專利名稱：一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，屬于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁盤陣列系統(tǒng)是滿足大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的重要外部設(shè)備，某一品牌的磁盤陣列系統(tǒng)，一般都會(huì)配備專門開發(fā)的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行控制管理。以磁盤陣列為基礎(chǔ)，結(jié)合對(duì)陣列進(jìn)行管理的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，以及運(yùn)行在存儲(chǔ)操作系統(tǒng)之上的各種應(yīng)用程序，就構(gòu)成了數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本框架，應(yīng)用于各種具體的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)場(chǎng)合。目前常見的Windows操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的基本配置信息都保存在注冊(cè)表里，這些配置信息是確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要數(shù)據(jù)庫(kù)。與此相似，磁盤陣列上的存儲(chǔ)操 作系統(tǒng)和應(yīng)用程序會(huì)有一些基本配置信息，而存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序在對(duì)磁盤陣列進(jìn)行控制管理的過程中，也會(huì)記錄一些必要的配置信息，這些配置信息構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)同樣需要妥善保存并及時(shí)獲取，才能保證整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)功能的正常應(yīng)用。從基礎(chǔ)架構(gòu)上來講，在外置磁盤存儲(chǔ)處理器市場(chǎng)上，Intel已經(jīng)占到70_80%的市場(chǎng)份額，也就是說，目前存儲(chǔ)市場(chǎng)上的絕大部分磁盤陣列產(chǎn)品都采用了 Intel的處理器核心，Intel X86架構(gòu)大有席卷存儲(chǔ)之勢(shì)，傳統(tǒng)嵌入式磁盤陣列系統(tǒng)的使用空間被逐步壓縮。嵌入式磁盤陣列系統(tǒng)多數(shù)是使用程序中定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保存配置信息，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)位于內(nèi)存中，通過系統(tǒng)調(diào)用直接保存到外部存儲(chǔ)介質(zhì)，很顯然，這會(huì)導(dǎo)致從外部存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的配置信息是各種自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)象，從而無(wú)法直觀獲知這些信息的真正含義。一般X86架構(gòu)的磁盤陣列系統(tǒng)，配置信息的保存和獲取，都是基于文件系統(tǒng)進(jìn)行的，即配置信息被寫入到文件系統(tǒng)的某些文件中，這些文件經(jīng)過文件系統(tǒng)的復(fù)雜處理機(jī)制，最終與外部存儲(chǔ)介質(zhì)上的物理空間相對(duì)應(yīng)，讀取配置信息等于讀取這些文件，經(jīng)過文件系統(tǒng)的處理，最終歸結(jié)為對(duì)外部存儲(chǔ)介質(zhì)上對(duì)應(yīng)物理空間的訪問。這種基于文件系統(tǒng)的配置信息處理策略，在文件系統(tǒng)損壞后，配置信息必然遭受損失，極有可能導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)異常、磁盤數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前已有的磁盤陣列系統(tǒng)在配置信息保存和獲取上存在的不足，提出一種在配置信息保存和獲取上更加可靠的磁盤陣列系統(tǒng)。一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，包括物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列、系統(tǒng)盤和存儲(chǔ)操作系統(tǒng)。所述物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列，基于X86結(jié)構(gòu)構(gòu)建，并對(duì)其中的每個(gè)磁盤從磁盤末端劃分出一塊區(qū)域，用來存放配置信息及配置信息的相關(guān)屬性，稱該區(qū)域?yàn)榕渲眯畔⒋鎯?chǔ)塊。配置信息存儲(chǔ)塊的大小由人為設(shè)定。配置信息存儲(chǔ)塊由兩部分組成，分別為包頭部分和數(shù)據(jù)部分。包頭部分存儲(chǔ)配置信息的相關(guān)屬性，包括更新次數(shù)(用符號(hào)cnt表示)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(用符號(hào)Ien表示)和數(shù)據(jù)校驗(yàn)值(用符號(hào)mark表示)。更新次數(shù)cnt存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊被更新的次數(shù)。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Ien存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)校驗(yàn)值mark存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的信息摘要值；獲取數(shù)據(jù)部分的信息摘要值的算法包括但不限于MD5。數(shù)據(jù)部分用來存儲(chǔ)配置信息，該配置信息是經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件。所述系統(tǒng)盤與磁盤陣列相連；系統(tǒng)盤內(nèi)存儲(chǔ)的內(nèi)容包括但不限于對(duì)磁盤陣列進(jìn)行管理的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和配置信息。系統(tǒng)盤中存儲(chǔ)配置信息的區(qū)域稱為配置信息存儲(chǔ)單元。配置信息存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的配置信息是一個(gè)經(jīng)過加密處理的配置信息鏡像文件。優(yōu)選的，系統(tǒng)盤通過USB接口與磁盤陣列相連；系統(tǒng)盤為USB啟動(dòng)盤格式。所述存儲(chǔ)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)于系統(tǒng)盤，包括有效配置信息檢索模塊、系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊、配置信息改變檢測(cè)模塊、配置信息更新模塊和配置信息損壞檢測(cè)模塊。 所述有效配置信息檢索模塊的功能是在存儲(chǔ)操作系統(tǒng)啟動(dòng)過程中或者接收到配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)送來的損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)以后，由有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。所述系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊的功能是首先對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；然后將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。所述配置信息改變檢測(cè)模塊的功能是對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置Ih息更新1吳塊。所述配置信息更新模塊的功能是在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息。對(duì)磁盤陣列的更新包括①將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行壓縮和加密處理，存儲(chǔ)到磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分；②計(jì)算出磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的Ien值根據(jù)磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分計(jì)算出信息摘要值，用其更新磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的mark值
取磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值中的最大值，加I后作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值。對(duì)系統(tǒng)盤的更新包括將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行加密處理，并制作成鏡像文件，保存在系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。所述配置信息損壞檢測(cè)模塊的功能是監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊。優(yōu)選的，所述述配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞的具體方法為所述配置信息損壞檢測(cè)模塊維護(hù)一張文件列表，用來保存存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的所有配置文件名稱；配置信息損壞檢測(cè)模塊依據(jù)該表的內(nèi)容定期讀取存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下的對(duì)應(yīng)文件，如果列表中的文件名稱在指定目錄下無(wú)法讀取到或者讀取失敗，表明該配置文件丟失或者損壞。本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的各功能模塊的連接關(guān)系為存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和配置信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)在系統(tǒng)盤上，系統(tǒng)盤安裝在本發(fā)明提出的配置信息可靠的磁盤陣列系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)盤與磁盤陣列相連；配置信息改變檢測(cè)模塊與配置信息更新模塊連接；配置信息更新模塊分別與磁盤陣列和配置信息存儲(chǔ)單元連接；有效配置信息檢索模塊分別與磁盤陣列、配置信息存儲(chǔ)單元、配置信息損壞檢測(cè)模塊和系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊連接。本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的工作流程包括配置信息初始化流程、配置信息更新流程和配置信息損壞修復(fù)流程。
配置信息初始化流程具體為 第I. I步磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)時(shí)，選擇系統(tǒng)盤作為引導(dǎo)盤，啟動(dòng)系統(tǒng)盤上的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)操作系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，調(diào)用有效配置信息檢索模塊；第I. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。優(yōu)選的，查找有效配置信息的方法的具體步驟為第I. 2. I步利用磁盤陣列內(nèi)的每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)部分，依次計(jì)算其信息摘要值。第I. 2. 2步挑選出信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤，如果沒有找到滿足條件的磁盤，說明磁盤上的配置信息損壞或缺失，此時(shí)進(jìn)行第I. 2. 4步的操作；否則，進(jìn)行I. 2. 3步的操作。第I. 2. 3步從信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤中找出cnt值最大的磁盤，將該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)的經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息。第I. 2. 4步將系統(tǒng)盤上的配置信息鏡像文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息。第I. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；第I. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)這些信息對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。第I. 3步中所述系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理的操作，分2種情況情況I :對(duì)經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件進(jìn)行解密和解壓縮處理，得到有效配置文件；情況2 :對(duì)配置信息鏡像文件進(jìn)行解密處理，得到有效配置文件；配置信息更新流程的具體步驟為第2. I步配置信息改變檢測(cè)模塊對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有部分文件或全部文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置信息更新模塊。第2. 2步配置信息更新模塊在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息。優(yōu)選的，所述對(duì)磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息進(jìn)行更新時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令直接將配置信息寫入到磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊和系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。配置信息損壞修復(fù)流程具體為第3. I步配置信息損壞檢測(cè)模塊監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊。、
第3. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。其中，查找有效配置信息的方法同第I. 2. I步 第I. 2. 4步。第3. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；第3. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。有益效果本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)與目前已有的磁盤陣列系統(tǒng)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)配置信息直接保存到外部存儲(chǔ)介質(zhì)。系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中完成初始同步，運(yùn)行過程中，配置信息一旦更新，就會(huì)由特定進(jìn)程負(fù)責(zé)，定時(shí)更新到磁盤和系統(tǒng)盤等外部存儲(chǔ)介質(zhì)，這些操作繞過文件系統(tǒng)等中間層，使用標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令直接對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行讀寫，解決了由于文件系統(tǒng)損壞帶來的配置信息丟失問題。(2)磁盤和系統(tǒng)盤雙重備份。在需要更新配置信息到外部存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，會(huì)同時(shí)同步更新到磁盤和系統(tǒng)盤，對(duì)配置信息進(jìn)行了雙重備份，保證了配置信息的可靠保存和獲取。(3)方便磁盤數(shù)據(jù)的整體遷移。磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤上都有配置信息的拷貝，只要這些拷貝中存在完整有效的配置信息，就能確保磁盤陣列內(nèi)所有磁盤在整體遷移到另外一套相同配置的該品牌磁盤陣列后，利用磁盤上的有效配置信息快速恢復(fù)原有環(huán)境，從而保證磁盤上數(shù)據(jù)的正常使用。


圖I為本發(fā)明的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的磁盤配置信息存儲(chǔ)塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列、系統(tǒng)盤和存儲(chǔ)操作系統(tǒng)。物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列，基于X86結(jié)構(gòu)構(gòu)建，并對(duì)其中的每個(gè)磁盤從磁盤末端劃分出一塊64MB的區(qū)域，用來存放配置信息及配置信息的相關(guān)屬性，該區(qū)域稱為配置信息存儲(chǔ)塊。包頭部分存儲(chǔ)配置信息的相關(guān)屬性，包括更新次數(shù)(用符號(hào)cnt表示)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(用符號(hào)Ien表示)和數(shù)據(jù)校驗(yàn)值(用符號(hào)mark表示)。更新次數(shù)cnt存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊被更新的次數(shù)，占64字節(jié)。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Ien存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，占64字節(jié)。數(shù)據(jù)校驗(yàn)值mark存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的信息摘要值，占16字節(jié)；獲取數(shù)據(jù)部分的信息摘要值的算法為MD5。數(shù)據(jù)部分用來存儲(chǔ)配置信息，該配置信息是經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件。系統(tǒng)盤通過USB接口與磁盤陣列相連；系統(tǒng)盤為USB啟動(dòng)盤格式。系統(tǒng)盤內(nèi)存儲(chǔ)的內(nèi)容包括對(duì)磁盤陣列進(jìn)行管理的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和配置信息。系統(tǒng)盤中存儲(chǔ)配置信息的區(qū)域稱為配置信息存儲(chǔ)單元。配置信息存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的配置信息是一個(gè)經(jīng) 過加密處理的配置信息鏡像文件。存儲(chǔ)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)于系統(tǒng)盤，包括有效配置信息檢索模塊、系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊、配置信息改變檢測(cè)模塊、配置信息更新模塊和配置信息損壞檢測(cè)模塊。有效配置信息檢索模塊的功能是在存儲(chǔ)操作系統(tǒng)啟動(dòng)過程中或者接收到配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)送來的損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)以后，由有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊的功能是首先對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；然后將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。配置信息改變檢測(cè)模塊的功能是對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置信息更新1吳塊。配置信息更新模塊的功能是在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息。對(duì)磁盤陣列的更新包括①將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行壓縮和加密處理，存儲(chǔ)到磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分；②計(jì)算出磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的Ien值根據(jù)磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分計(jì)算出信息摘要值，用其更新磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的mark值
取磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值中的最大值，加I后作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值。對(duì)系統(tǒng)盤的更新包括將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行加密處理，并制作成鏡像文件，保存在系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。所述配置信息損壞檢測(cè)模塊的功能是監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊。述配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞的具體方法為所述配置信息損壞檢測(cè)模塊維護(hù)一張文件列表，用來保存存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的所有配置文件名稱；配置信息損壞檢測(cè)模塊依據(jù)該表的內(nèi)容定期讀取存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下的對(duì)應(yīng)文件，如果列表中的文件名稱在指定目錄下無(wú)法讀取到或者讀取失敗，表明該配置文件丟失或者損壞。本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的各功能模塊的連接關(guān)系為存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和配置信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)在系統(tǒng)盤上，系統(tǒng)盤安裝在本發(fā)明提出的配置信息可靠的磁盤陣列系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)盤與磁盤陣列相連；配置信息改變檢測(cè)模塊與配置信息更新模塊連接；配置信息更新模塊分別與磁盤陣列和配置信息存儲(chǔ)單元連接；有效配置信息檢索模塊分別與磁盤陣列、配置信息存儲(chǔ)單元、配置信息損壞檢測(cè)模塊和系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊連接。當(dāng)磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)時(shí)，配置信息初始化流程啟動(dòng)，其工作流程具體為第I. I步磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)時(shí)，選擇系統(tǒng)盤作為引導(dǎo)盤，啟動(dòng)系統(tǒng)盤上的存 儲(chǔ)操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)操作系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，調(diào)用有效配置信息檢索模塊；第I. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。其中，查找有效配置信息的方法的具體步驟為第I. 2. I步利用磁盤陣列內(nèi)的每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)部分，依次計(jì)算其信息摘要值。第I. 2. 2步挑選出信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤，如果沒有找到滿足條件的磁盤，說明磁盤上的配置信息損壞或缺失，此時(shí)進(jìn)行第I. 2. 4步的操作；否則，進(jìn)行I. 2. 3步的操作。第I. 2. 3步從信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤中找出cnt值最大的磁盤，將該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)的經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息。第I. 2. 4步將系統(tǒng)盤上的配置信息鏡像文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息。第I. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；具體分為2種情況情況I :對(duì)經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件進(jìn)行解密和解壓縮處理，得到有效配置文件；情況2 :對(duì)配置信息鏡像文件進(jìn)行解密處理，得到有效配置文件；第I. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)這些信息對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)后，配置信息更新流程啟動(dòng)，其具體操作步驟為第2. I步配置信息改變檢測(cè)模塊對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有部分文件或全部文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置信息更新模塊。第2. 2步配置信息更新模塊在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息。對(duì)磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息進(jìn)行更新時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令直接將配置信息寫入到磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊和系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。
對(duì)磁盤陣列的更新包括①將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行壓縮和加密處理，存儲(chǔ)到磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分；②計(jì)算出磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的Ien值根據(jù)磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分計(jì)算出信息摘要值，用其更新磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的mark值
取磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值中的最大值，加I后作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值。對(duì)系統(tǒng)盤的更新包括將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行加密處理，并制作成鏡像文件，保存在系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)后，配置信息損壞修復(fù)流程啟動(dòng)，其具體操作步驟為第3. I步配置信息損壞檢測(cè)模塊監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目 錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊。第3. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊。其中，查找有效配置信息的方法同第I. 2. I步 第I. 2. 4步。第3. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；第3. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。以上結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于包括物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列、系統(tǒng)盤和存儲(chǔ)操作系統(tǒng)； 所述物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列，基于X86結(jié)構(gòu)構(gòu)建，并對(duì)其中的每個(gè)磁盤從磁盤末端劃分出一塊區(qū)域，用來存放配置信息及配置信息的相關(guān)屬性，稱該區(qū)域?yàn)榕渲眯畔⒋鎯?chǔ)塊；配置信息存儲(chǔ)塊的大小由人為設(shè)定； 配置信息存儲(chǔ)塊由兩部分組成，分別為包頭部分和數(shù)據(jù)部分；包頭部分存儲(chǔ)配置信息的相關(guān)屬性，包括更新次數(shù)，用符號(hào)cnt表示；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，用符號(hào)Ien表示；數(shù)據(jù)校驗(yàn)值，用符號(hào)mark表示；更新次數(shù)cnt存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊被更新的次數(shù)；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Ien存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度；數(shù)據(jù)校驗(yàn)值mark存儲(chǔ)所在磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的信息摘要值；數(shù)據(jù)部分用來存儲(chǔ)配置信息，該配置信息是經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件；所述系統(tǒng)盤與磁盤陣列相連；系統(tǒng)盤內(nèi)存儲(chǔ)的內(nèi)容包括但不限于對(duì)磁盤陣列進(jìn)行管 理的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和配置信息；系統(tǒng)盤中存儲(chǔ)配置信息的區(qū)域稱為配置信息存儲(chǔ)單元；配置信息存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的配置信息是一個(gè)經(jīng)過加密處理的配置信息鏡像文件；所述存儲(chǔ)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)于系統(tǒng)盤，包括有效配置信息檢索模塊、系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊、配置信息改變檢測(cè)模塊、配置信息更新模塊和配置信息損壞檢測(cè)模塊； 所述有效配置信息檢索模塊的功能是在存儲(chǔ)操作系統(tǒng)啟動(dòng)過程中或者接收到配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)送來的損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)以后，由有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊；所述系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊的功能是首先對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件；然后將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置； 所述配置信息改變檢測(cè)模塊的功能是對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置信息更新1吳塊； 所述配置信息更新模塊的功能是在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息； 所述配置信息損壞檢測(cè)模塊的功能是監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊； 本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的各功能模塊的連接關(guān)系為 存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和配置信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)在系統(tǒng)盤上，系統(tǒng)盤安裝在本發(fā)明提出的配置信息可靠的磁盤陣列系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)盤與磁盤陣列相連；配置信息改變檢測(cè)模塊與配置信息更新模塊連接；配置信息更新模塊分別與磁盤陣列和配置信息存儲(chǔ)單元連接；有效配置信息檢索模塊分別與磁盤陣列、配置信息存儲(chǔ)單元、配置信息損壞檢測(cè)模塊和系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊連接； 本發(fā)明提出的配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)的工作流程包括配置信息初始化流程、配置信息更新流程和配置信息損壞修復(fù)流程； 配置信息初始化流程具體為第1.1步磁盤陣列系統(tǒng)加電啟動(dòng)時(shí)，選擇系統(tǒng)盤作為引導(dǎo)盤，啟動(dòng)系統(tǒng)盤上的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)操作系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，調(diào)用有效配置信息檢索模塊； 第I. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊； 第I. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件； 第I. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)這些信息對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置； 配置信息更新流程的具體步驟為 第2. I步配置信息改變檢測(cè)模塊對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所 有配置文件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有部分文件或全部文件被修改時(shí)，發(fā)送更新信號(hào)到配置信息更新模塊； 第2. 2步配置信息更新模塊在接收到配置信息改變檢測(cè)模塊的更新信號(hào)以后，更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息； 配置信息損壞修復(fù)流程具體為 第3. I步配置信息損壞檢測(cè)模塊監(jiān)管存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞時(shí)，發(fā)送損壞發(fā)現(xiàn)信號(hào)至有效配置信息檢索模塊； 第3. 2步有效配置信息檢索模塊檢索磁盤陣列或系統(tǒng)盤，找到系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息，并將有效配置信息發(fā)送至系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊； 其中，查找有效配置信息的方法同第I. 2. I步 第I. 2. 4步； 第3. 3步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件； 第3. 4步系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊將有效配置文件掛載到存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保配置信息的指定目錄下，并依據(jù)有效配置文件對(duì)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)進(jìn)行配置。
2.如權(quán)利要求I所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于 優(yōu)選的，系統(tǒng)盤通過USB接口與磁盤陣列相連；系統(tǒng)盤為USB啟動(dòng)盤格式。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于所述配置信息更新模塊對(duì)磁盤陣列的更新包括①將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行壓縮和加密處理，存儲(chǔ)到磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分；②計(jì)算出磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的Ien值；③根據(jù)磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分計(jì)算出信息摘要值，用其更新磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的mark值；④取磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值中的最大值,加I后作為磁盤陣列中每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊的cnt值。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于所述配置信息更新模塊對(duì)系統(tǒng)盤的更新包括將存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下所有配置文件，進(jìn)行加密處理，并制作成鏡像文件，保存在系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于優(yōu)選的，所述配置信息損壞檢測(cè)模塊發(fā)現(xiàn)部分或全部配置文件丟失或者損壞的具體方法為所述配置信息損壞檢測(cè)模塊維護(hù)一張文件列表，用來保存存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的所有配置文件名稱；配置信息損壞檢測(cè)模塊依據(jù)該表的內(nèi)容定期讀取存儲(chǔ)操作系統(tǒng)用來保存配置信息的指定目錄下的對(duì)應(yīng)文件，如果列表中的文件名稱在指定目錄下無(wú)法讀取到或者讀取失敗，表明該配置文件丟失或者損壞。
6.如權(quán)利要求I至5之一所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng),其特征在于獲取磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊中數(shù)據(jù)部分的信息摘要值的算法包括但不限于MD5。
7.如權(quán)利要求I至6之一所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于所述配置信息初始化流程中第I. 2步中有效配置信息的具體查找方法為 第I. 2. I步利用磁盤陣列內(nèi)的每個(gè)磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)部分，依次計(jì)算其信息摘要值； 第I. 2. 2步挑選出信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤，如果沒有找到滿足條件的磁盤，說明磁盤上的配置信息損壞或缺失，此時(shí)進(jìn)行第I. 2. 4步的操作；否則，進(jìn)行I. 2. 3步的操作； 第I. 2. 3步從信息摘要值與該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊內(nèi)的mark值相等的磁盤中找出cnt值最大的磁盤，將該磁盤中配置信息存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)的經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息； 第I. 2. 4步將系統(tǒng)盤上的配置信息鏡像文件作為系統(tǒng)當(dāng)前的有效配置信息。
8.如權(quán)利要求I至7之一所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于所述配置信息初始化流程中第I. 3步中系統(tǒng)配置信息設(shè)置模塊對(duì)有效配置信息檢索模塊發(fā)送來的有效配置信息進(jìn)行處理，得到有效配置文件的操作，分2種情況 情況I :對(duì)經(jīng)過壓縮和加密處理的配置信息文件進(jìn)行解密和解壓縮處理，得到有效配置文件； 情況2 :對(duì)配置信息鏡像文件進(jìn)行解密處理，得到有效配置文件。
9.如權(quán)利要求I至8之一所述的一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，其特征在于所述配置信息更新流程中第2. 2步中更新磁盤陣列和系統(tǒng)盤的配置信息時(shí)，優(yōu)選的，采用標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令直接將配置信息寫入到磁盤陣列內(nèi)每塊磁盤的配置信息存儲(chǔ)塊和系統(tǒng)盤的配置信息存儲(chǔ)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種配置信息高可靠的磁盤陣列系統(tǒng)，包括物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列和安裝在盤陣內(nèi)的系統(tǒng)盤，所述系統(tǒng)盤通過USB接口與盤陣相連；系統(tǒng)盤為USB啟動(dòng)盤格式，包括用來對(duì)盤陣進(jìn)行管理的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以及配置信息的鏡像。所述物理磁盤構(gòu)成的磁盤陣列，基于X86結(jié)構(gòu)構(gòu)建，并對(duì)其中的每個(gè)磁盤從磁盤末端劃分出一塊區(qū)域，用來存放配置信息及配置信息的相關(guān)屬性。本發(fā)明將配置信息的拷貝直接保存到磁盤和系統(tǒng)盤，雙重備份，更加可靠。
文檔編號(hào)G06F11/14GK102750110SQ20111032638
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者周澤湘, 張偉濤, 張恒, 李艷國(guó), 武志民, 潘興旺, 王道邦, 章珉 申請(qǐng)人:北京同有飛驥科技股份有限公司