[發明專利]一種存儲數據的快照創建方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201710874978.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107562578B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳東河
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種存儲數據的快照創建方法，將原始卷中的全部存儲數據進行拷貝得到初始快照卷；創建初始位圖及初始數據保存區域；分別確定為目標位圖及目標數據保存區域；在原始卷中有目標存儲數據寫入時，將目標存儲數據寫入到目標數據保存區域；根據目標存儲數據在原始卷中的位置，變更目標位圖的初始值；創建針對原始卷的新位圖以及新位圖對應的新數據保存區域；分別確定為目標位圖及目標數據保存區域，重復執行在原始卷中有目標存儲數據寫入時的相關步驟。應用本發明所提供的技術方案，快照卷不依賴原始卷，快照占用的存儲空間小，執行速率高。本發明還提供了一種存儲數據的快照創建裝置、設備及存儲介質，具有相應技術效果。

技術領域

本發明涉及計算機存儲技術領域，特別是涉及一種存儲數據的快照創建方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

隨著計算機存儲技術的不斷發展，對存儲設備的要求也越來越高。用戶需要在線方式進行數據保護，快照就是在線存儲設備防范數據丟失的有效方法之一，能夠進行在線數據的備份與恢復。

快照是數據集合的一個完全可用拷貝，可以是表示該數據集合中的數據的一個副本或是該數據集合的復制品，當存儲設備發生應用故障或者文件損壞時可以進行快速的數據恢復，將數據恢復到某個可用的時間點的狀態。還可以為用戶提供一個數據訪問通道，當原數據進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數據。

當前主要有兩種存儲快照，分別為寫時拷貝(copy-on-write)快照和分割鏡像快照。不同快照技術的區別通常體現在快照存儲空間利用率、快照卷與原始卷的依賴關系以及執行快照的速率這三個方面。

采用分割鏡像快照這種方式時，先創建一個原始卷和一個鏡像，每次寫磁盤時，同時往原始卷和鏡像中寫入內容，啟動快照時，鏡像脫離生成一個快照卷。再重新創建一個原始卷的鏡像，等待下次快照。為了便于說明，以原始卷中的存儲數據為aaaa為例，數據b寫入第二個位置時，原始卷中的存儲數據變為abaa，并生成一個內容為abaa的快照卷。數據c再寫入第三個位置時，原始卷中的存儲數據變為abca，并生成一個內容為abca的快照卷。

也就是說，采用分割鏡像快照時，每一次進行快照，都需要占用和原始卷存儲空間相同的空間。在上述例子中，進行兩次快照后，依次生成數據為abaa和abca的兩個快照卷。這樣的快照創建方式雖然使得快照卷可以脫離原始卷，但非常耗費存儲空間。

采用寫時拷貝快照這種方式時，當數據第一次寫入到某個存儲位置時，先將原有的內容讀取出來，寫到快照卷中，再將該數據寫入到存儲設備中。而下次針對這一位置的寫操作將不再執行寫時拷貝操作。以原始卷中的存儲數據為abcd為例。當需要在存儲數據的第一個位置進行首次更新，例如寫入數據h時，先將第一位置的數據a讀取，將數據a寫入快照卷，并將數據h寫入原始卷，使得原始卷中的數據變為hbcd，快照卷中的數據為a。當第二位置的數據進行首次更新時，例如寫入數據i，將第二位置的數據b讀取，將數據b寫入快照卷，并將數據i寫入原始卷。進行兩次快照后，依次生成數據為a和數據為b的兩個快照卷。

對于同一位置，寫時拷貝快照僅在數據首次更新時進行數據備份，如上述例子中，當需要在存儲數據的第一個位置寫入數據j時，僅將數據j寫入原始卷中，快照卷中的數據依然為a。

采用寫時拷貝快照時，雖然快照占用的存儲空間小，但快照卷無法脫離原始卷，并且，每次創建快照時，進行一次讀操作和兩次寫操作，快照的創建速度較低。

綜上所述，創建快照時如何既能有效利用存儲空間，又能提高快照速率、降低快照卷對原始卷的依賴，是目前本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種存儲數據的快照創建方法、裝置、設備及存儲介質，使得快照卷不依賴原始卷，快照卷占用的存儲空間小，并且提高了快照的執行速率。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種存儲數據的快照創建方法，該方法包括：