一种RAID阵列转换的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种ＲＡＩＤ阵列转换的方法，包括：ＲＡＩＤ控制器设置ＲＡＩＤ１镜像磁盘为源数据盘，所述ＲＡＩＤ１主磁盘提供在线业务读写；ＲＡＩＤ控制器将ＲＡＩＤ１镜像磁盘的数据作为源数据迁移到ＲＡＩＤ５阵列，且不对ＲＡＩＤ１主磁盘的数据进行迁移，预留ＲＡＩＤ１主磁盘对应的ＲＡＩＤ５阵列逻辑地址，ＲＡＩＤ控制器确定ＲＡＩＤ１镜像磁盘的数据迁移到ＲＡＩＤ５阵列完成后，对所述ＲＡＩＤ１主磁盘物理地址与所述预留的ＲＡＩＤ５阵列逻辑地址进行映射，根据所述映射关系对ＲＡＩＤ１主磁盘进行逻辑地址编址，完成阵列转换。因此，本发明专利技术可以不影响阵列的在线业务性能，并且可以加快ＲＡＩＤ阵列的转换速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种RAID阵列转换的方法及 装置。
技术介绍
RAID (Redundant Array of Independent Disks,独立》兹盘冗余阵列)作为 高性能、高可靠的存储技术，已经得到了广泛的应用。RAID将一系列单独的 磁盘以不同的方式组合起来，为 一个应用主机或主机集群提供一个逻辑磁盘。 RAID技术利用多个磁盘的组合扩大磁盘容量，并提高数据读写速度和安全 性，例如，当一块或多块》兹盘出现故障时，能够依靠其他》兹盘中的数据计算 出丢失的数据。RAID技术经过不断发展，现在已拥有了从RAIDO到RAID5的6种明 确标准级别的RAID。另夕卜，还有RAID6、 RAID7、 RAID10 ( RAID 1与RAID 0的组合)、RAID01 (RAID 0与RAID 1的组合)、RAID30 ( RAID 3与RAID 0的组合)、RAID50 (RAID 0与RAID 5的组合)等。其中RAID1阵列是镜^J兹盘阵列，由2块磁盘组成，如图1所示。其中 一块磁盘作为主》兹盘，另一块磁盘作为镜像磁盘，系统中的RAID控制器通 过I(输入)/0(输出)口向主磁盘和镜像磁盘写数据，当两块磁盘的数据都 写完后向RAID控制器发送确认消息，表示写操作结束；RAID控制器可以通 过主磁盘或镜像磁盘读取数据，当其中一块磁盘损坏时，可以从RAID1阵列 的另 一块磁盘上读出数据。虽然RAID1阵列可以对数据进行冗余保护，但是RAID1阵列的可用空间 利用率只有50%，并且RAID1阵列大小不能超过l个磁盘的空间大小，当存 储空间需求扩大，或者磁盘空间利用率需要提高时，可以应用RAID5阵列。在一个具有n个(例如5个，如图2所示)磁盘的RAID5阵列组织形式中，每n-l个block (数据块)产生一个Pn (奇偶校验块)，并且这n个块(n-l 个数据块和1个奇偶校验块)分别存储于不同的磁盘上。其中， 一个奇偶校 验块通过n-l个数据块按位异或获得， 一个奇偶校验块和计算出该奇偶校验块 的n-l个数据块称为奇偶校验组， 一个奇偶校验组中的任何块可以从该奇偶校 验组中其他块计算出来。因此，RAID5阵列的空间利用率为(n-l)/n，其中 n为磁盘数，随着磁盘数n的增加，RAID5阵列的空间利用率也会随之增大。 并且RAID5阵列是^"条带(Stripe)进行数据读写，条带是阵列的不同分区上 的位置相关的strip的集合，是组织不同分区上条块的单位。有时为了适应现实应用的需求，例如，提高磁盘利用率时，需要对RAID 阵列进行阵列间的转换，将原来的一种RAID (例如RAID1)级别，转换成另 外一种RAID (例如RAID5)级别，并且不损失任何数据内容。RAID阵列做 阵列转换有两种方式， 一种是将数据迁移到新磁盘组成的新阵列中，另一种 是将数据迁移到原RAID1 ^f兹盘和新磁盘组成的新阵列中，如图3所示。当RAID1阵列转换为RAID5阵列时，需要把RAID1阵列的所有数据全 部迁移到原RAID1》兹盘和新石兹盘组成的新RAID5阵列中的石兹盘上，如图4 所示，具体包括RAID控制器读出RAID1中的数据，依次写到原RAID1磁 盘和新磁盘组成的新RAID5阵列中。因为在阵列转换的过程中需要数据迁移，并且RAID阵列地址需要重新 计算，所以需要很长时间。若在阵列转换过程中对RAID1有数据读写时，需 要对RAID1的主磁盘和镜像磁盘都进行读写操作，由于有RAID1阵列到 RAID5阵列的数据迁移(无论从主磁盘还是镜像磁盘进行数据迁移)，读写操 作必须等待数据迁移完成后才能进行，会很大的影响在线业务的性能，并且 如果在阵列转换的过程中终止RAID阵列的数据迁移，无法恢复成原先的 RAID1阵列。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种RAID阵列转换的方法及装置，以不影响RAID阵列转 换过程中的在线业务性能。本专利技术提供了一种RAID阵列转换的方法，应用于包括RAID控制器、 RAID1主磁盘、RAID1镜傳"磁盘和新》兹盘的装置中，所述方法包4舌以下步骤所述RAID控制器设置所述RAID1镜像》兹盘为源数据盘，所述RAID1 主磁盘为提供在线业务读写的磁盘；所述RAID控制器将所述RAID1镜像磁盘的数据作为源数据迁移到 RAID5阵列，且不对所述RAID1主磁盘的数据进行迁移，预留RAID1主磁 盘对应的RAID5阵列逻辑地址；所述RAID控制器确定所述RAID1镜傳J兹盘的数据作为源数据迁移到 RAID5阵列完成后，对所述RAID1主^f兹盘物理地址与所述预留的RAID5阵 列逻辑地址进行映射，根据所述映射关系对RAID1主磁盘进行逻辑地址编址， 完成阵列转换。其中，在将所述RAID1镜像磁盘的数据迁移到RAID5阵列过程中，还包括所述RAID控制器对所述RAID1主磁盘和镜像磁盘进行异步镜像。 其中，所述对RAID1主磁盘和镜<|^兹盘进行异步镜像，具体包括 所述RAID控制器设置并维护数据修改逻辑地址表，所述数据修改逻辑地址表用于记录数据迁移过程中所述RAID1主磁盘中在线业务的变化数据； 所述RAID控制器检测到所述RAID主磁盘业务流量不会影响在线业务时，通过查找所述数据修改逻辑地址表，将所述RAID1主磁盘的变化数据同步到RAID5阵列。其中，所述通过查找所述数据修改逻辑地址表，将所述RAID1主磁盘的 变化数据同步到RAID5阵列，具体包括若所述变化数据对应的RAID1镜像磁盘中的数据已迁移到RAID5阵列 中，则将所述变化数据迁移到所述RAID5阵列中；若所述变化数据对应的RAID1镜{^磁盘中的数据还未同步到RAID5阵列 中，则将所述变化数据同步到所述RAID1镜傳"磁盘中。其中，所述对RAID1主磁盘物理地址与所述预留的RAID5阵列逻辑地址 进行映射，具体为所述主/f兹盘的物理地址与RAID5阵列逻辑地址L的映射关系为 主磁盘的物理地址=(n画l ) * (L% (m/ ( n画l ))) - ( L- ( m/ (n-l))) / ( m/ (n-l));其中，n为转换后的RAID阵列包含的磁盘数，L为编址的RAID条带数， m为RAID阵列总共的条带数；若根据上述公式算出主磁盘的物理地址的结果小于等于0，则 主磁盘的物理地址=(n-l) * (m/ (n-l)) - (L/ ( m/ (n-l)) -1)。本专利技术还提供了一种RAID阵列转换的装置，包括RAID控制器、RAID1 主磁盘、RAIDl镜^fl^兹盘和新磁盘，所述RAID控制器具体包括设置模块，用于设置所述RAID1镜像磁盘为源数据盘，所述RAID1主磁 盘为提供在线业务读写的磁盘；迁移模块，与所述设置模块连接，用于将所述RAID1镜像磁盘的数据作 为源数据迁移到RAID5阵列，且不对所述RAID1主磁盘的数据进行迁移，预 留RAID1主》兹盘对应的RAID5阵列逻辑地址；映射模块，与所述迁移模块连接，用于在确定所述RAID1镜像磁盘的数 据迁移到RAID5阵列完成后，对所述RAID1主^f兹盘中的物理地址与所述预留 的RAID5阵列逻辑地址进行映射，根据所述映射关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＲＡＩＤ阵列转换的方法，应用于包括ＲＡＩＤ控制器、ＲＡＩＤ１主磁盘、ＲＡＩＤ１镜像磁盘和新磁盘的装置中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：　所述ＲＡＩＤ控制器设置所述ＲＡＩＤ１镜像磁盘为源数据盘，所述ＲＡＩＤ１主磁盘为提供在线业务 读写的磁盘；　所述ＲＡＩＤ控制器将所述ＲＡＩＤ１镜像磁盘的数据作为源数据迁移到ＲＡＩＤ５阵列，且不对所述ＲＡＩＤ１主磁盘的数据进行迁移，预留ＲＡＩＤ１主磁盘对应的ＲＡＩＤ５阵列逻辑地址；　所述ＲＡＩＤ控制器确定所述ＲＡＩＤ１镜像 磁盘的数据迁移到ＲＡＩＤ５阵列完成后，对所述ＲＡＩＤ１主磁盘物理地址与所述预留的ＲＡＩＤ５阵列逻辑地址进行映射，根据所述映射关系对ＲＡＩＤ１主磁盘进行逻辑地址编址，完成阵列转换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑萍萍，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]