本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法，具體步驟如下：在raid出現(xiàn)嚴重故障需要人為干預并進行數(shù)據(jù)恢復時，raid系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)交互，為了達到方便數(shù)據(jù)恢復工作更好的進行，raid板卡添加功能設(shè)計如下：a、對于raid系統(tǒng)在正常運行的時候，操作系統(tǒng)不需要與磁盤交互，只是在出現(xiàn)故障的時候，操作系統(tǒng)才需要與磁盤進行交互，對于這種情況，raid卡把與系統(tǒng)cpu連接的接口設(shè)計成復用端口；b、該復用端口用如下方法實現(xiàn)，使用撥接開關(guān)進行切換，當將開關(guān)撥到某一位置時，操作系統(tǒng)看不到底部的磁盤，只能看到raid，系統(tǒng)不能對接在raid卡上的磁盤進行操作，當開關(guān)撥到另一位置時，操作系統(tǒng)同時看到raid以及raid卡上的各個磁盤，并且能對磁盤通過相關(guān)軟件進行操作。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法
本專利技術(shù)涉及計算機應(yīng)用
，具體地說是一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)在大型存儲設(shè)備在各行各業(yè)的使用已經(jīng)越來越廣泛了，存儲設(shè)備上使用的磁盤以單盤的形式存在的現(xiàn)象也越來越少見，絕大部分在往磁盤來寫數(shù)據(jù)之前會把多塊磁盤新建成raid，這樣既擴大了存儲塊得容量，也提高了讀寫速度（raid1除外），也有的提高了安全性（raid0除外）。Raid有硬件raid和軟件raid兩種，硬件raid是使用專門的raid卡對磁盤進行管理；軟件raid使用操作系統(tǒng)的raid模塊對磁盤進行管理，其作用相當于一個raid卡硬件。使用軟件raid成本相對較低，但是增加了系統(tǒng)cpu的負擔，會耗費大量的cpu帶寬。而使用raid卡管理磁盤，相對來講能較大的提高存儲的性能，降低系統(tǒng)負擔，這在將來的存儲系統(tǒng)設(shè)計的時候會越來越多的使用。現(xiàn)行的raid卡在設(shè)計上有缺陷，主要體現(xiàn)在使用raid卡以后，系統(tǒng)不能直接的與磁盤進行交互，這兩者之間必須通過raid卡才能通信，也即raid對系統(tǒng)而言把底部的磁盤進行了屏蔽。這會在raid數(shù)據(jù)盤出現(xiàn)問題，需要進行數(shù)據(jù)恢復的時候帶了麻煩，或者raid系統(tǒng)需要人為干預的時候也將不容易實現(xiàn)。在raid出現(xiàn)故障的時候（如raid5系統(tǒng)出現(xiàn)一塊盤掉盤），如果在開始設(shè)置了熱備盤，raid會重建。raid重建的過程中，會嚴重影響raid的IO性能。這主要是raid重建的時候，會占用大量的IO帶寬，而且易出現(xiàn)重建不成功的情況。在很多情況下，raid掉盤后，raid重建的時候，管理員會把存儲業(yè)務(wù)斷開，這固然可以使存儲在raid重建的時候更不容易出錯，但是對于大型的數(shù)據(jù)中心來說，把業(yè)務(wù)斷開可能會影響很多用戶的工作。現(xiàn)在的raid在重建的時候，一般都是把原先的故障盤完全替換，全盤重建，費時較多，而有時raid掉線并不是磁盤出現(xiàn)了無法使用的錯誤，有可能僅僅是磁盤在讀寫數(shù)據(jù)的時候出現(xiàn)了超時，以至于raid卡沒能在規(guī)定的時間內(nèi)接收到磁盤的恢復，使raid以為該磁盤出現(xiàn)了嚴重的故障，而使磁盤掉線。對于磁盤掉線，進行raid重建問題，應(yīng)該分清楚磁盤出現(xiàn)故障的嚴重程度，然后再選擇是否重建或者如何重建。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是按以下方式實現(xiàn)的，具體步驟如下：（一）在raid出現(xiàn)嚴重故障需要人為干預并進行數(shù)據(jù)恢復時，raid系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)交互，為了達到方便數(shù)據(jù)恢復工作更好的進行，raid板卡添加功能設(shè)計如下：a、對于raid系統(tǒng)在正常運行的時候，操作系統(tǒng)不需要與磁盤交互，只是在出現(xiàn)故障的時候，操作系統(tǒng)才需要與磁盤進行交互，對于這種情況，raid卡把與系統(tǒng)cpu連接的接口設(shè)計成復用端口；b、該復用端口用如下方法實現(xiàn)，使用撥接開關(guān)進行切換，當將開關(guān)撥到某一位置時，操作系統(tǒng)看不到底部的磁盤，只能看到raid，系統(tǒng)不能對接在raid卡上的磁盤進行操作，當開關(guān)撥到另一位置時，操作系統(tǒng)同時看到raid以及raid卡上的各個磁盤，并且能對磁盤通過相關(guān)軟件進行操作；c、在數(shù)據(jù)恢復的時候，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)恢復軟件基本在windows系統(tǒng)下運行，在數(shù)據(jù)恢復工程師實施數(shù)據(jù)恢復的時候，只需要把相關(guān)軟件安裝上去，在本機上進行數(shù)據(jù)恢復相關(guān)操作，以便盡可能地保護用戶數(shù)據(jù)的安全；d、對于使用unix，linux操作系統(tǒng)的設(shè)備，存儲上的數(shù)據(jù)盤需要與外界數(shù)據(jù)恢復工程師的計算設(shè)備相連，為了方便數(shù)據(jù)恢復，raid卡最好能提供對外的如USB的相關(guān)接口，該接口在平時不允許對設(shè)備進行連接，它的對外工作與否，應(yīng)使用撥接開關(guān)控制，當需要raid卡通過USB接口對外連接時，通過撥接開關(guān)斷開raid卡與主機一切邏輯連接；通過上述措施，raid系統(tǒng)在raid一旦崩潰需要進行數(shù)據(jù)恢復的時候就能提供很大的方便；（二）在raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤時，raid系統(tǒng)維護一個有寫操作的條帶列表，raid系統(tǒng)自行快速重建，包括如下步驟；a、對于raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤之后，在沒有設(shè)置熱備盤的情況下，raid會出現(xiàn)降級，這時掉線盤不會進行數(shù)據(jù)的讀寫，所有的數(shù)據(jù)的讀寫由其他盤承擔，并且開始維護一個列表，并記錄從掉盤開始的raid各條帶的寫情況；b、由于在很多情況下，磁盤掉盤并不是磁盤出現(xiàn)嚴重問題，有可能是磁盤在做IO操作的是沒有來得及響應(yīng)，以至于raid系統(tǒng)誤判該盤已經(jīng)不能正常工作了；c、因此為了減少投資，raid系統(tǒng)盡快恢復正常，raid卡應(yīng)該保持對掉線盤進行喚醒操作，如果在喚醒多次后，磁盤依然沒有正確回應(yīng)，這時raid卡應(yīng)該把該磁盤當成出現(xiàn)了嚴重的故障，后續(xù)管理員應(yīng)該讓該盤完全脫離raid，并把掉盤情況，喚醒情況，相關(guān)故障診斷情況，采取的措施寫入raid卡日志及系統(tǒng)日志，同時把以前維護的掉盤開始的raid各條帶的寫記錄情況清除；d、如果喚醒通過，raid卡應(yīng)該把原來掉線的磁盤與其他成員盤一起工作，承擔數(shù)據(jù)的讀寫，即新寫入的數(shù)據(jù)寫入raid當中所有的磁盤，原來掉線期間的數(shù)據(jù)，根據(jù)raid卡維護的列表通過讀改寫的方式重新進行寫入所有的盤，這樣就避免需要重新添加新盤，全盤重建的情況；raid需要維護的列表就是掉盤時間段具體有哪些條帶組中的條帶內(nèi)容進行了改變，假設(shè)當raid完成了條帶組4的寫入，然后磁盤3出現(xiàn)掉盤，這時raid5會降級成raid0，繼續(xù)的把數(shù)據(jù)寫入磁盤1和磁盤2，用P表示校驗條帶，如條帶0的校驗數(shù)據(jù)用p0表示；條帶1的校驗數(shù)據(jù)用P1表示；依次類推。當磁盤3掉線后，數(shù)據(jù)寫入磁盤1，磁盤2。磁盤3又重新加入到raid當中，并且一起與其他盤一起進行了數(shù)據(jù)存儲，這樣也就是只有條帶組4到條帶組n之間的條帶組需要進行恢復，因此根據(jù)條帶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，把掉盤時間段的數(shù)據(jù)重建就行了，這樣就大大節(jié)省了raid重建的時間；（三）快速raid重建過程實現(xiàn)，raid系統(tǒng)是根據(jù)優(yōu)先級進行讀寫調(diào)度，以便前端系統(tǒng)與存儲交互時能繼續(xù)正常進行，具體重建步驟如下：a、raid重建是否啟動需要對現(xiàn)在raid的IO情況進行監(jiān)測，如果現(xiàn)階段raid的IO很繁忙，則暫時停止重建，也即raid重建的IO優(yōu)先級放在最低；b、當raid的IO相對比較空閑的時候，raid卡系統(tǒng)根據(jù)前面維護的條帶寫列表找出在raid掉盤期間那些條帶進行了改變，然后讀出其中的一個條帶組中原來運行良好的磁盤中的數(shù)據(jù)，由于原來的raid類型是raid5，掉盤以后raid會降級，變成raid0，因此剩余的那些盤的條帶當中存儲的全部都是數(shù)據(jù)，沒有校驗數(shù)據(jù)；c、如果要恢復整個raid5系統(tǒng)，必須確定在一個條帶組當中，哪個磁盤條帶用來存放校驗數(shù)據(jù)，這需要掃描前面的條帶組，得出raid系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到底是左同步，左異步，右同步，右異步，常規(guī)還是非常規(guī)的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)形式，最后確定出條帶組中哪個磁盤條帶用來存放校驗數(shù)據(jù)，最后確定出該raid的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，如要確定需要重建部分的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，確定出校驗條帶如何存放，如能夠掃描前面的4個條帶組，就能得出這是常規(guī)左異步結(jié)構(gòu)，當然也能根據(jù)raid開始設(shè)定的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，計算出各個條帶組的數(shù)據(jù)存放方式；d、確定出了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式后，對剛才讀取的數(shù)據(jù)計算出校驗數(shù)據(jù)，完成后把各條帶數(shù)據(jù)按照本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法，其特征在于，具體步驟如下：（一）在raid出現(xiàn)嚴重故障需要人為干預并進行數(shù)據(jù)恢復時，raid系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)交互，為了達到方便數(shù)據(jù)恢復工作更好的進行，raid板卡添加功能設(shè)計如下：a、對于raid系統(tǒng)在正常運行的時候，操作系統(tǒng)不需要與磁盤交互，只是在出現(xiàn)故障的時候，操作系統(tǒng)才需要與磁盤進行交互，對于這種情況，raid卡把與系統(tǒng)cpu連接的接口設(shè)計成復用端口；b、該復用端口用如下方法實現(xiàn)，使用撥接開關(guān)進行切換，當將開關(guān)撥到某一位置時，操作系統(tǒng)看不到底部的磁盤，只能看到raid，系統(tǒng)不能對接在raid卡上的磁盤進行操作，當開關(guān)撥到另一位置時，操作系統(tǒng)同時看到raid以及raid卡上的各個磁盤，并且能對磁盤通過相關(guān)軟件進行操作；c、在數(shù)據(jù)恢復的時候，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)恢復軟件基本在windows系統(tǒng)下運行，在數(shù)據(jù)恢復工程師實施數(shù)據(jù)恢復的時候，只需要把相關(guān)軟件安裝上去，在本機上進行數(shù)據(jù)恢復相關(guān)操作，以便盡可能地保護用戶數(shù)據(jù)的安全；d、對于使用unix，linux操作系統(tǒng)的設(shè)備，存儲上的數(shù)據(jù)盤需要與外界數(shù)據(jù)恢復工程師的計算設(shè)備相連，為了方便數(shù)據(jù)恢復，raid卡最好能提供對外的如USB的相關(guān)接口，該接口在平時不允許對設(shè)備進行連接，它的對外工作與否，應(yīng)使用撥接開關(guān)控制，當需要raid卡通過USB接口對外連接時，通過撥接開關(guān)斷開raid卡與主機一切邏輯連接；通過上述措施，raid系統(tǒng)在raid一旦崩潰需要進行數(shù)據(jù)恢復的時候就能提供很大的方便；（二）在raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤時，raid系統(tǒng)維護一個有寫操作的條帶列表，?raid系統(tǒng)自行快速重建，包括如下步驟；a、對于raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤之后，在沒有設(shè)置熱備盤的情況下，raid會出現(xiàn)降級，這時掉線盤不會進行數(shù)據(jù)的讀寫，所有的數(shù)據(jù)的讀寫由其他盤承擔，并且開始維護一個列表，并記錄從掉盤開始的raid各條帶的寫情況；?b、由于在很多情況下，磁盤掉盤并不是磁盤出現(xiàn)嚴重問題，有可能是磁盤在做IO操作的是沒有來得及響應(yīng)，以至于raid系統(tǒng)誤判該盤已經(jīng)不能正常工作了；c、因此為了減少投資，raid系統(tǒng)盡快回復正常，raid卡應(yīng)該保持對掉線盤進行喚醒操作，如果在喚醒多次后，磁盤依然沒有正確回應(yīng)，這時raid卡應(yīng)該把該磁盤當成出現(xiàn)了嚴重的故障，后續(xù)管理員應(yīng)該讓該盤完全脫離raid，并把掉盤情況，喚醒情況，相關(guān)故障診斷情況，采取的措施寫入raid卡日志及系統(tǒng)日志，同時把以前維護的掉盤開始的raid各條帶的寫記錄情況清除；d、如果喚醒通過，raid卡應(yīng)該把原來掉線的磁盤與其他成員盤一起工作，承擔數(shù)據(jù)的讀寫，即新寫入的數(shù)據(jù)寫入raid當中所有的磁盤，原來掉線期間的數(shù)據(jù)，根據(jù)raid卡維護的列表通過讀改寫的方式重新進行寫入所有的盤，這樣就避免需要重新添加新盤，全盤重建的情況；Raid需要維護的列表就是掉盤時間段具體有哪些條帶組中的條帶內(nèi)容進行了改變，假設(shè)當raid完成了條帶組4的寫入，然后磁盤3出現(xiàn)掉盤，這時raid5會降級成raid0，繼續(xù)的把數(shù)據(jù)寫入磁盤1和磁盤2用P表示校驗條帶，如P0表示0號條帶組的校驗條帶，條帶組n及以后表示raid通過磁盤喚醒，磁盤3又重新加入到raid當中，并且一起與其他盤一起進行了數(shù)據(jù)存儲，這樣也就是只有條帶組4到條帶組n之間的條帶組需要進行恢復，因此根據(jù)條帶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，把掉盤時間段的數(shù)據(jù)重建就行了，這樣就大大節(jié)省了raid重建的時間；（三）快速raid重建過程實現(xiàn)，raid系統(tǒng)是根據(jù)優(yōu)先級進行讀寫調(diào)度，以便前端系統(tǒng)與存儲交互時能繼續(xù)正常進行，具體重建步驟如下：a、raid重建是否啟動需要對現(xiàn)在raid的io情況進行監(jiān)測，如果現(xiàn)階段raid的IO很繁忙，則暫時停止重建，也即raid重建的IO優(yōu)先級放在最低；b、當raid的io相對比較空閑的時候，raid卡系統(tǒng)根據(jù)前面維護的條帶寫列表找出在raid掉盤期間那些條帶進行了改變，然后讀出其中的一個條帶組中原來運行良好的磁盤中的數(shù)據(jù)，由于原來的raid類型是raid5，掉盤以后raid會降級，變成raid0，因此剩余的那些盤的條帶當中存儲的全部都是數(shù)據(jù)，沒有校驗數(shù)據(jù)；c、如果要恢復整個raid5系統(tǒng)，必須確定在一個條帶組當中，哪個磁盤條帶用來存放校驗數(shù)據(jù)，這需要掃描前面的條帶組，得出raid系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到底是左同步，左異步，右同步，右異步，常規(guī)還是非常規(guī)的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)形式，最后確定出條帶組中哪個磁盤條帶用來存放校驗數(shù)據(jù)，最后確定出該raid的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，如要確定需要重建部分的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，確定出校驗條帶如何存放，...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于數(shù)據(jù)恢復及自修復的raid卡設(shè)計方法，其特征在于，具體步驟如下：（一）在raid出現(xiàn)嚴重故障需要人為干預并進行數(shù)據(jù)恢復時，raid系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)交互，為了達到方便數(shù)據(jù)恢復工作更好的進行，raid板卡添加功能設(shè)計如下：a、對于raid系統(tǒng)在正常運行的時候，操作系統(tǒng)不需要與磁盤交互，只是在出現(xiàn)故障的時候，操作系統(tǒng)才需要與磁盤進行交互，對于這種情況，raid卡把與系統(tǒng)cpu連接的接口設(shè)計成復用端口；b、該復用端口用如下方法實現(xiàn)，使用撥接開關(guān)進行切換，當將開關(guān)撥到某一位置時，操作系統(tǒng)看不到底部的磁盤，只能看到raid，系統(tǒng)不能對接在raid卡上的磁盤進行操作，當開關(guān)撥到另一位置時，操作系統(tǒng)同時看到raid以及raid卡上的各個磁盤，并且能對磁盤通過相關(guān)軟件進行操作；c、在數(shù)據(jù)恢復的時候，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)恢復軟件基本在windows系統(tǒng)下運行，在數(shù)據(jù)恢復工程師實施數(shù)據(jù)恢復的時候，只需要把相關(guān)軟件安裝上去，在本機上進行數(shù)據(jù)恢復相關(guān)操作，以便盡可能地保護用戶數(shù)據(jù)的安全；d、對于使用unix，linux操作系統(tǒng)的設(shè)備，存儲上的數(shù)據(jù)盤需要與外界數(shù)據(jù)恢復工程師的計算設(shè)備相連，為了方便數(shù)據(jù)恢復，raid卡能提供對外的如USB的相關(guān)接口，該接口在平時不允許對設(shè)備進行連接，它的對外工作與否，應(yīng)使用撥接開關(guān)控制，當需要raid卡通過USB接口對外連接時，通過撥接開關(guān)斷開raid卡與主機一切邏輯連接；通過上述措施，raid系統(tǒng)在raid一旦崩潰需要進行數(shù)據(jù)恢復的時候就能提供很大的方便；（二）在raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤時，raid系統(tǒng)維護一個有寫操作的條帶列表，raid系統(tǒng)自行快速重建，包括如下步驟；a、對于raid系統(tǒng)出現(xiàn)掉盤之后，在沒有設(shè)置熱備盤的情況下，raid會出現(xiàn)降級，這時掉線盤不會進行數(shù)據(jù)的讀寫，所有的數(shù)據(jù)的讀寫由其他盤承擔，并且開始維護一個列表，并記錄從掉盤開始的raid各條帶的寫情況；b、由于在很多情況下，磁盤掉盤并不是磁盤出現(xiàn)嚴重問題，有可能是磁盤在做IO操作的是沒有來得及響應(yīng)，以至于raid系統(tǒng)誤判該盤已經(jīng)不能正常工作了；c、因此為了減少投資，raid系統(tǒng)盡快恢復正常，raid卡應(yīng)該保持對掉線盤進行喚醒操作，如果在喚醒多次后，磁盤依然沒有正確回應(yīng)，這時raid卡應(yīng)該把該磁盤當成出現(xiàn)了嚴重的故障，后續(xù)管理員應(yīng)該讓該盤完全脫離raid，并把掉盤情況，喚醒情況，相關(guān)故障診斷情況，采取的措施寫入raid卡日志及系統(tǒng)日志，同時把以前維護的掉盤開始的raid各條帶的寫記錄情況清除；d、如果喚醒通過，raid卡應(yīng)該...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖健明，
申請(專利權(quán))人：浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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