CN100570575C - 一种数据备份的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种对源逻辑单元号中的数据进行备份的方法，包括：将源逻辑单元号LUN中需要修改部分的数据复制到资源池中；监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，创建一个目标LUN；将所述源LUN中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源LUN备份的数据都复制到所述目标LUN中。此外，本发明还公开了一种对源逻辑单元号中的数据进行备份的装置。本发明能够当资源池的资源使用量小的时候，通过使用快照技术来提高数据备份的速度；当资源池中的资源使用量达到一个预置的阈值时，将源LUN的数据备份从快照LUN技术转换为一个物理的拷贝，来确保源LUN中原始数据的完整性。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据存储技术领域，尤其涉及一种数据备份的方法和装置。
背景技术
目前，常使用数据快照技术和数据拷贝技术对源逻辑单元号(LUN，logicunit number)中的原始数据进行备份，以防数据的丢失。其中，所述数据快照技术中修改数据的方法通常是：将源LUN中需要改变的部分数据在改变前先复制在资源池中，并将用于指示快照实际数据存放位置的映射表中的同一表项中的一个指针指向所述资源池中该部分数据的存放位置，同时，该表项中的另一个指针指向源LUN中的该部分数据。因此，不难看出，快照LUN是源LUN中部分数据的即使时刻的一致性映象，在快照LUN中一部分数据保存在资源池中，另一个部分数据保存在源LUN中。
然而，在进行本发明创造过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于数据快照技术是将源LUN中需要改变的数据复制到资源池中，当源LUN中需要修改的数据很多时，则需要将这部分数据都复制到资源池中，此时则需要消耗资源池中很大资源用来存储这些数据。而所述资源池通常是供很多快照会话公用的，当资源池因为某一个快照占用了大量的存储资源时，那么很可能会无法满足其他快照会话使用。而且，由于快照LUN的部分数据需要依赖于源LUN，当源LUN损坏则无法恢复数据。
此外，现有的数据拷贝技术的方法通常是：将源LUN上的所有数据完整地备份在目标LUN上，这样，当源LUN损坏时，可以直接利用目标LUN来恢复完整的数据。
然而，使用数据拷贝技术存在的问题是：由于目标LUN需要存储源LUN中的完整数据，因此，目标LUN的存储容量通常大于等于源LUN，因此占用的存储资源会很大，而且将源LUN中的数据全部复制需要较长的时间。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据备份的方法和装置，能够实现数据快照技术和数据拷贝技术之间的智能转化，从而提高存储效率还保障存储质量。
本发明实施例提供的一种数据备份的方法，包括：
将源逻辑单元号中需要修改部分的数据复制到资源池中；
监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，创建一个目标逻辑单元号；
将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
基于上述技术方案，本发明实施例还公开了一种用于数据备份的装置，包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
基于上述技术方案，本发明实施例还公开了一种磁盘阵列，包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
基于上述技术方案，本发明实施例还公开了一种服务器，该服务器包括磁盘阵列，所述磁盘阵列包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明根据资源池的使用情况，能够当资源池中的资源使用量达到一个预置的阈值时，将源LUN的数据备份从快照LUN技术转换为一个物理的拷贝，这样当资源池的资源使用量小的时候，通过使用快照技术来提高数据备份的速度；当资源池的资源使用量大时，即源LUN的数据修改较大时，能够将快照LUN中的数据拷贝到物理的目标LUN中来确保源LUN中原始数据的完整性，使源LUN中的数据即使损坏后也仍能恢复。
附图说明
图1为本发明一种备份方法实施例的流程示意框图；
图2为本发明另一种备份方法实施例的流程示意框图；
图3为本发明创建快照初期存储系统的结构示意图；
图4为本发明建立少量快照时的系统结构示意图；
图5为本发明建立多个快照时的系统结构示意图；
图6为本发明一种备份装置实施例的结构示意框图；
图7为本发明另一种备份装置实施例的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的具体实施方式做进一步的详细阐述。
本发明公开的一种数据备份的方法，该方法根据存储源LUN的数据的资源池的资源使用量来决定是保存修改部分的原始数据还是将源LUN中的所有数据全部备份。在执行本方法之前，需要预先为资源池设置一个资源使用量的阈值(简称“资源阈值”)，作为资源池中的资源使用量的衡量标准。如图1所示，为本发明一种数据备份方法实施例的流程示意框图，所述方法包括：
S101：当源LUN中有数据要修改时，采用数据快照技术将源LUN中需要修改部分的数据复制到资源池中，然后在对所述源LUN中的数据进行修改。
S102：监控所述资源池中的资源使用量，并判断该资源池的资源使用量是否大于资源阈值，当超过资源阈值时，则执行所述S103。
S103：创建一个目标LUN，将所述源LUN中未修改部分的数据备份到所述目标LUN中，同时，将所述资源池中为所述源LUN备份的数据也复制到所述目标LUN中。这样，快照LUN中的数据全部复制到了目标LUN中，而不再是一部分保存在源LUN中，另一部分保存在资源池中了。
由于S103是当资源池的使用量达到一定量后，将虚拟快照LUN中的数据备份到一个物理的目标LUN中。因此不难理解，S103中的这种拷贝技术和现有技术中的直接从源LUN中将数据备份到目标LUN中的技术不同，为了便去区分，这里将S103的这种备份方法暂称为“热备份”。
上述实施例当源LUN中的数据需要修改时，可先将待修改部分复制到资源池中，即使用数据快照技术将数据备份到快照LUN中，同时，对资源池中的备份数据进行资源跟踪，当资源池的资源使用量达到一定量时，可采用热备份方法将快数据从虚拟的快照LUN中复制到物理的目标LUN中，以进行完整备份来防止源LUN中原始数据的丢失。
下面通过举例来详细说明一下本发明的这种数据备份的完整方法。如图2所示，为本发明另一种数据备份的方法实施例流程示意框图，该方法包括：
S201：当源LUN中有数据要修改时，生成一个映射表，用于指示实际数据存放的位置。对于新生成的映射表，其指针通常指向源LUN，如图3所示，为创建快照初期的系统结构示意图。
S202：将所述源LUN中待修改的部分数据复制到资源池中，同时将映射表中指示该部分数据的表项中的一个指针修改为所述资源池中保存该部分数据的位置，所述表项中的另一个指针指向所述源LUN中该部分数据的位置，如图3所示。
其中，在执行本方法流程之前需要为所述资源池预先设置一个资源阈值，例如，本实施例中所述资源阈值为0.8。
S203：修改所述源LUN中的该部分数据。
S204：监控资源池中的资源使用量，并判断该资源池的资源使用量是否大于资源阈值，若大于，则执行S205；否则，返回至所述S202。
例如：在图4中，由于资源池中保存了两个部分的数据，相应地在映射表中建立了两个表项，因此，所述资源池中资源的使用量为0.2，由于使用量没有超出所述阈值，因此，可继续重复所述S102和S103。
又例如，当资源池中备份的数据很多，如在图5中，由于资源池中保存了9个部分的数据，相应地在映射表中建立了9个表项，因此，此时所述资源池中资源的使用量为0.9，由于使用量已经超出所述阀0.8，因此，执行S105。
S205：建立一个目标LUN，将所述源LUN中的未经修改部分的数据备份到所述目标LUN中，同时，将所述源LUN中已经修改部分在所述资源池中对应的备份数据复制到所述目标LUN中。这样，快照LUN中的数据全部复制到了目标LUN中，而不再是一部分保存在源LUN中，另一部分保存在资源池中了。
此外，上述实施例只是一个方法示例，当先并不限于上述流程，例如，所述S204步骤还可以在S201与所述S202之间执行，即每次当源LUN中的数据需要修改时，则可以先判断资源池中的资源使用量是否已超出阈值，这样，当资源池中的资源不足以满足备份需求时，则可直接执行所述S205将源LUN中的数据完整复制到目标LUN中，这样可以防止源LUN中的原始数据丢失。
或者，可以在执行了若干次S202和S203后，再执行所述S204，其次数可以根据实际情况设置为经验值。
此外，在执行所述S202之前，还可以先判断映射表中，与需要修改部分所对应的表项中是否有指针指向资源池，若有，则可不执行所述S202，而直接执行所述S203；否则，可继续执行所述S202及后续步骤。
此外，由于在所述S105中已经生成一个完整的备份，此时在执行完所述S205后还可以将所述资源池中与所述源LUN相关的备份删除，以释放出存储资源供其他快照会话使用。
上述实施例当源LUN中的数据需要修改时，可先将待修改部分复制到资源池中，即使用数据快照技术将数据备份到快照LUN中，同时，对资源池中的备份数据进行资源跟踪，当资源池中备份数据占用的资源达到预置的阈值时，则此时说明源LUN中修改了大量的数据，因此源LUN中的数据和资源池中的数据存在很大的差异，此时，可将源LUN中的原始数据从虚拟的快照LUN中复制到物理的目标LUN中，以对源LUN进行完整备份来防止源LUN中原始数据的丢失。本发明能够通过根据资源池的使用情况，达到虚拟快照和物理拷贝的智能化转换，可以充分利用二者的优点，能够在修改较少时，使存储资源消耗小；修改较大时，能够生成完整的备份以保证原始数据的完整性。
此外，本发明在执行完S205后还可将资源池中为所述源LUN备份的数据删除来释放资源池中的资源，以便将资源池容量维持在一定量，来供其他快照会话使用。
基于上述技术方案，本发明实施例还公开了一种对源逻辑单元号中存储数据进行备份的装置，如图6所示，所述装置包括：快照LUN单元601、监控单元602、拷贝LUN单元603，其中，
所述快照LUN单元601包括用于保存源LUN中部分数据的资源池6011，所述快照LUN单元601用于将源LUN中需要修改的部分数据复制到资源池6011中。其中，所述资源池6011预先设置有一个资源阈值，用于衡量资源池6011中的资源使用量，例如，可取资源阈值为0.8。
所述部分数据已复制到资源池可表现为，例如：在于所述资源池6011对应的映射表中，所述部分数据对应的表项中的一个指针指向所述资源池6011中该部分数据备份的位置，并且该表项中的另一个指针指向所述源LUN中所述部分数据的位置。此时，可启动所述监控单元602来监控所述资源池6011中的资源使用量，所述监控单元602判断所述资源池6011中的资源使用量是否超过资源阈值(如0.8)，当超过所述资源阈值时则触发拷贝指令；
所述拷贝LUN单元603，用于在收到所述监控单元602的拷贝指令后，创建一个目标LUN，将所述源LUN中的未经修改部分的数据备份到所述目标LUN中，同时，将所述源LUN中已经修改部分在所述资源池中对应的备份数据复制到所述目标LUN中。
此外，本发明还公开了另一种装置实施例，如图7所示，为本发明另一种装置实施例的结构示意框图，该装置在上述图6装置实施例的基础上，当所述拷贝LUN单元603复制完数据后，所述装置还包括：
删除装置701，用于当所述拷贝LUN单元603完成所述复制后，删除所述资源池6011中为所述源LUN备份的数据，以释放出存储资源供其他快照会话使用。
上述装置实施例中当源LUN中的数据需要修改时，可先使用快照LUN单元601将待修改部分复制到资源池6011中。同时，使用监控单元602对资源池6011中的资源使用量进行跟踪，以控制何时使用拷贝LUN单元603进行数据的完整备份。本发明能够通过根据资源池的使用情况，达到虚拟快照和物理拷贝的智能化转换，可以充分利用二者的优点，能够在修改较少时，使存储资源消耗小；修改较大时，能够生成完整的备份以保证原始数据的完整性。
此外，本发明实施例在执行完数据完整复制后，还可通过删除单元701释放资源池6011中的资源，以供其他快照会话使用。
在上述图6和图7所示的装置实施例的基础上，本发明还公开了一种磁盘阵列，所述磁盘阵列包括图6和图7所示装置实施例中的单元，各单元的功能及连接关系都与上述图6与图7所示的装置实施例相同，在此不再赘述。
此外，在上述图6和图7所示的装置实施例的基础上，本发明还公开了一种服务器，所述服务器包括磁盘阵列，所述磁盘阵列包括图6和图7所示装置实施例中的单元，各单元的功能及连接关系都与上述图6与图7所示的装置实施例相同，在此不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种数据备份的方法，其特征在于，包括：
将源逻辑单元号中需要修改部分的数据复制到资源池中；
监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，创建一个目标逻辑单元号；
将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
2、如权利要求1所述的备份方法，其特征在于，在所述复制到目标逻辑单元号中之后，所述方法还包括：
删除所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据。
3、如权利要求1或2所述的备份方法，其特征在于，当所述资源使用量没超过预置的阈值时，则继续将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到资源池中。
4、一种用于数据备份的装置，其特征在于，包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
5、如权利要求4所述的备份装置，其特征在于，所述装置还包括：
删除装置，用于当所述拷贝逻辑单元号单元完成所述复制后，删除所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据。
6、一种磁盘阵列，其特征在于，包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
7、如权利要求6所述的磁盘阵列，其特征在于，还包括：
删除装置，用于当所述拷贝逻辑单元号单元完成所述复制后，删除所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据。
8、一种服务器，其特征在于，包括磁盘阵列，所述磁盘阵列包括：
快照逻辑单元号单元，用于将源逻辑单元号中需要修改的部分数据复制到所述快照逻辑单元号单元中的资源池中；
监控单元，用于监控所述资源池中的资源使用量，当所述资源使用量超过预置的阈值时，触发拷贝指令；
拷贝逻辑单元号单元，用于在收到所述监控单元的拷贝指令后，创建一个目标逻辑单元号，并将所述源逻辑单元号中未修改部分的数据，以及所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据都复制到所述目标逻辑单元号中。
9、如权利要求8所述的服务器，其特征在于，该服务器上的磁盘阵列还包括：
删除装置，用于当所述拷贝逻辑单元号单元完成所述复制后，删除所述资源池中为所述源逻辑单元号备份的数据。
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