[发明专利]一种独立冗余磁盘阵列位图备份方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统及存储领域，具体涉及一种RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks，独立冗余磁盘阵列)位图备份方法及系统。

背景技术

在RAID5等存在数据冗余的磁阵系统中，数据的完整性要求冗余的数据和原始数据的信息要保证一致。磁阵的写操作是一个过程，如果在这个过程中发生例如写盘失败，系统掉电等异常情况，就会可能引起冗余数据和原始数据不一致。所以，成功写入数据的话，整个条带应该是一致的，但写入没有成功(或不完全)的话，条带数据很可能是不一致的。当系统重新上电后，如果没有记录机制的话，它只能假定所有数据都可能不一致，从头开始进行全同步。这种全局数据同步会导致系统开机过程很长。

如果有NVRAM(非易失性内存)的话，在对一个数据块写操作开始的时候，在NVRAM中保存写位置信息，写操作结束后，在NVRAM中删除这个信息。这样，在系统开机时，从NARAM中读出保存的写位置信息，这些位置信息记录了未成功写入的数据块，系统只需要对这些数据块进行同步即可，而不用同步磁阵全部数据。我们目前使用软件RAID构建的磁阵，这个就引出了bitmap(位图)文件，可以理解bitmap文件的作用等同于上述磁阵NVRAM的作用，掉电重启后，会启动同步线程，会通过bitmap文件判断是否置位，如果没有置位，就说明整个区域在掉电那一时刻，不存在正在写的数据，直接跳过这个区域就可以了。

目前对bitmap文件备份的方法是，当进行写操作的时候，系统会将所对应的位图位置成1，同步写到磁阵所有磁盘中预留区域去。只有当磁盘中的bitmap文件刷新成功之后，才开始一个正常的数据IO写操作。

由于每次条带都要等对应的位图先写回磁盘后才能真正的进行写处理，而且磁盘的性能和内存等相差太远，因此对系统性能损耗很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种RAID位图备份方法及系统，以提高RAID的写性能。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种独立冗余磁盘阵列(RAID)位图备份方法，包括：

当某一区域第一次收到写请求时，主控端更新本地的位图，将该写请求对应的RAID信息以及备份命令发送到从控端；

所述从控端接收所述RAID信息以及备份命令，保存所获取的RAID信息，根据所获取的备份命令确定有足够备份位图的内存空间，再向所述主控端反馈对所述备份命令的应答信息；

所述主控端接收所述应答信息，将所要备份的位图信息发送给所述从控端；

所述从控端接收所述位图信息，将所接收的位图信息保存到对应的RAID信息下。

较佳地，上述方法还包括：

创建RAID时，在主控端上创建各RAID对应的位图。

较佳地，上述方法中，所述主控端和从控端之间发送数据时，按照主控端和从控端之间的网络通信协议将所要发送的数据封装成数据包再发送到对端。

较佳地，上述方法还包括：设置备份周期，在备份周期到达时，所述主控端将本地的不同的RAID信息对应的位图信息发送给所述从控端，所述从控制端将所接收到的位图信息保存到对应的RAID信息下。

较佳地，上述方法还包括：所述主控端失效时，所述从控端重启主控端上的RAID；

所述主控端上的RAID信息重启后，若发现所述从控端上保存有位图信息，则将该位图信息写回磁盘，若发现从控端上并未保存位图信息，则从控端从磁盘中读取位图信息，所述从控端将读取的位图信息保存到对应的RAID下。

较佳地，上述方法中，所述主控端在设定时间内未接收到所述从控端发送的应答信息时，将本地的位图写回磁盘。

本发明还公开了一种独立冗余磁盘阵列(RAID)位图备份系统，包括主控制器和从控制器，其中：

所述主控制器，在某一区域第一次收到写请求时，更新本地的位图，将该写请求对应的RAID信息以及备份命令发送到所述从控制器，以及在接收到所述从控制器反馈的应答信息时，将所要备份的位图信息发送给所述从控制器；

所述从控端，接收所述主控制器发送的数据包，从中获取RAID信息以及备份命令，保存所获取的RAID信息，根据所获取的备份命令确定有足够备份位图的内存空间，并向所述主控制器反馈对所述备份命令的应答信息，以及将所述主控制器发送的位图信息保存到对应的RAID信息下。

较佳地，上述系统中，所述主控制器和从控制器之间发送数据时，按照主控制器和从控制器之间的网络通信协议将所要发送的数据封装成数据包再发送到对端。