CN101788934A

CN101788934A - 逻辑卷管理器的数据操作方法

Info

Publication number: CN101788934A
Application number: CN200910001194A
Authority: CN
Inventors: 姚海挺; 陈玄同
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-07-28

Abstract

本发明公开了一种逻辑卷管理器的数据操作方法，应用于逻辑卷管理器的依赖型快照卷的数据管理，数据管理方法包括下列步骤：产生多笔快照卷，并定义第一个产生的快照卷为第一快照卷、最后一个产生的快照卷为最后快照卷、将额外的快照卷定义为中间快照卷；选择中间快照卷；将所选择的中间快照卷的存储内容合并至相邻的快照卷中；根据上述已合并后的快照卷，将所选择的中间快照卷的中继数据合并至中间快照卷中的中继数据中；删除所选择的中间快照卷。逻辑卷管理器无需重新复制数据，进而节约数据管理的存取时间。

Description

逻辑卷管理器的数据操作方法

技术领域

本发明是关于一种逻辑卷管理器的数据操作方法，特别有关于一种逻辑卷管理器的依赖型快照卷的删除操作方法。

背景技术

为了能安全且有效的保存计算器中的数据，过去曾提出许多数据存储技术，例如：独立磁盘冗余数组(Redundant Array of Independent Disks，RAID)、逻辑卷管理器(logical volume manager，以下简称LVM)等。其中，LVM是把多个实体磁盘(physical disks)整合后将其视为同一个卷组(volumegroup)，再将卷组中划分出若干个逻辑卷(logical volumes，以下简称LV)。

LVM中更提供一种快照(snapshot volume，以下简称SV)方法，所谓的快照就是提供一个对应的快照卷SV，快照卷SV用以对逻辑卷LV中某一特定时间的数据进行即时的备份，快照卷SV是针对逻辑卷LV中被改写的数据进行备份，而不是对逻辑卷LV所有的数据进行完全的备份。

逻辑卷与快照卷的数据备份的流程请参考图1所示。提供逻辑卷(步骤S110)，在逻辑卷中分别具有多笔数据。新增快照卷(步骤S120)。将新的数据写入高速缓冲内存中(步骤S130)。读入逻辑卷中更改前的数据(步骤S140)。将更改前的数据写入快照卷中(步骤S150)。将新的数据由高速缓冲内存写向逻辑卷中(步骤S160)。

其中，快照卷的种类又分为依赖型快照卷与独立型快照卷。依赖型快照卷在实现的门槛(硬件与软件)上相较于独立型快照卷低廉。因此许多逻辑卷管理系统仍然采用依赖型快照卷。请参考图2所示，其为现有技术的依赖快照卷的结构示意图。在图2中的最上方为逻辑卷的原始数据。时间轴由上往下代表的是创建快照卷的时间顺序。在图2中依序创建第一快照卷、第二快照卷与第三快照卷。当逻辑卷的数据第一次发生异动时，则生成了第一快照卷。逻辑卷的数据第二次异动时，则根据第一快照卷与逻辑卷最新异动的部分，产生第二快照卷。同理，逻辑卷的数据发生第三次异动时，产生第三快照卷。

因为第一快照卷是参考第二快照卷；第二快照卷是参考第三快照卷。所以当欲删除第二快照卷时，会产生第一快照卷不能参考的错误。对于整个逻辑卷管理系统而言，对于不要的快照卷需要一口气全部删除。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种逻辑卷管理器的数据操作方法，应用于逻辑卷管理器的依赖型快照卷的数据管理。

为达上述目的，本发明所揭露的逻辑卷管理器的数据操作方法包括以下步骤：产生多个快照卷，并定义第一个产生的快照卷为第一快照卷、最后一个产生的快照卷为最后快照卷、将额外的快照卷定义为中间快照卷；选择中间快照卷；将所选择的中间快照卷的存储内容合并至相邻的快照卷中；根据上述已合并后的快照卷，将所选择的中间快照卷的中继数据合并至中间快照卷中的中继数据中；删除所选择的中间快照卷。

本发明是提供对依赖型快照卷的操作处理，特别是依赖型快照卷的删除处理。本发明对于欲删除的快照卷，将其与前一相邻的快照卷进行合并。如此一来，欲删除的快照卷的后的快照卷依然可以参考到先前的数据，并且存储系统无需复制数据可以更节约系统的存取时间。因此，对于依赖型快照卷的增加/删除可以提供更有灵活性的操作。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为逻辑卷与快照卷的数据备份流程示意图；

图2为现有技术的依赖快照卷的结构示意图；

图3A为本发明的运作流程示意图；

图3B为合并快照卷的运作流程示意图；

图4为删除中间快照卷的流程示意图；

图5A为实施态样示意图；

图5B为实施态样示意图；

图5C为实施态样示意图；

图5D为实施态样示意图；

图5E为实施态样示意图。

其中，附图标记

510 逻辑卷

520 第一组快照卷

530 第二组快照卷

540 第三组快照卷

550 当前快照卷

560 合并快照卷

具体实施方式

请参考图3A所示，其为本发明的运作流程示意图。在本发明的逻辑卷管理器的数据操作方法是包括以下步骤：

产生多笔快照卷(步骤S310)，并定义第一个产生的快照卷为第一快照卷、最后一个产生的快照卷为最后快照卷、将额外的快照卷定义为中间快照卷。其中，每一个快照卷中的元数据中都有记录其对应的起始和结束逻辑地址，用以记录快照卷所在的逻辑块与其对应源卷所在的逻辑块的对应关系。换句话说，逻辑地址指的是逻辑块对逻辑块间的地址对应记录。

记录每一个快照卷的逻辑位址至地址记录查找表(步骤S320)。

根据所选择的中间快照卷用以将地址记录查找表中相应的逻辑位址合并至所选择的中间快照卷的前一个中间快照卷的逻辑位址(步骤S330)。其中，地址记录查找表是利用实体项目(physical entry)进行管理。在逻辑卷管理系统中是通过实体项目用以定义存储块的尺寸。逻辑卷管理系统在合并数据时可以不并进行额外的复制，因为只要将删除快照卷的存储空间并将存储于其中的数据合并至前一个快照卷中。

选择一个中间快照卷(步骤S340)。在此为方便说明将所选择的中间快照卷定义为当前快照卷。

将所选择的当前快照卷的存储内容合并至前一快照卷中(步骤S350)。换句话说，就是将当前快照卷中所存储的数据合并至当前快照卷的前一个中间快照卷。其中，再将当前快照卷与前一快照卷是根据下述步骤进行合并，并请另外配合图3B所示：

获取当前快照卷的逻辑地址(步骤S351)。

判断当前快照卷的逻辑地址的结束地址与前一快照卷的逻辑地址的顺序(步骤S352)；

若当前快照卷的结束地址在前一快照卷的逻辑地址的起始地址之前，则将当前快照卷合并于前一快照卷的起始地址前，用以产生合并快照卷(步骤S353)。换句话说，就是依照当前快照卷与前一快照卷的顺序进行合并，将合并后的快照卷定义为合并快照卷，存放动作只需要重新组织逻辑地址，无需复制数据进而节约系统的存取时间。

若当前快照卷的结束地址在前一快照卷的逻辑地址的结束地址之后，则将当前快照卷合并于前一快照卷的结束地址后，用以产生合并快照卷(步骤S354)。换句话说，就是依照前一快照卷与当前快照卷的顺序进行合并，将合并后的快照卷定义为合并快照卷，则将合并数据存放在与合并的中间快照卷逻辑地址之后开始接续，亦无需复制数据进而节约系统的存取时间。

根据上述合并快照卷，将当前快照卷的中继数据合并至中间快照卷中的中继数据中。其中，对当前快照卷的中继数据合并过程中更包括以下步骤：取得当前快照卷的逻辑位址与欲合并的快照卷的逻辑位址(步骤S361)。根据中间快照卷与欲合并的快照卷的生成顺序，用以将中间快照卷添加至合并快照卷之中(步骤S362)。最后，删除所选择的中间快照卷(步骤S370)。

请参考图4所示，其为删除中间快照卷的流程示意图。在完成删除所选择的中间快照卷后，对合并的快照卷更执行以下步骤：重新计算已合并后的中间快照卷的存储空间(步骤S410)。将原本的实体项目的存储空间更改为已合并后的中间快照卷的存储空间(步骤S420)。

在此是以下例作为说明，并请配合图5A～图5E所示。首先逻辑卷管理系统分别创建第一组快照卷520与第二组快照卷530。在第二组快照卷530创建后，在逻辑卷510中的第1024个逻辑块上数据发生异动。逻辑卷管理是统会根据数据异动的部分创建第三组快照卷540。假设第二组快照卷530中的第128个逻辑块中是记录第一组快照卷520中的异动数据。因此欲删除第二组快照卷530的话(意即将第二组快照卷530设置为当前快照卷550)，会导致第一组快照卷520的异动数据不能恢复。因此，为避免因删除当前快照卷550而导致第一组快照卷520的参考失败。所以在删除当前快照卷550前，会将当前快照卷550的存储数据合并至第一组快照卷520中。假设第一组快照卷520原本的使用了512个逻辑块，当前快照卷550使用了128个逻辑块。在进行合并后，第一组快照卷520总各存储了640个逻辑卷。至于当前快照卷550的逻辑位址会因为合并的顺序，使得处理方法有所差异。假设将当前快照卷550合并至第一组快照卷520的文件头部分时，则当前快照卷550的逻辑位址就不需重新计算。但若是将当前快照卷550合并至第一组快照卷520的档尾时(意即产生合并快照卷560)，则需要对第一组快照卷520的逻辑位址重新计算。

本发明是提供对依赖型快照卷的操作处理，特别是依赖型快照卷的删除处理。本发明对于欲删除的快照卷，将其与前一相邻的快照卷进行合并。如此一来，欲删除的快照卷之后的快照卷依然可以参考到先前的数据，且无需复制数据进而节约系统的存取时间。因此，对于依赖型快照卷的增加/删除可以提供更有灵活性的操作。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种逻辑卷管理器的数据操作方法，应用于一逻辑卷管理器的依赖型快照卷的数据管理，其特征在于，该数据管理方法包括下列步骤：

创建多个快照卷，并定义第一个创建的快照卷为一第一快照卷、最后一个创建的快照卷为一最后快照卷、将所创建的其它快照卷定义为中间快照卷；

选择任一个该中间快照卷为一当前快照卷；

生成一合并快照卷，其是将该当前快照卷的存储内容合并至该当前快照卷相邻的前一快照卷中；

根据该合并快照卷，将该当前快照卷的一元数据合并至该合并快照卷中的一元数据中；

删除该当前快照卷。

2.根据权利要求1所述的逻辑卷管理器的数据操作方法，其特征在于，其中在选择该中间快照卷前更包括以下步骤：

记录该快照卷的逻辑位址至一地址记录查找表；

根据所选择的该中间快照卷用以将该地址记录查找表中相应的逻辑位址合并至所选择的该中间快照卷的前一该中间快照卷的逻辑位址。

3.根据权利要求2所述的逻辑卷管理器的数据操作方法，其特征在于，其中该地址记录查找表是利用一实体项目进行管理。

4.根据权利要求1所述的逻辑卷管理器的数据操作方法，其特征在于，其中在合并该中继数据中更包括以下步骤：

取得所选择的该中间快照卷的逻辑位址与欲合并的该快照卷的逻辑位址；

根据该中间快照卷与该快照卷的生成顺序，用以将该中间快照卷添加至相邻的前一该快照卷之中。