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Raid調(diào)查器的制造方法

文檔序號:8491699閱讀:516來源:國知局
Raid調(diào)查器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及調(diào)查數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的潛在錯誤的系統(tǒng)和方法。特別地,本公開涉及在磁盤失效之前調(diào)查數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)或其他信息處理系統(tǒng)的潛在錯誤的系統(tǒng)和方法,從而改進了容錯性。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息價值和使用的持續(xù)增長,個人和商務(wù)都在探尋更多的處理和存儲信息的方法。用戶可用的一種選擇是信息處理系統(tǒng)。信息處理系統(tǒng)通常處理、編譯、存儲和/或傳送用于商務(wù)、個人或其他用途的信息或數(shù)據(jù),從而允許用戶利用該信息的價值。由于技術(shù)和信息處理需求和要求因不同用戶或應(yīng)用而變化,所以信息處理系統(tǒng)還可以隨著以下情況而變化:處理什么樣的信息,如何處理信息,處理、存儲或傳遞多少信息,以及可以多快和多高效地處理、存儲或傳遞信息。信息處理系統(tǒng)的多樣性允許信息處理系統(tǒng)可以是一般的信息處理系統(tǒng),也可以是針對特定用戶或特定用途而配置的信息處理系統(tǒng),所述特定用途例如是金融業(yè)務(wù)處理、航班預(yù)約、企業(yè)數(shù)據(jù)存儲或全球通信。另外,信息處理系統(tǒng)可以包括各種被設(shè)置用來處理、存儲和傳送信息的硬件和軟件部件,且可以包括一個或多個計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
[0003]許多信息處理系統(tǒng)尤其是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中持續(xù)關(guān)注的問題是數(shù)據(jù)可靠性。當(dāng)然,已經(jīng)開發(fā)了許多解決方案來增加數(shù)據(jù)可靠性,包括例如利用RAID(獨立磁盤冗余陣列)系統(tǒng),RAID系統(tǒng)通?;谄谕蛐枨蟮娜萘俊⑷哂嗪托阅芩絹韺⒍鄠€磁盤組合到邏輯單元中,其中數(shù)據(jù)被分布在稱為RAID級(RAID level)的若干路徑之一中的磁盤之間。請見1988年加利福尼亞伯克利大學(xué)的David A.Patterson、Garth Gibson和Randy H.Katz的文章“ACase for Redundant Arrays of Inexpensive Diste (RAID),,。RAID 技術(shù)已經(jīng)一般性地增加了數(shù)據(jù)可靠性。
[0004]盡管如此,仍然存在著要失效的磁盤能夠使得用戶數(shù)據(jù)處于不可恢復(fù)狀態(tài)的若干狀況。例如,在一個單冗余RAID例子中,特定的磁盤可能累積太多的錯誤恢復(fù)嘗試并因此觸發(fā)重構(gòu)以將每個RAID擴展區(qū)(extent)從要失效的磁盤迀移到備份磁盤。同時,在擴展區(qū)正在重構(gòu)時,重構(gòu)條(rebuilding stripe)中另一磁盤的數(shù)據(jù)會因潛在錯誤(即,非顯而易見的錯誤)而變得不可讀,因為被寫入?yún)^(qū)塊中的數(shù)據(jù)不是可讀的。然而,對該數(shù)據(jù)的讀取是需要的,以便重建正在被重構(gòu)的磁盤的數(shù)據(jù),因此重構(gòu)不能繼續(xù),使得用戶的數(shù)據(jù)處于不可恢復(fù)狀態(tài)中。
[0005]已經(jīng)引入數(shù)據(jù)清理(data scrubbing)作為RAID控制器周期性地讀取并檢查RAID陣列中的所有區(qū)塊以在這些區(qū)塊被使用之前檢測壞區(qū)塊的方式。然而,傳統(tǒng)的RAID清理并沒有足夠快地檢測潛在錯誤以便明顯地改進數(shù)據(jù)可靠性。傳統(tǒng)RAID清理操作在某一時間對單個RAID設(shè)備起作用并對RAID邏輯區(qū)塊地址起作用,而非“垂直地”也即概念地說對磁盤或磁盤擴展區(qū)起作用。作為通過RAID設(shè)備上的條進行的清理過程,其向與RAID設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所有磁盤發(fā)送輸入/輸出(I/O)。在特定磁盤受到懷疑的情況中,其讀取RAID設(shè)備的所有其他磁盤,這在可疑磁盤處于即將失效風(fēng)險中時浪費了寶貴的時間。另外,在具有多個磁盤層級(tier)的系統(tǒng)中,傳統(tǒng)RAID清理操作沒有針對磁盤類型(諸如具有更高失效趨勢的那些磁盤)劃分優(yōu)先順序。例如,如果更低、不太昂貴存儲層級中的磁盤相比于其他相對更昂貴存儲層級中的磁盤而言相對更經(jīng)常地被懷疑失效,則花費時間清理更高、相對更昂貴存儲層級中的磁盤在本質(zhì)上是浪費的。
[0006]鑒于前面所述,如果懷疑磁盤處于失效風(fēng)險中,則在那個磁盤性能惡化以需要替換之前獲悉那個磁盤上所有擴展區(qū)的關(guān)聯(lián)RAID條都是可讀的以便重建駐留在要失效磁盤上的所有數(shù)據(jù)或盡可能多的數(shù)據(jù)會是非常有用的。通過采用傳統(tǒng)RAID清理操作,通常沒有方法來快速而高效地確定與存儲層級中的所有磁盤相關(guān)聯(lián)的所有RAID設(shè)備上的該缺席的啟動清理。然而,在與存儲層級中的所有磁盤相關(guān)聯(lián)的所有RAID設(shè)備上啟動清理是太慢并消耗太多的資源。圖1中提供了該問題的特定示例,其中圖1示出了顯示了 10個分離磁盤的示例性數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)100,其中簡化起見在附圖中垂直地示出了僅“磁盤X” 102,磁盤X102被完全示出并被標(biāo)記以便于討論。如圖1所示,數(shù)據(jù)分布在三個RAID配置下的10個所示磁盤中:RAID 5遍布5個擴展區(qū);RAID 10遍布2個擴展區(qū);以及RAID 6遍布6個擴展區(qū)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的,擴展區(qū)和RAID條數(shù)據(jù)的實際物理配置和布局將典型地依賴于若干因素;因此,圖1僅是出于討論目的的概念性示例。假設(shè)磁盤X將失效或者將以其他方式返回太多的明顯錯誤。為了確定磁盤X上的所有數(shù)據(jù)是否能夠利用傳統(tǒng)清理操作進行重建,全部RAID 5、RAID 10和RAID6設(shè)備將需要被清理。然而,如果存在著一種系統(tǒng)和方法來讀取或調(diào)查該圖中所示的僅水平條中包含的信息,則該決定能夠更高效地做出?,F(xiàn)在,假設(shè)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)100包括明顯比僅所示10個磁盤更多數(shù)量的磁盤,例如90個額外的磁盤,并且數(shù)據(jù)也是類似進行分布;這種新穎系統(tǒng)和方法的效率將明顯增加。
[0007]因此,傳統(tǒng)RAID清理操作不足以確定與要失效磁盤上的所有擴展區(qū)的相關(guān)聯(lián)RAID條有關(guān)的期望信息。本領(lǐng)域中需要一種改進的方法來確定磁盤或磁盤擴展區(qū)級處的該信息。更一般地,本領(lǐng)域中需要一種系統(tǒng)和方法來調(diào)查數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的潛在錯誤,并特別地,需要一種系統(tǒng)和方法來在磁盤失效之前調(diào)查數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)或其他信息處理系統(tǒng)的潛在錯誤,從而改進容錯性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個實施方式中,本公開涉及一種在數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的將要失效的磁盤于失效之前調(diào)查該數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的潛在錯誤并恢復(fù)重建該將要失效的磁盤的數(shù)據(jù)所使用的不可讀數(shù)據(jù)的方法,其中該數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)提供多個磁盤的存儲摘要。該方法包括:確定多個磁盤中的磁盤達到被識別為將要失效的磁盤的閾值,并在將要失效的磁盤于失效之前調(diào)查多個磁盤中的其他磁盤上的至少一部分?jǐn)?shù)據(jù)以識別具有潛在錯誤的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。該方法還包括至少部分地利用存儲在將要失效的磁盤上的數(shù)據(jù)來重建已識別的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。在一些實施方式中,調(diào)查可以包括識別將要失效的磁盤上的RAID擴展區(qū),識別RAID條中多個磁盤中的剩余磁盤上與在將要失效的磁盤上識別的RAID擴展區(qū)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域,并執(zhí)行讀取操作以識別具有潛在錯誤的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。調(diào)查可以依賴于將要失效的磁盤的識別而自動發(fā)起,或者可以基于用戶請求而被發(fā)起。在一些實施方式中,確定磁盤將將要失效的可以基于與磁盤有關(guān)的信息和/或磁盤的使用來執(zhí)行。另外,確定磁盤將將要失效的可以自動執(zhí)行。在進一步的實施方式中,確定磁盤將將要失效的可以包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)來跟蹤磁盤的錯誤,并在已跟蹤錯誤的數(shù)量達到閾值數(shù)量的錯誤時將磁盤識別為將將要失效的。將要失效的的磁盤可以被移除和替換;將要失效的的磁盤的數(shù)據(jù)可以之后利用來自多個磁盤中的剩余磁盤的數(shù)據(jù)被重建在替換磁盤上。在一些實施方式中,重建的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以被再次調(diào)查,以確認(rèn)成功校正了潛在錯誤。
[0009]在另一實施方式中,本公開涉及信息處理系統(tǒng)。該信息處理系統(tǒng)可以包括磁盤控制器和用于提供多個磁盤的存儲摘要的數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)。磁盤控制器可以具有訪問數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的權(quán)限,并且被配置成:確定多個磁盤中的磁盤是否達到被識別為將要失效的磁盤的閾值;在將要失效的磁盤于失效之前,調(diào)查多個磁盤中的剩余磁盤上的至少一部分?jǐn)?shù)據(jù)以識別具有潛在錯誤的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域;以及至少部分地利用將要失效的磁盤上存儲的數(shù)據(jù)來重建已識別的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。
[0010]在另一實施方式中,本公開涉及一種在數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的將要失效的磁盤于失效之前調(diào)查該數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的潛在錯誤并恢復(fù)重建該將要失效的磁盤的數(shù)據(jù)所使用的不可讀數(shù)據(jù)。該方法可以包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)來自動跟蹤數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)的多個磁盤的錯誤并在該磁盤的已
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