[发明专利]用于保证映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的方法和装置

说明书

本公开的实施例提供了一种用于保证映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的方法和装置。该方法包括：确定第一数据丢失概率，其中第一数据丢失概率指示传统独立磁盘冗余阵列的可靠性；确定第二数据丢失概率，其中第二数据丢失概率指示所述映射独立磁盘冗余阵列的可靠性；以及基于第二数据丢失概率与第一数据丢失概率，确定用于保证映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的条件。与现有技术相比，本公开的实施例能够通过与传统独立磁盘冗余阵列进行比较来有效地预测映射独立磁盘冗余阵列的可靠性，从而能够确定传统独立磁盘冗余阵列和映射独立磁盘冗余阵列之间的可靠性关系，使得将传统独立磁盘冗余阵列扩展为映射独立磁盘冗余阵列时其可靠性不被降低。

技术领域

本公开的实施例总体涉及数据存储，更具体地，涉及一种用于保证映射独立磁盘冗余阵列(mapped RAID)的可靠性的方法和装置。

背景技术

独立磁盘冗余阵列(RAID)是一种数据存储虚拟化技术，其出于数据冗余备份和/或性能改进的目的将多个物理磁盘驱动器组合成单个逻辑单元。根据所要求的冗余度和性能的级别，数据可以以若干方式(也被称为RAID级别，包括RAID 0、RAID 1……RAID 5等)之一(例如，RAID5)被分布在多个磁盘中。以RAID5为例，其可以由具有分布式校验信息的块级别条带构成。当单个磁盘发生故障时，后续的读取能够通过分布式校验信息来计算，使得没有数据被丢失。同时，热空闲盘将被选择以替代故障盘，并且故障盘上的所有数据将被重建并被写入到热空闲盘上。然而，随着新技术(例如，叠瓦式介质盘)的出现，磁盘能力逐年提升并且重建时间也相应地增加。如果不能够降低磁盘的重建时间，则可能会面临增加的双磁盘故障的风险，其将会导致数据丢失。RAID5的重建时间受制于热空闲盘的写带宽，其已经成为了传统RAID技术的瓶颈。

映射RAID技术可以被引入以解决上述问题。映射RAID可以由比传统RAID5更多的磁盘构成。在创建RAID条带时，可以从多个磁盘中随机选择若干磁盘区段，使得数据和校验信息被最终分布在所有磁盘中。当一个磁盘发生故障时，针对故障盘上的每个磁盘区段可以随机选择其他磁盘上的一个磁盘区段作为替代。因此，利用该技术，所有磁盘将被涉及到重建过程中。由于不存在单个热空闲盘并且多个磁盘区段的写入能够并行执行，整个重建时间将被降低。

然而，通过增加磁盘数来将传统RAID扩展为映射RAID可能影响其可靠性(例如，使得数据丢失概率增加)。现有技术中(例如，由《IEEE Transactions on Computers》，1996，45(3)：367-373，Analytic Modeling of Clustered RAID with Mapping Based onNearly Random Permutation记载的)可以采用精确的数据建模的方法来预测映射RAID的各种实际性能。然而，建立这样的数学模型可能是十分复杂的，并且其可能不能够完全真实地反映具体的映射RAID的构造。因此，本领域中需要一种更为高效的方案来确定传统RAID和映射RAID之间的可靠性关系，从而保证相对于传统RAID而言映射RAID的可靠性不被降低。

发明内容

本公开的实施例旨在提供一种用于保证映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的方法和装置，以解决上述问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于保证映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的方法，包括：确定第一数据丢失概率，其中所述第一数据丢失概率指示传统独立磁盘冗余阵列的可靠性；确定第二数据丢失概率，其中所述第二数据丢失概率指示所述映射独立磁盘冗余阵列的可靠性；以及基于所述第二数据丢失概率与所述第一数据丢失概率，确定用于保证所述映射独立磁盘冗余阵列的可靠性的条件。

在一些实施例中，确定第一数据丢失概率包括：确定任何时刻的单个磁盘故障概率与独立磁盘冗余阵列中的磁盘数之间的第一关系；确定预定时间间隔内的单个磁盘故障概率与所述预定时间间隔的长度之间的第二关系；以及基于所述第一关系和所述第二关系来确定所述第一数据丢失概率。