使用多个卷提供复制的多致动器驱动器

文档序号:1467540 发布日期:2020-02-21 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 使用多个卷提供复制的多致动器驱动器 (Multi-actuator drive providing replication using multiple volumes ) 是由 V·南俊达斯瓦米 于 2019-08-13 设计创作,主要内容包括:本申请公开了使用多个卷提供复制的多致动器驱动器。第一驱动器卷在驱动器外壳内的盘上形成。由第一头从第一驱动器卷读取以及向第一驱动器卷写入,该第一头由第一致动器移动。在一个或多个盘上形成第二驱动器卷。由第二头从第二卷读取以及向第二卷写入,该第二头经由驱动器外壳内的第二致动器移动。第二致动器是与第一致动器分开的并且独立于第一致动器。第一驱动器卷的数据被复制到第二驱动器卷上。在第二驱动器卷而不是第一卷上执行后台验证操作。(The present application discloses a multi-actuator drive that provides replication using multiple volumes. The first drive roll is formed on a disk within a drive enclosure. The method includes reading from and writing to a first drive volume by a first head, the first head being moved by a first actuator. A second drive volume is formed on the one or more disks. Reading from and writing to the second volume is performed by a second head that is moved via a second actuator within the drive housing. The second actuator is separate and independent from the first actuator. Data of the first drive volume is copied onto the second drive volume. A background authentication operation is performed on the second drive volume instead of the first volume.)

使用多个卷提供复制的多致动器驱动器

发明内容

本公开涉及一种使用多个卷提供复制的多致动器。在一个实施例中,形成驱动器外壳内的一个或多个盘的第一驱动器卷。由第一读取/写入头从第一驱动器卷读取以及向第一驱动器卷写入,该第一读取/写入头由驱动器外壳内的第一致动器移动。形成一个或多个盘的第二驱动器卷,由第二读取/写入头从第二驱动器卷读取以及向第二驱动器卷写入,该第二读取/写入头经由驱动器外壳内的第二致动器移动。第二致动器是与第一致动器分开的并且独立于第一致动器。第一驱动器卷的数据被复制到第二驱动器卷上。在第二驱动器卷而不是第一卷上执行后台验证操作。

根据以下详细讨论和附图,可以理解各个实施例的这些以及其他特征和方面。

附图说明

下文讨论参考以下附图,其中相同的附图标记可用于标识多个图中的相似/相同的部件。

图1是根据示例实施例的多个致动器驱动器的图示;

图2是示出根据示例实施例的利用分离式致动器的驱动器卷配置的图示;

图3是示出根据示例实施例的在单个盘表面上的驱动器卷配置的图示;

图4是示出根据另一示例实施例的在单个盘表面上的驱动器卷配置的图示;

图5是示出根据示例实施例的驱动器卷的逻辑配置的图示;

图6是根据示例实施例的系统和装置的框图;以及

图7是根据示例实施例的方法的流程图。

具体实施方式

本公开总体上涉及利用磁存储介质(例如,硬盘驱动器(HDD))的数据存储设备。本文描述的附加HDD特征(通常被描述为“并行性”架构)被视为增加诸如数据吞吐量和等待时间之类的HDD性能度量的方式。通常,并行性架构并行地操作多个读取/写入头。此类并行性可以增加输入/输出操作(IOPS)的速率,并且从而加速某些操作。例如,从两个头读取的数据可以被组合在一起成为单个流,从而使发送到主机的数据的吞吐率加倍。在其他示例中,不同的头可以同时服务于不同的读请求或写请求,从而例如对于多个同时的随机数据访问请求降低总体等待时间。

在下面描述的实施例中,硬盘驱动器包括由不同致动器驱动的多个头,这些不同的致动器可以同时从一个或多个盘读取或写入。这可以包括单独的和独立的读/写,诸如,服务于不同的读/写请求的头。这还可以包括单独的和相关的读/写,例如,其中单个数据流的多个部分由不同的头同时处理。在任何一种情况下,头和致动器本身正在独立地操作,尽管在后一种情况下是协调的。并行性架构可以被扩展到在HDD中操作的其他组件,这些组件包括系统控制器、伺服控制器、读/写通道、主机接口、高速缓存等。

尽管并行性通常被认为是用于增加数据吞吐量的技术,但如下所述,它还可用于在使性能影响最小化的情况的同时增加可靠性。例如,由于对读取/写入头和/或记录介质产生影响的错误,驱动器可能丢失数据。在使用冗余的存储阵列(诸如,独立盘的冗余阵列(RAID))中,多个盘驱动器被组装以形成逻辑卷,其中冗余数据以一些RAID配置被存储在盘中的一些盘上。冗余数据可用于重建由于介质/头错误而丢失的数据。由于现代驱动器的非常大的存储容量,重建数据花费的时间可能很长,数小时甚至数天。因此,当盘重建正在发生时,阵列的另一驱动器失效是可能的。取决于RAID卷的类型,这仍然可能导致数据丢失。

减轻数据丢失的一种方法是对盘进行数据清理(scrub)。通常,这涉及读取先前写入的数据并检查错误。这可用于发现并修复错误,或用于发现未来错误的预测器,诸如,在读取数据时的高错误率。在任何一种情况下,丢失的(不可恢复的)数据可以例如从RAID冗余数据恢复,并且被重写在相同或不同的位置。通常,驱动器级别或盘组级别的清理是慢的,并且以低优先级运行。这些清理通常被用户禁用,因为它会使系统性能降级并且导致成本。

在下面描述的实施例中,驱动器具有并行性特征,这些并行性各种允许在多个单独的驱动器内形成复制卷。一些并行性特征(诸如,双致动器)可以允许驱动器作为两个独立的驱动器部分来操作。这些驱动器部分可被用于提供类似于RAID的冗余,但仅使用单个驱动器。一个致动器(以及盘的与该致动器相关联的部分)可用作主驱动器,而另一个致动器(以及与该致动器相关的盘部分)用于冗余。可以完全地(例如,主驱动器上的数据的每个字节都被写入在备份上)或通过使用奇偶校验或压缩方案(例如,主驱动器上的数据的每个字节的缩减形式被写入在备份上)在两个驱动器部分之间复制数据。驱动器部分在本文中也称为“卷”,但是这两个驱动器部分不需要作为卷呈现给主机。例如,在一些配置中,主机计算机可以仅经由主机接口而具有对主盘部分的访问权,主机可以将该主盘部分用作可被划分成一个或多个卷的原始分区。对于主机不可见地,驱动器控制器可以在内部管理备份盘部分,并将主驱动器的数据复制到该备份部分上。备份数据可以包括分区元数据、文件系统元数据、用户数据、奇偶校验数据等。

在图1中,图示出了根据示例实施例的具有并行性特征的装置100(例如,数据存储驱动器)。装置100包括由主轴电机104驱动的至少一个磁盘102。滑动器106(也称为头、读取/写入头、读取头、写入头、记录头等)通过臂108被固持在盘102的第一表面102a上方。致动器114移动(例如,旋转)臂108,以将滑动器106放置在盘102上的不同轨道上方。滑动器包括读换能器110和/或写换能器112。读换能器110响应于盘102上的变化的磁场而提供信号,并且被耦合到控制器(未示出),在控制器处单独的信号被独立地处理。写换能器112接收来自控制器的信号,并将它们转换成改变盘102上的区域的磁取向的磁场。

装置100包括由第二臂118支撑的第二滑动器116。第二滑动器116被固持在盘102的第二表面102b上,并且致动器114使第二臂118移动到盘102上的不同轨道。臂118可以与臂108一起移动,或者臂108、臂118可以独立地移动(如致动器114上的虚线所示,指示分离式致动器)。在任一种配置中,臂108、臂118围绕相同的轴线旋转。滑动器116还包括读和/或写换能器120。换能器120能够与接取盘表面102a的读/写换能器110、112中的一个或这两个同时地从盘表面102b读取和/或向盘表面102b写入。

在另一个实施例中,装置100包括由第三臂128支撑的第三滑动器126。替代于或附加于第二滑动器116(及其相关联的致动硬件),可以包括第三滑动器126(及其相关联的致动硬件)。当第二致动器124使第三臂118移动到盘102上的不同轨道时,第三滑动器126被固持在盘102的第一表面102a上。臂128和致动器124独立于臂108和致动器114移动。滑动器126包括读和/或写换能器130。换能器130能够与第一滑动器106的换能器110、112同时地从同一盘表面102a读取和/或向同一盘表面102a写入。

在如图1中所示的示例中,可以使用多于一个的盘102,并且致动器114、124可以被耦合到同时接取附加的盘表面中的一些或全部附加的盘表面的附加的臂和头。在此上下文中,“接取(accessing)”通常是指电激活读换能器或写换能器,并将换能器耦合到读/写通道以促进从盘读取和向盘写入。利用分离式致动器114的可独立移动的头通常可以同时接取不同的表面,例如,头106和头116同时接取不同的表面102a、102b。利用非同轴致动器114、124的可独立移动的头可以同时接取同一表面,例如,头106和头126两者可以同时接取表面102a。

一个或多个控制器132被耦合到相应的致动器114、124,并控制致动器114、124的移动。控制器132可包括芯片上系统,该芯片上系统执行诸如以下操作:伺服控制、对向盘102写入和从盘102读取的数据的编码和解码、对主机命令进行排队和格式化等。如果使用多于一个的控制器132,则多个控制器132可以具有并发地执行多个介质读/写操作的能力。

如上所述,图1中的装置100被配置为提供两个不同的卷、一个卷存储用于另一个卷的储冗余数据。此类驱动器能以多种方式配置,诸如图2、图3、和图4的框图中所示。在图2中,框图示出了根据示例实施例的围绕公共轴线204旋转的两个致动器200、202。这可以被认为是具有两个可独立移动的部分200、202的单个分离式致动器。在任一情况下,致动器200、202独立地移动臂206、208和头207、209,臂206、208和头207、209分别专用于不同盘210、212的整个表面。在该示例中,盘210的两侧都可以被配置为主卷214,并且盘212的两侧都可以被配置为备份卷216。

在一个实施例中,卷214、216可以是相同大小的。在这种情况下,卷214、216可以是彼此逐扇区(sector-by-sector)的镜像。在其他实施例中,卷214、卷216的格式化(例如,文件系统、压缩等)和布置可以是不同的,并且在此类情况下,卷214、卷216可以彼此不同。例如,主卷214可以被存储在经由第一致动器接取的三个盘上,而辅卷216可以被存储在经由第二致动器接取的两个盘上。至少主卷214可以经由主机计算机被直接访问,并且备份卷216可以是或可以不是主机可访问的。

在图3中,图示出了根据另一示例实施例的多致动器驱动器配置。在该示例中,臂300、臂310由不同的致动器(未示出)驱动,并且跨越盘301的一个或多个表面移动第一头302和第二头312。臂300、臂310围绕不同的轴线308、318旋转,使得头302、头312两者可以同时接取盘表面。头302被配置用于至少从盘301的第一区域304读取轨道。头312被配置用于至少从第二区域314读取轨道。中间直径309用作第一区域304与第二区域314之间的定界符,并且不需要精确地位于内径306与外径307之间的中间(例如,一半处)。

径向限定的区域304、区域314用于存储相应的卷305、315,卷305、315中的一个可以是主要的,并且另一个可以是备用的。在一个实施例中,卷305、315可以是相同大小的,例如,具有相同数量的扇区。在此类情况下,卷305、315可以是彼此逐扇区的镜像。在其他实施例中,卷305、315相对于彼此可以是不同大小的。在一些配置中,卷305、315的格式化(例如,文件系统、压缩等)和布置可以是不同的。至少主卷可以经由主机计算机被直接访问,并且备份卷可以是或可以不是主机接口可访问的。

注意,在图3所示的布置中,致动器300、致动器310和头能够在任何给定时间访问区域304、区域314两者。在一些条件下,可以使用该布置来提高性能。例如,头302、头312两者都可被配置用于并行地服务于读请求,从而增加读请求的吞吐量(以IOPS衡量)。类似地,在一些条件下,例如,假设设备具有预设(例如,在后台运行的备份进程)以便第二次将这个数据写入卷305、315中的被指定为备份卷的无论哪个卷,头302、头312两者都可以能够服务于对卷305、315中的一个的相同的写请求,。

可针对一个或多个盘的多个盘表面重复图3中所示的布置,每个盘具有其自身的臂和头,该臂和头由驱动所图示的臂300、臂310和头302、头312的相同的致动器驱动。同样,多于两个的(例如,三个、四个灯)头-致动器组件可用于每一个盘表面,每个头-致动器组件专用于不同的区域。图3所示的布置可以与图2的布置结合,使得具有不同枢轴308、318的两个或更多个致动器中的至少一个致动器被分离,以使得被分离的致动器的多个部分可以同时独立地接取不同的盘。

注意,在该示例中,区域304、区域314在不同的径向位置。在一些配置中,每个头302、312可专用于仅一个区域。这可以提供一些优点,诸如,减小头302、头312的最大偏斜范围,并且能够针对特定的区域几何形状和格式(例如,轨道间隔、位密度)优化每个头302、312。在此类布置中的一个挑战在于,区域304、区域314的性能(例如,顺序的读/写吞吐量)可能不同,因为外区304中的轨道相对于头302、头312将以比内区314中的轨道更高的速度移动。例如,如果卷305、315被布置为在写入数据时同时被更新的镜像,则在区域304、区域314之间可能存在写入性能的显著差异。可以例如通过以下方式在系统设计中解决这种性能差异:允许写操作的较大缓冲器用于较慢区域,减慢向较快区域的传输等。在其他布置中,例如,在卷305、315具有不同大小和/或数据格式的情况下,这种性能差异可能不会显著地影响性能。例如,如果数据被压缩以备份到较慢区域,则可能花费更少的时间将数据写入该区域。

在一些布置中,使盘表面上的两个或更多个径向限定的区域具有大致相同的性能可能是优选的。根据示例实施例的区域布置在图4中示出,该区域布置可以缓解性能差异。盘400被划分成四个或更多个区域,这四个或更多个区域被划分成两组。在该示例中,示出了八个区域(每组由有阴影和无阴影的环表示),但是在实践中可以使用更少或更多的区域。这些区域由不同的致动器以与图3所示的布置类似的布置来接取。阴影区域被分配给一个卷402,同时无阴影区域被分配给不同的卷404。由于用于卷402、404两者的区域从内径到外径分布且交错,因此卷402、容量404之间的性能差异将被减小,因为这两个卷都将具有一些高速区域和一些低速区域。这一般将涉及遍历盘100的几乎整个偏斜范围的这两个头以接取区域,因此将适当地设计头和伺服系统。

在其他布置中,具有两个或更多个具有不同旋转轴线的致动器的驱动器仍可以将全盘表面用于驱动器卷。再次参考图3,臂300、臂310可以是具有被配置用于读取N个盘的2*N个臂的多臂堆叠的一部分。在此类布置中,第一卷305可包括所图示的盘301的整个顶表面。第二卷315相反可以涵盖盘301的底表面,在图中不可见。被耦合至与臂310耦合所耦合到的同一致动器的另一个臂(未示出)将使用读取底表面的头接取该第二卷。这可以针对多个盘来重复,诸如,对于N个盘,,N个表面专用于第一卷305,并且N个表面专用于第二卷。这也可以用于创建不相等的卷,例如,N+1个表面专用于第一卷305,并且N-1个表面专用于第二卷。

在图5中,框图示出根据示例实施例的系统500和装置502的逻辑视图。系统500可包括主机504,诸如,通用计算机和/或存储控制器卡。主机504经由主机接口503耦合到装置502。主机接口503包括在主机到驱动器通信中使用的电路和协议。示例主机接口标准包括SATA、NVMe、SAS、SCSI等。

主机接口503允许装置502与工业标准驱动控制器和主板一起使用。此外,装置502的外壳可具有标准HDD物理形状因子,例如2.5”、3.5”等。装置502包括磁盘502,第一卷506和第二卷508存储在磁盘502上。可以由多个致动器使用图1-图4中所示布置的任何组合来接取盘502。如由实线507所指示,由主机504将第一卷506用作传常规驱动器,例如,用于格式化、存储以及检取数据。如由虚线509所指示,第二卷508可以是或不是经由主机接口503可访问的。如果不是,则第二卷508可以完全经由装置502的控制器来管理并且对主机504不可用,或者主机504可以经由不同的接口(未示出)来访问第二卷508(未示出)。

如果可以经由主机接口503访问第二卷508,则可以将第二卷508呈现为单独的逻辑卷,例如,使用诸如与SCSI协议一起使用的逻辑单元号(LUN)之类的标识符。在其他实施例中,可经由已知的逻辑块地址(LBA)范围来访问第二卷508。在任一种情况下,假设第二卷508上的数据由装置502在内部管理,则主机504可以被限制于在第二卷508上执行的操作中。例如,可以将卷508呈现为只读,使得主机504可以访问备份数据,但不覆写此类数据或写入新数据。

由主机504存储在第一卷506上的数据可包括分区数据506a,该分区数据506a可包括诸如分区表和主引导记录之类的数据。文件系统元数据506b包括由特定文件系统(例如,NTFS,ext4)使用的、描述用户数据506c的文件的内容和布置的数据。文件系统元数据506b的内容描述符的示例包括用于存储文件、文件名、文件大小、文件权限、创建/修改日期等的LBA。文件系统元数据506b的布置描述符的示例包括目录名称和内容、硬/软链接等。

第二卷508可用于存储被存储在第一卷506中的不同数据类型506a-506c的任何组合,如框508a-508c所指示。数据508a-508c可以被存储为数据506a-506c的精确的逐扇区的副本,或者可以使用与数据506a-506c不同的格式化和/或压缩。第二卷508可以存储附加的内部生成的数据,如由奇偶校验数据508d所指示。奇偶校验数据508d可以类似于RAID-5或RAID-6奇偶校验来使用,使得如果第一卷506上的一些数据丢失,则可以使用奇偶校验算法来重建那个数据。例如,可以组合存储在(例如,从卷506的不同区域选择的)两个不同数据扇区中的数据以形成被存储在奇偶校验扇区中的奇偶校验数据。如果数据扇区中的一个数据扇区丢失,则可以使用另一扇区和奇偶校验扇区恢复该数据扇区。

注意,第二卷508不需要存储来自第一卷506的所有数据。例如,仅分区和文件系统元数据506a-506b可以被完全备份到块508a-508b。在此类情况下,可以不备份用户数据506c,可以在块508c上以压缩格式备份用户数据506c,和/或存储奇偶校验数据508d。以此种方式,可以使第二卷508小于第一卷506,这增加了对主机504可用的存储容量。

在操作期间,装置502可以通过对数据508a-d中的一些或所有数据508a-508d执行后台验证操作来检查和维护存储在第二卷508中的数据的完整性验证操作可包括:读取扇区以确保没有读取错误,并且如果例如可恢复扇区的位错误率高,则偶尔重写扇区。如果在第二卷508上发现不可恢复的错误,则第一容量506可用于发现并恢复丢失的数据。如果当前活动表明数据扇区可能处于更高错误的风险,则也可能发生在第二卷508上重写数据。例如,相邻轨道的多次重写可能增加相邻轨道干扰将增加目标轨道的错误率的可能性。这些验证操作也可能在第一卷506上发生,但是潜在地处于较低频率以使性能影响最小化和/或仅响应于与调度或消逝时间无关的触发事件。

在第二卷508上执行的后台验证操作中的至少一些不在第一卷506上执行(至少以规则的间隔)。这增加了对服务主机请求的可用性,并且由此使对第一卷506的性能影响最小化。如果响应于主机请求在第一卷506上发现错误(例如,坏扇区),则可以访问第二容量508以恢复扇区。在一些情况下,从第二卷508读取数据的副本可能更快而不是在第一卷506的坏扇区上尝试定向错误恢复操作。此类定向错误恢复有时可以在不依赖于备份娟的情况下从扇区恢复数据,但可能是耗时的,因此直接从第二卷508恢复可以改善性能。

在一些情况下,在第二卷508上发现的错误可用于测试第一卷506的类似错误。例如,如果卷506、508是同时被写入的镜像,则在写入期间发生的机械震动事件或一些其他干扰可能影响这两个卷上的相同扇区。由于第二卷508将更可能首先发现该错误,例如,由于后台或立即写入验证,因此第二卷508可能能够在由主机请求丢失的数据之前恢复该丢失的数据。在其他情况下,随时间推移,某些位模式可能在读回之际导致高于平均值的错误。这种趋势可以经由后台验证在第二卷508上发现,并且可以用于缓解未来的问题(例如,通过调整写信道参数)并且用于测试第一卷502的受影响的扇区以判定是否需要擦除那些扇区。

在图6中,框图示出根据示例实施例的利用一个或多个致动器的数据存储器驱动600。该装置包括电路602(例如,一个或多个电路板),诸如,经由主机接口607处理来自主机设备606的读取命令和写入命令和相关联的数据的一个或多个设备控制器604。主机接口607包括经由标准总线协议(例如,SATA、SAS等)启用电子通信的电路。主机设备606可包括可以被通信地耦合以存储和检取来自数据存储器设备(例如,计算机、服务器、存储控制器)的数据的任何电子设备。设备控制器604耦合到一个或多个读/写通道608,该读/写通道608从由电机611驱动的一个或多个磁盘610的表面读取以及向由电机611驱动的一个或多个磁盘610的表面写入。盘610和电路602被包含在单个硬盘驱动外壳609中或附连至单个硬盘驱动外壳609。

读/写通道608通常在读操作期间在由设备控制器604处理的数字信号与通过两个或更多个头612、632传导的模拟信号之间转换数据。两个或更多个头612、632各自可包括能够并发地读取盘610的相应的读换能器,例如,从同一表面读取的至少两个头。两个或更多个头612、632还可包括并发地向盘610写入的相应的写换能器。写换能器可以是常规的磁记录(CMR)、热辅助磁记录(HAMR)、微波辅助磁记录(MAMR),并且能以各种轨道配置(诸如,常规的、SMR和IMR)写入。

读/写通道608经由诸如前置放大器、数模转换器、模数转换器等的接口电路613被耦合到头612、头632。如图中所示,读/写通道608可能能够并发地处理来自多个头612、632的多个数据流中的一个。除了处理用户数据之外,读/写通道608还经由读取/写入头612、632从磁盘610上的伺服标记614读取伺服数据。伺服数据被发送到一个或多个伺服控制器616,这一个或多个伺服控制器616使用该数据以将位置控制信号617提供给如由音圈电机(VCM)618所表示的一个或多个致动器。VCM 618响应于控制信号617旋转臂620,在该臂620上安装读取/写入头612。位置控制信号617还可以被发送到微致动器(未示出),该微致动器单独地控制头612中的每一个,例如,在每个读取/写入头处引起小的位移。

VCM 618可以是堆叠式或分离式致动器,在这种情况下,两个VCM部件被配置用于围绕公共的轴线619独立地旋转不同的臂。在此类情况下,其他头(未示出)将与头612中的那个头同时地接取盘上的数据,并且这些其他头可以类似于所图示的头632被耦合到电路602。第二致动器,例如VCM 628,可独立地且同时地围绕第二轴线629旋转第二臂630。相应的头632可由VCM 628旋转,并可以在来自一个或多个伺服控制器616的命令下与头612同时操作。微致动器(未示出)也可被用在臂630上以引起头632的精细位移。

备份模块640管理将头612、头632分配到盘610的特定区域610a-610b。尽管区域610a-610b被示出为单个盘表面的多个部分,但是在其他实施例中,不同区域可覆盖整个盘表面。区域610a-610b中的一个被指定为主要卷而区域610a-610b中的另一个被指定为备份卷。例如,备份模块640可形成一个或多个盘610的第一驱动器卷并形成一个或多个盘610的第二驱动器卷,由第一致动器618从第一驱动器卷读取并向第一驱动器卷写入第二驱动器卷复制第一驱动器卷的数据。备份模块640可以在驱动器600的初始配置期间确定区域610a-610b的参数,例如,区域610a-610b的分区和格式化。

任选的用户界面模块642可用于允许最终用户设定区域配置,例如,使用传统命令经由主机接口,或经由替代接口(例如,串行线路输入)。用户界面模块642可以允许最终用户指定诸如直接镜像、压缩备份、仅奇偶校验等的特定配置。在操作期间,备份模块640可以在第二(备份)驱动卷上而不是第一卷上执行后台验证操作。

在图7中,流程图示出了根据示例实施例的方法。该方法涉及:形成700数据存储驱动器的一个或多个盘的第一驱动器卷。例如,可以针对第一卷预留和定义盘的第一部分。经由第一读取/写入头来接取701第一驱动器卷(例如,从第一驱动器卷读取以及向第一驱动器卷写入),该第一读/写头由第一致动器移动。例如通过针对第二卷预留和定义盘的第二部分来形成702一个或多个盘的第二驱动器卷。经由第二读取/写入头访问703第二卷,该第二读取/写入头经由第二致动器来移动。第二致动器是与第一致动器分开的,并且独立于第一致动器。第一致动器和第二致动器以及一个或多个盘都被封围在共同的驱动器外壳内,该共同的驱动器外壳例如符合硬盘驱动器形状因子的外壳。

将第一驱动器卷的数据(例如,实时地或经由后台进程)复制704到第二驱动器卷上。在第二驱动器卷而不是第一卷上执行705后台验证操作。例如,这可以包括:在第二卷上以比第一卷更高的频率执行操作。在一些配置中,这可以包括:在第二卷上,在后台定期执行某些操作,其中除了流逝的时间之外,仅响应于错误或其他触发事件而在第一卷上执行相同的操作。

可使用相互作用以提供特定结果的电路、固件和/或软件模块来实现以上所描述的各种实施例。相关领域的技术人员可容易地使用本领域公知的知识在模块化的层级或作为整体来实现此类所描述的功能。例如,本文中图示的流程图和控制图可以用于创建计算机可读指令/代码以供处理器执行。此类指令可被存储在非瞬态计算机可读介质上,并且被转移至处理器以供执行,如本领域中已知的那样。以上示出的结构和过程仅是可用于提供上文描述的功能的实施例的代表性示例。

示例实施例的上述描述已被呈现用于说明和描述的目的。其不旨在是排他性的,也不旨在将实施例限制于所公开的精确形式。根据上述教导,许多修改和变型是可能的。所公开的实施例的任何或所有特征可单独地或以任何组合应用,不旨在是限制性的,而仅是说明性的。本发明的范围不旨在受限于本具体实施方式,而是由所附权利要求书来确定。

以下是本申请的进一步的示例:

示例1.

一种数据存储驱动器,包括:

接口电路,所述接口电路被配置成与以下各项进行通信:

第一致动器和第二致动器,所述第一致动器和所述第二致动器被封围在独立操作的所述驱动器内;以及

第一读取/写入头和第二读取/写入头,所述第一读取/写入头和所述第二读取/写入头分别由所述第一致动器和所述第二致动器在一个或多个盘上方移动;以及

控制器,所述控制器被耦合到所述接口电路并能操作用于:

形成所述一个或多个盘的第一驱动器卷,由所述第一读取/写入头从所述第一驱动器卷读取以及向所述第一驱动器卷写入;

形成所述一个或多个盘的第二驱动器卷,由所述第二读取/写入头从所述第二驱动器卷读取以及向所述第二驱动器卷写入,所述第二卷对所述第一驱动器卷的数据进行复制;以及

在所述第二驱动器卷而不是所述第一驱动器卷上执行后台验证操作。

示例2.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,在所述第二驱动器卷而不是所述第一卷上执行所述后台验证操作使对所述第一卷的性能影响最小化。

示例3.如示例1所述的数据存储驱动器,所述控制器进一步能操作用于:使用来自所述后台验证操作的在所述第二卷上发现的错误来测试所述第一卷上的类似错误。

示例4.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述第二卷是所述第一卷的镜像。

示例5.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述第二卷包括以缩减格式存储的所述第一卷的数据。

示例6.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述第二卷包括基于来自所述第一卷的不同扇区的数据所计算的奇偶校验数据。

示例7.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述后台验证操作包括:读取向所述第二驱动器卷写入的数据,并确定不可恢复的错误。

示例8.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述后台验证操作包括:读取向所述第二驱动器卷写入的数据,并确定可恢复的错误。

示例9.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述第一致动器和所述第二致动器围绕分开的枢轴移动,并且所述第一卷的至少一部分和所述第二卷的至少一部分位于定位在所述一个或多个盘的同一表面上的两个或更多个径向限定的区域上,使得所述第二头能够与所述第一头并行地从所述第一卷读取,以增加主机数据请求的吞吐量。

示例10.如示例9所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述两个或更多个径向限定的区域包括被划分成两组的四个或更多个区域,所述两组中的每一组的区域从所述一个或多个盘的内径到所述一个或多个盘的外径被交错且分布。

示例11.如示例1所述的数据存储驱动器,其特征在于,所述第一致动器和所述第二致动器围绕共同的枢轴移动,并且所述第一卷的至少一部分和所述第二卷的至少一部分位于所述一个或多个盘的整个不同表面上。

示例12.一种方法,包括:

在驱动器外壳内形成一个或多个盘的第一驱动器卷,由第一读取/写入头从所述第一驱动器卷读取以及向所述第一驱动器卷写入,所述第一读取/写入头由所述驱动器外壳内的第一致动器移动;

形成所述一个或多个盘的第二驱动器卷,由第二读取/写入头从所述第二驱动器卷读取以及向所述第二驱动器卷写入,所述第二读取/写入头经由所述驱动器外壳内的第二致动器移动,所述第二致动器与所述第一致动器分开且独立于所述第一致动器;

将所述第一驱动器卷的数据复制到所述第二驱动器卷上;以及

在所述第二驱动器卷而不是所述第一卷上执行后台验证操作。

示例13.如示例12所述的方法,进一步包括:使用来自所述后台验证操作的在所述第二卷上发现的错误来测试所述第一卷上的类似错误。

示例14.如示例12所述的方法,进一步包括:与所述第一头和所述第二头并行地从所述第一卷读取,以增加主机数据请求的吞吐量。

示例15.一种系统,包括:

驱动器外壳中的一个或多个磁盘;

第一致动器和第二致动器,所述第一致动器和所述第二致动器独立地在所述一个或多个磁盘上方移动相应的第一头和第二头;以及

控制器,所述控制器耦合到所述第一致动器和所述第二致动器以及所述第一头和所述第二头,并且所述控制器能操作用于:

在所述一个或多个盘的第一部分上限定第一卷,由所述第一读取/写入头从所述第一部分读取以及向所述第一部分写入;

在所述一个或多个盘的第二部分上限定第二卷,由所述第二读取/写入头从所述第二部分读取以及向所述第二部分写入;

响应于向所述第一卷写入数据,将所述数据复制到所述第二驱动器卷;以及

在所述第二卷而不是所述第一卷上执行后台验证操作。

示例16.如示例15所述系统,其特征在于,所述第一致动器和所述第二致动器围绕分开的枢轴移动,并且其中,所述第一卷的至少一部分和所述第二卷的至少一部分位于所述一个或多个盘的同一表面上。

示例17.如示例15或16所述的系统,其特征在于,所述第二头能够与所述第一头并行地从所述第一卷读取,以增加主机数据请求的吞吐量。

示例18.如示例15所述的系统,其特征在于,所述第二卷是所述第一卷的镜像。

示例19.如示例15所述的系统,其特征在于,将所述数据复制到所述第二卷包括:压缩存储在所述第二卷上的所述数据。

示例20.如示例15所述的系统,其特征在于,主机计算机被给予对所述第一卷的完全访问权以及对所述第二卷的有限访问权。

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