数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310747986.8(22)申请日 2023.06.25(71)申请人 苏州浪潮智能科技有限公司地址 215128 江苏省苏州市吴中经济开发区郭巷街道官浦路1号9幢(72)发明人 陈静静孙华锦李婧(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002专利代理师 杨明月(51)Int.Cl.G06F 11/14(2006.01)G06F 3/06(2006.01)(54)发明名称数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质(57)摘要本发明提供一种数据恢复方法、装置、系统、电子设备及。

2、存储介质,涉及计算机技术领域,该方法包括:目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘时,根据异常磁盘中异常数据块的落盘位置,读取目标数据块以及目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或第二条带的更新后的第二校验块,以对异常磁盘进行数据恢复;更新后的第二校验块根据第一条带的第一分区中数据块编码得到的第一分区校验码和第二条带的原始的第二校验块进行更新;更新后的第一校验块根据第一条带的第二分区中数据块编码得到的第二分区校验码和第二条带的原始的第二校验块进行更新。本发明实现降低数据恢复时所需要读取的数据块数量,提高数据恢复效率。权利要求书4页 说明书23页 附图2页CN 116501553 A202。

3、3.07.28CN 116501553 A1.一种数据恢复方法,其特征在于,包括:在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘的情况下,获取所述异常磁盘中异常数据块的落盘位置;根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标数据块以及目标校验块;根据所述目标数据块以及所述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复;其中,所述正常磁盘为所述目标磁盘阵列中除所述异常磁盘之外的磁盘;所述目标校验块包括所述目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或每一所述条带组中第二条带的更新后的第二校验块;所述更新后的第二校验块是根据第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;。

4、所述更新后的第一校验块是根据第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述第一分区校验码是根据所述第一条带的第一分区中的数据块进行编码得到的,所述第二分区校验码是根据所述第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到的。2.根据权利要求1所述的数据恢复方法,其特征在于,所述目标数据块包括第一数据块,所述第一数据块包括所述第二条带中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所述目标数据块以及所述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复,包括:对于每一所述条带组,根据所述第一数据块,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复;根据所述第二条带的原始的第二。

5、校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。3.根据权利要求2所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第一数据块,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复,包括:在所述正常磁盘中读取所述第二条带的原始的第一校验块;根据所述第一数据块以及所述第二条带的原始的第一校验块,对所述第二条带的原始的第一校验块对应的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复。4.根据权利要求2所述的数据恢复方法,其特征在于,根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中。

6、,读取目标校验块,包括:在所述第一条带对应的所述异常数据块的落盘位置属于所述第一分区的情况下,在所述正常磁盘中读取所述更新后的第二校验块;将所述更新后的第二校验块作为所述目标校验块。5.根据权利要求4所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第二校验块,获取所述第一分区校验码;根据所述第一分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。权利要求书1/4 页2CN 116501553 A26.根据权利要求5所述的数据恢复方法,其特征在。

7、于,所述目标数据块还包括第二数据块,所述第二数据块为所述第一分区中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所述第一分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第一分区校验码和所述第二数据块,对所述第一分区校验码的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。7.根据权利要求5所述的数据恢复方法,其特征在于,所述更新后的第二校验块是基于如下步骤获取的:对所述第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行异或计算,得到所述更新后的第二校验块。8.根据权利要求7所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及。

8、所述更新后的第二校验块,获取所述第一分区校验码,包括:将所述第二条带的原始的第二校验块与所述更新后的第二校验块进行异或计算,得到所述第一分区校验码。9.根据权利要求2所述的数据恢复方法,其特征在于,根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标校验块,包括:在所述第一条带对应的所述异常数据块的落盘位置属于所述第二分区的情况下,在所述正常磁盘中读取所述更新后的第一校验块;将所述更新后的第一校验块作为所述目标校验块。10.根据权利要求9所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包。

9、括:根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第一校验块,获取所述第二分区校验码;根据所述第二分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。11.根据权利要求10所述的数据恢复方法,其特征在于,所述目标数据块还包括第三数据块,所述第三数据块为所述第二分区中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所述第二分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第二分区校验码和所述第三数据块,对所述第二分区校验码的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。12.根据权利要求10所述的数据恢复方法,其特征在于,所述更新后的第。

10、一校验块是基于如下步骤确定的:对所述第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行异或计算,得到所述更新后的第一校验块。13.根据权利要求12所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第一校验块,获取所述第二分区校验码,包括:权利要求书2/4 页3CN 116501553 A3将所述第二条带的原始的第二校验块与所述更新后的第一校验块进行异或计算,得到所述第二分区校验码。14.根据权利要求113任一项所述的数据恢复方法,其特征在于,所述第一分区校验码是基于如下步骤获取的:对于每一所述条带组,获取所述第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;根据所述第。

11、一分区中各数据块的落盘位置,以及所述第一分区中的各数据块,获取所述第一分区校验码。15.根据权利要求14所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所述第一分区中各数据块的落盘位置,以及所述第一分区中的各数据块,获取所述第一分区校验码,包括:获取所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置;对所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置,以及所述第一分区中各数据块的落盘位置和所述第一分区中的各数据块进行编码,得到所述第一分区校验码。16.根据权利要求15所述的数据恢复方法,其特征在于,所述第一分区校验码的编码方程如下:;其中,。

12、为所述第一条带中的数据块数量,A为所述第一条带的条带编号;为所述第一条带的第一分区校验码;为所述第一条带的原始的第二校验块的落盘位置;为所述第一条带的原始的第一校验块的落盘位置;为所述第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;为所述第一条带的第一分区中的各数据块;为异或操作。17.根据权利要求113任一项所述的数据恢复方法,其特征在于,所述第二分区校验码是基于如下步骤获取的:对于每一所述条带组,获取所述第一条带的第二分区中各数据块的落盘位置;根据所述第二分区中各数据块的落盘位置,以及所述第二分区中的各数据块,获取所述第二分区校验码。18.根据权利要求17所述的数据恢复方法,其特征在于,所述根据所。

13、述第二分区中各数据块的落盘位置,以及所述第二分区中的各数据块,获取所述第二分区校验码,包括:获取所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置;对所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应权利要求书3/4 页4CN 116501553 A4的落盘位置,以及所述第二分区中各数据块的落盘位置和所述第二分区中的各数据块进行编码,得到所述第二分区校验码。19.根据权利要求18所述的数据恢复方法,其特征在于,所述第二分区校验码的编码方程如下:;其中,为所述第一条带中的数据块数量,A为所述第一条带的条带编号;为所述第一条带的第二分区校验码;为所。

14、述第一条带的原始的第二校验块的落盘位置;为所述第一条带的原始的第一校验块的落盘位置;为所述第一条带的第二分区中各数据块的落盘位置;为所述第一条带的第二分区中的各数据块;为异或操作。20.一种数据恢复装置,其特征在于,包括:获取模块,用于在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘的情况下,获取所述异常磁盘中异常数据块的落盘位置;读取模块,用于根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标数据块以及目标校验块;恢复模块,用于根据所述目标数据块以及所述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复;其中,所述正常磁盘为所述目标磁盘阵列中除所述异常磁盘之外的磁盘;所述目标校验块包括所述目标磁盘阵。

15、列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或每一所述条带组中第二条带的更新后的第二校验块;所述更新后的第二校验块是根据第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述更新后的第一校验块是根据第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述第一分区校验码是根据所述第一条带的第一分区中的数据块进行编码得到的,所述第二分区校验码是根据所述第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到的。21.一种数据恢复系统,其特征在于,包括目标磁盘阵列和磁盘控制器;所述磁盘控制器与所述目标磁盘阵列连接;所述磁盘控制器用于执行如权利要求1至19任一项所述数据恢复方法。22.一种电子设。

16、备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至19任一项所述数据恢复方法。23.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至19任一项所述数据恢复方法。权利要求书4/4 页5CN 116501553 A5数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质技术领域0001本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质。背景技术0002伴随着通讯技术和网络科技的迅速发展,数字化信息呈指数爆炸式增长,数据存储技术也因此迎。

17、来了巨大的挑战。存储系统中数据的可靠性问题以及存储系统的能耗问题越来越被人们所关注。现如今面对如此庞大的数据规模,存储系统中数据的可靠性和存储系统中包含的组件数量成反比关系,即存储系统组件数越多,那么存储系统中数据的可靠性就越低。因此,在大规模存储系统中,磁盘故障造成的数据可靠性下降是相当严重的问题,对此,对磁盘数据进行容错恢复是目前亟待解决的技术问题之一。0003相关技术,磁盘阵列中任意一个磁盘或两个磁盘中数据出现异常时,需要多次从磁盘阵列的剩余磁盘中读取所有数据块的数据进行数据恢复,但是在大条带数据恢复的情况下,需要取出的数据块较多,数据量太大,导致读取速度就会很慢,进而使得恢复速度很慢。。

18、0004综上所述如何在大条带数据恢复场景下,降低数据恢复时所需要读取的数据块数量,以加快数据解码恢复的速度,是当前亟待解决的问题。发明内容0005本发明提供一种数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质,用以解决现有技术中大条带数据恢复场景下,所需读取的数据块数量较多,导致数据恢复速度缓慢的缺陷,实现降低数据恢复时所需要读取的数据块数量,提高数据恢复效率。0006本发明提供一种数据恢复方法,包括:在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘的情况下,获取所述异常磁盘中异常数据块的落盘位置;根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标数据块以及目标校验块;根据所述目标数据块以及所。

19、述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复;其中,所述正常磁盘为所述目标磁盘阵列中除所述异常磁盘之外的磁盘;所述目标校验块包括所述目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或每一所述条带组中第二条带的更新后的第二校验块;所述更新后的第二校验块是根据第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述更新后的第一校验块是根据第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述第一分区校验码是根据所述第一条带的第一分区中的数据块进行编码得到的,所述第二分区校验码是根据所述第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到的。0007根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述。

20、目标数据块包括第一数据块,所述第说明书1/23 页6CN 116501553 A6一数据块包括所述第二条带中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所述目标数据块以及所述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复,包括:对于每一所述条带组,根据所述第一数据块,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复;根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。0008根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第一数据块,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复,包括:在所述正常磁。

21、盘中读取所述第二条带的原始的第一校验块;根据所述第一数据块以及所述第二条带的原始的第一校验块,对所述第二条带的原始的第一校验块对应的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第二条带对应的所述异常数据块和所述第二条带的原始的第二校验块进行数据恢复。0009根据本发明提供的一种数据恢复方法,根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标校验块,包括:在所述第一条带对应的所述异常数据块的落盘位置属于所述第一分区的情况下,在所述正常磁盘中读取所述更新后的第二校验块;将所述更新后的第二校验块作为所述目标校验块。0010根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第二条带的原始的第。

22、二校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第二校验块,获取所述第一分区校验码;根据所述第一分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。0011根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述目标数据块还包括第二数据块,所述第二数据块为所述第一分区中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所述第一分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第一分区校验码和所述第二数据块,对所述第一分区校验码的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。0。

23、012根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述更新后的第二校验块是基于如下步骤获取的:对所述第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行异或计算,得到所述更新后的第二校验块。0013根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第二校验块,获取所述第一分区校验码,包括:将所述第二条带的原始的第二校验块与所述更新后的第二校验块进行异或计算,说明书2/23 页7CN 116501553 A7得到所述第一分区校验码。0014根据本发明提供的一种数据恢复方法,根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标校验块,包括:在所述第一条带。

24、对应的所述异常数据块的落盘位置属于所述第二分区的情况下,在所述正常磁盘中读取所述更新后的第一校验块;将所述更新后的第一校验块作为所述目标校验块。0015根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述目标校验块,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第一校验块,获取所述第二分区校验码;根据所述第二分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。0016根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述目标数据块还包括第三数据块,所述第三数据块为所述第二分区中除所述异常数据块之外的数据块;所述根据所。

25、述第二分区校验码,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复,包括:根据所述第二分区校验码和所述第三数据块,对所述第二分区校验码的编码方程进行解码;根据解码结果,对所述第一条带对应的所述异常数据块进行数据恢复。0017根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述更新后的第一校验块是基于如下步骤确定的:对所述第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行异或计算,得到所述更新后的第一校验块。0018根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第二条带的原始的第二校验块以及所述更新后的第一校验块,获取所述第二分区校验码,包括:将所述第二条带的原始的第二校验块与所述更新后的第一校验块进行异或计算。

26、,得到所述第二分区校验码。0019根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述第一分区校验码是基于如下步骤获取的:对于每一所述条带组,获取所述第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;根据所述第一分区中各数据块的落盘位置,以及所述第一分区中的各数据块,获取所述第一分区校验码。0020根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第一分区中各数据块的落盘位置,以及所述第一分区中的各数据块,获取所述第一分区校验码,包括:获取所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置;对所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置,以及所述第一分区中。

27、各数据块的落盘位置和所述第一分区中的各数据块进行编码,得到所述第一分区校验码。说明书3/23 页8CN 116501553 A80021根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述第一分区校验码的编码方程如下:;其中,为所述第一条带中的数据块数量,A为所述第一条带的条带编号;为所述第一条带的第一分区校验码;为所述第一条带的原始的第二校验块的落盘位置;为所述第一条带的原始的第一校验块的落盘位置;为所述第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;为所述第一条带的第一分区中的各数据块;为异或操作。0022根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述第二分区校验码是基于如下步骤获取的:对于每一所述条带组,获取所述第一。

28、条带的第二分区中各数据块的落盘位置;根据所述第二分区中各数据块的落盘位置,以及所述第二分区中的各数据块,获取所述第二分区校验码。0023根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述根据所述第二分区中各数据块的落盘位置,以及所述第二分区中的各数据块,获取所述第二分区校验码,包括:获取所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置;对所述第一条带的原始的第一校验块和所述第一条带的原始的第二校验块分别对应的落盘位置,以及所述第二分区中各数据块的落盘位置和所述第二分区中的各数据块进行编码,得到所述第二分区校验码。0024根据本发明提供的一种数据恢复方法,所述第二分区校验码的。

29、编码方程如下:;其中,为所述第一条带中的数据块数量,A为所述第一条带的条带编号;为所述第一条带的第二分区校验码;为所述第一条带的原始的第二校验块的落盘位置;为所述第一条带的原始的第一校验块的落盘位置;为所述第一条带的第二分区中各数据块的落盘位置;为所述第一条带的第二分区中的各数据说明书4/23 页9CN 116501553 A9块;为异或操作。0025本发明还提供一种数据恢复装置,包括:获取模块,用于在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘的情况下,获取所述异常磁盘中异常数据块的落盘位置;读取模块,用于根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标数据块以及目标校验块;恢复模块。

30、,用于根据所述目标数据块以及所述目标校验块,对所述异常磁盘进行数据恢复;其中,所述正常磁盘为所述目标磁盘阵列中除所述异常磁盘之外的磁盘;所述目标校验块包括所述目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或每一所述条带组中第二条带的更新后的第二校验块;所述更新后的第二校验块是根据第一分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述更新后的第一校验块是根据第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述第一分区校验码是根据所述第一条带的第一分区中的数据块进行编码得到的,所述第二分区校验码是根据所述第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到的。0026本发明还。

31、提供一种数据恢复系统,包括目标磁盘阵列和磁盘控制器;所述磁盘控制器与所述目标磁盘阵列连接;所述磁盘控制器用于执行如上述任一项所述数据恢复方法。0027本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述数据恢复方法。0028本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述数据恢复方法。0029本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述数据恢复方法。0030本发明提供的数据恢复方法、装置、系统、电子。

32、设备及存储介质,通过目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的第一分区中的数据块编码得到的第一分区校验码、第一条带的第二分区中的数据块编码得到的第二分区校验码,以及第二条带的原始的第二校验块,分别对第一条带的原始的第一校验块和第二条带的原始的第二校验块进行更新,得到第一条带的更新后的第一校验块和第二条带的更新后的第二校验块,以在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘,根据该异常磁盘中异常数据块的落盘位置,在目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取少量的目标数据块以及更新后的第一校验块或更新后的第二校验块,即可实现异常磁盘的数据恢复,无需读取目标磁盘阵列的所有数据块和所有校验块,有效数据块读取数量,减少参与运算的分块数。

33、据量,进而提高数据解码速度和数据恢复效率。附图说明0031为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些说明书5/23 页10CN 116501553 A10附图获得其他的附图。0032图1是本发明提供的数据恢复方法的流程示意图;图2是本发明提供的数据恢复装置的结构示意图;图3是本发明提供的数据恢复系统的结构示意图;图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式0033为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚。

34、,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。0034需要说明的是,本实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。0035需。

35、要说明的是,在存储的系统中,为了减少运算复杂度,保证数据不会溢出,本实施例中所称的编解码运算都是在伽罗华域中实现的。表现在硬件的实现中,加减法会通过异或运算来实现,而乘除法会用针对不同伽罗华域多项式的伽罗华乘除法实现,此处不做赘述。0036下面结合图1图4描述本发明的数据恢复方法、装置、系统、电子设备及存储介质。0037如图1所示,为本实施例提供的数据恢复方法的流程示意图之一,该数据恢复方法包括如下步骤:步骤101,在目标磁盘阵列中存在任一异常磁盘的情况下,获取所述异常磁盘中异常数据块的落盘位置;其中,所述正常磁盘为所述目标磁盘阵列中除所述异常磁盘之外的磁盘。0038此处的目标磁盘阵列是需要进。

36、行数据恢复的磁盘阵列,可以是RAID(Redundant Arrays of Independent Disks,具有冗余能力的磁盘阵列)。0039其中,磁盘阵列是通过将多个独立磁盘组合一起,从而得到一个容量巨大的磁盘组。RAID是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法,通过把数据放在多个硬盘上,输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。因此,采用RAID存储技术,可以大大提高存储容量,提高系统输入输出的请求处理能力并且通过数据的分布式存储技术,并行访问手段和信息冗余技术提高数据的可靠性。0040RAID主要利用数据条带、数据校验和镜像技术来获得较强的性能、更高的可靠性、较好的容错能力和。

37、较强的扩展性。根据不同的数据应用需求,可以运用或者组合运用这三种技术的策略和架构,所以按照不同的策略和架构,RAID可以被分为不同的等级,如RAID0、RAID1、RAID5、RAID6和RAID10等。0041其中,RAID0是最早出现的RAID模式,即采用数据分条技术进行数据存储。RAID0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁说明书6/23 页11CN 116501553 A11盘的性能和吞吐量。RAID0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。0042RAID0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作。

38、系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。在使用中将数据依次写入到各块硬盘中,它的最大优点就是可以整倍地提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成RAID0模式,那么磁盘容量就会是240GB。其速度方面,和单独一块硬盘的速度完全相同。最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。0043RAID1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,。

39、甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。另外,出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。因此,RAID1多用在保存关键性的重要数据的场合。0044RAID5,也即分布式奇偶校验的独立磁盘结构。

40、,其奇偶校验码存在于所有磁盘上,如p0代表第0个条带中的奇偶校验码。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率良好。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。对于RAID5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作。在RAID5中有写入损失,即每一次写操作,将产生四个实际的读和/或写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。0045其中,原始RAID5可采用里德所罗门码(Reed Solomon Code,RS)进行编码,具体编码计算公式为:;其中,为任一条带中的 个数据块;为该条。

41、带中的第一校验块;为异或运算。0046表1 原始RAID5中各分块数据的落盘分布表说明书7/23 页12CN 116501553 A120047此外,正常的RAID运算中,会基于左旋不对齐的负载均衡算法的排布需求,对所有涉及的数据进行排布,然后进行编码落盘。如表1所示,为原始RAID5的落盘分布表。其中,行为每一条带所包含的数据块和校验块;列为每一磁盘所包含的数据块和校验块。0048RAID6是带两种分布存储的奇偶校验码独立磁盘结构。它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。由于引入了第二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,进一步提升了磁盘阵。

42、列的数据可靠性。需要更多的空间来存储校验值,同时在写操作中具有更高的性能损失。0049其中,原始RAID6可采用里德所罗门码(Reed Solomon Code,RS)进行编码,具体计算公式为:;其中,为任一条带中的第一校验块,为该条带中的第二校验块,为该条带中的数据块对应的落盘位置,如在第4个磁盘,则;为校验块对应的落盘位置。0050因此,为了降低成本的同时,提高数据可靠性,本实施例中目标磁盘阵列可以具体采用对原始RAID6或者原始RAID10等包含至少两个校验块的原始磁盘阵列进行改进的磁盘阵列,以下以改进的RAID6为例,对本实施例中的数据恢复方法展开描述。0051可选地,对目标磁盘阵列中。

43、的每一磁盘阵列进行监测;在监测到目标磁盘阵列中任一磁盘故障,即任一磁盘中出现异常数据块的情况下,确定该磁盘为异常磁盘,并获取该异常磁盘中异常数据块的落盘位置。0052此处,故障磁盘可以是一个或多个。0053由于RAID6的设计是为了使得RAID组完成后,可以实现任意两个或一个的磁盘组中的错误,都可以被恢复,是当今通用存储产品应用最多的纠删方案。而RAID6的错误恢复需要读取除异常磁盘组外剩余的磁盘组中所有的数据进行计算,因此不同的实现方案所比较的性能主要集中在数据编解码的速度上。实际应用的场景中,RAID6虽然可以保证两个任说明书8/23 页13CN 116501553 A13意磁盘组中的错误。

44、恢复,但是按照实际场景的统计数据表示,单一错误的场景占了所有错误的比例高达99.75%,因此不管任何RAID的具体实现方案,核心的速度提升应该是针对单一错误场景的改善。因此,下文以故障磁盘为一个为例,对本实施例中的数据恢复方法展开描述。0054步骤102,根据所述异常数据块的落盘位置,在所述目标磁盘阵列的正常磁盘中,读取目标数据块以及目标校验块。0055表2 原始RAID6中各分块数据的落盘分布表0056其中,所述目标校验块包括所述目标磁盘阵列的每一条带组中第一条带的更新后的第一校验块或每一所述条带组中第二条带的更新后的第二校验块;所述更新后的第二校验块是根据第一分区校验码和所述第二条带的原始。

45、的第二校验块进行更新得到的;所述更新后的第一校验块是根据第二分区校验码和所述第二条带的原始的第二校验块进行更新得到的;所述第一分区校验码是根据所述第一条带的第一分区中的数据块进行编码得到的,所述第二分区校验码是根据所述第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到的。0057需要说明的是,原始RAID6可以恢复两个的错误块,但是每次数据恢复,依然受限于对各个磁盘的大量数据进行读取时的速度限制。如表2所示,为原始RAID6中各分块数据的落盘分布表。0058通过上述这种编码落盘方式,在任一磁盘为异常磁盘的情况下,针对包括k个数据块和第一校验块P和第一校验块q的每一条带,需要从剩余磁盘中读取所有分块数据,。

46、也即k1个数据块和2个校验块,总共需读取k+1个分块数据,所需读取的数量较大,严重影响数据恢复效率。0059因此,在执行步骤102之前,本实施例以两个条带为一组对原始RAID6的编码落盘方式进行改进,以使得当单一磁盘发生错误时,数据读取量可以相比于原始RAID6至少减少25%,提升解码速度,从而提高数据恢复效率。0060此处所称的条带组是按照条带编号,顺序将目标磁盘阵列的多个条带中每两个条带划分为一组,得到多个条带组。0061需要说明的是,在进行条带分组时,需要根据目标磁盘阵列的条带数量定义分组说明书9/23 页14CN 116501553 A14规则,以对条带进行精准分组,进而提高数据恢复效。

47、率。具体地,在目标磁盘阵列的条带数量为偶数时,将目标磁盘阵列的每两个条带分为一组,以得到不同条带组;此外,当目标磁盘阵列的条带数量为奇数时,将目标磁盘阵列的每两个条带分为一组,然后将最后剩余的一个条带分为一组,以得到不同条带组,并对包括两个条带的条带组使用改进的RAID6编码方法进行编码落盘,对包含一个条带的条带组使用原始RAID6的编码方法进行编码落盘。需要指出的是,对包含一个条带的条带组使用原始RAID6的编码方法进行编码落盘是指,包含一个条带的条带组不参与重新编码,按照原始编码方法进行编码。0062每一条带组中的第一个条带称为第一条带(下文也称A条带),另一条带称为第二条带(下文也称B条。

48、带)。0063如表3所示,对于每一条带组,在进行数据块落盘时,可按照左旋不对齐的负载均衡方式对A条带中的数据块和B条带中的数据块进行落盘。0064表3 每一条带组中各数据的落盘分布表之一0065接着,按照原始RAID6的编码方式编码得到各原始校验块,具体如表4所示。0066表4 每一条带组中各数据的落盘分布表之二0067需要说明的是,表4中所示的各校验块的编码内容为原始编码内容,并非最终的编码内容。0068接着,对每一条带分组中第一条带的数据块进行编码,得到第一分区校验码和第二分区校验码,以对第一条带的原始的第一校验块进行更新以及第二条带的原始的第二校验块进行更新。0069可选地,根据每一条带。

49、中的数据块的落盘位置,将每一条带中的数据块划分为两部分,分别为第一分区的数据块和第二分区的数据块。0070此处的划分方式可以是平均划分,或者按照预设长度进行划分,本实施例对此不做具体地限定。对于预设长度,其确定方式可以是,根据实际需求进行预先设置,或者根据每一条带中的数据块数量与校验块数量之间的比值进行确定,如,数据块数量与校验块数量的比值为整数时,直接将比值作为预设长度;当比值不为整数时,对比值进行向下取整,得到预设长度,本实施例对划分方式不做具体地限定。0071例如,按照平均划分的方式进行数据分区,第一条带的第一分区中各数据块可表说明书10/23 页15CN 116501553 A15征为。

50、,第二分区中各数据块可表征为。0072然后,根据第一条带的第一分区中的数据块进行编码,得到第一分区校验码;并根据第一条带的第二分区中的数据块进行编码得到第二分区校验码,也即将第一条带的原始的第一校验块拆分为两个校验码。0073在一些实施例中,第一分区校验码是基于如下步骤获取的:对于每一所述条带组,获取所述第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;根据所述第一分区中各数据块的落盘位置,以及所述第一分区中的各数据块,获取所述第一分区校验码。0074可选地,在对第一分区校验码机进行编码过程中,可对每一条带组执行如下步骤:首先,获取第一条带的第一分区中各数据块的落盘位置;接着,根据第一分区中各数据块的落。

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