本發(fā)明涉及存儲(chǔ)，特別涉及一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器系統(tǒng)中，為了提高硬盤存儲(chǔ)的讀寫性能、擴(kuò)展性以及安全性，服務(wù)器廠商會(huì)在服務(wù)器中集成基于pcie（peripheral?component?interconnect?express，一種高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)）接口的raid（redundant?array?of?independent?disks，磁盤陣列）板卡，利用硬件raid來(lái)管理硬盤。raid板卡一般用于支持sata（serial?advancedtechnology?attachment，一種計(jì)算機(jī)總線接口標(biāo)準(zhǔn)）協(xié)議的hdd（hard?disk?drive，機(jī)械硬盤），但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)處理需求劇增，機(jī)械硬盤的性能越來(lái)越難以滿足需求。

2、由于機(jī)械硬盤在工作的時(shí)候磁頭是懸浮在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤之上的，且磁頭和磁盤之間的距離較小，任何晃動(dòng)都有可能使得磁頭碰撞到磁盤上，導(dǎo)致機(jī)械硬盤容易出現(xiàn)損壞或者容易發(fā)生壞道等現(xiàn)象；這個(gè)現(xiàn)象導(dǎo)致系統(tǒng)需要頻繁布局（layout）插入新的機(jī)械硬盤（如圖1中的熱備盤）進(jìn)行整個(gè)raid組的數(shù)據(jù)重構(gòu)，而往往故障的區(qū)域只有很少的幾個(gè)條帶，導(dǎo)致raid組重構(gòu)的效率較低，且整個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)重構(gòu)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)的處理主機(jī)io，使得主機(jī)io（input?output，輸入輸出）性能降低，故障盤的利用率較低。

3、因此，如何能夠提高raid組的重構(gòu)效率，提高故障機(jī)械硬盤的利用率，從而提升主機(jī)的io性能，是現(xiàn)今急需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以提高raid組的重構(gòu)效率，提高故障機(jī)械硬盤的利用率，從而提升主機(jī)的io性能。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法，包括：

3、獲取磁盤陣列組中當(dāng)前故障硬盤的故障區(qū)域信息；其中，當(dāng)前故障硬盤為磁盤陣列組中的任一機(jī)械硬盤，所述故障區(qū)域信息為當(dāng)前故障硬盤中發(fā)生的故障所在的所述磁盤陣列組的一個(gè)條帶的信息；所述故障區(qū)域信息包括故障硬盤標(biāo)識(shí)和故障條帶標(biāo)識(shí)；

4、確定所述故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域；其中，所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?yàn)楫?dāng)前機(jī)械硬盤中的區(qū)域；

5、在所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前故障硬盤中故障區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與所述故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述故障區(qū)域?yàn)樗龉收蠀^(qū)域信息對(duì)應(yīng)的條帶區(qū)域。

6、在另一方面，所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?yàn)樗龃疟P陣列組的預(yù)設(shè)備份區(qū)中的任一備份條帶的條帶區(qū)域。

7、在另一方面，所述確定所述故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域，包括：

8、確定所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的條帶標(biāo)識(shí)。

9、在另一方面，所述故障硬盤標(biāo)識(shí)為當(dāng)前故障硬盤的編碼，所述故障條帶標(biāo)識(shí)為所述故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的條帶的編碼；所述確定所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的條帶標(biāo)識(shí)，包括：

10、根據(jù)所述故障區(qū)域信息，確定當(dāng)前故障次數(shù)；其中，當(dāng)前故障次數(shù)為當(dāng)前故障硬盤的故障次數(shù)或磁盤陣列組的條帶故障次數(shù)；

11、判斷當(dāng)前故障次數(shù)是否達(dá)到最大故障次數(shù)；

12、若否，則將所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的條帶標(biāo)識(shí)確定為重構(gòu)使用條帶編碼；其中，所述重構(gòu)使用條帶編碼的初始值為0；

13、將所述重構(gòu)使用條帶編碼加1，更新所述重構(gòu)使用條帶編碼；

14、所述記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與所述故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括：

15、記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的條帶標(biāo)識(shí)與所述故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的條帶的編碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

16、在另一方面，所述記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與所述故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括：

17、在故障區(qū)域地址映射表中當(dāng)前條目記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與所述故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，當(dāng)前條目還用于記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的重構(gòu)狀態(tài)標(biāo)識(shí)，所述重構(gòu)狀態(tài)標(biāo)識(shí)為正在重構(gòu)狀態(tài)或重構(gòu)完成狀態(tài)。

18、在另一方面，該方法還包括：

19、根據(jù)接收的主機(jī)輸入輸出命令，獲取主機(jī)輸入輸出命令對(duì)應(yīng)的待訪問(wèn)區(qū)域信息；其中，所述待訪問(wèn)區(qū)域信息為所述主機(jī)輸入輸出命令所要訪問(wèn)的各待訪問(wèn)區(qū)域的地址信息，所述待訪問(wèn)區(qū)域?yàn)樗L問(wèn)的一個(gè)磁盤陣列組中的一個(gè)機(jī)械硬盤的一個(gè)條帶區(qū)域；

20、根據(jù)所述待訪問(wèn)區(qū)域信息，確定各待訪問(wèn)區(qū)域中是否存在記錄的故障區(qū)域；

21、若是，則將所述待訪問(wèn)區(qū)域信息中的目標(biāo)訪問(wèn)區(qū)域的地址信息替換為對(duì)應(yīng)的目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域的地址信息；其中，所述目標(biāo)訪問(wèn)區(qū)域?yàn)榕c故障區(qū)域相同的待訪問(wèn)區(qū)域。

22、在另一方面，所述待訪問(wèn)區(qū)域信息包括：訪問(wèn)磁盤陣列組編碼、訪問(wèn)條帶編碼和起始機(jī)械硬盤編碼；所述訪問(wèn)條帶編碼為io_slba/(chunk_size*data_disk_num)，所述起始機(jī)械硬盤編碼為(io_slba/chunk_size)%data_disk_num；其中，io_slba為所述主機(jī)輸入輸出命令的設(shè)備端起始邏輯塊地址，chunk_size為預(yù)設(shè)區(qū)域大小，data_disk_num為預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)盤個(gè)數(shù)；

23、所述根據(jù)所述待訪問(wèn)區(qū)域信息，確定各待訪問(wèn)區(qū)域中是否存在記錄的故障區(qū)域，包括：

24、將起始機(jī)械硬盤編碼確定為當(dāng)前訪問(wèn)硬盤編碼；

25、判斷當(dāng)前訪問(wèn)硬盤編碼是否小于或等于訪問(wèn)磁盤數(shù)；其中，所述訪問(wèn)磁盤數(shù)為[(io_slba+io_nlb)/chunk_size]?%data_disk_num，io_nlb為所述主機(jī)輸入輸出命令的設(shè)備端邏輯塊個(gè)數(shù)；

26、若小于或等于所述訪問(wèn)磁盤數(shù)，則以當(dāng)前訪問(wèn)硬盤編碼和所述磁盤陣列組編碼為索引，查找故障區(qū)域地址映射表中當(dāng)前訪問(wèn)硬盤編碼對(duì)應(yīng)的條目中是否存在目標(biāo)條目；其中，所述目標(biāo)條目中的故障條帶標(biāo)識(shí)為所述訪問(wèn)條帶編碼；

27、若存在所述目標(biāo)條目，則將當(dāng)前訪問(wèn)硬盤編碼對(duì)應(yīng)的待訪問(wèn)區(qū)域確定為記錄的故障區(qū)域。

28、本發(fā)明還提供了一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)裝置，包括：

29、獲取模塊，用于獲取磁盤陣列組中當(dāng)前故障硬盤的故障區(qū)域信息；其中，當(dāng)前故障硬盤為磁盤陣列組中的任一機(jī)械硬盤，所述故障區(qū)域信息為當(dāng)前故障硬盤中發(fā)生的故障所在的所述磁盤陣列組的一個(gè)條帶的信息；所述故障區(qū)域信息包括故障硬盤標(biāo)識(shí)和故障條帶標(biāo)識(shí)；

30、確定模塊，用于確定所述故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域；其中，所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?yàn)楫?dāng)前機(jī)械硬盤中的區(qū)域；

31、重構(gòu)模塊，用于在所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前故障硬盤中故障區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并記錄所述目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與所述故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述故障區(qū)域?yàn)樗龉收蠀^(qū)域信息對(duì)應(yīng)的條帶區(qū)域。

32、本發(fā)明還提供了一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)設(shè)備，包括：

33、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

34、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法的步驟。

35、此外，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法的步驟。

36、本發(fā)明所提供的一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)方法，包括：獲取磁盤陣列組中當(dāng)前故障硬盤的故障區(qū)域信息；其中，當(dāng)前故障硬盤為磁盤陣列組中的任一機(jī)械硬盤，故障區(qū)域信息為當(dāng)前故障硬盤中發(fā)生的故障所在的磁盤陣列組的一個(gè)條帶的信息；故障區(qū)域信息包括故障硬盤標(biāo)識(shí)和故障條帶標(biāo)識(shí)；確定故障區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域；其中，目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?yàn)楫?dāng)前機(jī)械硬盤中的區(qū)域；在目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前故障硬盤中故障區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并記錄目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，故障區(qū)域?yàn)楣收蠀^(qū)域信息對(duì)應(yīng)的條帶區(qū)域。

37、可見，本發(fā)明通過(guò)在目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前故障硬盤中故障區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并記錄目標(biāo)重構(gòu)區(qū)域與故障區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得重構(gòu)依然在故障機(jī)械硬盤上進(jìn)行，不需要插入新盤，提升提高了raid組的重構(gòu)效率和故障機(jī)械硬盤的利用率，大大降低了成本，從而提升主機(jī)的io性能。此外，本發(fā)明還提供了一種機(jī)械硬盤的故障重構(gòu)裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，同樣具有上述有益效果。