[發明專利]提供稀疏快照的系統、方法和計算機程序產品

在審

• 申請號: 201280048347.2
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103999034A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: A·拉奧;A·薩布拉馬尼安
• 申請（專利權）人: NETAPP股份有限公司
• 主分類號: G06F7/00
• 分類號: G06F7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 宋超

技術領域

本說明書總體上涉及計算機數據存儲系統，并且更具體地涉及用于在計算機數據存儲系統中提供快照的技術。

背景技術

在提供數據存儲和檢索服務的計算機數據存儲系統中，寫時拷貝文件系統的示例是可從NetApp，Inc獲得的任意位置寫入文件布局（WAFL^TM）文件系統。該數據存儲系統可以實現功能上組織系統的網絡和數據訪問服務的存儲操作系統，以及實現組織正在存儲和檢索的數據的文件系統。與在位寫入文件系統相比，寫時拷貝文件系統將新數據寫入新位置中的新塊，在原位留下數據的舊版本（至少在一段時間內）。以這種方式，寫時拷貝文件系統具有內置的數據版本的概念，并且舊版本的數據可以很方便地保存。

數據存儲系統中附加的概念包括數據復制。一種類型的數據復制是數據鏡像，其中數據拷貝到另一物理（目的地）地點并持續更新，使得隨著數據在初始（源）系統上改變，目的地地點具有該數據的最新拷貝，或接近最新的拷貝。另一概念是數據備份，其中數據的舊版本被定期存儲。無論數據是否被鏡像或備份，復制的數據可以用于從源處的數據丟失恢復。用戶僅僅訪問所保存的最近的數據，而不是從頭開始。

在一些系統中，快照是數據復制中的關鍵特征。簡言之，快照表示文件系統在特定時間點（以下稱為一致性點）的狀態。由于活動文件系統（例如，積極響應于數據訪問的客戶端請求的文件系統）被修改，其偏離了最近的快照。在下一個一致性點，活動文件系統被拷貝，并且成為最近的快照。按照需要，隨后的快照可以被無限地創建，這導致越來越多的舊快照被保存到系統中。

現實世界的數據存儲系統受到可用空間的限制，雖然一些數據存儲系統可以具有比其他更多的空間。最終，數據存儲系統會開始達到其容量的限制并且會做出決定隨后保存哪些和刪除哪些。例如，實現稱為WAFL^TM的寫時拷貝系統的數據存儲系統包括快照自動刪除特征，用以在存儲空間不足時刪除舊的快照。然而，有時，自動刪除特征會刪除后續的讀或寫操作所需要的數據。因此，在某些情況下更好的是創建較小的快照，從而節省存儲空間，而不是依賴于自動刪除特征。

附圖說明

結合附圖閱讀以下詳細說明將最好地理解本公開。

圖1是其中可以實現各種實施例的示例性網絡存儲系統的圖示。

圖2是根據一個實施例調整的示例性活動文件系統和示例性快照工具的圖示。

圖3是根據一個實施例調整的示例性數據復制過程的圖示。

圖4是根據一個實施例的使用稀疏快照來復制數據的示例性過程的圖示。

發明內容

各種實施例包括創建稀疏快照的系統、方法及計算機程序產品。在一個示例中，方法創建省略對于特定目的不需要的數據的快照。一些實施例省略對于比較和發送操作不相關的舊用戶數據。并且，一些實施例根據快照是否用于物理復制操作或者邏輯復制操作而省略元數據的各種項。稀疏快照使用比傳統快照更少的系統上的存儲空間，從而產生存儲效率并且減少由于空間要求而不期望地刪除快照的機會。

本公開的一個更寬泛形式涉及一種在基于計算機的存儲系統中執行的方法，包括：在第一時間點創建活動文件系統的拷貝，其中所述活動文件系統包括用戶數據、描述所述活動文件系統的結構和所述用戶數據的元數據以及描述所述用戶數據和所述元數據的存儲位置的第一數據結構，其中創建所述活動文件系統的拷貝包括從所述拷貝中選擇性地省略所述用戶數據的部分和所述元數據的部分。

本公開的另一更寬泛的形式涉及一種基于網絡的存儲系統，包括存儲器和至少一個處理器，其中所述處理器配置為訪問來自所述存儲器的指令并且執行以下操作：創建活動文件系統的拷貝，所述拷貝至少包括在所述活動文件系統中的元數據的部分和在所述活動文件系統中的用戶數據的部分，其中創建所述活動文件系統的拷貝包括：基于所述用戶數據的塊中的用戶數據的類型和所述元數據的塊中的元數據的類型，從所述拷貝中省略所述元數據的所述塊和所述用戶數據的所述塊；將所述拷貝與所述活動文件系統的先前快照比較以識別所述拷貝與所述快照之間的差異；以及將所述拷貝中對應于所述差異的部分發送至數據目的地。