[發明專利]增量快照方法和裝置

有效

• 申請號: 201410568524.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104360914B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 王佳;王倩
• 申請（專利權）人: 浪潮（北京）電子信息產業有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 王丹,李丹

技術領域

本發明涉及存儲災備技術領域，尤其涉及一種增量快照方法和裝置。

背景技術

隨著計算機技術的快速發展，數字化信息已經逐步取代紙媒數據，呈現快速增長。海量數據催生了云計算、大數據和海量存儲系統的發展，對存儲設備和存儲應用的需求也越來越高。政府行業、銀行系統、電力企業等對數據的安全性和業務連續性有著較高的要求，必須提供在線的數據保護。

快照(Snapshot)是一種在線存儲設備防止數據丟失的有效方法?？煺盏囊粋€功能在于能對在線數據按需進行備份和恢復。當存儲設備發生應用故障或文件損壞時可進行快速數據恢復，將數據恢復到某個可用時間點的狀態?？煺盏牧硪粋€功能在于為存儲用戶提供了一個數據訪問通道，當原數據進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數據，還可以利用快照進行測試等工作。所有存儲系統，不論高中低端，只要應用于在線系統，那么快照就成為一個不可或缺的功能。

傳統的快照技術是針對每個存儲資源時間點的數據狀態進行單一映射和保護，便于快照直接恢復，但是由于不同時間點的快照沒有關聯，創建多個快照時存在的冗余副本較多，一方面，使得存儲容量變大，存儲成本較高；另一方面，在對快照源卷進行數據修改時，對應的多個快照也需要進行數據修改，操作復雜。

此外，傳統快照技術是針對每個時間點的快照，每個快照的源數據和寫入數據的映射關系需要采用獨立的卷存儲。當快照個數越來越多時，需要的卷也越來越多，這無疑帶來了存儲管理復雜，存儲成本大等問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種共享卷的增量快照方法和裝置，能夠減少存儲空間和存儲成本，方便存儲管理。

為了達到本發明目的，本發明提供了一種增量快照方法，包括：當需要對快照源卷進行寫數據操作時，根據待寫快照源卷的快照鏈表，查找到最晚創建的快照，確定所述最晚創建的快照在寫時拷貝COW卷中存有COW映射，將待寫數據寫入快照源卷對應的扇區中；當需要對快照進行讀數據操作時，判斷待讀快照在COW卷中是否有COW映射，如果有，根據所述待讀快照的COW映射，從COW卷讀取對應的待讀數據；如果沒有，根據所述待讀快照的快照鏈表，查找與所述待讀快照關聯的最晚創建的快照，根據所述最晚創建的快照的COW映射，從快照源卷讀取對應的待讀數據。

進一步地，所述根據待寫快照源卷的快照鏈表，查找最晚創建的快照之前，還包括：預先在所述COW卷中建立快照鏈表和對應的例外哈希表，其中，在所述快照鏈表中，通過snap_ID表示快照之間的依賴關系，每個快照作為頭指針，指向所述快照的例外哈希表。

進一步地，所述確定所述最晚創建的快照在寫時拷貝COW卷中存有COW映射，將待寫數據寫入快照源卷對應的扇區中，包括：根據所述快照源卷中待寫扇區的扇區號確定對應的塊號；判斷所述塊號對應的塊數據在COW卷是否有COW映射；如果有，將所述待寫數據寫入快照源卷的待寫扇區中；如果沒有，將所述快照源卷中待寫扇區的數據拷貝到所述塊號對應的塊中，建立待寫數據的COW映射，并將所述COW映射寫入COW卷，將所述待寫數據寫入快照源卷的待寫扇區中。

進一步地，所述判斷所述塊號對應的塊數據在COW卷是否有COW映射，包括：在所述最晚創建的快照指向的例外哈希表中，查找所述塊號是否有對應的塊數據，如果有，則表示所述塊號對應的塊數據在COW卷有COW映射，如果沒有，則所述塊號對應的塊數據沒有在COW卷有COW映射。

進一步地，所述判斷待讀快照在COW卷中是否有COW映射，包括：根據快照中待讀扇區的扇區號確定對應的塊號，在待讀快照的例外哈希表中，查找所述塊號是否有對應的塊數據，如果有，則表示所述塊號對應的塊數據在COW卷有COW映射，如果沒有，則所述塊號對應的塊數據沒有在COW卷有COW映射。

進一步地，所述根據所述待讀快照的快照鏈表，查找與所述待讀快照關聯的最晚創建的快照，根據所述最晚創建的快照的COW映射，從快照源卷讀取對應的待讀數據，包括：在所述待讀快照的照鏈表中查找與所述待讀快照相鄰的創建時間晚的快照；判斷查找出的快照是否是最晚創建的快照；如果是，根據最晚創建的快照的COW映射，從快照源卷讀取對應的待讀數據；如果否，遍歷所述待讀快照的依賴快照，查找與所述待讀快照關聯的最晚創建的快照。

進一步地，所述方法還包括：當需要進行刪除快照操作時，將待刪除快照在所述快照鏈表中的snap_ID設置為無效，并將所述snap_ID添加到釋放鏈表中，刪除所述待刪除快照。