CN101562761B - 一种光网络中的备份存储方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光网络中的备份存储方法和系统，该光网络包括：数据分发设备、主用存储阵列和备用存储阵列，其中备用存储阵列上预先建立有主用存储阵列和备用存储阵列之间的逻辑单元号标识(LUN ID)对应关系；备用存储阵列接收数据分发设备复制的写入主用存储阵列的数据帧；获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据所述对应关系将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。本发明能够节约主机的资源，降低备份存储对主机的性能影响。

Description

一种光网络中的备份存储方法和系统
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域中的光网络传输，特别涉及一种光网络中的备份存储方法和系统。
背景技术
在光网络中，卷镜像是一种业界广泛使用的数据备份方法，如果是异构存储，现在普遍采用的是主机通过逻辑盘管理器(LVM，Logical VolumeManager)的卷镜像功能实现对在线存储的备份存储。当有数据写入在线存储的主卷的同时，也写入到备份存储的镜像卷，从而保证镜像卷和主卷数据的一致性。
但是，由于卷镜像是文件系统级别的实时备份方式，需要主机操作系统支持LVM，且必须使用逻辑卷(LV)来管理后端磁盘(即镜像卷和主卷)，如图1所示，主机的LVM在处理主机的写IO请求时，将写IO请求对应的数据帧分发到不同的逻辑卷上，这种方式十分消耗主机的资源，且对主机的性能影响很大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光网络中的备份存储方法和系统，以便于节约主机的资源，降低备份存储对主机的性能影响。
一种光网络中的备份存储方法，该光网络包括：数据分发设备、主用存储阵列和备用存储阵列，其中备份存储阵列上预先建立有主用存储阵列和备用存储阵列之间的逻辑单元号标识LUN ID对应关系；主机利用逻辑盘卷管理器LVM将所述主用存储阵列的初始数据卷镜像到所述备用存储阵列中；该方法包括：
A、所述备用存储阵列接收所述数据分发设备复制的写入主用存储阵列的数据帧；
B、所述备用存储阵列获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据所述对应关系将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。
一种光网络中的备份存储系统，该系统包括：主机、数据分发设备和备用存储阵列；
所述主机，用于利用LVM将所述主用存储阵列的初始数据卷镜像到所述备用存储阵列中；
所述数据分发设备，用于复制写入主用存储阵列的数据帧并发送至所述备用存储阵列；
所述备用存储阵列，用于获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。
由以上技术方案可以看出，本发明提供的方法和系统通过数据分发设备将写入主用存储阵列的数据帧复制发送给备用存储阵列，备用存储阵列获取该数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将数据帧写入获取的LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。本发明的该备份过程无需主机利用LVM将数据帧卷镜像到不同的逻辑卷上，即主机并不参与备份存储数据的处理，从而节约主机的资源，减小对主机的性能影响。
附图说明
图1为现有技术中对数据进行备份的示意图；
图2为本发明实施例一提供的方法流程图；
图3为本发明实施例二提供的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供的方法应用于包含数据分发设备、主用存储阵列和备用存储阵列的光网络，其中，备用存储阵列上预先建立有主用存储阵列和备用存储阵列的逻辑单元号标识(LUN ID)对应关系；该方法主要包括：备用存储阵列接收数据分发设备复制的写入主用存储阵列的数据帧；备用存储阵列获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据所述对应关系将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID的存储资源上。
在上述方法中，数据分发设备可以是分光器，也可以是光纤交换机，下面分别列举实施例对这两种情况进行描述。
实施例一、当数据分发设备是分光器时，如图2所示，本发明所提供的方法可以包括以下步骤：
步骤201：在备用存储阵列上预先建立主用存储阵列和备用存储阵列之间的逻辑单元号标识(LUN ID)对应关系。
为了方便对存储阵列的管理，通常将存储阵列划分为多块存储资源，并用LUN ID进行标识。在本发明中，为了对写入主用存储阵列的数据帧进行同步备份供后续因主用存储阵列故障或数据丢失等状况出现时，利用备用存储阵列进行数据读取或恢复，可以在本步骤中预先建立主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将写入主用存储阵列某个LUN ID所标识的存储资源的数据帧同时备份至该LUN ID所对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源。其中建立的对应关系可以如表1所示。
表1
Figure GSB00000673264200041
步骤202：主机利用LVM将主用存储阵列的初始数据卷镜像到备用存储阵列中。
本步骤是对主用存储阵列和备用存储阵列的初始化同步，将主用存储阵列上的初始数据也同步到备用存储阵列中，该初始化同步的操作可以通过主机中LVM的卷镜像功能实现，在完成该步骤中就可以删除LVM卷镜像关系。在后续的实时同步过程中并不利用LVM卷镜像实现。
步骤203：主机将写入主用存储阵列的数据帧发送给光纤交换机，光纤交换机通过主用存储阵列对应的端口将该数据帧发送给分光器。
在本发明中，主用存储阵列中的逻辑卷是分配给主机使用的，即主机可以通过对主用存储阵列中逻辑卷的写操作来实现数据写入，但是备用存储阵列中的逻辑卷并没有分配给主机使用。主机对主用存储阵列进行数据写入时，发送的数据帧中会携带写入主用存储阵列的LUN ID。
步骤204：分光器通过输入端接收到数据帧后，对接收到的数据进行复制，通过输出端口分别发送给主用存储阵列和备用存储阵列。
分光器又称光分路器，是光纤链路中一种无源器件，其可以将从输入端接收到的数据复制为N份，并通过N个输出端进行输出。通过该分光器可以将写入主用存储阵列的数据帧无损地备份给多个备用存储阵列，本发明的实施例中以一个备用存储阵列为例，多个备用存储阵列的实现原理相同。
步骤205a：主用存储阵列确定接收到的数据帧为写操作时，从该数据帧中获取写入主用存储阵列的LUN ID，将该数据帧写入主用存储阵列中该LUN ID标识的存储资源。
本步骤事实上完成的是主机对主用存储阵列的数据写入，该部分中主用存储阵列的操作可以采用现有技术中的操作，不再赘述。
步骤205b：备用存储阵列确定接收到的数据帧为写操作时，从该数据帧中获取写入主存储阵列的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将数据帧写入获取的LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。
备用存储阵列接收到的数据帧是FC协议的数据帧，对该数据帧进行解析，剥离FC协议报文头后获取其中的数据部分，通过解出的数据部分可以获取到写入主用存储阵列的LUN ID，根据预先建立的对应关系，将该数据帧写入获取的LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。例如，解出写入主用存储阵列的LUN ID为LUN 2，根据表1所示的对应关系将该数据写入备用存储阵列的LUN 3标识的存储资源上。
上述步骤205a和步骤205b是两个独立的执行步骤，并存在固定的先后顺序，也可同时执行。
实施例二、当数据分发设备是光纤交换机时，如图3所示，本发明所提供的方法可以包括以下步骤：
步骤301：同步骤201。
步骤302：同步骤202。
步骤303：主机将写入主用存储阵列的数据帧发送给光纤交换机，光纤交换机复制该数据帧，通过主用存储阵列对应的端口将数据帧发送给主用存储阵列，并通过与主用存储阵列对应的端口存在镜像关系的端口将数据帧发送给备用存储阵列。
在本实施例中，可以预先在光纤交换机的端口上设置镜像关系，假设该光纤交换机通过端口1与主用存储阵列连接，通过端口2与备用存储阵列连接，则可以预先设置端口1和端口2之间的镜像关系，在光纤交换机通过端口1发送数据帧给主用存储阵列的同时，将复制的数据帧通过端口2发送给备用存储阵列。当备用存储阵列为多个时，可以建立多个端口之间的镜像关系，在通过端口1发送数据帧给主用存储阵列的同时，通过与该端口1存在镜像关系的多个端口发送复制的数据帧给多个备用存储阵列。
步骤304a：同步骤205a。
步骤304b：同步骤205b。
同样上述步骤304a和步骤304b是两个独立的执行步骤，并存在固定的先后顺序，也可同时执行。
在以上两个实施例中，如果主用存储阵列用于在线存储，则本发明可以实现完成在线存储的同时，将在线存储的数据同时备份到备用存储阵列上，并且并不影响主机的性能和资源，也不会对主用存储阵列上的数据写入造成影响。
以上是对本发明所提供的方法进行的详细描述，下面对本发明所提供的系统进行详细描述。图4为本发明实施例提供的系统结构图，如图4所示，该系统可以包括：数据分发设备401和备用存储阵列402。
数据分发设备401，用于复制写入主用存储阵列403的数据帧并发送至备用存储阵列402。
备用存储阵列402，用于获取数据帧写入主用存储阵列403的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列403和备用存储阵列402之间的LUN ID对应关系，将数据帧写入获取的LUN ID对应的备用存储阵列402的LUN ID标识的存储资源上。
另外，该系统还可以包括：主机404，用于利用LVM将主用存储阵列403的初始数据卷镜像到备用存储阵列402中。
根据数据分发设备的不同，可以分为以下两种情况：
第一种情况、数据分发设备401为分光器时，分光器通过输入端接收到写入主用存储阵列403的数据帧，对该数据帧进行复制后通过输出端分别发送给主用存储阵列403和备用存储阵列402。
第二种情况、数据分发设备为光纤交换机时，光纤交换机接收到写入主用存储阵列403的数据帧后，对该数据帧进行复制，通过第一端口发送给主用存储阵列403，并通过与第一端口存在镜像关系的第二端口发送给备用存储阵列402。
更进一步地，该系统还可以包括：主用存储阵列403，用于接收到数据帧后，获取该数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，并将该数据帧写入获取的该LUN ID标识的存储资源上。
由以上描述可以看出，本发明提供的方法和系统具有以下优点：
1)本发明通过数据分发设备将写入主用存储阵列的数据帧复制发送给备用存储阵列，备用存储阵列获取该数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将数据帧写入获取的LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。本发明的该备份过程无需主机利用LVM将数据帧卷镜像到不同的逻辑卷上，即主机并不参与备份存储数据的处理，从而节约主机的资源，减小对主机的性能影响。
2)本发明实施例中提供的分光器或光纤交换机镜像端口的方式，保证了对数据进行备份存储的完整性、一致性和实时性。并且可以根据实际需求对备用存储阵列的数目进行灵活扩展，成本低廉，实现简单。
3)本发明中对数据的备份存储不会受到存储阵列的厂家、品牌等不同的影响，且备份存储阵列的备份存储不会对主用存储设备的写入造成影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种光网络中的备份存储方法，其特征在于，该光网络包括：数据分发设备、主用存储阵列和备用存储阵列，其中备用存储阵列上预先建立有主用存储阵列和备用存储阵列之间的逻辑单元号标识LUN ID对应关系；主机利用逻辑盘卷管理器LVM将所述主用存储阵列的初始数据卷镜像到所述备用存储阵列中；该方法包括：
A、所述备用存储阵列接收所述数据分发设备复制的写入主用存储阵列的数据帧；
B、所述备用存储阵列获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据所述对应关系将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据分发设备为分光器；
步骤A具体包括：所述分光器通过输入端接收到写入主用存储阵列的数据帧，对该数据帧进行复制后通过输出端分别发送给所述主用存储阵列和备用存储阵列；所述备用存储阵列接收所述分光器发送的数据帧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据分发设备为光纤交换机；
步骤A具体包括：所述光纤交换机接收到写入主用存储阵列的数据帧后，对该数据帧进行复制，通过第一端口发送给所述主用存储阵列，并通过与所述第一端口存在镜像关系的第二端口发送给所述备用存储阵列；所述备用存储阵列接收所述光纤交换机发送的数据帧。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述主用存储阵列接收到数据帧后，获取该数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，并将该数据帧写入获取的该LUN ID标识的存储资源上。
5.一种光网络中的备份存储系统，其特征在于，该系统包括：主机、数据分发设备和备用存储阵列；
所述主机，用于利用LVM将所述主用存储阵列的初始数据卷镜像到所述备用存储阵列中；
所述数据分发设备，用于复制写入主用存储阵列的数据帧并发送至所述备用存储阵列；
所述备用存储阵列，用于获取所述数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，根据预先建立的主用存储阵列和备用存储阵列之间的LUN ID对应关系，将所述数据帧写入获取的所述LUN ID对应的备用存储阵列的LUN ID标识的存储资源上。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据分发设备为分光器；
所述分光器通过输入端接收到所述写入主用存储阵列的数据帧，对该数据帧进行复制后通过输出端分别发送给所述主用存储阵列和备用存储阵列。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据分发设备为光纤交换机；
所述光纤交换机接收到写入主用存储阵列的数据帧后，对该数据帧进行复制，通过第一端口发送给所述主用存储阵列，并通过与所述第一端口存在镜像关系的第二端口发送给所述备用存储阵列。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，该系统还包括：主用存储阵列，用于接收到数据帧后，获取该数据帧写入主用存储阵列的LUN ID，并将该数据帧写入获取的该LUN ID标识的存储资源上。
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