CN103713860A

CN103713860A - 一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法及系统

Info

Publication number: CN103713860A
Application number: CN201410003635.7A
Authority: CN
Inventors: 王旭; 穆裕; 张道伟
Original assignee: Inspur Beijing Electronic Information Industry Co Ltd
Current assignee: Inspur Beijing Electronic Information Industry Co Ltd
Priority date: 2014-01-03
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明提供一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法及系统，应用于计算机灾备领域：上述方法包括以下步骤：通过虚拟磁盘库管理模块建立虚拟磁盘库；其中，所述虚拟磁盘库包括一个或多个磁盘；数据读写时，虚拟磁盘库读写模块通过虚拟磁盘库磁盘选择模块或虚拟磁盘库数据映射模块实现数据的读写；本虚拟磁盘库的设计主要用于备份架构，以达到备份任务到备份数据的映射、备份数据到虚拟磁盘库中磁盘数据的映射，从而解决了备份软件使用多块磁盘而带来的管理上、性能上的问题。

Description

一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机灾备领域，尤其涉及一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法及系统。

背景技术

随着IT信息系统建设中的大集成时代到来，数据备份已成为IT信息系统建设中必须要考虑的环节，在IT信息系统建设中起着至关重要的作用；从数据备份的备份介质角度考虑，可分为磁带存储及磁盘存储两种方式，在目前的环境下，这两种存储方式一般是并存的。

磁盘存储具有备份\恢复速度快，备份窗口短，备份效率高的特点，但由于磁盘设备为在线设备，从单位存储成本及耗电上考虑，磁盘存储的成本都是非常高的；磁带存储是一种离线存储设备，其单位存储成本及耗电都要远远低于磁盘存储，但由于使用时需要加载磁带，会增加其备份窗口；同时，其备份的并发任务数往往会局限在磁带库所配置的任务数上，长期看来，这两种存储方式会并存互补。

下面讨论磁盘存储，备份数据磁盘存储即将备份数据放到若干块磁盘上，但当磁盘的数据过多时，往往会给管理和维护带来很多不便，因此，就需要把若干块磁盘做成磁盘库进行统一管理，这样，备份数据只存储在磁盘库上，而不需要关心具体分布在磁盘库中的哪块磁盘上。

对于构建磁盘库，可以采用RAID或是LVM这种方式行卷级别的虚拟，这种方式一般适用于对构建的磁盘库进行格式化文件系统后使用，其特点是对上提供标准访问方式，通用性强，但由于这种构建一般是基于硬件或OS内核模块，其成本较高，而且对于OS有特定的要求，而对于单纯的备份架构，这种方式显得有些过重。

发明内容

本发明提供一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法及系统，以解决上述问题。

本发明提供一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法。上述方法包括以下步骤：

通过虚拟磁盘库管理模块建立虚拟磁盘库；其中，所述虚拟磁盘库包括一个或多个磁盘；

数据读写时，虚拟磁盘库读写模块通过虚拟磁盘库磁盘选择模块或虚拟磁盘库数据映射模块实现数据的读写。

本发明还提供一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建系统，包括：

虚拟磁盘库管理模块、虚拟磁盘库磁盘选择模块、虚拟磁盘库读写模块、虚拟磁盘库数据映射模块；虚拟磁盘库管理模块通过虚拟磁盘库磁盘选择模块与虚拟磁盘库读写模块相连；虚拟磁盘库读写模块与虚拟磁盘库数据映射模块相连；

通过实施本发明的技术方案，在用户态将多块磁盘进行虚拟，从而构建出逻辑上的虚拟磁盘库，并设计对虚拟磁盘库中磁盘的多种写入选择策略；本虚拟磁盘库的设计主要用于备份架构，以达到备份任务到备份数据的映射、备份数据到虚拟磁盘库中磁盘数据的映射，从而解决了备份软件使用多块磁盘而带来的管理上、性能上的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为本发明的实施例1的虚拟磁盘库结构示意图；

图2所示为本发明的实施例2的备份数据映射关系示意图；

图3所示为本发明的实施例3的虚拟磁盘库构建方法处理流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法，包括以下步骤：

其中，若数据写入时，备份任务会直接把数据传送给虚拟磁盘库数据读写模块；

虚拟磁盘库读写模块调用虚拟磁盘库磁盘选择模块以选择目标磁盘进行实际的数据写入。

其中，虚拟磁盘库读写模块调用虚拟磁盘库磁盘选择模块以选择目标磁盘进行实际的数据写入的过程为：

所述虚拟磁盘库读写模块从所述虚拟磁盘库磁盘选择模块中获取选择策略，并根据获取的所述选择策略，完成数据写入。

其中，所述虚拟磁盘库磁盘选择模块中的选择策略可预先配置，也可从虚拟磁盘库管理模块中获取。

其中，若数据读取时，所述虚拟磁盘库读写模块通过所述虚拟磁盘库数据映射模块获取存储所述数据的目标磁盘，进行数据读取。

其中，所述虚拟磁盘库数据映射模块存储数据与虚拟磁盘库中磁盘的对应关系。

其中，虚拟磁盘库监控模块会定时从所述虚拟磁盘库管理模块中获取磁盘路径信息，并根据所述磁盘路径信息获取各磁盘的状态，反馈至所述虚拟磁盘库管理模块。

图1所示为本发明的实施例1的虚拟磁盘库结构示意图，包括：虚拟磁盘库管理模块、虚拟磁盘库监控模块、虚拟磁盘库数据读写模块、虚拟磁盘库磁盘选择模块及虚拟磁盘库数据映射模块；虚拟磁盘库管理模块分别与虚拟磁盘库监控模块、虚拟磁盘库磁盘选择模块相连；虚拟磁盘库磁盘选择模块通过虚拟磁盘库数据读写模块与虚拟磁盘库数据映射模块相连。

虚拟磁盘库管理模块，其作用是对虚拟磁盘库进行管理，包括创建虚拟磁盘库、删除虚拟磁盘库、维护虚拟磁盘库中各磁盘的信息、记录虚拟磁盘库中各磁盘的使用率、记录虚拟磁盘库中各磁盘的状态、添加或剔除磁盘库中的磁盘。

虚拟磁盘库监控模块，其作用是对虚拟磁盘库中的各磁盘进行监控：识别不可用的磁盘、实时更新虚拟磁盘库的空间信息。

虚拟磁盘库数据读写模块，其作用是在用户态提供虚拟磁盘库的读写接口，包括数据写入、数据读取及数据寻址定位；它是用户直接读写磁盘的接口，是对底层磁盘库的封装。

虚拟磁盘库磁盘选择模块，其作用是为虚拟磁盘库读写模块选择虚拟磁盘库中的磁盘进行数据写入；在它的内部有不同的磁盘选择策略，如只使用同一块磁盘、轮询选择磁盘、选择剩余空间最大的磁盘等。

虚拟磁盘库数据映射模块，其记录了数据与虚拟磁盘库中磁盘的对应关系，在进行数据读取时，需要根据这种对应关系进行实际数据的定位。

下面结合图1，进行详细阐述：

首先，用户通过虚拟磁盘库管理模块建立虚拟磁盘库，并确定虚拟磁盘库中包含哪些磁盘。

其次，在虚拟磁盘库建立后，备份任务即可使用此虚拟磁盘库进行备份数据的存储：在进行数据写入时，备份任务会直接把数据传送给虚拟磁盘库数据读写模块进行数据写入；虚拟磁盘库读写模块会调用虚拟磁盘库磁盘选择模块以选择目标磁盘进行实际的数据写入；写入成功后，虚拟磁盘库读写模块会把数据映射信息提交给虚拟磁盘库数据映射模块。

其中，虚拟磁盘库监控模块会定时从虚拟磁盘库管理模块中获取磁盘路径信息，并根据这些路径信息获取各磁盘的状态，反馈至虚拟磁盘库管理模块中。

其中，虚拟磁盘库磁盘选择模块中的选择策略可预先配置，也可从虚拟磁盘库管理模块中获取。

图2所示为本发明的实施例2的备份数据映射关系示意图，如图2所示：

首先，在进行使用虚拟磁盘库的备份任务建立后，会存在备份任务编号与虚拟磁盘库编号的对应关系。

其次，备份任务执行后，会生成备份文件，进而存在备份任务运行编号与生成的备份文件编号的对应关系。

其中，备份文件可能被划分为若干个子文件（即文件分片）进行存储（在示例图中为2个），进而存在备份子文件编号（即备份文件分片编号）与虚拟磁盘库中的磁盘编号的对应关系。

通过以上的对应关系，即可实现从备份任务运行编号找到本次备份数据的功能。

在进行备份数据还原时，虚拟磁盘库数据映射模块会根据需要还原的备份任务运行编号找到需要还原的备份文件编号，再根据备份文件编号找到备份子文件编号，通过备份子文件编号找到对应的磁盘编号，最终把备份子文件编号与对应的磁盘编号传递给虚拟磁盘库读写模块；虚拟磁盘库读写模块根据备份子文件编号及对应的磁盘编号读取相应磁盘上的各个备份子文件内容。

图3所示为本发明的实施例3的虚拟磁盘库构建方法处理流程图，包括以下步骤：

步骤301：通过虚拟磁盘库管理模块建立虚拟磁盘库；

步骤302：数据读写时，虚拟磁盘库读写模块通过虚拟磁盘库磁盘选择模块或虚拟磁盘库数据映射模块实现数据的读写。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

若数据写入时，备份任务会直接把数据传送给虚拟磁盘库数据读写模块；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：虚拟磁盘库读写模块调用虚拟磁盘库磁盘选择模块以选择目标磁盘进行实际的数据写入的过程为：

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：

所述虚拟磁盘库磁盘选择模块中的选择策略可预先配置，也可从虚拟磁盘库管理模块中获取。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

若数据读取时，所述虚拟磁盘库读写模块通过所述虚拟磁盘库数据映射模块获取存储所述数据的目标磁盘，进行数据读取。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述虚拟磁盘库数据映射模块存储数据与虚拟磁盘库中磁盘的对应关系。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

虚拟磁盘库监控模块会定时从所述虚拟磁盘库管理模块中获取磁盘路径信息，并根据所述磁盘路径信息获取各磁盘的状态，反馈至所述虚拟磁盘库管理模块。

8.一种基于备份架构的虚拟磁盘库构建系统，其特征在于，包括：虚拟磁盘库管理模块、虚拟磁盘库磁盘选择模块、虚拟磁盘库读写模块、虚拟磁盘库数据映射模块；虚拟磁盘库管理模块通过虚拟磁盘库磁盘选择模块与虚拟磁盘库读写模块相连；虚拟磁盘库读写模块与虚拟磁盘库数据映射模块相连；

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：虚拟磁盘库监控模块；所述虚拟磁盘库监控模块与所述虚拟磁盘库管理模块相连；

虚拟磁盘库监控模块，用于定时从所述虚拟磁盘库管理模块中获取磁盘路径信息，并根据所述磁盘路径信息获取各磁盘的状态，反馈至所述虚拟磁盘库管理模块。