一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法，應(yīng)用于RAID陣列，所述方法包括：為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用；當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫IO命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀IO命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。通過本發(fā)明能降低硬件成本以及對(duì)業(yè)務(wù)的性能影響。
【專利說明】一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)RAID陣列失效時(shí)，該陣列上的所有邏輯資源都不能讀寫，將導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。例如，在RAID5陣列中有2塊盤不能讀寫，或者在RAIDO陣列中有I塊盤不能讀寫，就會(huì)導(dǎo)致RAID陣列失效。然而，在大多數(shù)情況下，不能讀寫的硬盤，很可能只是硬盤轉(zhuǎn)接板出現(xiàn)問題，或者DEU框SAS連線松動(dòng)，而磁盤本身并沒有問題。維護(hù)人員通過更換轉(zhuǎn)接板、或者固定SAS連線對(duì)RAID陣列進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，通常會(huì)造成RAID陣列暫時(shí)失效，在RAID陣列暫時(shí)失效的情況下，失效期間的業(yè)務(wù)無法提供、數(shù)據(jù)無法保存，從而會(huì)造成嚴(yán)重的數(shù)據(jù)丟失。比如在監(jiān)控應(yīng)用中，RAID陣列失效期間的所有監(jiān)控錄像都會(huì)丟失。
[0003]為解決上述問題，當(dāng)前一般使用鏡像技術(shù)來應(yīng)對(duì)RAID陣列的失效。具體地，可首先對(duì)RAID陣列創(chuàng)建鏡像RAID陣列，也可以對(duì)邏輯資源創(chuàng)建鏡像邏輯資源。在向RAID陣列寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將數(shù)據(jù)同時(shí)寫入兩份獨(dú)立的RAID陣列(或者邏輯資源)上。若主RAID陣列失效，則將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)到鏡像RAID陣列上。
[0004]然而上述方案中，由于必須使用相同大小的RAID陣列或邏輯資源創(chuàng)建鏡像，硬盤空間成本翻倍；在業(yè)務(wù)寫數(shù)據(jù)時(shí)，需要同時(shí)寫兩份，在系統(tǒng)業(yè)務(wù)繁忙的情況下，會(huì)影響業(yè)務(wù)寫性能，而且會(huì)造成CPU等系統(tǒng)資源負(fù)載翻倍，從而影響其他讀寫業(yè)務(wù)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法，應(yīng)用于RAID陣列，所述方法包括:
[0006]為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用；
[0007]當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫1命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀1命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)；
[0008]當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
[0009]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0010]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行寫1命令，則將該寫1命令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入所述目標(biāo)RAID陣列；
[0011]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行讀1命令，則根據(jù)待讀取的數(shù)據(jù)信息從所述寫緩存中或者從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，所述寫緩存的存儲(chǔ)空間被劃分為全局頭、RAID頭、Block頭以及Block數(shù)據(jù)區(qū)；
[0013]所述全局頭，記錄寫緩存存儲(chǔ)空間的大小以及各RAID頭是否已被分配的第一bitmap 位圖；
[0014]所述RAID頭，根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列，并記錄該目標(biāo)RAID陣列信息；所述目標(biāo)RAID陣列信息包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)、Block大小以及可用Block個(gè)數(shù)；
[0015]所述Block頭,每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊,并分別記錄所述Block數(shù)據(jù)塊所屬RAID頭編號(hào)、該Block數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖；
[0016]所述Block數(shù)據(jù)區(qū)，包括若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，所述Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。
[0017]優(yōu)選地，所述為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存包括:
[0018]根據(jù)所述第一 bitmap位圖，為所述目標(biāo)RAID陣列分配一個(gè)未使用的RAID頭；
[0019]將所述目標(biāo)RAID陣列信息以及為所述目標(biāo)RAID陣列分配的可用Block個(gè)數(shù)記錄到對(duì)應(yīng)的RAID頭中。
[0020]優(yōu)選地，所述將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存包括:
[0021]根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0022]根據(jù)所述寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0023]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭,將數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中；
[0024]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，則獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，同時(shí)在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)，在所述第二 bitmap位圖中記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址記錄到該Block頭中；
[0025]其中當(dāng)獲取到一個(gè)空數(shù)據(jù)塊時(shí),更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù)。
[0026]優(yōu)選地，所述從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)包括:
[0027]根據(jù)收到的讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0028]根據(jù)所述讀10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0029]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭,并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入了數(shù)據(jù)，則讀取該數(shù)據(jù)；
[0030]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭,或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊未寫入數(shù)據(jù)，從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果O
[0031]本發(fā)明還提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份裝置，應(yīng)用于RAID陣列，所述裝置包括:
[0032]創(chuàng)建模塊，用于為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用；
[0033]讀寫模塊，用于在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫10命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀10命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)；
[0034]回寫模塊，用于在所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
[0035]優(yōu)選地，所述回寫模塊進(jìn)一步用于:
[0036]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行寫1命令，則將該寫1命令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入所述目標(biāo)RAID陣列；
[0037]所述讀寫模塊進(jìn)一步用于:
[0038]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行讀1命令，則根據(jù)待讀取的數(shù)據(jù)信息從所述寫緩存中或者從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
[0039]優(yōu)選地，所述寫緩存的存儲(chǔ)空間被劃分為全局頭、RAID頭、Block頭以及Block數(shù)據(jù)區(qū)；
[0040]所述全局頭，包括寫緩存存儲(chǔ)空間的大小以及記錄各RAID頭是否已被分配的第一 bitmap 位圖；
[0041]所述RAID頭，根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列，并記錄該目標(biāo)RAID陣列信息；所述目標(biāo)RAID陣列信息包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)、Block大小以及可用Block個(gè)數(shù)；
[0042]所述Block頭,每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊,并分別記錄所述Block數(shù)據(jù)塊所屬RAID頭編號(hào)、該Block數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖；
[0043]所述Block數(shù)據(jù)區(qū)，包括若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，所述Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。
[0044]優(yōu)選地，所述創(chuàng)建模塊進(jìn)一步用于:
[0045]根據(jù)所述第一 bitmap位圖，為所述目標(biāo)RAID陣列分配一個(gè)未使用的RAID頭；
[0046]將所述目標(biāo)RAID陣列信息以及為所述目標(biāo)RAID陣列分配的可用Block個(gè)數(shù)記錄到對(duì)應(yīng)的RAID頭中。
[0047]優(yōu)選地，所述讀寫模塊進(jìn)一步用于:
[0048]根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0049]根據(jù)所述寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0050]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭,將數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中；
[0051]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，則獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，同時(shí)在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)，在所述第二 bitmap位圖中記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址記錄到該Block頭中；
[0052]其中，當(dāng)獲取到一個(gè)空數(shù)據(jù)塊時(shí),更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù)。
[0053]優(yōu)選地，所述讀寫模塊進(jìn)一步用于:
[0054]根據(jù)收到的讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0055]根據(jù)所述讀10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0056]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭,并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入了數(shù)據(jù)，則讀取該數(shù)據(jù)；
[0057]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭,或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊未寫入數(shù)據(jù)，從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果O
[0058]本發(fā)明通過創(chuàng)建寫緩存，使用少量的存儲(chǔ)空間可同時(shí)為多個(gè)RAID陣列提供失效備份，降低了硬件成本；而且，由于所述寫緩存在RAID陣列失效時(shí)才啟用，并且在RAID陣列失效再恢復(fù)時(shí)，只回寫失效期間寫入的數(shù)據(jù)，從而顯著降低了對(duì)業(yè)務(wù)的性能影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中RAID存儲(chǔ)陣列對(duì)外部讀寫1的處理示意圖；
[0060]圖2是本發(fā)明一種示例性實(shí)施例示出的一種RAID陣列對(duì)外部讀寫1的處理示意圖；
[0061]圖3是本發(fā)明一種示例性實(shí)施方式示出的一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法流程圖；
[0062]圖4是本發(fā)明一種示例性實(shí)施方式示出的一種寫緩存存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)空間組織形式；
[0063]圖5是本發(fā)明一種示例性實(shí)施方式示出的一種RAID陣列通過寫緩存進(jìn)行數(shù)據(jù)失效備份以及數(shù)據(jù)恢復(fù)的處理流程；
[0064]圖6是本發(fā)明一種示例性實(shí)施方式示出的一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份裝置框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0065]請(qǐng)參見圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中RAID陣列對(duì)外部讀寫1的處理示意圖。如圖所示，RAID陣列在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫時(shí),讀寫1請(qǐng)求通過上層模塊下發(fā)到RAID模塊，Raid request子模塊判斷該1請(qǐng)求所屬RAID陣列的狀態(tài)，如果狀態(tài)正常，則將該1請(qǐng)求發(fā)給RAID 1子模塊處理，將數(shù)據(jù)寫入后端硬盤，或者從后端硬盤讀取數(shù)據(jù)；如果陣列失效，則向上層模塊返回讀取或者寫入數(shù)據(jù)失敗。
[0066]在發(fā)明中，可以為RAID陣列創(chuàng)建獨(dú)立的寫緩存，并將所述寫緩存作為RAID陣列的RAID模塊中的一個(gè)子模塊，參與RAID陣列對(duì)外部讀寫1的處理。
[0067]具體地，請(qǐng)參見圖2，圖2為本實(shí)施例示出的一種RAID陣列對(duì)外部讀寫1的處理示意圖。如圖所示，引入了寫緩存子模塊后，讀寫1請(qǐng)求通過上層模塊下發(fā)到RAID模塊，Raid request子模塊判斷該1請(qǐng)求所屬RAID陣列的狀態(tài)，如果狀態(tài)正常，仍然將該1請(qǐng)求發(fā)給RAID 1子模塊處理，將數(shù)據(jù)寫入后端硬盤，或者從后端硬盤讀取數(shù)據(jù)；如果陣列失效，讀寫1請(qǐng)求不再發(fā)給RAID 1子模塊處理，而是由寫緩存子模塊進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)的讀寫都在寫緩存中進(jìn)行。當(dāng)陣列恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫。
[0068]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0069]請(qǐng)參見圖3，本發(fā)明示例性的一種實(shí)施方式中，提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法，應(yīng)用于RAID陣列，所述方法執(zhí)行如下步驟:
[0070]步驟301、為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用；
[0071]步驟302、當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫1命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀1命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)；
[0072]步驟303、當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
[0073]在本實(shí)施例中，所述寫緩存的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是一塊或多塊獨(dú)立的內(nèi)存，一塊或多塊獨(dú)立的硬盤，或者一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的RAID陣列。其中，無論寫緩存采用哪種存儲(chǔ)介質(zhì)，均按照如圖4所示的結(jié)構(gòu)組織存儲(chǔ)空間。
[0074]如圖4所示，在本實(shí)施例中，寫緩存的存儲(chǔ)介質(zhì)被劃分為4個(gè)區(qū)域，各區(qū)域分別記載以下信息:一個(gè)全局頭、一個(gè)或多個(gè)RAID頭、多個(gè)Block頭以及多個(gè)Block數(shù)據(jù)區(qū)，每個(gè)區(qū)域只記錄斷電必須保存的參數(shù)。
[0075]以下對(duì)以上4個(gè)區(qū)域的功能以記錄的參數(shù)作詳細(xì)的說明。
[0076]全局頭區(qū)域，該區(qū)域記錄寫緩存存儲(chǔ)空間的大小(Size)、用于記錄各RAID頭是否已被分配的第一 bitmap位圖(raid_bitmap)、所屬控制器ID (contol_id)以及該區(qū)域的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值(checksum)。其中，所述寫緩存存儲(chǔ)空間的大小，可以在創(chuàng)建寫緩存時(shí)根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)以及失效備份的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置；例如，假設(shè)RAID陣列上有50路IMbps的錄像，需要提供24h的失效備份，因此需要?jiǎng)?chuàng)建約528G大小的RAID寫緩存。那么一個(gè)4TB大小的硬盤作為寫緩存，可以同時(shí)給7個(gè)這種業(yè)務(wù)的RAID陣列同時(shí)提供24h失效備份。
[0077]所述第一 bitmap位圖，用于記錄各RAID頭是否已被分配，一個(gè)RAID頭在該bitmap位圖中對(duì)應(yīng)位置取值為I時(shí)，表示該RAID頭已經(jīng)分配；為O時(shí)，表示該RAID頭尚未分配。
[0078]所述所屬控制器ID，用于區(qū)分控制所述寫緩存的控制器。例如，在具體應(yīng)用時(shí)，為了提高可靠性，目標(biāo)RAID陣列多通過兩臺(tái)控制器進(jìn)行控制(俗稱雙控)，通過所述控制器ID可以區(qū)分出控制所述目標(biāo)RAID陣列的控制器。當(dāng)然在非雙控的環(huán)境下，該參數(shù)就不一定需要了。
[0079]所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)值，用于在本區(qū)域中記錄的某些參數(shù)意外丟失時(shí)，通過校驗(yàn)計(jì)算對(duì)丟失的參數(shù)進(jìn)行恢復(fù)。
[0080]RAID頭區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列；例如，假設(shè)寫緩存需要為兩個(gè)目標(biāo)RAID陣列進(jìn)行失效備份，那么RAID頭區(qū)域可以等同的劃分為兩個(gè)子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID區(qū)域。RAID頭區(qū)域中每個(gè)子區(qū)域分別記錄對(duì)應(yīng)目標(biāo)RAID陣列信息以及該區(qū)域的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值；所述目標(biāo)RAID陣列信息通常包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)(uuid)、扇區(qū)大小(sector_size)、條帶大小(strip_size)、Block 大小(block_size)以及可用Block個(gè)數(shù)(block_number);其中，所述扇區(qū)大小和條帶大小取決于目標(biāo)RAID陣列的具體配置；所述可用Block個(gè)數(shù)為創(chuàng)建寫緩存時(shí)由管理員進(jìn)行分配。
[0081]Block頭區(qū)域,根據(jù)寫緩存的Block總個(gè)數(shù)被劃分為若干個(gè)Block頭,每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊；每個(gè)Block頭分別記錄該Block頭在Block頭區(qū)域中的Block頭編號(hào)(index,即表示該Block頭為Block頭區(qū)域的第幾個(gè)Block)、該Block頭所屬Raid頭編號(hào)(raid_index,即表示該Block頭屬于RAID頭區(qū)域中的第幾個(gè)RAID)、該Block數(shù)據(jù)塊所記錄的數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址(logical block address,邏輯區(qū)塊地址)以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖(block_bitmap)。
[0082]Block數(shù)據(jù)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)寫緩存的Block總個(gè)數(shù)被劃分為若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。其中，寫緩存的Block總個(gè)數(shù)可以通過寫緩存Block數(shù)據(jù)區(qū)域的實(shí)際空間大小除以單個(gè)Block數(shù)據(jù)塊的Block大小計(jì)算得到。
[0083]請(qǐng)參見圖5，圖5為本實(shí)施例示出的RAID陣列通過寫緩存進(jìn)行數(shù)據(jù)失效備份以及數(shù)據(jù)恢復(fù)的處理流程，以下結(jié)合圖4對(duì)RAID陣列通過寫緩存進(jìn)行數(shù)據(jù)失效備份以及數(shù)據(jù)恢復(fù)的處理流程進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0084]在本實(shí)施例中，寫緩存在初始狀態(tài)下不對(duì)任何RAID陣列進(jìn)行失效備份，在RAID陣列創(chuàng)建后，如果要對(duì)該RAID陣列進(jìn)行失效備份，則繼續(xù)創(chuàng)建與該RAID陣列對(duì)應(yīng)的寫緩存。
[0085]具體地，在為該RAID陣列創(chuàng)建寫緩存時(shí)，可以根據(jù)全局頭中的RAID頭使用bitmap位圖，為該RAID陣列分配一個(gè)空的RAID頭，然后在分配到的RAID頭中記錄該RAID陣列的陣列編號(hào)、扇區(qū)大小、條帶大小、Block大小等信息，同時(shí)為該RAID陣列分配可用Block個(gè)數(shù)，并將分配的可用Block個(gè)數(shù)也記錄到RAID頭中。其中，所述可用Block個(gè)數(shù)在具體分配時(shí)，可以是根據(jù)寫緩存的總Block個(gè)數(shù)為各目標(biāo)RAID陣列進(jìn)行平均分配；當(dāng)然，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，也可以根據(jù)目標(biāo)RAID陣列的實(shí)際業(yè)務(wù)，為不同的目標(biāo)RAID陣列分配數(shù)量不等的可用Block個(gè)數(shù)，本實(shí)施例不進(jìn)行特別限定。
[0086]在本實(shí)施例中，創(chuàng)建完成的寫緩存，在RAID陣列正常運(yùn)行時(shí)，默認(rèn)為禁用狀態(tài)，在RAID陣列失效時(shí)自動(dòng)啟用。當(dāng)寫緩存啟用后，對(duì)于針對(duì)失效RAID陣列的外部讀寫10請(qǐng)求，都由寫緩存進(jìn)行處理。
[0087]寫緩存首先根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)以及Iba地址，查找對(duì)應(yīng)的Block頭；具體地，當(dāng)寫緩存收到寫10請(qǐng)求后，首先根據(jù)該寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭，查到RAID頭后再根據(jù)該寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在與該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭。如果是首次寫入，Block頭中記錄的內(nèi)容均為空，無法查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，因此可以直接獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將本次寫入的數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，并在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)(即為根據(jù)讀10請(qǐng)求中目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找到的那個(gè)RAID頭的編號(hào))，并將所述第二 bitmap位圖中對(duì)應(yīng)bit位置位為I ;同時(shí)，將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址(即該寫10請(qǐng)求中的Iba地址)也記錄到該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中，以方便目標(biāo)RAID陣列由失效狀態(tài)恢復(fù)為正常狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)Block頭中記錄的Iba地址將已寫入數(shù)據(jù)回寫至目標(biāo)RAID陣列。
[0088]當(dāng)根據(jù)該寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)以及扇區(qū)地址查找Block頭時(shí)，如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，表明該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊之前已經(jīng)寫入了數(shù)據(jù)，于是直接將本次寫入的數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中。
[0089]值得說明的是，在向?qū)懢彺鎸懭霐?shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)獲取到一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊時(shí)，需要更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù),將所述可用Block個(gè)數(shù)減I。
[0090]進(jìn)一步地，當(dāng)寫緩存收到讀10請(qǐng)求后，首先根據(jù)收到的讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)以及Iba地址，在所述寫緩存中查找Block頭；具體地，當(dāng)寫緩存收到讀10請(qǐng)求后，首先根據(jù)該讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭，查到RAID頭后再根據(jù)該讀10請(qǐng)求中的Iba地址，在與該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0091]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖中對(duì)應(yīng)bit位已置位為1，表明該block頭對(duì)應(yīng)的block數(shù)據(jù)塊之前已寫入了數(shù)據(jù)，則直接讀取該數(shù)據(jù)；
[0092]當(dāng)然,如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭,或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖中對(duì)應(yīng)bit位置位為0，表明寫緩存中未記錄本次需要讀取的數(shù)據(jù)，于是從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果。由于此時(shí)所述目標(biāo)RAID陣列仍然處于失效狀態(tài)，因此直接返回讀取失敗。
[0093]在本實(shí)施例中，還可以在寫緩存中預(yù)留部分存儲(chǔ)空間作為各目標(biāo)RAID陣列的競(jìng)爭使用空間。對(duì)于競(jìng)爭使用空間，任一 RAID頭即使將可用Block全部用完(即RAID頭中記錄的可用Block個(gè)數(shù)為O)，如果競(jìng)爭使用空間還存在空Block數(shù)據(jù)塊，那么該RAID頭仍然可以使用競(jìng)爭使用空間中的空Block數(shù)據(jù)塊。對(duì)于競(jìng)爭使用空間的大小，用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)具體配置。在寫緩存中預(yù)留競(jìng)爭使用空間，可以使得在只有一個(gè)目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，使用更多的備份空間，從而最大化延長失效備份的備份時(shí)間，為維護(hù)人員提供更長的故障排查時(shí)間。
[0094]在本實(shí)施例中，在目標(biāo)RAID陣列失效啟用寫緩存的同時(shí)，此時(shí)維護(hù)人員可盡快去現(xiàn)場(chǎng)排查問題，重新恢復(fù)陣列。例如，對(duì)于硬盤轉(zhuǎn)接板故障，或者DEU框SAS連線松動(dòng)等磁盤本身并沒有問題的故障，維護(hù)人員可以通過轉(zhuǎn)接板或者SAS連線的更換恢復(fù)陣列。
[0095]當(dāng)失效的目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)后，自動(dòng)觸發(fā)寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)向該目標(biāo)RAID陣列進(jìn)行回寫，并在寫緩存中的已寫入數(shù)據(jù)全部回寫完成后，自動(dòng)禁用寫緩存。
[0096]在本實(shí)施例中，寫緩存在進(jìn)行回寫時(shí)，由于Block頭中已記錄了對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊在所述目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址，因此可以根據(jù)該Iba地址，將已寫入數(shù)據(jù)按寫入順序回寫至目標(biāo)RAID陣列。比如說,可以將該Iba地址換算成pba地址(physics blockaddress，物理區(qū)塊地址)，然后根據(jù)換算出的pba地址將回寫的數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)的物理塊。其中，將該Iba地址換算成pba地址的具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再詳述。
[0097]在本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)回寫期間，新的寫10將不再由寫緩存處理，新寫入的數(shù)據(jù)將直接寫入恢復(fù)后的目標(biāo)RAID陣列。然而，由于寫緩存在回寫期間，目標(biāo)RAID陣列上的部分有效數(shù)據(jù)仍然在寫緩存中，因此在回寫期間的讀10請(qǐng)求還是先由寫緩存處理，當(dāng)從寫緩存讀取數(shù)據(jù)時(shí)未命中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，再從目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
[0098]當(dāng)然，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，寫緩存也可以在目標(biāo)RAID陣列正常時(shí)就啟用，將該目標(biāo)RAID陣列已寫入數(shù)據(jù)同步地寫入寫緩存，從而即使該目標(biāo)RAID陣列失效是因?yàn)橛脖P故障導(dǎo)致的，目標(biāo)RAID陣列本地?cái)?shù)據(jù)也不會(huì)全部丟失。例如，對(duì)于視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，錄像寫入之前需要讀取錄像索引數(shù)據(jù)，因此可以在RAID陣列正常時(shí)啟用寫緩存，將索引數(shù)據(jù)提前進(jìn)行備份，從而使得RAID陣列失效時(shí)，也能正常的讀取錄像索引數(shù)據(jù)。
[0099]通過以上描述可知，本發(fā)明通過創(chuàng)建寫緩存，可以使用少量的存儲(chǔ)空間可同時(shí)為多個(gè)RAID陣列提供失效備份，減低了硬件成本；而且，由于所述寫緩存在RAID陣列失效時(shí)才啟用，可以有效的區(qū)分出陣列失效期間寫入的數(shù)據(jù)，并且由于在RAID陣列失效再恢復(fù)時(shí)，只回寫失效期間寫入的數(shù)據(jù)，從而顯著降低了對(duì)業(yè)務(wù)的性能影響。該方案尤其適用于因非磁盤故障而導(dǎo)致的RAID陣列失效的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。
[0100]請(qǐng)參見圖6，本發(fā)明還提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份裝置60，應(yīng)用于RAID陣列，所述裝置60包括:
[0101]創(chuàng)建模塊601，用于為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用；
[0102]讀寫模塊602，用于在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫1命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀1命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)；
[0103]回寫模塊603，用于在所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
[0104]在本實(shí)施例中，所述回寫模塊603進(jìn)一步用于:
[0105]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行寫1命令，則將該寫1命令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入所述目標(biāo)RAID陣列；
[0106]所述讀寫模塊602進(jìn)一步用于:
[0107]在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行讀1命令，則根據(jù)待讀取的數(shù)據(jù)信息從所述寫緩存中或者從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
[0108]在本實(shí)施例中，所述寫緩存的存儲(chǔ)空間被劃分為全局頭、RAID頭、Block頭以及Block數(shù)據(jù)區(qū)；
[0109]所述全局頭，包括寫緩存存儲(chǔ)空間的大小以及記錄各RAID頭是否已被分配的第一 bitmap 位圖；
[0110]所述RAID頭，根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列，并記錄該目標(biāo)RAID陣列信息；所述目標(biāo)RAID陣列信息包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)、Block大小以及可用Block個(gè)數(shù)；
[0111]所述Block頭,每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊,并分別記錄所述Block數(shù)據(jù)塊所屬RAID頭編號(hào)、該Block數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖；
[0112]所述Block數(shù)據(jù)區(qū)，包括若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，所述Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。
[0113]在本實(shí)施例中，所述創(chuàng)建模塊601進(jìn)一步用于:
[0114]根據(jù)所述第一 bitmap位圖，為所述目標(biāo)RAID陣列分配一個(gè)未使用的RAID頭；
[0115]將所述目標(biāo)RAID陣列信息以及為所述目標(biāo)RAID陣列分配的可用Block個(gè)數(shù)記錄到對(duì)應(yīng)的RAID頭中。
[0116]在本實(shí)施例中，所述讀寫模塊602進(jìn)一步用于:
[0117]根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0118]根據(jù)所述寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0119]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，將數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中；
[0120]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，則獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，同時(shí)在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)，在所述第二 bitmap位圖中記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址記錄到該Block頭中；
[0121]其中，當(dāng)獲取到一個(gè)空數(shù)據(jù)塊時(shí),更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù)。
[0122]在本實(shí)施例中，所述讀寫模塊602進(jìn)一步用于:
[0123]根據(jù)收到的讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；
[0124]根據(jù)所述讀10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；
[0125]如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入了數(shù)據(jù)，則讀取該數(shù)據(jù)；
[0126]如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭,或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊未寫入數(shù)據(jù)，從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果O
[0127]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。上述發(fā)明實(shí)施例編號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0128]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份方法，應(yīng)用于RAID陣列，其特征在于，所述方法包括: 為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用； 當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫1命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀1命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)； 當(dāng)所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行寫1命令，則將該寫1命令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入所述目標(biāo)RAID陣列； 在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行讀1命令，則根據(jù)待讀取的數(shù)據(jù)信息從所述寫緩存中或者從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述寫緩存的存儲(chǔ)空間被劃分為全局頭、RAID頭、Block頭以及Block數(shù)據(jù)區(qū)； 所述全局頭，記錄寫緩存存儲(chǔ)空間的大小以及各RAID頭是否已被分配的第一 bitmap位圖； 所述RAID頭，根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列，并記錄該目標(biāo)RAID陣列信息；所述目標(biāo)RAID陣列信息包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)、Block大小以及可用Block個(gè)數(shù)； 所述Block頭，每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊,并分別記錄所述Block數(shù)據(jù)塊所屬RAID頭編號(hào)、該Block數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖； 所述Block數(shù)據(jù)區(qū)，包括若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，所述Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存包括: 根據(jù)所述第一 bitmap位圖，為所述目標(biāo)RAID陣列分配一個(gè)未使用的RAID頭； 將所述目標(biāo)RAID陣列信息以及為所述目標(biāo)RAID陣列分配的可用Block個(gè)數(shù)記錄到對(duì)應(yīng)的RAID頭中。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存包括: 根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭；根據(jù)所述寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，將數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中；如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，則獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，同時(shí)在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)，在所述第二bitmap位圖中記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址記錄到該Block頭中； 其中當(dāng)獲取到一個(gè)空數(shù)據(jù)塊時(shí)，更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)包括: 根據(jù)收到的讀10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭； 根據(jù)所述讀1請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭,并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入了數(shù)據(jù)，則讀取該數(shù)據(jù)； 如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊未寫入數(shù)據(jù)，從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果O
7.一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份裝置，應(yīng)用于RAID陣列，其特征在于，所述裝置包括: 創(chuàng)建模塊，用于為目標(biāo)RAID陣列創(chuàng)建寫緩存；其中，所述寫緩存在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)啟用； 讀寫模塊，用于在所述目標(biāo)RAID陣列失效時(shí)，在執(zhí)行寫1命令時(shí)將寫入所述目標(biāo)RAID陣列的數(shù)據(jù)寫入所述寫緩存，在執(zhí)行讀1命令時(shí)從所述寫緩存中讀取數(shù)據(jù)； 回寫模塊，用于在所述目標(biāo)RAID陣列恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述寫緩存將已寫入數(shù)據(jù)回寫至所述目標(biāo)RAID陣列，并在回寫完成時(shí)禁用所述寫緩存。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述回寫模塊進(jìn)一步用于: 在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行寫1命令，則將該寫1命令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入所述目標(biāo)RAID陣列； 所述讀寫模塊進(jìn)一步用于: 在所述回寫過程中，如果需要執(zhí)行讀10命令，則根據(jù)待讀取的數(shù)據(jù)信息從所述寫緩存中或者從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述寫緩存的存儲(chǔ)空間被劃分為全局頭、RAID頭、Block頭以及Block數(shù)據(jù)區(qū)； 所述全局頭，包括寫緩存存儲(chǔ)空間的大小以及記錄各RAID頭是否已被分配的第一bitmap 位圖； 所述RAID頭，根據(jù)使用寫緩存進(jìn)行失效備份的目標(biāo)RAID陣列個(gè)數(shù)被劃分為若干子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)RAID陣列，并記錄該目標(biāo)RAID陣列信息；所述目標(biāo)RAID陣列信息包括所述目標(biāo)RAID陣列的陣列編號(hào)、Block大小以及可用Block個(gè)數(shù)； 所述Block頭，每個(gè)Block頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Block數(shù)據(jù)塊,并分別記錄所述Block數(shù)據(jù)塊所屬RAID頭編號(hào)、該Block數(shù)據(jù)塊在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址以及記錄該Block數(shù)據(jù)塊是否已寫入數(shù)據(jù)的第二 bitmap位圖； 所述Block數(shù)據(jù)區(qū)，包括若干個(gè)Block數(shù)據(jù)塊，所述Block數(shù)據(jù)塊的大小為所述RAID頭中記錄的所述Block大小。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述創(chuàng)建模塊進(jìn)一步用于: 根據(jù)所述第一 bitmap位圖，為所述目標(biāo)RAID陣列分配一個(gè)未使用的RAID頭； 將所述目標(biāo)RAID陣列信息以及為所述目標(biāo)RAID陣列分配的可用Block個(gè)數(shù)記錄到對(duì)應(yīng)的RAID頭中。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述讀寫模塊進(jìn)一步用于: 根據(jù)收到的寫10請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭； 根據(jù)所述寫10請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭； 如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，將數(shù)據(jù)寫入該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊中； 如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，則獲取一個(gè)空Block數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)寫入該空Block數(shù)據(jù)塊中，同時(shí)在該空Block數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的Block頭中記錄所屬RAID頭的編號(hào)，在所述第二bitmap位圖中記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)在目標(biāo)RAID陣列中的Iba地址記錄到該Block頭中； 其中，當(dāng)獲取到一個(gè)空數(shù)據(jù)塊時(shí)，更新對(duì)應(yīng)的RAID頭中記錄的所述可用Block個(gè)數(shù)。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述讀寫模塊進(jìn)一步用于: 根據(jù)收到的讀1請(qǐng)求中的目標(biāo)RAID陣列編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的RAID頭； 根據(jù)所述讀1請(qǐng)求中的Iba地址，在該RAID頭對(duì)應(yīng)的Block頭中查找Block頭；如果查找到了對(duì)應(yīng)的Block頭，并且該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊已寫入了數(shù)據(jù)，則讀取該數(shù)據(jù)； 如果未查找到對(duì)應(yīng)的Block頭，或者該Block頭中的所述第二 bitmap位圖記錄該Block頭對(duì)應(yīng)的Block數(shù)據(jù)塊未寫入數(shù)據(jù)，從所述目標(biāo)RAID陣列中讀取數(shù)據(jù)，并返回讀取結(jié)果O
【文檔編號(hào)】G06F12/08GK104166601SQ201410401367
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】余麗, 許勇 申請(qǐng)人:浙江宇視科技有限公司