向共存RAID 5奇偶校驗流中合并的RAID 1鏡像制造技術

本申請的各實施例涉及向共存RAID?5奇偶校驗流中合并的RAID?1鏡像。一種方法包括在形成第一邏輯存儲單元的第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中存儲操作系統(tǒng)，以及在跨形成第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備的主帶中存儲數(shù)據(jù)。每個主帶包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶和奇偶校驗帶。該方法還包括從在主帶內(nèi)的多個次帶和在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中的對應的次帶計算奇偶校驗帶，其中在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶與在數(shù)據(jù)存儲設備陣列上的次帶的大小匹配。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及對數(shù)據(jù)存儲的管理，具體而言包括對獨立盤的冗余陣列的使用。
技術介紹
在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，對于數(shù)據(jù)可靠性和輸入/輸出性能的需要已經(jīng)造成對在多個數(shù)據(jù)存儲設備之中劃分和復制數(shù)據(jù)的一系列數(shù)據(jù)存儲方案的開發(fā)。這樣的存儲方案常被稱為獨立盤冗余陣列(RAID)。RAID系統(tǒng)通過使用特殊硬件或者軟件將物理數(shù)據(jù)存儲設備(比如硬盤驅(qū)動)組合成單個邏輯單元。硬件解決方案將通常地被設計為向附著的系統(tǒng)將其自身呈現(xiàn)為單個邏輯設備或者驅(qū)動，從而使得操作系統(tǒng)對下層陣列的技術工作不了解。備選地，軟件解決方案可以被實施在操作系統(tǒng)中，并且將相似地向應用將RAID驅(qū)動呈現(xiàn)為單個設備或者驅(qū)動。驅(qū)動的最小數(shù)目和數(shù)據(jù)可靠性的水平依賴于被實施的RAID方案的類型。原有五個RAID級，其中不同RAID級使用被稱為鏡像、帶化和糾錯的一種或者多種技術。鏡像涉及到向多于一個盤復制數(shù)據(jù)，帶化涉及到跨多于一個盤展開數(shù)據(jù)，而糾錯涉及到存儲冗余數(shù)據(jù)(奇偶校驗)以允許檢測和可能地修復問題。RAID0陣列跨兩個或者更多個盤均勻地展開數(shù)據(jù)而無奇偶校驗。因而，可以認為RAID0提供帶化而無任何冗余性。RAID0適合用于高性能，其中幾乎沒有或者沒有對數(shù)據(jù)完整性的顧慮。RAID1陣列提供對兩個或者更多個盤上的數(shù)據(jù)的完整和確切的復制。因而，RAID1包括完整冗余性或者鏡像。RAID1的性能良好，并且可以可選的包括雙工化，該雙工化實現(xiàn)對盤的不同扇區(qū)的獨立讀取以進一步增加速度。RAID1的數(shù)據(jù)完整性由于在配套盤中維護的完整副本而也是良好的。一般而言，RAID3向字節(jié)級帶化提供專用奇偶校驗盤，RAID4向塊級帶化提供專用奇偶校驗盤，而RAID5向塊級帶化提供跨所有成員盤分布的奇偶校驗數(shù)據(jù)。RAID5由于它的低冗余性成本而已經(jīng)受到歡迎。一般而言，用對于奇偶校驗計算的硬件支持來實施RAID5。一般地需要最少三個盤以用于完整RAID5配置。RAID5對于大多數(shù)商用服務器工作負載賦予在價格與性能之間的平衡，并且通過實施被稱為單方程單未知數(shù)的技術來提供單驅(qū)動容錯。校驗和信息被均勻地分布于所有驅(qū)動之上，并且在陣列內(nèi)均勻地平衡校驗和更新操作。在讀取操作期間，奇偶校驗塊通常未被讀取，因為這將是不必要的開銷并且將削弱性能。然而，在對數(shù)據(jù)扇區(qū)的讀取造成CRC錯誤(每個扇區(qū)也由CRC保護)時，奇偶校驗塊被讀取。在這一情況下，在帶(stripe)中的每個剩余數(shù)據(jù)塊內(nèi)和在帶中的奇偶校驗塊內(nèi)的相同相對定位中的扇區(qū)用來重建錯誤扇區(qū)。因此向主計算機隱藏CRC錯誤。同樣地，如果盤在陣列中出故障，則來自幸存盤的奇偶校驗塊與來自幸存盤的數(shù)據(jù)塊在數(shù)學上被組合以“在飛行中(onthefly)”重建出故障的驅(qū)動上的數(shù)據(jù)。然而，在RAID5中，在每個帶有單個奇偶校驗塊時，第二驅(qū)動的故障造成全部數(shù)據(jù)丟失。對RAID級的前文討論旨在于提供在不同RAID級中包括的特征的一般示例，而未旨在于是對RAID級的全面列舉或者描述。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的一個實施例提供了一種方法，該方法包括在形成第一邏輯存儲單元的第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中存儲操作系統(tǒng)，以及在跨形成第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備的主帶中存儲數(shù)據(jù)，其中每個主帶包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶和奇偶校驗帶。該方法還包括從在主帶內(nèi)的多個次帶和在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中的對應的次帶計算奇偶校驗帶，其中在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶與在數(shù)據(jù)存儲設備陣列上的次帶的大小匹配。附圖說明圖1是可以根據(jù)本專利技術的一個實施例而被利用的計算機的示圖。圖2是根據(jù)本專利技術的一個實施例的第一邏輯數(shù)據(jù)存儲單元和第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的配置的示圖。圖3是根據(jù)本專利技術的一個實施例的方法的流程圖。具體實施方式本專利技術的一個實施例提供了一種方法，該方法包括在形成第一邏輯存儲單元的第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中存儲操作系統(tǒng)，以及在跨形成第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備的主帶中存儲數(shù)據(jù)，其中每個主帶包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶和奇偶校驗帶。該方法還包括從在主帶內(nèi)的多個次帶和在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中的對應的次帶計算奇偶校驗帶，其中在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶與在數(shù)據(jù)存儲設備陣列上的次帶的大小匹配。第一數(shù)據(jù)存儲設備形成第一邏輯存儲單元并且在次帶中存儲操作系統(tǒng)。由于操系統(tǒng)被完全地存儲在第一數(shù)據(jù)存儲設備上，所以計算機能夠從在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的操作系統(tǒng)引導而未訪問多個數(shù)據(jù)存儲設備。優(yōu)選地沒有在第一數(shù)據(jù)存儲設備上存儲的數(shù)據(jù)帶或者奇偶校驗帶，并且計算機系統(tǒng)可選地是在第一數(shù)據(jù)存儲設備上存儲的僅有軟件。在一個優(yōu)選實施例中，第一數(shù)據(jù)存儲設備是計算機的第一直接附著存儲子系統(tǒng)并且多個數(shù)據(jù)存儲設備是計算機的第二直接附著存儲子系統(tǒng)。多個數(shù)據(jù)存儲設備形成包括至少三個數(shù)據(jù)存儲設備的第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元。計算機能夠獨立于對第一數(shù)據(jù)存儲設備的訪問來訪問多個數(shù)據(jù)存儲設備上的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被存儲為包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶的主帶和存儲奇偶校驗的奇偶校驗帶。奇偶校驗帶優(yōu)選地跨第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備而被分布。可以與RAID5(5級獨立盤冗余陣列)配置一致地控制和使用多個數(shù)據(jù)存儲設備，不同在于從在主帶內(nèi)的多個次帶以及也從在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中的對應的次帶計算奇偶校驗。當在第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶與在多個數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶的大小匹配時有助于這一點。在計算將在多個數(shù)據(jù)存儲設備(第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元)上存儲的奇偶校驗時包括第一數(shù)據(jù)存儲設備(第一邏輯數(shù)據(jù)存儲單元)的次帶的主要益處是向第一數(shù)據(jù)存儲設備提供冗余性而無需分離的數(shù)據(jù)存儲設備以鏡像第一數(shù)據(jù)存儲設備。另外，本專利技術的實施例允許用于操作系統(tǒng)的第一邏輯數(shù)據(jù)存儲單元和用于數(shù)據(jù)的第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元。在大型數(shù)據(jù)中心中，向第一數(shù)據(jù)存儲設備提供冗余性而無專用數(shù)據(jù)存儲設備以鏡像第一數(shù)據(jù)存儲設備將消除大量數(shù)據(jù)存儲設備。在一個選項中，該方法可以包括響應于多個數(shù)據(jù)存儲設備中的標識的數(shù)據(jù)存儲設備的故障，使用第一數(shù)據(jù)存儲設備以及在其它數(shù)據(jù)存儲設備上的數(shù)據(jù)和奇偶校驗帶來重新創(chuàng)建在標識的數(shù)據(jù)存儲設備上存儲的數(shù)據(jù)帶和奇偶校驗帶。換而言之，包括第一數(shù)據(jù)存儲設備的尚未出故障的數(shù)據(jù)存儲設備用來計算在出故障的數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶。在已經(jīng)替換了出故障的數(shù)據(jù)存儲設備時，向新數(shù)據(jù)存儲設備寫入計算出的次帶。一旦已經(jīng)向新數(shù)據(jù)存儲設備寫入了計算出的次帶，就已經(jīng)向第一數(shù)據(jù)存儲設備和多個數(shù)據(jù)存儲設備二者恢復了冗余性。在另一選項中，該方法可以包括響應于第一數(shù)據(jù)存儲設備的故障，使用在多個數(shù)據(jù)存儲設備上的數(shù)據(jù)和奇偶校驗次帶來在新數(shù)據(jù)存儲設備上重新創(chuàng)建操作系統(tǒng)。一旦已經(jīng)向新數(shù)據(jù)存儲設備寫入了操作系統(tǒng)的計算出的次帶，就已經(jīng)向第一數(shù)據(jù)存儲設備恢復了冗余性。有益地，第一數(shù)據(jù)存儲設備的故障未造成失去多個數(shù)據(jù)存儲設備中的冗余性。在又一選項中，該方法可以包括響應于替換第一數(shù)據(jù)存儲設備上的操作系統(tǒng)，生成和存儲將在奇偶校驗帶中存儲的新奇偶校驗數(shù)據(jù)。可以例如在將操作系統(tǒng)更新成新的或者打補丁的版本時替換操作系統(tǒng)。作為另一示例，可以通過用在操作系統(tǒng)的新的或者打補丁的版本上存儲的新數(shù)據(jù)存儲設備替換第一數(shù)據(jù)存儲設備來替換操作系統(tǒng)。因而，必須重新計算使用舊版本而被確定和存儲的奇偶校驗帶。一旦已經(jīng)重新計算和存儲了奇偶校驗次帶，就已經(jīng)向第一數(shù)據(jù)存儲設備和多個數(shù)據(jù)存儲設備二者恢復了冗余性。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種方法，包括：在形成第一邏輯存儲單元的第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中存儲操作系統(tǒng)；在跨形成第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備的主帶中存儲數(shù)據(jù)，其中每個主帶包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶和奇偶校驗帶；以及從在所述主帶內(nèi)的所述多個次帶和在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上的所述次帶中的對應的次帶計算所述奇偶校驗帶，其中在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上的所述次帶與在數(shù)據(jù)存儲設備陣列上的所述次帶的大小匹配。

【技術特征摘要】
1.一種方法，包括：在形成第一邏輯存儲單元的第一數(shù)據(jù)存儲設備上的次帶中存儲操作系統(tǒng)；在跨形成第二邏輯數(shù)據(jù)存儲單元的多個數(shù)據(jù)存儲設備的主帶中存儲數(shù)據(jù)，其中每個主帶包括存儲數(shù)據(jù)的多個次帶和奇偶校驗帶；以及從在所述主帶內(nèi)的所述多個次帶和在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上的所述次帶中的對應的次帶計算所述奇偶校驗帶，其中在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上的所述次帶與在數(shù)據(jù)存儲設備陣列上的所述次帶的大小匹配。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述奇偶校驗帶跨所述多個數(shù)據(jù)存儲設備而被分布。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中沒有在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上存儲的數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述操作系統(tǒng)是在所述第一數(shù)據(jù)存儲設備上存儲的僅有軟件。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)存儲設備是計算機的第一直接附著存儲子系統(tǒng)并且所述數(shù)據(jù)存儲設備陣列是所述計算機的第二直接附著存儲子系統(tǒng)。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述多個數(shù)據(jù)存儲設備包括至少三個數(shù)據(jù)存儲設備。7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)存儲設備不包含用于所述多個數(shù)據(jù)存儲設...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：G·D·卡達克，A·羅伯特斯，L·M·杜，C·J·哈德，
申請(專利權)人：聯(lián)想企業(yè)解決方案新加坡有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：新加坡;SG