[发明专利]一种RAID的写洞保护方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种RAID的写洞保护方法，包括：预先设定日志区，并在RAID降级后设为启用状态；在日志区为启用状态下，每次执行条带写入操作前，判断RAID的失效成员盘在该条带中的数据块是否为校验数据块；如果不是校验数据块，则判断该条带的各个待写入的数据块中是否包括待写入失效成员盘的数据块；若是则在日志区中备份待写入失效成员盘的数据块；若否则计算出失效成员盘的数据块并在日志区中进行备份，或在日志区中备份各个待写入的数据块；在降级后的RAID经过故障之后启动时，利用日志区进行数据修复。应用本申请的方案，避免了RAID的写洞问题。本申请还提供了RAID的写洞保护系统及存储介质，具有相应技术效果。

技术领域

本发明涉及计算机数据存储技术领域，特别是涉及一种RAID的写洞保护方法、系统及存储介质。

背景技术

机械硬盘、固态盘是目前计算机系统中最常用的数据存储设备，现代计算机服务器、存储系统一般配置多块盘，为了提高单个逻辑盘的容量以及性能，可以使用RAID(Redundant Array Of Independent Disks，磁盘冗余阵列)技术将多块盘组成阵列。主流的RAID类型包括RAID0，RAID1，RAID5，RAID6等。其中，RAID5和RAID6在可用容量、性能方面的综合价值较高，应用最广泛。

但是，对于RAID5和RAID6而言，在由于故障而降级之后，如果在降级后又发生了系统故障，导致读写的中断，就会存在数据错误的可能，也即RAID5和RAID6的“写洞”问题。

以RAID5为例进行说明，对于一个条带而言，该条带中包括多个常规的数据块以及一个校验数据块，每个数据块存入不同的RAID成员盘中，例如一个条带中包括了1至5号数据块，其中的1号至4号均为常规数据块，依次存储在1号至4号成员盘中，5号为校验数据块存储在5号成员盘中。当任意一个成员盘故障时，均可以基于其他成员盘计算出该故障成员盘的数据块，例如1号成员盘故障，则可以根据2至4号成员盘中的常规数据块以及5号成员盘中的校验数据块对1号成员盘中的数据块进行恢复。出现1个成员盘故障之后，且在未修复之前，RAID5便处于降级状态。

由于RAID的条带写入过程中，不是所有成员盘的写入情况和写入进度都是严格同步的，因此RAID5在降级之后，如果又发生了故障，例如断电等原因导致读写的中断，则对于某个条带而言，各个健康成员盘写入的数据量和起止位置会不同，之后在系统恢复后，根据健康成员盘计算故障成员盘的数据就可能出现错误。这也就是RAID5的“写洞”问题。

相较于RAID5允许一个成员盘故障，RAID6的一个条带中具有两个校验数据块，最多允许两个成员盘故障，出现“写洞”问题的原因则与RAID5同理，就不再赘述。

针对RAID5和RAID6的写洞问题，有方案提出了具有双控制器的存储系统，通过在双控制器之间同步备份条带写入数据的方法来解决写洞问题，但是，随着固态盘的普及和性能提高，多块盘的性能已高于控制器系统间的通信性能，这样的方案中，双控制器之间的通信性能成为瓶颈，并且这样的方案对于单控制器系统也不适用。

综上所述，如何有效地解决RAID5和RAID6的写洞问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种RAID的写洞保护方法、系统及存储介质，以避免RAID的写洞问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种RAID的写洞保护方法，包括：

预先设定日志区，并在RAID降级之后，将所述日志区设置为启用状态；

在所述日志区为启用状态下，每次在执行条带写入操作之前，均判断所述RAID的失效成员盘在该条带中的数据块是否为校验数据块；

如果不是校验数据块，则判断该条带的各个待写入的数据块中是否包括待写入所述失效成员盘的数据块；