CN105045541A - 一种增量快照方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种增量快照方法及装置，包括：将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示快照卷的复制结果，在增量位图上显示源数据卷被更新的数据块的位置；将控制位图和增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；根据下一快照时间点的控制位图，将源数据卷中的数据复制到快照卷上，并在增量位图上显示源数据卷在下一快照时间点被更新的数据块的位置，本发明只会复制更新的源数据卷中的数据，大大减小了在连续时间点数据复制的工作量，并且还可以通过增量位图和控制位图的反推，得到在任意时间点的源数据卷的完整物理副本。

Description

一种增量快照方法及装置

技术领域

本发明涉及快照技术领域，更具体地说，涉及一种增量快照方法及装置。

背景技术

存储网络工业协会(StorageNetworkingIndustryAssociation，SNIA)对快照的定义为：快照为一个数据对象产生完全可用的副本，它包含该数据对象在某一时间点的映像。目前，许多科研机构和存储系统的生产厂商都开发了在存储子系统中实现快照的技术，但这些快照技术主要侧重于实现单一时间点的快照，而对于同一个数据对象在连续时间点的快照仅仅作为多个独立快照进行处理，其数据复制的工作量大。

因此，如何减少同一个数据对象在连续时间点的数据复制工作量，是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增量快照方法及装置，以减少同一个数据对象在连续时间点的数据复制工作量。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种增量快照方法，包括：

将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；

根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置。

优选的，所述将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，包括：

将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；或者，将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

优选的，所述在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置，包括：

在所述控制位图上显示所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置；

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

优选的，将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图之前，还包括：

判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并执行将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；

根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置的步骤。

一种增量快照装置，包括：

复制模块，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上；并根据下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上；

控制位图更新模块，用于在控制位图上显示所述快照卷的复制结果；并将异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新至所述控制位图；

增量位图更新模块，用于在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

异或模块，用于将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图。

优选的，所述复制模块，包括：

第一初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；

第二初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

优选的，所述控制位图更新模块，包括：

在所述控制位图上显示所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置，并根据异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新所述控制位图。

优选的，所述增量位图更新模块，包括：

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

优选的，还包括：

判断模块，用于判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并触发所述异或模块。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种增量快照方法及装置，包括：将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置，本发明通过一组快照卷、控制位图和增量位图，就能实现同一个数据对象在连续时间点的数据复制，并且由于本发明只会复制更新的源数据卷中的数据，大大减小了在连续时间点数据复制的工作量，并且还可以通过增量位图和控制位图的反推，得到在任意时间点的源数据卷的完整物理副本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种增量快照方法流程示意图；

图2为本发明实施例公开的一种源数据卷向快照卷复制数据示意图；

图3为本发明实施例公开的一种控制位图示意图；

图4为本发明实施例公开的一种增量位图示意图；

图5为本发明实施例公开的另一种源数据卷向快照卷复制数据示意图；

图6为本发明实施例公开的另一种控制位图示意图；

图7为本发明实施例公开的另一种增量位图示意图；

图8为本发明实施例公开的一种增量快照装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种增量快照方法及装置，以减少同一个数据对象在连续时间点的数据复制工作量。

参见图1，本发明实施例提供的一种增量快照方法，包括：

S101、将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

具体的，在增量快照技术中，一个源数据卷在同一个快照卷上创建一系列连续的不同时间点的快照，但是在初始快照时间点和下一快照时间点之间可能有很多次变化，但是只有在最后一时刻，即本实施例中的下一快照时间点所创建的快照是可用的；并且在这个快照卷上，快照卷在某一个时间点的快照数据，将被该时间点之后的快照所利用。

为例方便描述，本实施例将初始快照时间点记为时间点A，将下一快照时间点记为时间点B，这里的时间点A和时间点B是相邻的两个时间点。

优选的，在本实施例中，还包括判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并继续执行S102。

具体的，将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，即判断所述源数据卷被更新后，把当前时刻作为下一快照时间点，即时间点B，同理若下一时间点，所述源数据卷又被更新，则将下一时间点作为所述下一快照时间点，并继续执行S102。

具体的，若在时间点A和时间点B之间没有被更新，则在B时间点的快照被创建后将不必再被复制，这将大大减少每次快照所需的复制操作的工作量。

优选的，所述将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，包括：

将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；或者，将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

需要说明的是，在本实施例中，将以源数据卷在初始快照时间点的原始数据部分复制到快照卷上为例，进行描述，其中将源数据卷的数据全部复制到快照卷上与部分复制到快照卷上原理相同，这里不做赘述。

具体的参见图2，本实施例提供的源数据卷1向快照卷2复制数据示意图，参见图3，为本实施例提供的在初始快照时间点的控制位图3示意图，参见图4，为本实施例提供的在初始快照时间点的增量位图4示意图。

具体的，源数据卷1中的阴影部分的数据块为发生更新的数据块，无阴影的数据块为没有发生更新的数据框；快照卷是一个大于或等于源数据卷容量的快照卷，在快照卷2中有条纹阴影的是已从源数据卷复制的数据块，无条纹阴影的是没有从源数据卷复制的数据块。

具体的，参见图3，在控制位图3中，方框中为1表示在快照卷2中复制后的结构位图，可以看出，控制位图3中方框1所在的位置与图2快照卷中已复制的数据块的位置是一致的。

参见图4，增量位图4中方框为1表示的是快照卷2被更新的数据块的位置，可以看出，增量位图4中方框1所在的位置与图2中源数据卷1所更新的数据块的位置一致。

S102、将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；

S103、根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置。

具体的参见图5，本实施例提供的在时间点B，源数据卷1向快照卷2复制数据的结构示意图，参见图6，为本实施例提供的下一快照时间点的控制位图3示意图，参见图7，为本实施例提供的在下一快照时间点的增量位图4示意图。

具体的，由图3中的控制位图和图4中的增量位图异或处理后，得出的下一快照时间点的控制位图如图5所示，并根据图5中控制位图更新快照卷2，并且由图5中的源数据卷1可知，源数据卷1并没有更新的数据块，所以在下一快照时间点的增量位图如图7所示。

具体的，增量快照技术在某一快照时间点之后，对控制位图的操作与按需复制快照技术相同：通过查询控制位图，实施后台复制和写前复制操作，将源数据卷上的数据复制到快照卷上，并将复制结果标记在控制位图上。同时利用增量位图记录快照时间点之后源数据卷上被更新数据块的位置，而不管这些更新是否引起写前复制，即在这段时间内同一数据块可能被更改多次，在增量位图上只记录一次更新。

当需要创建该增量快照在新的时间点B的快照时，增量快照的前一个时间点A的快照已经将源数据卷在时间点A的数据全部或部分地复制到快照卷上，这些复制到快照卷的数据将继续被时间点B的快照利用；此时增量位图和时间点A的快照的控制位图按位进行异或操作，产生时间点B的快照的控制位图，时间点B的快照将根据新产生的控制位图决定源数据卷上的哪些数据需要在本次快照中被复制；同时增量位图被初始化，开始纪录时间点B后源数据卷发生数据更新的位置。

这样增量快照使用同一组快照卷、控制位图和增量位图，实现了连续时间点的快照，同时减少了快照卷数据复制的工作量，并且时间点B的快照被创建后，只有上一快照时间点A之后尚未完成复制的源数据卷数据和源数据卷中被更新的数据需要进行复制，所需要复制的时间代价明显优于镜像分裂和按需复制快照技术，而且随着快照时间点的增加，这种优势将越来越明显；并且与虚拟视图快照相比，增量快照虽然在时间和空间代价上较大，但却能够得到源数据卷在各时间点的完整物理副本，则这是虚拟视图快照技术无法实现的。因此增量快照技术非常适合于实现连续时间点的快照，是一种性能均衡的快照技术。

需要说明的是，本实施例是以数据卷为对象研究存储子系统中的快照技术，同样的技术也可以应用在磁盘、文件系统、数据库等数据对象上。

本发明实施例提供的一种增量快照方法，包括：将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置，本发明通过一组快照卷、控制位图和增量位图，就能实现同一个数据对象在连续时间点的数据复制，并且由于本发明只会复制更新的源数据卷中的数据，大大减小了在连续时间点数据复制的工作量，并且还可以通过增量位图和控制位图的反推，得到在任意时间点的源数据卷的完整物理副本。

优选的，在本发明的另一实施例中，所述在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置，包括：

在所述控制位图上显示，所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置；

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

参见图8，本发明实施例提供的一种增量快照装置，包括：

复制模块100，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上；并根据下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上；

控制位图更新模块200，用于在控制位图上显示所述快照卷的复制结果；并将异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新至所述控制位图；

增量位图更新模块300，用于在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

异或模块400，用于将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图。

优选的，在本发明的另一实施例中，所述复制模块100，包括：

第一初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；

第二初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

优选的，在本发明的另一实施例中，所述控制位图更新模块200，包括：

在所述控制位图上显示所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置，并根据异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新所述控制位图。

优选的，在本发明的另一实施例中，所述增量位图更新模块300，包括：

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

优选的，在本发明的另一实施例中，还包括：

判断模块，用于判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并触发所述异或模块。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种增量快照方法，其特征在于，包括：

将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，并在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；

根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置。

2.根据权利要求1所述的增量快照方法，其特征在于，所述将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上，包括：

将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；或者，将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

3.根据权利要求2所述的增量快照方法，其特征在于，所述在控制位图上显示所述快照卷的复制结果，在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置，包括：

在所述控制位图上显示所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置；

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

4.根据权利要求3所述的增量快照方法，其特征在于，将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图之前，还包括：

判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并执行将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图；

根据所述下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上，并在所述增量位图上显示所述源数据卷在所述下一快照时间点被更新的数据块的位置的步骤。

5.一种增量快照装置，其特征在于，包括：

复制模块，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，复制到快照卷上；并根据下一快照时间点的控制位图，将所述源数据卷中的数据复制到所述快照卷上；

控制位图更新模块，用于在控制位图上显示所述快照卷的复制结果；并将异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新至所述控制位图；

增量位图更新模块，用于在增量位图上显示所述源数据卷被更新的数据块的位置；

异或模块，用于将所述控制位图和所述增量位图进行异或处理，得出下一快照时间点的控制位图。

6.根据权利要求5所述的增量快照装置，其特征在于，所述复制模块，包括：

第一初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，部分复制到快照卷上；

第二初始复制单元，用于将源数据卷在初始快照时间点的原始数据，全部复制到快照卷上。

7.根据权利要求6所述的增量快照装置，其特征在于，所述控制位图更新模块，包括：

在所述控制位图上显示所述快照卷在所述初始快照时间点所复制的数据块的位置，并根据异或模块得出的下一快照时间点的控制位图更新所述控制位图。

8.根据权利要求7所述的增量快照装置，其特征在于，所述增量位图更新模块，包括：

在与所述控制位图相同结构的所述增量位图上，显示所述源数据卷被更新的数据块的位置。

9.根据权利要求8所述的增量快照装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断所述源数据卷是否被更新；

若是，则将所述源数据卷被更新的时间点，作为所述下一快照时间点，并触发所述异或模块。