，应用本发明实施例，通过在DVR中增加阵列适配器，可以通过磁盘阵列的方 式保存数据，避免了一块硬盘故障，导致该块硬盘中的数据全部丢失的情况，有效的对硬盘 数据进行了保护。而且，由于阵列适配器可以同时使用多块硬盘，提高了数据传输数率。阵列适配器 让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以 可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。再有，由于是阵列适配器中的阵列芯片来独立完成计算操作，因而不需要占用DVR 中CPU的资源，对DVR内CPU的处理速度没有任何影响。参见图3，其是根据本发明实施例的一种可能的恢复数据的方法示意图，本实施例 中，假设DVR内存在3块硬盘，分别为硬盘1、硬盘2和硬盘3，每块硬盘上，浅色的方框为数 据块，深色方框为校验块；其中，硬盘3为损坏后重新接入的硬盘，为了恢复硬盘3中的数 据，可以采用如下步骤21)、阵列适配器中的阵列芯片读取硬盘1，硬盘2相同条带的数据A和B。其中，图3中由一条虚线框出的部分为硬盘1、2、3上相同条带，可见，在硬盘1、2、 3中存在多条相同条带。22)、阵列适配器中的阵列芯片独立的计算出硬盘3的数据AB = A X0RB。其中，具体的计算方法与现有技术中磁盘阵列所应用的恢复数据的方法相同，本 文不再详细说明。23)、阵列适配器中的阵列芯片将数据AB写入硬盘3。24)、重复步骤21、22、23直至硬盘3数据全部恢复。需要说明的是，以上是以数据A、B为例进行说明的，类似的，例如对于硬盘3中的 数据D，可以通过硬盘1中的数据C和硬盘2中的数据⑶计算出，例如，D = C XOR⑶，具 体的计算方法本身仍是现有技术，本文不再说明。可见，通过上述方法，即可将硬盘3中数据全部恢复出来。也就是说，通过数据校 验，可以提供容错功能。而普通磁盘驱动器无法提供容错功能，阵列适配器的容错是建立在 每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，在每个硬盘上记录容错校验码，所以它可以提供 更高的安全性。参见图4，其是根据本发明实施例的一种可能的管理存储设备的方法示意图，本实 施例中，假设DVR内存在3块硬盘，分别为硬盘1、硬盘2和硬盘3，具体的管理方法可以采 用如下步骤31)、硬盘1、2、3组建阵列，创建存储池。32)、分配存储池为几个小的虚拟磁盘，其中，虚拟磁盘容量总和小于等于存储池
总容量。这样，通过将多个硬盘组成容量巨大的存储池；在存储池中在继续划分虚拟磁盘
7空间实现了对存储设备的管理。可见，应用上述方法，提供了更灵活的空间划分功能。阵列适配器可以将多个小的 存储空间合并为一个大的存储池，通过对存储池的再划分，可以达到更精确的空间分配。综上，为提高录像数据的安全性，本发明实施例所提供的带磁盘阵列功能的DVR 在原有DVR基础上，整合独立冗余磁盘阵列(RAID，RedundantArray of Independent Disk) 技术保存录像数据，可以提供RAID1、5、6、50、60级别的保护。阵列适配器自带的阵列芯片 执行RAID算法不需要占用DVR中主控CPU资源。阵列适配器使用PCI-E接口与DVR的连 接。支持连接8块SATA硬盘、支持热插拔、支持大容量硬盘。本发明实施例还提供了 一种保护数据安全的装置，参见图5，在数字硬盘录像机内 设置阵列适配器，所述阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录 像机中存在多块硬盘，所述装置具体包括保存位置计算单元501，用于当数字硬盘录像机需要保存数据时，通过所述扩展总 线接收来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；数据保存单元502，用于向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所 述计算出的硬盘位置上。当需要恢复故障硬盘的数据时，所述装置还可以包括数据读取单元(图未示)，用于读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据；数据计算单元(图未示)，用于根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故 障硬盘上相同条带上的数据；数据恢复单元(图未示)，用于将所述计算出的数据写入故障硬盘；判断单元(图未示)，用于判断故障硬盘中的数据是否全部被恢复，若是，则结束， 若不是，则通知数据读取单元继续操作。当需要对存储设备进行管理时，所述装置还可以包括存储池创建单元(图未示)，用于将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵 列，创建存储池；虚拟磁盘分配单元(图未示)，用于分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所 述虚拟磁盘的总容量小于等于存储池总容量。上述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘录像机内多块硬盘中的一部分或全部。可见，应用本发明实施例，通过在DVR中增加阵列适配器，可以通过磁盘阵列的方 式保存数据，避免了一块硬盘故障，导致该块硬盘中的数据全部丢失的情况，有效的对硬盘 数据进行了保护。而且，由于阵列适配器可以同时使用多块硬盘，提高了数据传输数率。阵列适配器 让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以 可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。再有，由于是阵列适配器中的阵列芯片来独立完成计算操作，因而不需要占用DVR 中CPU的资源，对DVR内CPU的处理速度没有任何影响。再有，通过数据校验，可以提供容错功能。而普通磁盘驱动器无法提供容错功能， 阵列适配器的容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，在每个硬盘上记录容 错校验码，所以它可以提供更高的安全性。
再有，应用本发明实施例提供的装置，提供了更灵活的空间划分功能。阵列适配器 可以将多个小的存储空间合并为一个大的存储池，通过对存储池的再划分，可以达到更精 确的空间分配。综上，为提高录像数据的安全性，本发明实施例所提供的带磁盘阵列功能的DVR 在原有DVR基础上，整合独立冗余磁盘阵列(RAID，RedundantArray of Independent Disk) 技术保存录像数据，可以提供RAID1、5、6、50、60级别的保护。阵列适配器自带的阵列芯片 执行RAID算法不需要占用DVR中主控CPU资源。阵列适配器使用PCI-E接口与DVR的连 接。支持连接8块SATA硬盘、支持热插拔、支持大容量硬盘。对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关 之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，在本文中，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。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中， 这里所称得的存储介质，如R0M/RAM、磁碟、光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
权利要求
一种保护数据安全的方法，其特征在于，在数字硬盘录像机内设置阵列适配器，所述阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录像机中存在多块硬盘，所述方法还包括当数字硬盘录像机需要保存数据时，所述阵列适配器通过所述扩展总线接收来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；阵列适配器向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述计算出的硬盘位置上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要恢复故障硬盘的数据时，所述方法 还包括i)阵列适配器读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据； )根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故障硬盘上相同条带上的数据；iii)将所述计算出的数据写入故障硬盘；iv)重复步骤i) iii)，直到故障硬盘中的数据全部被恢复。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵列，创建存储池；分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所述虚拟磁盘的总容量小于等于存储池总 容量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘 录像机内多块硬盘中的一部分或全部。
5.一种保护数据安全的装置，其特征在于，在数字硬盘录像机内设置阵列适配器，所述 阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录像机中存在多块硬盘， 所述装置包括保存位置计算单元，用于当数字硬盘录像机需要保存数据时，通过所述扩展总线接收 来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；数据保存单元，用于向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述计算 出的硬盘位置上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当需要恢复故障硬盘的数据时，所述装置 还包括数据读取单元，用于读取非故障硬盘的上一条相同条带上的数据；数据计算单元，用于根据读取出的数据计算出故障硬盘上与所述非故障硬盘上相同条 带上的数据；数据恢复单元，用于将所述计算出的数据写入故障硬盘；判断单元，用于判断故障硬盘中的数据是否全部被恢复，若是，则结束，若不是，则通知 数据读取单元继续操作。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储池创建单元，用于将数字硬盘录像机中存在的多块硬盘组建为阵列，创建存储池；虚拟磁盘分配单元，用于分配所述存储池为若干个虚拟磁盘；其中，所述虚拟磁盘的总 容量小于等于存储池总容量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述组建为阵列的多块硬盘是数字硬盘 录像机内多块硬盘中的一部分或全部。
全文摘要
本发明公开了一种保护数据安全的方法及装置，所述方法包括在数字硬盘录像机内设置阵列适配器，所述阵列适配器通过扩展总线与数字硬盘录像机相连，所述数字硬盘录像机中存在多块硬盘，所述方法还包括当数字硬盘录像机需要保存数据时，所述阵列适配器通过所述扩展总线接收来自数字硬盘录像机的数据，计算所述数据的在硬盘中的保存位置；阵列适配器向硬盘发送数据，所述数据通过磁盘阵列的方式保存在所述计算出的硬盘位置上。应用本发明，可以通过磁盘阵列的方式保存数据，避免了一块硬盘故障，导致该块硬盘中的数据全部丢失的情况，有效的对硬盘数据进行了保护。
文档编号G11B20/00GK101958134SQ20101020110
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者刘彦, 张思恩, 胡扬忠, 蒋华清, 邬伟琪 申请人:杭州海康威视数字技术股份有限公司