[发明专利]一种RAID存储系统的读写方法和装置

说明书

本发明公开了一种RAID存储系统的读写方法和装置，方法包括：由存储系统的读写控制器从与读写控制器对应的服务器获取下发的读写请求，并基于读写请求在存储系统中确定目标条带和目标条带所在的分区；由读写控制器访问与读写控制器对应的逻辑卷中的分区，并检测目标条带是否跨逻辑卷；响应于确定目标条带跨逻辑卷，而将目标条带中位于第一逻辑卷内的数据块并入分区，将目标条带中位于第二逻辑卷内的数据块从分区中舍弃，并执行基于读写请求的数据读写。本发明能够在保障多控制器共同工作不会出现写冲突的前提下移除条带加锁，提升RAID效率和系统的读写性能。

技术领域

本发明涉及数据读写领域，更具体地，特别是指一种RAID存储系统的读写方法和装置。

背景技术

全球信息化程度的不断提高正在加速产生海量的高价值数据，企业内部产生以及需要保存的数据急剧上升，而这些指数级增长的高价值数据给企业的IT部门提出了很多挑战，大数据时代，数据爆炸性增长，存储的性能也承受越来越大压力，不再仅限于容量，还要求更快速的读写数据，更快速的处理用户任务等，出了在硬件上进行优化，软件方面也需要进行更进一步的优化适配，而存储软件系统中，从RAID模块进行性能优化，对于提升整体的存储性能有着举足轻重的作用。

RAID，即独立磁盘冗余阵列，由大量的存储单元(硬盘)组成。存储系统中把多个磁盘组成一个阵列，当作单一磁盘使用，它将数据以分条的方式储存在不同的磁盘中，存取数据时，阵列中的相关磁盘一起动作，大幅减低数据的存取时间，同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术，称为RAID level(等级)，不同的level针对不同的系统及应用，以解决数据安全的问题。RAID通过条带化实现数据读写的提速，将组成RAID的硬盘各取出一块固定大小数据块(分块)组成一个条带，然后由多个条带组成extent(分区)，再由extent组成vdisk(逻辑卷)。

传统存储系统中，硬件设备大多为双控及多控，但硬盘是公用的，所以就会有一个条带同时分配给被两个甚至多个控制器的场景。当多控同时对同一个条带进行写操作时，有可能造成数据不一致问题，所以此时需要通过对条带加锁来保证同一时刻只有一个控制器可以对一个条带进行写操作。然而实际测试过程中，发明人在RAID内部模块进行了流程之间细分化时间打点，统计了整个读写过程中RAID各流程中耗时耗费资源的阶段，在分析过程中发现，RAID的条带锁流程占用了整体时延的30％左右，原因是锁在双控之间相互等待浪费了大量时间。

针对现有技术中条带加锁耗时长、拉低RAID效率的问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种RAID存储系统的读写方法和装置，能够在保障多控制器共同工作不会出现写冲突的前提下移除条带加锁，提升RAID效率和系统的读写性能。

基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种RAID存储系统的读写方法，包括执行以下步骤：

由存储系统的读写控制器从与读写控制器对应的服务器获取下发的读写请求，并基于读写请求在存储系统中确定目标条带和目标条带所在的分区；

由读写控制器访问与读写控制器对应的逻辑卷中的分区，并检测目标条带是否跨逻辑卷；

响应于确定目标条带跨逻辑卷，而将目标条带中位于第一逻辑卷内的数据块并入分区，将目标条带中位于第二逻辑卷内的数据块从分区中舍弃，并执行基于读写请求的数据读写。

在一些实施方式中，分区横跨多个逻辑卷，目标条带位于分区中。

在一些实施方式中，检测目标条带是否跨逻辑卷包括：检测目标条带是否同时包括处于至少两个不同的逻辑卷中的数据块。

在一些实施方式中，检测目标条带是否跨逻辑卷还包括：检测目标条带的条带宽度是否能被分区的长度整除，并响应于确定目标条带的条带宽度能被分区的长度整除而直接确定目标条带不跨逻辑卷。