[发明专利]一种RAID系统的数据写入方法及装置有效

专利信息
申请号: 201710651164.4 申请日: 2017-08-02
公开(公告)号: CN107391046B 公开(公告)日: 2021-04-20
发明(设计)人: 张永锋;侯英利;朱斌 申请(专利权)人: 郑州云海信息技术有限公司
主分类号: G06F3/06 分类号: G06F3/06
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 罗满
地址: 450018 河南省郑州市*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 raid 系统 数据 写入 方法 装置
【说明书】:

发明实施例公开了一种RAID系统的数据写入方法及装置,包括获取待写入的第一新数据块,依据第一新数据块确定与其对应的第一磁盘,并获取第一磁盘中的第一旧数据块;获取与第一旧数据块对应的第一旧校验数据块,并依据第一新数据块、第一旧数据块及第一旧校验数据块得到第一新校验数据块;将第一新数据块写入第一磁盘,覆盖第一旧数据块;判断是否达到预设时间,若是,则将第一新校验数据块写入相应的校验磁盘,并覆盖第一旧校验数据块,否则,将第一新校验数据块缓存作为第二旧校验数据块至内存中,以便当写入第二新数据块时,采用第二旧校验数据块计算与第二新数据块对应的第二新校验数据块。减少读写校验磁盘次数,降低IO延时,提高系统性能。

技术领域

本发明实施例涉及SAN存储系统技术领域,特别是涉及一种Raid系统的数据写入方法及装置。

背景技术

随着大数据时代的到来,越来越多的数据信息需要存储,并且数据信息的安全性也越来越重要。目前,在SAN存储系统中,数据信息是通过RAID(Redundant Array ofIndependent Disks,独立冗余磁盘阵列)提供冗余保护的,其中,RAID5和RAID6是通过条带校验方式提高冗余保护的。例如一个条带中包括两个用于存储数据块的磁盘和一个用于存储校验数据块的磁盘,D1和D2分别为该条带中的两个磁盘上的两个数据块,P为该条带中的校验磁盘中的校验数据块,该校验数据块P是由D1和D2做异或运算得到的,也即D1⊕D2=P,其中⊕为异或运算符号,由于异或运算的逆运算也是异或运算,所以当D1、D2和P中的任意一个丢失时,都可以由另外两个的异或运算对该丢失的数据进行恢复,从而确保数据的安全性。

RAID对上层提供连续的逻辑地址,其内部会将逻辑地址映射到每个磁盘的数据块上。当用户执行读操作时,只需要读取数据块即可;当执行写操作时,需要写入数据块,并更新校验块。写操作可以分为三种,分别为全条带写、重构写和读改写。如果写操作的长度覆盖了一个条带的所有数据块,直接用新数据块计算出新的校验块,将新数据块和新校验块写入磁盘,数据盘和校验盘都只有一次写操作,即为全条带写模式。如果写操作的长度覆盖一个条带的大部分数据块,则需要将剩余的数据块读出来,计算出新的校验块,将新数据块和新校验块写入磁盘,这种模式成为重构写。如果写操作的长度只覆盖少部分数据块,则将写操作按数据块拆分,读出旧的数据块和旧校验块,使用旧数据块和旧校验块计算出其他数据块的异或值,然后再和新数据块计算异或,得出新的校验块,最后将新数据块和新校验块写入磁盘,这种模式成为读改写。

由上述可知,当数据需要采用读改写方式写入磁盘时,可以将一次写操作分解为两次读磁盘,即读出旧数据块和读出旧校验块,并将获取的新数据块和得到的新校验块写入磁盘,此时需要4次IO,当上层有较多个数据需要需要采用读改写的方式写入磁盘时,整个过程所涉及到的读盘次数和写盘次数较多,增加了IO延时,降低了RAID系统的性能。

因此,如何提供一种解决上述问题的RAID系统的数据写入方法及装置成为本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种RAID系统的数据写入方法及装置,在使用过程中可以减少读、写校验磁盘的次数,从而降低IO延时,以提高RAID系统的性能。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种RAID系统的数据写入方法,包括:

获取待写入的第一新数据块,依据第一新数据块确定与其对应的第一磁盘,并获取所述第一磁盘中的第一旧数据块;

获取与所述第一旧数据块对应的第一旧校验数据块,并依据所述第一新数据块、所述第一旧数据块以及所述第一旧校验数据块得到第一新校验数据块;

将所述第一新数据块写入所述第一磁盘,并覆盖所述第一旧数据块;

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