基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及計算機存儲介質技術領域，公開了一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，所述硬盤被劃分為數據存儲分區、備份分區及原始數據集區，所述原始數據集區中的原始數據集在開機啟動時加載至內存，該方法包括步驟：采集硬盤運行過程中的健康狀態數據；將采集到的健康狀態數據與原始數據集中的標準數據進行數據校驗，以判斷硬盤是否產生壞道；若產生壞道，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送壞道信息報告。本發明專利技術還公開了一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測系統。本發明專利技術實現了在非RAID模式下硬盤壞道進行監測、預警及修復，同時降低了成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機存儲介質
,特別涉及一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法及系統。
技術介紹
硬盤壞道可以說是硬盤致命性故障，出現硬盤壞道以后硬盤往往也就代表著硬盤生命結束，硬盤在出現壞道以后不但是某些壞扇區不可用，還會直接殃及到其它可用磁盤扇區，造成整塊硬盤損壞。當硬盤出現壞道時，意味著存儲數據會不安全。因此，及時的發現壞道可以將損失降到最低。硬盤產生壞道的原因有多種，如灰塵、震動、靜電、高溫等。但在實際使用中更加常見的原因主要是以下兩個方面非法關機(即異常斷電)導致；內存太少以致應用軟件對硬盤頻繁訪問導致。一般情況下，開機硬盤檢測往往耗時較多，會在一定程度上增加操作系統的啟動時間。因此，只有在適當的情況下(例如非法斷電之后、看門狗復位之后等等)對硬盤進行全面的檢測，才不會對用戶產生較大的影響。現有的硬盤監測技術主要包括AUT0FSCK、自我監測分析及報告技術(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology, S. M. A. R. T)和磁盤陣列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID)AUT0FSCK是Linux提供一種非正常關機的自動磁盤修復功能，即AUT0FSCK。意外斷電后，再啟動時，磁盤自檢。該方式類似于Windows下的硬盤自檢功能，Linux操作系統認為除通過Reboot、halt、shutdown等系統命令進行的關機或者復位外,所有的重啟狀態均判定為非正常關機。但對于嵌入式Linux，尤其是在自研單板上執行的系統而言，往往會有邏輯復位等復位方式。對于特定的場景而言，這類復位操作被認為是正常復位，不希望由于文件系統自修復而增加啟動時間。更重要的是，AUT0FSCK只能對文件系統進行修復，并不能對硬盤是否出現壞道等嚴重問題進行檢測。S. M. A. R. T服務是目前檢測硬盤最為全面的工具。支持S. M. A. R. T技術的硬盤可以通過硬盤上的監測指令和主機上的監測軟件對磁頭、盤片、馬達、電路的運行情況、歷史記錄及預設的安全值進行分析和比較。當出現安全值范圍以外的情況時，就會自動向用戶發出警告。它包括檢測硬盤的壞道、溫度、硬盤關閉次數等，但卻缺少對硬盤10狀態的監測。當系統可用內存過少，會出現應用軟件頻繁訪問磁盤的狀況，這也是導致硬盤出現壞道的重要因素。因此對硬盤10狀態的監測是十分必要的。RAID原理是利用數組方式做磁盤組，配合數據分散排列的設計，提升數據的安全性。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。同時利用這項技術，將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查(ParityCheck)的觀念，在數組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數據，在數據重構時，將數據經計算后重新置入新硬盤中。但RAID成本較高，組成磁盤陣列需要兩塊以上的硬盤，對于ATCA(AdvancedTelecom Computing Architecture)架構下的刀片式板卡而言,將配置硬盤的板卡都替換為磁盤陣列，無疑會增加產品成本。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是如何實現一種低成本的、能夠對硬盤壞道進行監測的方法。(二)技術方案為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，所述硬盤被劃分為數據存儲分區、備份分區及原始數據集區，所述原始數據集區中的原始數據集在開機啟動時加載至內存，該方法包括步驟采集硬盤運行過程中的健康狀態數據；將采集到的健康狀態數據與原始數據集中的標準數據進行數據校驗，以判斷硬盤是否產生壞道；若產生壞道，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送壞道信息報告。其中，所述方法在開機啟動時進行，所述采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據之前還包括在操作系統啟動時檢測上一次復位是否為正常復位/下電，若為正常復位/下電，則直接啟動操作系統；否則執行所述采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據及后續數據校驗。其中，所述方法還包括若數據校驗后，硬盤未產生壞道，則對硬盤文件系統主動修復，并發送上一次非正常復位/下電的報告。其中，所述操作系統啟動時檢測上一次復位是否為正常復位/下電的方式為檢測根文件系統目錄下是否有預設的正常復位/下電方式記錄文件，若無該文件，則表明之前復位/下電正常；反之，則表示為非法復位/下電。其中，所述方法還包括在操作系統啟動后創建并配置所述正常復位/下電方式記錄文件，定義正常復位/下電方式；若按定義的正常復位/下電關閉，則在關閉前自動刪除所述正常復位/下電方式記錄文件。其中，所述方法在開機后進行，并定時采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據。其中，所述方法還包括定時獲取硬盤的IO狀態，判斷IO等待時間比是否大于等于原始數據集中的預設閾值，若是，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送IO故障報告。其中，所述預設閾值為60% 100%。其中，所述IO故障報告包括當前硬盤的IO狀態及生成鏡像文件的名稱、路徑和大小。其中，所述壞道信息報告包括壞道個數、所在硬盤上的位置及生成鏡像文件的名稱、路徑和大小。本專利技術還提供了一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測系統，所述硬盤被劃分為數據存儲分區、備份分區及原始數據集區，所述原始數據集區中的原始數據集在開機啟動時加載至內存，該系統包括數據采集模塊，用于采集硬盤運行過程中的健康狀態數據；數據校驗模塊，用于將采集到的健康狀態數據與原始數據集中的標準數據進行數據校驗，以判斷硬盤是否產生壞道；數據備份模塊，用于產生壞道時掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份，并發送壞道信息報告。其中，所述系統還包括復位檢測模塊，用于在操作系統啟動時檢測上一次復位是否為正常復位/下電，若為正常復位/下電，則直接啟動操作系統；否則執行所述采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據及后續數據校驗。其中，所述系統還包括文件修復模塊，用于在非正常復位/下電，且數據校驗后硬盤未產生壞道時對硬盤文件系統主動修復，并發送上一次非正常復位/下電的報告。其中，所述復位檢測模塊包括復位文件檢測模塊，用于檢測根文件系統目錄下是否有預設的正常復位/下電方式記錄文件，若無該文件，則表明之前復位/下電正常；反之，則表示為非法復位/下電。其中，所述復位檢測模塊還包括復位文件配置模塊，用于在操作系統啟動后創建并配置所述正常復位/下電方式記錄文件，定義正常復位/下電方式；復位文件刪除模塊，用于在按定義的正常復位/下電關閉，在關閉前自動刪除所述正常復位/下電方式記錄文件。其中，所述數據采集模塊還用于定時采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據。其中，所述系統還包括IO狀態檢測模塊，用于定時獲取硬盤的IO狀態，判斷IO等待時間比是否大于等于原始數據集中的預設閾值，若是，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送IO故障報告。其中，所述預設閾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述硬盤被劃分為數據存儲分區、備份分區及原始數據集區，所述原始數據集區中的原始數據集在開機啟動時加載至內存，該方法包括步驟：采集硬盤運行過程中的健康狀態數據；將采集到的健康狀態數據與原始數據集中的標準數據進行數據校驗，以判斷硬盤是否產生壞道；若產生壞道，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送壞道信息報告。

【技術特征摘要】
1.一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述硬盤被劃分為數據存儲分區、備份分區及原始數據集區，所述原始數據集區中的原始數據集在開機啟動時加載至內存，該方法包括步驟 采集硬盤運行過程中的健康狀態數據； 將采集到的健康狀態數據與原始數據集中的標準數據進行數據校驗，以判斷硬盤是否產生壞道； 若產生壞道，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送壞道信息報告。2.如權利要求1所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述方法在開機啟動時進行，所述采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據之前還包括 在操作系統啟動時檢測上一次復位是否為正常復位/下電，若為正常復位/下電，則直接啟動操作系統；否則執行所述采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據及后續數據校驗。3.如權利要求2所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述方法還包括 若數據校驗后，硬盤未產生壞道，則對硬盤文件系統主動修復，并發送上一次非正常復位/下電的報告。4.如權利要求2所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述操作系統啟動時檢測上一次復位是否為正常復位/下電的方式為檢測根文件系統目錄下是否有預設的正常復位/下電方式記錄文件，若無該文件，則表明之前復位/下電正常；反之，則表示為非法復位/下電。5.如權利要求4所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述方法還包括 在操作系統啟動后創建并配置所述正常復位/下電方式記錄文件，定義正常復位/下電方式； 若按定義的正常復位/下電關閉，則在關閉前自動刪除所述正常復位/下電方式記錄文件。6.如權利要求1所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述方法在開機后進行，并定時采集硬盤中數據存儲分區運行過程中的健康狀態數據。7.如權利要求1所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述方法還包括 定時獲取硬盤的IO狀態，判斷IO等待時間比是否大于等于原始數據集中的預設閾值，若是，則掛載所述備份分區，將所述數據存儲分區的數據在所述備份分區中備份生成鏡像文件，并發送IO故障報告。8.如權利要求7所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述預設閾值為60% 100%。9.如權利要求7所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述IO故障報告包括當前硬盤的IO狀態及生成鏡像文件的名稱、路徑和大小。10.如權利要求f8中任一項所述的基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測方法，其特征在于，所述壞道信息報告包括壞道個數、所在硬盤上的位置及生成鏡像文件的名稱、路徑和大小。11.一種基于嵌入式Linux的硬盤壞道監測系統，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚鵬，
申請(專利權)人：大唐移動通信設備有限公司，
類型：發明
國別省市：