數據存儲備份方法及裝置的製作方法
2023-05-20 19:18:36 1
專利名稱：數據存儲備份方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及存儲技術領域，尤其涉及ー種數據存儲備份方法及裝置。
背景技術：
磁碟冗餘陣列(RedundantArray of Independent Disks,簡稱RAID)技術是存儲領域最為常用的技術之一，它將多塊硬碟虛擬成ー個單臺大容量的硬碟進行使用。利用多塊硬碟來提升系統容量，利用同時讀寫來加快整體的存儲速度，並利用其冗餘設置來實現一定的容錯能力。根據RAID級別的不同，其讀寫性能、容錯能力等有所差別，其中使用ー份校驗數據的RAID5較為常用。以RAID5為例，設置有ー份校驗數據，在RAID組中任何ー塊成員盤發生損壞以後，RAID組處於降級運行狀態，但仍然可以對外提供正常的數據讀寫，保證數據不丟失。但是，如果不能及時的發現並使用新盤替換掉損壞的成員盤，當再次出現成員盤損壞時，RAID組將不能成功的完成數據重構，從而產生數據丟失。 為了避免上述無法及時替換成員盤，造成系統容錯能力降低，現有技術採用配置熱備盤的方法，也就是使用額外的一塊硬碟，在出現成員盤損壞的情況下，自動的替換損壞的成員盤，使RAID組的容錯能力及時得到恢復。上述方案必須預先配置好熱備盤，如果沒有配置將不能進行及時替換。同時熱備盤不參與正常的讀寫操作，且需要正常上電，並佔用ー塊硬碟槽位。
發明內容
本發明實施例提供ー種數據存儲備份方法及裝置，用以解決現有技術中在成員盤損壞的情況下需要熱備盤替換才能恢復RAID組容錯能力的缺陷。一方面，本發明實施例提供的ー種數據存儲備份方法，應用於RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，所述方法包括在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據；將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組；其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。另ー方面，本發明實施例提供的ー種數據存儲備份裝置，包括應用於磁碟冗餘陣列RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，所述裝置包括重構模塊，用於在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據；存儲模塊，用於將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組；其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。以上多個技術方案中的至少ー個技術方案具有如下優點或有益效果本發明實施例在RAID組的各成員盤中均設置地址範圍相同的預留空間，在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤使用空間中的數據，並將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組。使得在RAID組在成員盤損壞後無需使用熱備盤替換就可以恢復存儲在RAID組中的數據，不會降低容錯能力，即使再次發生成員盤損壞，仍然可以根據剰餘未損壞的成員盤的預留空間中的數據 重構得到上一次損壞的成員盤使用空間中的數據，進而根據重構得到的上一次損壞的成員盤使用空間中的數據以及剰餘未損壞的成員盤的使用空間的數據重構得到本次損壞的成員盤使用空間中的數據，使得在不能及時更換熱備盤的情況下，依然能夠保持系統運行的穩定性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作ー簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的ー些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的ー種數據存儲備份方法的流程示意圖；圖2為本發明實施例的一種應用示意圖；圖3為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份方法的流程示意圖；圖4為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份方法的流程示意5為本發明實施例提供的再ー種數據存儲備份方法的流程示意圖；圖6為本發明實施例提供的另ー種數據存儲備份方法的流程示意圖；圖7為本發明實施例提供的ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖；圖8為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖；圖9為本發明實施例提供的再ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖I為本發明實施例提供的ー種數據存儲備份方法的流程示意圖。本發明實施例應用於RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，如圖I所示，所述方法包括
步驟101、在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。具體的，為了便於說明，本發明人實施例以N個成員盤組成的RAID組為例進行說明，其中N為不小於3的自然數。若步驟101之前未發生成員盤損壞，則步驟101中損壞的成員盤可以是N個成員盤中的任ー個，對應地，未損壞的成員盤為除所述損壞的成員盤之外的(N-I)個成員盤。若步驟101之前已發生成員盤損壞，則步驟101中損壞的成員盤可以是之前發生成員盤損壞後未損壞的成員盤中的任ー個，對應地，未損壞的成員盤為除損壞的2個成員盤之外的(N-2)個成員盤。在沒有成員盤損壞時，不使用各成員盤的預留空間，僅使用各成員盤的使用空間。需要說明的是，上述RAID組是具有容錯能力的RAID組，上述RAID組可以通過保存ー份或多份校驗數據來獲得容錯能力，舉例 來說，該RAID組的級別可以是RAID4、RAID5、RAID6 等。進ー步地，當本發明實施例應用的RAID組的級別為RAID4或RAID5，由於RAID4、RAID5有ー份校驗數據，可以在第一次發生成員盤損壞時即進行數據重構，對應地，步驟101具體為在第一次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。當本發明實施例應用的RAID組的級別為RAID6吋，由於RAID6有兩份校驗數據，因此可以在第一次發生成員盤損壞時即進行數據重構，也可以第二次發生成員盤損壞時再進行數據重構，對應地，步驟101具體為在第一次或第二次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。具體的，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據的方法取決於所述RAID組的級別，舉例來說，若所述RAID組的級別為RAID5，由於RAID5的校驗方法是使所有成員盤中的同一地址存儲的數據的異或值為0，則當ー個成員盤損壞時，可以基於上述RAID5校驗方法,根據未損壞的(N-I)個成員盤的使用空間中的數據確定損壞的成員盤的使用空間中的數據。步驟102、將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組；其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。具體地，當將重構得到的數據按照RAID4的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中時，所述第二 RAID組的級別為RAID4 ;當將重構得到的數據按照RAID5的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中時，所述第二 RAID組的級別為RAID5 ;當將重構得到的數據按照RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中時，所述第二 RAID組的級別為RAID6。通常，按RAID4或RAID5的組織形式存儲數據時，需要至少3個待寫入的成員盤，同時會生成與該待存儲的數據對應的ー份校驗數據，該校驗數據的大小等於待存儲的數據的大小與待寫入的成員盤(即未損壞的成員盤)的個數減I的值的商，並將該校驗數據和待存儲的數據ー並存儲到未損壞的成員盤的預留空間中；若按RAID6的組織形式存儲數據時，需要至少4個待寫入的成員盤，同時會生成與該待存儲的數據對應的兩份校驗數據，每份校驗數據的大小等於待存儲的數據的大小與待寫入的成員盤的個數減2的值的商，並將兩份校驗數據和待存儲的數據ー並存儲到未損壞的成員盤的預留空間中。其中，在一種情形下，可以在第一次發生成員盤損壞後即重構損壞的成員盤的使用空間中的數據，若將重構得到的數據按照RAID4或RAID5的組織形式存儲在未損壞的成員盤的預留空間(第二 RAID組)中，則需要設置每個成員盤的預留空間的容量不小於每個成員盤的容量除以(N-1)，以使得未損壞的(N-I)個成員盤的預留空間足夠存儲該損壞的成員盤使用空間的數據和對應的校驗數據，其中N為所述RAID組中成員盤的個數，通常為不小於3的自然數，具體的，每個成員盤的預留空間的容量可以通過下面的計算方法獲得假設每個成員盤的容量為T，其中預留空間的容量為X，則成員盤使用空間的容量為T-x，而Τ-χ大小的待存儲數據對應的校驗數據的大小 為(T-x)/ (N-2),因此需滿足(T-x)+ (T-x)/(N-2)彡(N-l)*x,即X彡T/ (N-1)。若將重構得到的數據按照RAID6的組織形式存儲在未損壞的成員盤的預留空間中，則需要設置每個成員盤的預留空間的容量不小於每個成員盤的容量除以(N-2);具體的，假設每個成員盤的容量為T，其中預留空間的容量為X，則使用空間的容量為T-x，而T-x大小的待存儲數據對應的校驗數據的大小為2* (T-x) / (N-3),因此需滿足(T-x)+2* (T-x) / (N-3)彡(N-l)*x，即 X 彡 T/ (N-2)。在另ー種情形下，當本發明實施例所應用的RAID組為RAID6時，可以在第二次發生成員盤損壞後才重構數據。若將重構得到的數據按照RAID4或RAID5的組織形式存儲在未損壞的成員盤的預留空間(第二 RAID組)中，則為了保證未損壞的(N-2)個成員盤的預留空間足以存儲該損壞的成員盤使用空間的數據和對應的ー份校驗數據，這種情況下，需設置各成員盤的預留空間的容量不小於每個成員盤的容量除以(N-2)。若將重構得到的數據按照RAID6的組織形式存儲在未損壞的成員盤的預留空間中，則為了保證未損壞的(N-2)個成員盤的預留空間足以存儲該損壞的成員盤使用空間的數據和對應的兩份校驗數據，這種情況下，需設置各成員盤的預留空間的容量不小於每個成員盤的容量除以(N-3)。圖2為本發明實施例的一種應用示意圖。在圖2所示應用場景中，以6個成員盤A、B、C、D、E、F組成的RAID組來進行說明，各成員盤中虛線以上部分表示使用空間，虛線以下部分表示預留空間。其中，步驟101中損壞的成員盤為成員盤C，步驟102中按照RAID4或RAID5的組織形式存儲數據，也就是將損壞的成員盤C的使用空間中的數據1、2、3、4及對應的ー份校驗數據P存儲到未損壞的成員盤A、B、D、E、F的預留空間中。需要說明的是，步驟102中按照何種RAID級別的組織形式存儲重構得到的數據，與本發明實施例應用的RAID組的級別無關，只要未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於ー個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和即可。舉例來說，若應用的RAID組的級別為RAID5，步驟102中可以按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲重構得到的數據。無論應用的RAID組的級別如何，為了節省存儲空間，步驟102中優選地按照RAID4或RAID5的組織形式存儲重構得到的數據。本發明實施例，通過將重構得到的損壞的成員盤的數據存儲到未損壞的成員盤的預留空間中，以使未損壞的成員的預留空間構成第二 RAID組，利用該第二 RAID組來代替損壞的成員盤，使得當RAID組中有成員盤發生損壞而不能及時更換熱備盤的情況下，依然不會降低RAID組的容錯能力，保持系統運行的穩定性。圖3為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份方法的流程示意圖。具體地，如圖3所示,在圖I所示的步驟102之後還包括步驟1031、接收讀操作指令；步驟1032、確定所述讀操作指令指向的所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍；步驟1033、根據所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍確定所述第ニ RAID組中的讀取地址範圍；具體地，可以根據第二 RAID組的級別來確定與所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍對應的所述第二 RAID組中的讀取地址範圍。步驟1034、將所述第二 RAID組中的讀取地址範圍的數據和未損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍的數據進行重組； 步驟1035、將重組後的數據返回給用戶。本發明實施例提供的方法，使得在發生成員盤損壞後而無熱備盤替換的情況下，當需要讀取損壞的成員盤中的數據時，可以根據第二 RAID組中存儲的數據向用戶提供數據。使得當RAID組中的成員盤發生損壞而不能及時更換熱備盤的情況下，不會影響RAID組的使用。在另ー種情況下，為了保證性能，當針對RAID組進行讀操作時，還可以採用數據重構的方式向外提供數據，以減少對小RAID組的一次讀操作。圖4為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份方法的流程示意圖。具體地，如圖4所示，步驟102之後還可以包括步驟1041、接收讀操作指令；步驟1042、確定所述讀操作指令指向的所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍；步驟1043、根據所述未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構所述本次損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據；步驟1044、將所述未損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據和重構得到的所述本次損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據按進行重組；步驟1045、將重組後的數據返回給用戶。圖5為本發明實施例提供的再ー種數據存儲備份方法的流程示意圖。具體地，如圖5所示，在圖I所示的步驟102之後還可以包括步驟1051、接收寫操作指令；步驟1052、確定所述寫操作指令對應的需寫入所述本次損壞的成員盤的使用空間中的數據及寫入地址；步驟1053、根據所述寫入地址將所述需寫入所述本次損壞的成員盤的使用空間中的數據寫入所述第二 RAID組中。本發明實施例所示方法，使得在RAID組中發生成員盤損壞後而無熱備盤替換的情況下，當需要往損壞的成員盤中寫入數據時，可以將針對損壞的成員盤的數據寫入到第ニ RAID組(即未損壞的成員盤的預留空間)中，使得數據不會丟失，不會影響RAID組的使用。圖6為本發明實施例提供的另ー種數據存儲備份方法的流程示意圖。如圖6所示，在圖I所示的步驟102之後還包括
步驟1061、再次發生成員盤損壞後，根據所述第二 RAID組中的數據重構得到上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據；步驟1062、根據所述未損壞的成員盤的使用空間中的數據和重構得到的所述上ー次損壞的成員盤的使用空間中的數據，重構得到本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。具體地，上述上次損壞的成員盤指的是步驟101中損壞的成員盤。若步驟101中是第一次發生成員盤損壞，則步驟1062中再次發生成員盤損壞就是第二次，此時未損壞的成員盤的個數為(N-2);若步驟101中是第二次發生成員盤損壞，則步驟1062中再次發生成員盤損壞就是第三次，此時未損壞的成員盤的個數為(N-3)。本發明實施例所示方法，由於將損壞的成員盤的數據重構到第二 RAID組中，恢復了 RAID組的容錯能力，則當再次發生成員盤損壞時，還可以根據第二 RAID組重構本次損壞的成員盤的數據，使得RAID組仍然可以向外提供完整的數據，保證了整個RAID組的數據不會丟失，從而提聞了 RAID組容錯能力，提聞了系統運行的穩定性。進ー步地，由於再次發生成員盤損壞後，已沒有預留空間可以存儲重構得到的此次損壞的成員盤的數據，因此，可以在接收到讀操作指令時再重構此次損壞的成員盤中相應地址的數據，並提供給用戶。本發明實施例採用在RAID組的各成員盤中均設置地址範圍相同的預留空間，在發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤使用空間中的數據，將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組。使得在成員盤損壞後無需使用熱備盤替換就可以恢復存儲在RAID組中的數據，不會降低RAID組的容錯能力，即使再次發生成員盤損壞，仍然可以根據剰餘未損壞的成員盤的預留空間中的數據重構上一次損壞的成員盤使用空間中的數據，進而根據重構得到的上一次損壞的成員盤使用空間中的數據、剰餘未損壞的成員盤的使用空間的數據重構本次損壞的成員盤使用空間中的數據，解決了現有技術中在成員盤損壞的情況下需要熱備盤替換才能恢復RAID組容錯能力的缺陷。本領域普通技術人員可以理解實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成。前述的程序可以存儲於ー計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。圖7為本發明實施例提供的ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖。本發明實施例應用於具有容錯能力的RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，如圖7所示，裝置包括重構模塊31，用於在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據；存儲模塊32，用於將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組；其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。圖8為本發明實施例提供的又ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖。在圖7所示實施例的基礎上，裝置還包括讀操作模塊33，用於在存儲模塊32將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中之後，接收讀操作指令；確定所述讀操作指令對應的所述N個成員盤的使用空間中的讀取地址範圍；根據所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍確定所述第二 RAID組中的讀取地址範圍；將確定的所述第二 RAID組中的讀取地址範圍的數據和未損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍的數據進行重組；並將重組後的數據返回給用戶。可選地，讀操作模塊33還用幹，在存儲模塊32將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中之後，接收讀操作指令；確定所述讀操作指令對應的所述N個成員盤的使用空間中的讀取地址範圍；根據所述未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構所述本次損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據；將所述未損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據和重構得 到的所述本次損壞的成員盤的使用空間中所述讀取地址範圍的數據按進行重組；將重組後的數據返回給用戶。圖9為本發明實施例提供的再ー種數據存儲備份裝置的結構示意圖。在圖7所示實施例的基礎上，裝置還包括寫操作模塊34，用於在存儲模塊32將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中之後，接收寫操作指令；確定所述寫操作指令對應的需寫入所述本次損壞的成員盤的使用空間中的數據及寫入地址；將所述需寫入所述本次損壞的成員盤的使用空間中的數據寫入所述未損壞的成員盤的預留空間中與所述寫入地址相應的位置。進ー步地，重構模塊31還用於，再次發生成員盤損壞後，根據所述第二 RAID組中的數據重構得到上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據；根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據和重構得到的上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據，重構得到本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。進ー步地，所述RAID組為具有容錯能力的RAID組，舉例來說，所述RAID組的級別可以為 RAID4、RAID5、RAID6。當所述RAID組的級別為RAID4或RAID5時，重構模塊31具體用於在第一次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據；當所述RAID組的級別為RAID6時，重構模塊31具體用於在第一次或第二次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。上述裝置可以是管理所述RAID組的硬碟陣列裝置或者文件系統。在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。需要說明的是，對於前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明並不受所描述的動作順序的限制，因為依據本發明，某些步驟可以採用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬於優選實施例，所涉及的動作和模塊並不一定是本發明所必須的。本發明實施例採用在RAID組的各成員盤中均設置地址範圍相同的預留空間，在發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤使用空間中的數據，將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組。使得在成員盤損壞後無需使用熱備盤替換就可以恢復存儲在RAID組中的數據，不會降低容錯能力，即使再次發生成員盤損壞，仍然可以根據剰餘未損壞的成員盤的預留空間中的數據重構上一次損壞的成員盤使用空間中的數據，進而根據重構得到的上一次損壞的成員盤使用空間中的數據、剰餘未損壞的成員盤的使用空間的數據重構本次損壞的成員盤使用空間中的數據，解決了現有技術中在成員盤損壞的情況下需要熱備盤替換才能恢復RAID組容錯能力的缺陷。 最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.ー種數據存儲備份方法，其特徵在於，應用於磁碟冗餘陣列RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同,所述方法包括 在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組； 其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中之後，還包括 接收讀操作指令； 確定所述讀操作指令指向的所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍； 根據所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍確定所述第二 RAID組中的讀取地址範圍； 將所述第二 RAID組中的讀取地址範圍的數據和未損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍的數據進行重組； 將重組後的數據返回給用戶。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，所述將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中之後，還包括 接收寫操作指令； 確定所述寫操作指令對應的需寫入本次損壞的成員盤的使用空間中的數據及寫入地址； 根據所述寫入地址將所述需寫入本次損壞的成員盤的使用空間中的數據寫入所述第ニ RAID組中。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括 再次發生成員盤損壞後，根據所述第二 RAID組中的數據重構得到上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據和重構得到的上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據，重構得到本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述RAID組為RAID4、RAID5或RAID6。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，當所述RAID組的級別為RAID4或RAID5時，所述在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據具體包括在第一次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 當所述RAID組的級別為RAID6時，所述在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據具體包括在第一次或第二次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。
7.一種數據存儲備份裝置，其特徵在於，應用於磁碟冗餘陣列RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，所述裝置包括 重構模塊，用於在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 存儲模塊，用於將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二 RAID組； 其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二 RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，還包括 讀操作模塊，用於接收讀操作指令；確定所述讀操作指令指向的所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍；根據所述本次損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍確定所述第二 RAID組中的讀取地址範圍；將所述第二 RAID組中的讀取地址範圍的數據和未損壞的成員盤的使用空間中的讀取地址範圍的數據進行重組；並將重組後的數據返回給用戶。
9.根據權利要求7或8所述的裝置，其特徵在於，還包括 寫操作模塊，用於接收寫操作指令；確定所述寫操作指令對應的需寫入本次損壞的成員盤的使用空間中的數據及寫入地址；根據所述寫入地址將所述需寫入本次損壞的成員盤的使用空間中的數據寫入所述第二 RAID組中。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述重構模塊還用幹， 再次發生成員盤損壞後，根據所述第二 RAID組中的數據重構得到上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據和重構得到的上一次損壞的成員盤的使用空間中的數據，重構得到本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。
11.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述RAID組為RAID4、RAID5或RAID6。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於，當所述RAID組的級別為RAID4或RAID5時，所述重構模塊具體用於在第一次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據； 當所述RAID組的級別為RAID6時，所述重構模塊具體用於在第一次或第二次發生成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據。
全文摘要
本發明實施例提供一種數據存儲備份方法及裝置。方法應用於RAID組中，所述RAID組中各成員盤的容量相同，每個成員盤均包括使用空間和預留空間，每個成員盤的預留空間的地址範圍相同，所述方法包括在成員盤損壞後，根據未損壞的成員盤的使用空間中的數據重構本次損壞的成員盤的使用空間中的數據；將重構得到的數據按照RAID4、RAID5或RAID6的組織形式存儲到所述未損壞的成員盤的預留空間中，以使所述未損壞的成員盤的預留空間構成第二RAID組；其中，所述未損壞的成員盤的預留空間的總容量不小於一個成員盤中的使用空間的容量和與所述第二RAID組的級別相對應的校驗數據的容量的和。
文檔編號G06F11/14GK102681918SQ201210153820
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者蒲貴友, 陳祖飛 申請人:華為技術有限公司