專利名稱：一種處理raid5壞扇區(qū)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機系統(tǒng)及存儲領(lǐng)域，具體涉及一種RAID5壞扇區(qū)處理的方法。
背景技術(shù)：
對于具有冗余校驗信息的RAID5系統(tǒng)，容錯功能已成為磁盤陣列最受青睞的特性，為了加強容錯的功能以及使系統(tǒng)在磁盤故障的情況下能迅速的重建數(shù)據(jù)，以維持系統(tǒng)的性能，一般的磁盤陣列系統(tǒng)都可使用熱備份的功能，所謂熱備份是在建立磁盤陣列系統(tǒng)的時候，將其中一磁盤指定為后備磁盤，此一磁盤在平常并不操作，但若陣列中某一磁盤發(fā)生故障時，磁盤陣列即以后備磁盤取代故障磁盤，并自動將故障磁盤的數(shù)據(jù)重建在后備磁盤之上。RAID5系統(tǒng)是只允許有一塊盤失效，當有第二塊盤失效的時候，整個磁盤陣列就失效了。但是，有的磁盤失效是有少量磁盤壞扇區(qū)引起的，因為少量壞扇區(qū)而放棄的話，這個損失有些大。因為幾乎所有的硬盤都有一些壞扇區(qū)，壞扇區(qū)是計算機硬盤中無法寫入數(shù)據(jù)的地方。對于單盤的壞扇區(qū)處理是有Bad Sector Remapping機制，所謂Bad Sector Remapping，就是將壞扇區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到另一個位置，將來所有對原先壞扇區(qū)的訪問今后都會重新定向到新的位置。但是磁盤用做BSR的空間并不多。另外，如果一個條帶有一塊壞扇區(qū)，是可以做BSR的，但是如果一個條帶中有兩塊盤存在壞扇區(qū)的話，是不能做BSR的，磁陣可能就會因為存在的幾個壞扇區(qū)而失效。如果其它的扇區(qū)是正常的話，這個損失是不正常的。這些少量的壞扇區(qū)完全可以跳過不用。本發(fā)明是在條帶上有一個或者多個壞扇區(qū)的話，就把這個條帶的數(shù)據(jù)重新寫到一個預(yù)留區(qū)域。同時也放棄只有單個盤有壞扇區(qū)時的BSR機制，一個或者多個壞扇區(qū)都按照重新的映射去處理。對于大容量的磁盤，預(yù)留這些區(qū)域不會帶來太大空間的損失，反而能增加可靠性。為了加快出現(xiàn)失效盤的修復(fù)，當某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目的時候，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，大大加強了磁盤陣列的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理RAID5壞扇區(qū)的方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，是在寫數(shù)據(jù)過程中，把出現(xiàn)壞扇區(qū)的條帶轉(zhuǎn)移到一個預(yù)留區(qū)域，避免因為磁盤存在的少量壞扇區(qū)而影響了磁盤陣列的使用，當某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目的時候，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，以此加強磁盤陣列的可靠性，步驟如下
1)首先要建立一個扇區(qū)映射表格，表格的每一項包含原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號，這個表格可以放到磁盤預(yù)留空間，使用的時候放到內(nèi)存中即可，另外，還需有個計數(shù)器 remap記錄有多少個條帶完成了映射；
2)當有扇區(qū)寫錯誤的時候，計數(shù)器remap記錄是哪個磁盤出現(xiàn)的壞扇區(qū)，并增加該盤的壞扇區(qū)統(tǒng)計計數(shù)，不管該條帶之前是否有已經(jīng)寫過的數(shù)據(jù)，都要讓這個條帶重新寫，做好標記，寫到預(yù)留空間，在扇區(qū)映射表格里填上原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號，預(yù)留空間是按照時間先后順序排序?qū)懭氲?，每寫一次預(yù)留空間就把計數(shù)器remap記錄位置加1，當計數(shù)器 remap記錄到達一定數(shù)目的時候就報警，提示用戶做相應(yīng)的處理；
3)當有多個這樣的連續(xù)的條帶出現(xiàn)壞扇區(qū)的時候，就說明這一片大的區(qū)域都是受到損壞，那么其后的一片區(qū)域就放棄不用，再有寫的時候，就跳過這個區(qū)域，但是，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還是有壞扇區(qū)的話，就再擴大這個區(qū)域，擴大的范圍要比第一次的大，跳過這個重新擴大的區(qū)域，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶沒有壞扇區(qū)的話，就正常寫入數(shù)據(jù)，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還有壞扇區(qū)的話，就不再擴大，這個時候產(chǎn)生報警，不再進行寫入，然后，查看是哪個盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多，替換壞扇區(qū)數(shù)目過多的磁盤；
4)如果新映射的位置也有壞扇區(qū)的話，就再重新找個位置映射，如果還有壞扇區(qū)的話， 就提示更換磁盤；
5)當某一塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多的時候，就宣告這塊盤失效，把這塊盤踢出陣列，在添加熱備盤進行修復(fù)時，對于完成映射的原扇區(qū)和新扇區(qū)要做特殊處理，其它的正常扇區(qū)直接計算寫入即可，對于只是因為被踢出的這一塊磁盤出現(xiàn)壞扇區(qū)引起映射的條帶，恢復(fù)原來的扇區(qū)，對于新扇區(qū)不恢復(fù)，并刪除在映射表格的記錄，而對于是因為有其它磁盤存在壞扇區(qū)引起的映射的條帶，不恢復(fù)原來的扇區(qū)，只恢復(fù)新映射之后的扇區(qū)就即可；
6)為了加快修復(fù)，在某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目，但還沒到宣告失效的數(shù)目，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，因為這塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目最多，最后宣告失效的概率最大，如果是這塊盤最后失效，添加對應(yīng)的熱備盤，寫過的數(shù)據(jù)就不用恢復(fù)了，減少了修復(fù)的時間，如果是另一塊盤最后達到宣告失效的數(shù)值，當熱備盤足夠時，就找另一個熱備盤進行修復(fù)，保留原來寫入數(shù)據(jù)的熱備盤，雖然那塊盤沒有宣告失效，但已經(jīng)過了警戒線，依然有失效的可能，所以，保留與之對應(yīng)的熱備盤，為之后的可靠性做了保障，當然，用戶也會在那塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過了警戒線但還沒到宣告失效的時候，提前換出；
7)當對一個條帶讀或者再次寫操作的時候，如果報錯，查找在表格中是否有這個條帶存在，如果有的話，直接讀取或者再次寫入，如果沒有的話，說明該錯誤是上次寫入之后才發(fā)生的損壞，這個情況下就看是幾塊盤存在壞扇區(qū)了，如果只是一塊盤存在壞扇區(qū)，那么這個壞扇區(qū)的數(shù)據(jù)是要通過計算得到的，添加熱備盤進行替換恢復(fù)即可，如果是多個磁盤存在壞扇區(qū)，這部分的數(shù)據(jù)就會丟失，這個時候停止寫數(shù)據(jù)，記錄條帶以及扇區(qū)的位置，對其它位置的數(shù)據(jù)保存，讓少量位置數(shù)據(jù)的損壞和丟失，不影響其它位置的數(shù)據(jù)的正確性。本發(fā)明的有益效果是這個方法對壞扇區(qū)做了多方面的處理，在一個條帶中有多塊盤存在壞扇區(qū)的時候有很好的作用，可以避免因為少量的扇區(qū)而讓整個磁盤陣列失效。 當壞扇區(qū)過多的時候，才宣告失效，并能在失效之前做一些準備工作，大大增加了整個磁盤陣列的可靠性。


附圖1磁盤數(shù)據(jù)布局示意圖； 附圖2存在壞扇區(qū)的寫流程圖； 附圖3存在壞扇區(qū)的讀流程圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。處理步驟如下首先要建立一個扇區(qū)映射表格，表格的每一項包含原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號，這個表格可以放到磁盤預(yù)留空間，使用的時候放到內(nèi)存就可以了。另外， 還有個計數(shù)器remap記錄有多少個條帶完成了映射。當有扇區(qū)寫錯誤的時候，記錄是哪個磁盤出現(xiàn)的壞扇區(qū)，并增加該盤的壞扇區(qū)統(tǒng)計計數(shù)。不管該條帶之前是否有已經(jīng)寫過的數(shù)據(jù)，都要讓這個條帶重新寫，做好標記，寫到預(yù)留空間，在扇區(qū)映射表格里填上原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號。預(yù)留空間是按照時間先后順序排序?qū)懭氲摹Ｃ繉懸淮晤A(yù)留空間就把remap位置加1，當remap到達一定數(shù)目的時候就報警，提示用戶做相應(yīng)的處理。當有多個這樣的連續(xù)的條帶出現(xiàn)壞扇區(qū)的時候，就說明這一片大的區(qū)域都是受到損壞，那么其后的一片區(qū)域就放棄不用，再有寫的時候，就跳過這個區(qū)域，但如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還是有壞扇區(qū)的話，就再擴大這個區(qū)域，擴大的范圍要比第一次的大，跳過這個重新擴大的區(qū)域，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶沒有壞扇區(qū)的話，就正常寫入數(shù)據(jù)。如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還有壞扇區(qū)的話，就不再擴大，這個時候產(chǎn)生報警，不再進行寫入。然后，查看是哪個盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多，替換壞扇區(qū)數(shù)目過多的磁盤。如果新映射的位置也有壞扇區(qū)的話，就再重新找個位置映射，如果還有壞扇區(qū)的話，就提示更換磁盤。當某一塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多的時候，就宣告這塊盤失效，把這塊盤踢出陣列，在添加熱備盤進行修復(fù)時，對于完成映射的原扇區(qū)和新扇區(qū)要做特殊處理，其它的正常扇區(qū)直接計算寫入就可以。對于只是因為被踢出的這一塊磁盤出現(xiàn)壞扇區(qū)引起映射的條帶，恢復(fù)原來的扇區(qū)，對于新扇區(qū)不恢復(fù)，并刪除在映射表格的記錄。而對于是因為有其它磁盤存在壞扇區(qū)引起的映射的條帶，不恢復(fù)原來的扇區(qū)，只恢復(fù)新映射之后的扇區(qū)就可以了。為了加快修復(fù)，在某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目的時候(還沒到宣告失效的數(shù)目)，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去。因為這塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目最多，最后宣告失效的概率最大，如果是這塊盤最后失效，添加對應(yīng)的熱備盤，寫過的數(shù)據(jù)就不用恢復(fù)了，減少了修復(fù)的時間。如果是另一塊盤最后達到宣告失效的數(shù)值，當熱備盤足夠時，就找另一個熱備盤進行修復(fù)，保留原來寫入數(shù)據(jù)的熱備盤。雖然那塊盤沒有宣告失效， 但已經(jīng)過了警戒線，依然有失效的可能，所以，保留與之對應(yīng)的熱備盤，為之后的可靠性做了保障。當然，用戶也可以在那塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過了警戒線但還沒到宣告失效的時候，提前換出。當對一個條帶讀或者再次寫操作的時候，如果報錯，查找在表格中是否有這個條帶存在，如果有的話，直接讀取，或者再次寫入。如果沒有的話，說明該錯誤是上次寫入之后才發(fā)生的損壞，這個情況下就看是幾塊盤存在壞扇區(qū)了，如果只是一塊盤存在壞扇區(qū)，那么這個壞扇區(qū)的數(shù)據(jù)是可以通過計算得到的，添加熱備盤進行替換恢復(fù)就可以了。如果是多個磁盤存在壞扇區(qū)，這部分的數(shù)據(jù)就會丟失，這個時候停止寫數(shù)據(jù)，記錄條帶以及扇區(qū)的位置，對其它位置的數(shù)據(jù)保存，讓少量位置數(shù)據(jù)的損壞和丟失，不影響其它位置的數(shù)據(jù)的正確性。這個方法對壞扇區(qū)做了多方面的處理，在一個條帶中有多塊盤存在壞扇區(qū)的時候有很好的作用，可以避免因為少量的扇區(qū)而讓整個磁盤陣列失效。當壞扇區(qū)過多的時候，才宣告失效，并能在失效之前做一些準備工作，大大增加了整個磁盤陣列的可靠性。
除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種處理RAID5壞扇區(qū)的方法，其特征在于是在寫數(shù)據(jù)過程中，把出現(xiàn)壞扇區(qū)的條帶轉(zhuǎn)移到一個預(yù)留區(qū)域，避免因為磁盤存在的少量壞扇區(qū)而影響了磁盤陣列的使用，當某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目的時候，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，以此加強磁盤陣列的可靠性，步驟如下1)首先要建立一個扇區(qū)映射表格，表格的每一項包含原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號，這個表格可以放到磁盤預(yù)留空間，使用的時候放到內(nèi)存中即可，另外，還需有個計數(shù)器 remap記錄有多少個條帶完成了映射；2)當有扇區(qū)寫錯誤的時候，計數(shù)器remap記錄是哪個磁盤出現(xiàn)的壞扇區(qū)，并增加該盤的壞扇區(qū)統(tǒng)計計數(shù)，不管該條帶之前是否有已經(jīng)寫過的數(shù)據(jù)，都要讓這個條帶重新寫，做好標記，寫到預(yù)留空間，在扇區(qū)映射表格里填上原來扇區(qū)號和新映射的扇區(qū)號，預(yù)留空間是按照時間先后順序排序?qū)懭氲模繉懸淮晤A(yù)留空間就把計數(shù)器remap記錄位置加1，當計數(shù)器 remap記錄到達一定數(shù)目的時候就報警，提示用戶做相應(yīng)的處理；3)當有多個這樣的連續(xù)的條帶出現(xiàn)壞扇區(qū)的時候，就說明這一片大的區(qū)域都是受到損壞，那么其后的一片區(qū)域就放棄不用，再有寫的時候，就跳過這個區(qū)域，但是，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還是有壞扇區(qū)的話，就再擴大這個區(qū)域，擴大的范圍要比第一次的大，跳過這個重新擴大的區(qū)域，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶沒有壞扇區(qū)的話，就正常寫入數(shù)據(jù)，如果緊挨著這個區(qū)域的條帶還有壞扇區(qū)的話，就不再擴大，這個時候產(chǎn)生報警，不再進行寫入，然后，查看是哪個盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多，替換壞扇區(qū)數(shù)目過多的磁盤；4)如果新映射的位置也有壞扇區(qū)的話，就再重新找個位置映射，如果還有壞扇區(qū)的話， 就提示更換磁盤；5)當某一塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過多的時候，就宣告這塊盤失效，把這塊盤踢出陣列，在添加熱備盤進行修復(fù)時，對于完成映射的原扇區(qū)和新扇區(qū)要做特殊處理，其它的正常扇區(qū)直接計算寫入即可，對于只是因為被踢出的這一塊磁盤出現(xiàn)壞扇區(qū)引起映射的條帶，恢復(fù)原來的扇區(qū)，對于新扇區(qū)不恢復(fù)，并刪除在映射表格的記錄，而對于是因為有其它磁盤存在壞扇區(qū)引起的映射的條帶，不恢復(fù)原來的扇區(qū)，只恢復(fù)新映射之后的扇區(qū)就即可；6)為了加快修復(fù)，在某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目，但還沒到宣告失效的數(shù)目，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，因為這塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目最多，最后宣告失效的概率最大，如果是這塊盤最后失效，添加對應(yīng)的熱備盤，寫過的數(shù)據(jù)就不用恢復(fù)了，減少了修復(fù)的時間，如果是另一塊盤最后達到宣告失效的數(shù)值，當熱備盤足夠時，就找另一個熱備盤進行修復(fù)，保留原來寫入數(shù)據(jù)的熱備盤，雖然那塊盤沒有宣告失效，但已經(jīng)過了警戒線，依然有失效的可能，所以，保留與之對應(yīng)的熱備盤，為之后的可靠性做了保障，當然，用戶也會在那塊盤的壞扇區(qū)數(shù)目過了警戒線但還沒到宣告失效的時候，提前換出；7)當對一個條帶讀或者再次寫操作的時候，如果報錯，查找在表格中是否有這個條帶存在，如果有的話，直接讀取或者再次寫入，如果沒有的話，說明該錯誤是上次寫入之后才發(fā)生的損壞，這個情況下就看是幾塊盤存在壞扇區(qū)了，如果只是一塊盤存在壞扇區(qū)，那么這個壞扇區(qū)的數(shù)據(jù)是要通過計算得到的，添加熱備盤進行替換恢復(fù)即可，如果是多個磁盤存在壞扇區(qū)，這部分的數(shù)據(jù)就會丟失，這個時候停止寫數(shù)據(jù)，記錄條帶以及扇區(qū)的位置，對其它位置的數(shù)據(jù)保存，讓少量位置數(shù)據(jù)的損壞和丟失，不影響其它位置的數(shù)據(jù)的正確性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理RAID5壞扇區(qū)的方法，是在寫數(shù)據(jù)過程中，把出現(xiàn)壞扇區(qū)的條帶轉(zhuǎn)移到一個預(yù)留區(qū)域，避免因為磁盤存在的少量壞扇區(qū)而影響了磁盤陣列的使用，當某一塊磁盤的壞扇區(qū)數(shù)量先達到一定警戒數(shù)目的時候，把這塊盤的一些數(shù)據(jù)先備份到熱備盤上去，以此加強磁盤陣列的可靠性。
文檔編號G06F3/06GK102508620SQ20111039250
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者古世磊, 施培任 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司