專利名稱：一種獨立磁盤冗余陣列數(shù)據(jù)重建方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獨立磁盤冗余陣列數(shù)據(jù)重建方法和
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用，人們對存儲設(shè)備的性能要求越來越高。作為一項成熟的技術(shù)，獨立冗余磁盤陣列(RAID，Redundant Array of Independent Disk,)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲的各種場合。RAID是一種通過磁盤陣列與數(shù)據(jù)條塊化相結(jié)合，以提高數(shù)據(jù)可用率的結(jié)構(gòu)，通過數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，并將多個數(shù)據(jù)磁盤通過RAID控制器結(jié)合成虛擬的單臺大容量硬盤使用，通過同時使用多個磁盤提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數(shù)據(jù)提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。同時，RAID還可以通過數(shù)據(jù)校驗提供容錯功能，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。此外，根據(jù)應(yīng)用場合的不同，RAID可以劃分為多種規(guī)范，包括RAID0、RAID1、 RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6和RAID7等，每種規(guī)范分別具有各自的強項和弱項。RAID中為避免因磁盤故障而出現(xiàn)不可用狀態(tài)，一般會添加一塊或多塊額外的磁盤作為備用盤，當(dāng)某個數(shù)據(jù)盤故障后，可以啟動RAID數(shù)據(jù)重建過程，此時備用盤作為重建磁盤加入到RAID中，根據(jù)正常磁盤中的數(shù)據(jù)計算故障數(shù)據(jù)盤中的數(shù)據(jù)并寫入重建磁盤中，在數(shù)據(jù)重建之后，重建磁盤頂替故障磁盤的工作，達到與原陣列一樣的狀態(tài)。RAID中的磁盤被劃分為多個分塊，每個磁盤上對應(yīng)位置的分塊的組合稱為條帶， 數(shù)據(jù)重建包括對每個條帶的重建。其中，RAID5也被叫做帶分布式奇偶位的條帶。每個條帶上都有相當(dāng)于一個“塊”那么大的地方被用來存放奇偶位。RAID5把奇偶位信息也分布在所有的磁盤上，而并非一個磁盤上，大大減輕了奇偶校驗盤的負擔(dān)。通常我們把一個條帶上的奇偶位信息稱為校驗和，該條帶上校驗和之外的數(shù)據(jù)稱之為普通數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有實現(xiàn)中，當(dāng)RAID數(shù)據(jù)重建時，從該RAID中除重建磁盤外的正常磁盤中讀重建所需數(shù)據(jù)，當(dāng)所述重建所需數(shù)據(jù)出現(xiàn)讀錯誤時，有兩種處理方法一種處理方法是RAID 數(shù)據(jù)重建停止，等待用戶或應(yīng)用對無法讀出數(shù)據(jù)的地址塊進行寫操作，以修復(fù)該正常磁盤的數(shù)據(jù)，以便繼續(xù)重建，另一種處理方法是，記錄該條帶的地址，并且記錄該條帶未完成重建，表明該條帶數(shù)據(jù)不一致，繼續(xù)重建剩余的條帶(在RAID數(shù)據(jù)重建過程中，是逐個條帶進行數(shù)據(jù)重建的)。上述第一個解決方案在重建時由于一個磁盤的數(shù)據(jù)無法讀取，不能及時重建，只能等到數(shù)據(jù)恢復(fù)后才可以再重建；第二個解決方案是記錄整條帶數(shù)據(jù)不一致，重建磁盤在此條帶上的數(shù)據(jù)是無效的，如果該條帶其它磁盤數(shù)據(jù)再出現(xiàn)讀錯誤，不能對讀錯誤數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，因此不能提供冗余。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要目的是提供一種RAID數(shù)據(jù)重建方法，在能夠及時數(shù)據(jù)重建的情況下，如果該條帶其它磁盤數(shù)據(jù)再出現(xiàn)讀錯誤時，最大可能地提供了冗余。所述RAID 中包括正常磁盤和重建磁盤，所有磁盤被劃分成多個分塊，每個磁盤上對應(yīng)位置的分塊的組合稱為條帶，在數(shù)據(jù)重建時，對于每個條帶，該方法包括從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，則用讀出的數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)， 并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)位置；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則以所述預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。其中，如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)時，該方法進一步包括建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，則將所述記錄的該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度保存在所述記錄表中；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則將該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度存保存在所述記錄表中，同時還記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并保存在所述記錄表中；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并保存在所述記錄表中。所述從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，之前該方法進一步包括查詢所述記錄表， 如果該條帶數(shù)據(jù)所在位置地址有無法讀取數(shù)據(jù)的記錄時，不讀取有無法讀取數(shù)據(jù)記錄的磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)，用預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)來計算該條帶新的校驗和。所述數(shù)據(jù)重建完成之后，該方法進一步包括讀數(shù)據(jù)；所述讀數(shù)據(jù)方法為RAID讀數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表有記錄，則返回讀數(shù)據(jù)錯誤；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表無記錄，且能直接讀出數(shù)據(jù)，則返回讀數(shù)據(jù)；
如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中有記錄時，則以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中都無記錄時，則根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)重建完成之后，該方法進一步包括寫數(shù)據(jù)；所述寫數(shù)據(jù)方法為RAID寫數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中無記錄時，則直接寫入數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶要整條帶數(shù)據(jù)寫入時，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且只寫入要寫數(shù)據(jù)時，則以預(yù)設(shè)固定值替代所述要寫入數(shù)據(jù)的地址存儲的數(shù)據(jù)，重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址。所述直接寫入整條帶數(shù)據(jù)，之后進一步包括寫入成功后，清除所述記錄表中要寫入數(shù)據(jù)對應(yīng)地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄；所述將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址，之后進一步包括寫入成功后，清除所述記錄表中要寫入數(shù)據(jù)對應(yīng)地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄。所述計算方法為異或運算。 所述磁盤地址為磁盤LBA地址或物理地址。本發(fā)明的另一個主要目的是提供一種RAID數(shù)據(jù)重建裝置，在能夠及時數(shù)據(jù)重建的情況下，如果該條帶其它磁盤數(shù)據(jù)再出現(xiàn)讀錯誤時，最大可能地提供了冗余。該裝置包括讀數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)重建模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，與所述數(shù)據(jù)重建模塊相連，對于每個條帶用于從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，將成功讀出的重建所需數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則將預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；所述數(shù)據(jù)重建模塊，收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的重建所需數(shù)據(jù)，用重建所需數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)的位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，用于將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。其中，該裝置進一步包括存儲模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，進一步用于無法成功讀出數(shù)據(jù)時建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表， 并發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，將記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和時，記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，將該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，及無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)， 則記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并發(fā)送給所述存儲模塊；所述存儲模塊，與所述讀數(shù)據(jù)模塊相連，用于收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的無法讀取數(shù)據(jù)的記錄表，將記錄表存儲，收到所述數(shù)據(jù)模塊的發(fā)來的地址及長度，將地址及長度存儲在記錄表中。該裝置進一步包括查詢模塊；所述查詢模塊與所述存儲模塊和所述讀數(shù)據(jù)模塊相連，用于從所述存儲模塊中存儲的記錄表中查找，如果該條帶的數(shù)據(jù)所在位置地址有有無法讀出數(shù)據(jù)的記錄時，向所述數(shù)據(jù)讀取模塊發(fā)送不對取該對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果重建需要該位置地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)， 以預(yù)設(shè)固定值替代；否則不發(fā)送消息給所述讀數(shù)據(jù)模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，進一步用于收到所述查詢模塊發(fā)來的消息，不再讀取對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果需要發(fā)送該對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，則用預(yù)設(shè)固定值替代發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊。該裝置進一步包括數(shù)據(jù)讀模塊；所述數(shù)據(jù)讀模塊與所述數(shù)據(jù)重建模塊和所述存儲模塊相連，用于讀數(shù)據(jù)，查詢所述存儲模塊中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表有記錄，則返回讀數(shù)據(jù)錯誤；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表無記錄，且能直接讀出數(shù)據(jù)，則返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中有記錄時，則以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中都無記錄時，則根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。該裝置進一步包括數(shù)據(jù)寫模塊；
所述數(shù)據(jù)寫模塊與所述數(shù)據(jù)重建模塊和所述存儲模塊相連，用于寫數(shù)據(jù)，查詢所述存儲模塊中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中無記錄時， 則直接寫入數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶要整條帶數(shù)據(jù)寫入時，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且只寫入要寫數(shù)據(jù)時，則以預(yù)設(shè)固定值替代所述要寫入數(shù)據(jù)的地址存儲的數(shù)據(jù)， 重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址。綜上所述，本發(fā)明在RAID數(shù)據(jù)重建，如果重建所需數(shù)據(jù)均能讀出時，直接計算重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)；如果重建所需數(shù)據(jù)中的普通數(shù)據(jù)無法讀出時，以預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，計算條帶新的校驗和；如果重建所需數(shù)據(jù)中的校驗和無法讀出時，用預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，計算新的校驗和；當(dāng)重建磁盤是存放該條帶校驗和的磁盤或數(shù)據(jù)能夠直接計算時，將新的校驗和或直接計算的數(shù)據(jù)寫入重建磁盤；否則記錄重建磁盤對應(yīng)位置地址無法讀出數(shù)據(jù)。通過上述重建磁盤的方法，本發(fā)明在能夠及時數(shù)據(jù)重建的情況下，如果該條帶其它磁盤數(shù)據(jù)再出現(xiàn)無法讀出時， 最大可能地提供了冗余。


圖1為本發(fā)明RAID數(shù)據(jù)重建方法流程圖；圖2為本發(fā)明讀數(shù)據(jù)過程流程圖；圖3為本發(fā)明寫數(shù)據(jù)過程流程4為本發(fā)明RAID數(shù)據(jù)重建裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明所述方案作進一步地詳細說明。在本發(fā)明中，預(yù)設(shè)一個固定值，當(dāng)在RAID數(shù)據(jù)重建，從正常磁盤中讀取普通數(shù)據(jù)無法讀出時，用預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，計算所在條帶新的校驗和，并記錄無法讀出數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址及長度。RAID中包括正常磁盤和重建磁盤，所有磁盤被劃分成多個分塊，每個磁盤上對應(yīng)位置的分塊的組合稱為條帶，在數(shù)據(jù)重建時，對于每個條帶，數(shù)據(jù)的重建方法為從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，則用讀出的數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)， 并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)位置；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則以所述預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。參見圖1，圖1為本發(fā)明RAID數(shù)據(jù)重建流程圖。其具體步驟為步驟101，RAID數(shù)據(jù)重建開始。步驟102，對于某個條帶，RAID處理器從正常磁盤讀取重建所需數(shù)據(jù)。在RAID的使用過程中，將所有數(shù)據(jù)磁盤分成多個大小相等、地址相同的分塊，并將不同物理磁盤上的分塊組織成條帶。其中，分塊為地址分配的最小粒度，也稱為條帶深度；條帶為RAID中的不同物理磁盤上的位置相關(guān)的分塊的集合，均勻地分布在各個物理磁盤上。在數(shù)據(jù)重建過程中，是一個條帶一個條帶的數(shù)據(jù)重建。此步驟中的讀取重建所需數(shù)據(jù)是一個條帶的數(shù)據(jù)。由于在讀取數(shù)據(jù)時的最小單位并非上述所分塊的大小，如最小512bit， 無法讀出的數(shù)據(jù)可能是一個512bit，也可能是N個512bit，因此在描述無法讀出的數(shù)據(jù)時不說無法讀出的數(shù)據(jù)塊，而稱無法讀出的數(shù)據(jù)。為了后續(xù)更精確的記錄無法讀出數(shù)據(jù)的地址及長度。步驟103，判斷重建所需數(shù)據(jù)是否存在無法讀出，如果是，執(zhí)行步驟104 ；否則，執(zhí)行步驟105。步驟104，判斷無法讀出的數(shù)據(jù)是否為該條帶校驗和，如果是，執(zhí)行步驟106 ；否則，執(zhí)行步驟107。RAID中，規(guī)范5以上的RAID，存儲數(shù)據(jù)時均在陣列中一個磁盤存儲條帶數(shù)據(jù)的校驗和，其它磁盤存儲條帶的普通數(shù)據(jù)。以RAID5為例，也被叫做帶分布式奇偶位的條帶。每個條帶上都有相當(dāng)于一個“塊”那么大的地方被用來存放奇偶位。RAID5把奇偶位信息也分布在所有的磁盤上，而并非一個磁盤上，大大減輕了奇偶校驗盤的負擔(dān)。在本發(fā)明中，把奇偶位信息稱為校驗和，一個條帶中的其它數(shù)據(jù)稱為普通數(shù)據(jù)。步驟105，RAID處理器用讀出的數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)，并將計算出的數(shù)據(jù)寫入重建磁盤對應(yīng)位置。執(zhí)行步驟110。步驟105的計算過程同現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明中不再贅述。步驟106，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值計算該條帶的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置。執(zhí)行步驟110。當(dāng)條帶中在某個磁盤上的數(shù)據(jù)無法讀取時，用預(yù)設(shè)固定值替代，該預(yù)設(shè)固定值可以為0，也可以為其他任意常數(shù)，一般設(shè)為0，計算要相對簡單。無論該預(yù)設(shè)固定值是什么， 在替代無法無處數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)長度應(yīng)該同無法讀出數(shù)據(jù)的長度，長度不夠時，用0補齊。由于讀數(shù)據(jù)最小單位是512bit，因此一般數(shù)據(jù)都不會超過該存儲長度。在步驟106中，計算出的新的校驗和相對現(xiàn)在的數(shù)據(jù)是正確的校驗和，當(dāng)再有磁盤發(fā)生故障時，新的校驗和可以為下次重建或者數(shù)據(jù)讀寫時提供冗余。
在RAID數(shù)據(jù)重建過程中，一旦有數(shù)據(jù)讀不出來，需要查看是否建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果已建立，將無法讀出的數(shù)據(jù)及長度記錄在該記錄表中，如果記錄表未建立， 此時建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表。由于重新計算出的校驗和相對現(xiàn)在的數(shù)據(jù)是正確的校驗和，因此不記錄該校驗磁盤對應(yīng)位置的地址。將重建磁盤該條帶對應(yīng)位置的地址記錄為無法讀出數(shù)據(jù)，并記錄這段無法讀出數(shù)據(jù)的長度。將無法讀出數(shù)據(jù)對應(yīng)的地址及長度記錄在重建無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表中。記錄的地址為磁盤的對應(yīng)位置的物理地址或者LBA地址。步驟107，判斷已讀出的數(shù)據(jù)是否包含該條帶的校驗和，如果是，執(zhí)行步驟108 ；否則，執(zhí)行步驟109。步驟108，以預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)、以及重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置。執(zhí)行步驟110。在重建無法讀數(shù)據(jù)的記錄表中記錄無法讀出數(shù)據(jù)的正常磁盤對應(yīng)位置地址及長度，以及重建磁盤對應(yīng)位置地址及長度。步驟109，用預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、以及用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤對應(yīng)位置。在步驟109中，在重建無法讀數(shù)據(jù)的記錄表中記錄無法讀出數(shù)據(jù)的正常磁盤對應(yīng)位置地址及長度。步驟110，寫入成功后，向RAID處理器返回寫入成功消息。步驟111，RAID處理器收到寫入數(shù)據(jù)成功消息后，判斷需要重建的所有條帶是否都重建完成，如果是，執(zhí)行步驟112，否則，執(zhí)行步驟102。同現(xiàn)有技術(shù)一致，不再贅述。步驟112，RAID數(shù)據(jù)重建結(jié)束。當(dāng)RAID處理器已建立了無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表時，數(shù)據(jù)重建，從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)之前需進行如下操作查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)的條帶所對應(yīng)的磁盤地址中有有無法讀出的記錄時，不再讀取有記錄的地址對應(yīng)位置數(shù)據(jù)，在后續(xù)計算該條帶新的校驗和時，用預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中有記錄的數(shù)據(jù)。否則，直接執(zhí)行步驟 102。下面詳細描述在上述RAID陣列重建完成后的用戶數(shù)據(jù)讀寫過程。首先詳細描述磁盤讀數(shù)據(jù)的過程。參見圖2，圖2為本發(fā)明讀數(shù)據(jù)過程流程圖。具體步驟為步驟201，RAID讀數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表。步驟202，判斷要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表中是否有記錄， 如果是，執(zhí)行步驟203 ；否則，執(zhí)行步驟204。步驟203，返回讀數(shù)據(jù)錯誤。本流程結(jié)束。步驟204，直接讀取要讀取的數(shù)據(jù)，判斷要讀取的數(shù)據(jù)是否可以讀出，如果是，執(zhí)行步驟205 ；否則，執(zhí)行步驟206。步驟205，返回讀數(shù)據(jù)。本流程結(jié)束。
步驟206，查詢要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址是否在無法讀取數(shù)據(jù)的記錄表中有記錄，如果是，執(zhí)行步驟207 ；否則，執(zhí)行步驟208。步驟207，以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。本流程結(jié)束。步驟208，根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。接下來詳細描述磁盤寫數(shù)據(jù)的過程。參見圖3，圖3為本發(fā)明寫數(shù)據(jù)過程流程圖。 具體步驟為步驟301，RAID寫數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表。步驟302，判斷要寫入數(shù)據(jù)的地址在記錄表中是否有記錄，如果是，執(zhí)行步驟304 ； 否則，執(zhí)行步驟303。步驟303，直接寫入數(shù)據(jù)。本流程結(jié)束。寫入數(shù)據(jù)后，需重新計算該條帶的校驗和，并重新寫入該條帶校驗和，該過程同現(xiàn)有技術(shù)一致，不再贅述。步驟304，判斷要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶是否整條帶數(shù)據(jù)寫入，如果是，執(zhí)行步驟305，否則，執(zhí)行步驟306。步驟305，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)，寫入成功后，清除記錄表中該地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄。本流程結(jié)束。本步驟中，記錄表中該地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄被清除，表明該條帶所有數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。步驟306，以預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)磁盤對應(yīng)位置，寫入成功后，清除記錄表中該地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄。本步驟中重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和的方法為替代無法讀出數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，同要寫入的數(shù)據(jù)，以及該條帶的原校驗和做異或運算，得出的數(shù)據(jù)作為新的校驗和。在本發(fā)明中，所提到的計算均為異或運算。記錄表中該地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄被清除，表明該條帶恢復(fù)正常?；谂c上述RAID數(shù)據(jù)重建方法同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提出一種RAID數(shù)據(jù)重建裝置。參見圖4，圖4為RAID數(shù)據(jù)重建裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置在數(shù)據(jù)重建時，對于每個條帶的重建方式一致，該裝置包括讀數(shù)據(jù)模塊401和數(shù)據(jù)重建模塊402。讀數(shù)據(jù)模塊401，與數(shù)據(jù)重建模塊402相連，對于每個條帶用于從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，將成功讀出的重建所需數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)重建模塊402 ；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給數(shù)據(jù)重建模塊402 ；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則將預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給數(shù)據(jù)重建模塊402 ；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給數(shù)據(jù)重建模塊402。數(shù)據(jù)重建模塊402，收到讀數(shù)據(jù)模塊401發(fā)來的重建所需數(shù)據(jù)，用重建所需數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)的位置；收到讀數(shù)據(jù)模塊401發(fā)來的已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到讀數(shù)據(jù)模塊401發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到數(shù)據(jù)做異或運算， 計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到讀數(shù)據(jù)模塊401發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，用于將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。該裝置進一步包括存儲模塊403，與讀數(shù)據(jù)模塊401相連。讀數(shù)據(jù)模塊401，進一步用于無法成功讀出數(shù)據(jù)時建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表， 并發(fā)送給存儲模塊403 ；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，將記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給存儲模塊403 ；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和時，記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，將該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，及無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給存儲模塊403 ；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)， 則記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并發(fā)送給存儲模塊403。存儲模塊403，收到讀數(shù)據(jù)模塊401發(fā)來的無法讀取數(shù)據(jù)的記錄表，將記錄表存儲，收到數(shù)據(jù)模塊的401發(fā)來的地址及長度，將地址及長度存儲在記錄表中。該裝置進一步包括查詢模塊404，與存儲模塊403和讀數(shù)據(jù)模塊401相連，用于從存儲模塊403中存儲的記錄表中查找，如果該條帶的數(shù)據(jù)所在位置地址有有無法讀出數(shù)據(jù)的記錄時，向數(shù)據(jù)讀取模塊401發(fā)送不對取該對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果重建需要該位置地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)，以預(yù)設(shè)固定值替代；否則不發(fā)送消息給讀數(shù)據(jù)模塊401。讀數(shù)據(jù)模塊401，進一步用于收到查詢模塊404發(fā)來的消息，不再讀取對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果需要發(fā)送該對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，則用預(yù)設(shè)固定值替代發(fā)送給數(shù)據(jù)重建模塊 402。該裝置進一步包括數(shù)據(jù)讀模塊405，與數(shù)據(jù)重建模塊402和存儲模塊403相連， 用于讀數(shù)據(jù)，查詢存儲模塊403中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表有記錄，則返回讀數(shù)據(jù)錯誤；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表無記錄，且能直接讀出數(shù)據(jù)，則返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中有記錄時，則以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中都無記錄時，則根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。該裝置進一步包括數(shù)據(jù)寫模塊406，與數(shù)據(jù)重建模塊402和存儲模塊403相連， 用于寫數(shù)據(jù)，查詢存儲模塊403中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中無記錄時，則直接寫入數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶要整條帶數(shù)據(jù)寫入時，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且只寫入要寫數(shù)據(jù)時，則以預(yù)設(shè)固定值替代所述要寫入數(shù)據(jù)的地址存儲的數(shù)據(jù)，重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址。綜上所述，本發(fā)明在RAID數(shù)據(jù)重建，讀數(shù)據(jù)存在未讀出時，用預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)計算新的校驗和，并記錄將數(shù)據(jù)的磁盤未讀出數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址及長度記錄在無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表中大小。因此，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案不僅在重建讀數(shù)據(jù)出錯時可以繼續(xù)重建，且重建后該條帶還是數(shù)據(jù)冗余的。如果再有其它磁盤出現(xiàn)故障時，上次重建數(shù)據(jù)可以提供冗余，來重建新的故障磁盤。數(shù)據(jù)重建過程中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表中的記錄，只要后續(xù)寫該數(shù)據(jù)成功，就可將無法讀出記錄清除，該條帶可恢復(fù)成正常的一致性冗余。本發(fā)明的實現(xiàn)方案對RAID的讀寫和重建流程改動較少，但是提高容錯和可靠性效果明
Mo以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種獨立磁盤冗余陣列RAID數(shù)據(jù)重建方法，所述RAID中包括正常磁盤和重建磁盤， 所有磁盤被劃分成多個分塊，每個磁盤上對應(yīng)位置的分塊的組合稱為條帶，其特征在于，在數(shù)據(jù)重建時，對于每個條帶，該方法包括從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，則用讀出的數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)位置；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則以所述預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值， 以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置，記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)時，該方法進一步包括建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，則將所述記錄的該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度保存在所述記錄表中；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則將該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度存保存在所述記錄表中，同時還記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并保存在所述記錄表中；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并保存在所述記錄表中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，之前該方法進一步包括查詢所述記錄表，如果該條帶數(shù)據(jù)所在位置地址有無法讀取數(shù)據(jù)的記錄時，不讀取有無法讀取數(shù)據(jù)記錄的磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)，用預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)來計算該條帶新的校驗和。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)重建完成之后，該方法進一步包括讀數(shù)據(jù)；所述讀數(shù)據(jù)方法為RAID讀數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表有記錄，則返回讀數(shù)據(jù)錯誤；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表無記錄，且能直接讀出數(shù)據(jù)，則返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中有記錄時，則以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中都無記錄時，則根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)重建完成之后，該方法進一步包括寫數(shù)據(jù)；所述寫數(shù)據(jù)方法為RAID寫數(shù)據(jù)，查詢無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中無記錄時，則直接寫入數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶要整條帶數(shù)據(jù)寫入時，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且只寫入要寫數(shù)據(jù)時，則以預(yù)設(shè)固定值替代所述要寫入數(shù)據(jù)的地址存儲的數(shù)據(jù)，重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述直接寫入整條帶數(shù)據(jù)，之后進一步包括寫入成功后，清除所述記錄表中要寫入數(shù)據(jù)對應(yīng)地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄；所述將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址，之后進一步包括寫入成功后，清除所述記錄表中要寫入數(shù)據(jù)對應(yīng)地址數(shù)據(jù)無法讀出記錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的方法，其特征在于，所述計算方法為異或運算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的方法，其特征在于，所述磁盤地址為磁盤LBA地址或物理地址。
9.一種獨立磁盤冗余陣列RAID數(shù)據(jù)重建裝置，其特征在于，該裝置包括讀數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)重建模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，與所述數(shù)據(jù)重建模塊相連，對于每個條帶用于從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果成功讀出，將成功讀出的重建所需數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，以預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和，則將預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和所述重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則以所述預(yù)設(shè)固定值替代無法讀出的數(shù)據(jù)，并將已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊；所述數(shù)據(jù)重建模塊，收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的重建所需數(shù)據(jù)，用重建所需數(shù)據(jù)計算重建數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果寫入重建磁盤對應(yīng)的位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的重建所需數(shù)據(jù)和用于替代重建磁盤對應(yīng)位置數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)、用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，以及用于替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，將收到數(shù)據(jù)做異或運算， 計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入該條帶存儲原校驗和的磁盤的對應(yīng)位置；收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的已讀出的普通數(shù)據(jù)和用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)固定值，用于將收到的數(shù)據(jù)做異或運算，計算該條帶新的校驗和，并將計算出的新的校驗和寫入重建磁盤的對應(yīng)位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括存儲模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，進一步用于無法成功讀出數(shù)據(jù)時建立無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，并發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的校驗和時，將記錄該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)包含該條帶的普通數(shù)據(jù)與校驗和時， 記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，將該條帶重建磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，及無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度發(fā)送給所述存儲模塊；如果存在無法讀出重建所需數(shù)據(jù)且是該條帶的普通數(shù)據(jù)時，當(dāng)已讀出的重建所需數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，則記錄無法讀出數(shù)據(jù)的磁盤對應(yīng)位置的地址及長度，并發(fā)送給所述存儲模塊；所述存儲模塊，與所述讀數(shù)據(jù)模塊相連，用于收到所述讀數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的無法讀取數(shù)據(jù)的記錄表，將記錄表存儲，收到所述數(shù)據(jù)模塊的發(fā)來的地址及長度，將地址及長度存儲在記錄表中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括查詢模塊；所述查詢模塊與所述存儲模塊和所述讀數(shù)據(jù)模塊相連，用于從所述存儲模塊中存儲的記錄表中查找，如果該條帶的數(shù)據(jù)所在位置地址有有無法讀出數(shù)據(jù)的記錄時，向所述數(shù)據(jù)讀取模塊發(fā)送不對取該對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果重建需要該位置地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)，以預(yù)設(shè)固定值替代；否則不發(fā)送消息給所述讀數(shù)據(jù)模塊；所述讀數(shù)據(jù)模塊，進一步用于收到所述查詢模塊發(fā)來的消息，不再讀取對應(yīng)位置地址的數(shù)據(jù)，如果需要發(fā)送該對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，則用預(yù)設(shè)固定值替代發(fā)送給所述數(shù)據(jù)重建模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括數(shù)據(jù)讀模塊；所述數(shù)據(jù)讀模塊與所述數(shù)據(jù)重建模塊和所述存儲模塊相連，用于讀數(shù)據(jù)，查詢所述存儲模塊中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表有記錄，則返回讀數(shù)據(jù)錯誤；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表無記錄，且能直接讀出數(shù)據(jù)， 則返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中有記錄時，則以預(yù)設(shè)固定值替代記錄表中無法讀出的數(shù)據(jù)，根據(jù)用于替代無法讀出的數(shù)據(jù)，以及已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)；如果要讀取數(shù)據(jù)對應(yīng)位置地址在所述記錄表中無記錄，但不能讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取的數(shù)據(jù)所在條帶的其它磁盤對應(yīng)位置地址在所述記錄表中都無記錄時，則根據(jù)已讀出的數(shù)據(jù)，通過校驗恢復(fù)要要讀取的數(shù)據(jù)，返回讀數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括數(shù)據(jù)寫模塊； 所述數(shù)據(jù)寫模塊與所述數(shù)據(jù)重建模塊和所述存儲模塊相連，用于寫數(shù)據(jù)，查詢所述存儲模塊中無法讀出數(shù)據(jù)的記錄表，如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中無記錄時，則直接寫入數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且要寫入數(shù)據(jù)的地址所在條帶要整條帶數(shù)據(jù)寫入時，直接寫入整條帶數(shù)據(jù)；如果要寫入數(shù)據(jù)的地址在所述記錄表中有記錄，且只寫入要寫數(shù)據(jù)時，則以預(yù)設(shè)固定值替代所述要寫入數(shù)據(jù)的地址存儲的數(shù)據(jù)，重新計算該條帶數(shù)據(jù)校驗和，并寫入該條帶存儲原校驗和磁盤的對應(yīng)位置，將要寫入的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)地址。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種獨立磁盤冗余陣列RAID數(shù)據(jù)重建方法，該方法包括從正常磁盤中讀取重建所需數(shù)據(jù)，如果重建所需數(shù)據(jù)中的普通數(shù)據(jù)存在無法讀出時，以預(yù)設(shè)固定值分別替代無法讀出的數(shù)據(jù)和重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，計算條帶新的校驗和；如果重建所需數(shù)據(jù)中的校驗和無法讀出時，用預(yù)設(shè)固定值替代重建磁盤對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，計算新的校驗和；重建磁盤未能恢復(fù)的數(shù)據(jù)，記錄重建磁盤對應(yīng)位置地址無法讀出數(shù)據(jù)。基于上述同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提出一種裝置，在能夠及時數(shù)據(jù)重建的情況下，如果該條帶其它磁盤數(shù)據(jù)再出現(xiàn)無法讀出時，最大可能地提供了冗余。
文檔編號G06F11/10GK102207895SQ201110141358
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者胡榮國 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司