CN105404565B - 一种双活数据保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双活数据保护方法，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，所述方法包括：在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；当启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产数据卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器进行访问。本发明可以实现客户端服务器将生产数据卷LUN和数据副本LUN识别成同一个LUN，而不需要创建额外的虚拟卷LUN。

Description

一种双活数据保护方法和装置

技术领域

本发明涉及数据存储领域，尤其涉及一种双活数据保护方法和装置。

背景技术

现今社会，信息系统已成为社会生产能力以及企业正常运作的重要支撑，数据则是信息系统的基石。面对各种潜在的威胁，比如天灾(包括火灾、地震、台风、海啸等)、人祸(比如误操作、黑客攻击等)、软硬件故障、供电故障等，因此对生产数据做灾难备份已成为重中之重。

针对灾难备份和业务连续性的需求，出现了双活数据保护技术，其思路是在第二数据中心为第一数据中心的生产数据卷创建数据副本，当第一数据中心瘫痪时，客户端服务器的业务可快速切换到第二数据中心的数据副本，从而保证业务不中断。具备双活保护特性的两个LUN(logical unit number，逻辑单元号)分别位于第一数据中心和第二数据中心，两个LUN的数据完全相同，相互保护，可同时提供给客户端服务器访问。因此，双活数据保护技术的核心是客户端服务器可以把第一数据中心和第二数据中心中两个相互独立的物理LUN识别为同一个资源。

当前的双活数据保护技术，为保证客户端服务器将第一数据中心和第二数据中心两个相互独立的物理LUN识别为同一资源，通常是在配置生产数据卷LUN和数据副本LUN的双活数据保护特性时，为数据副本LUN创建虚拟卷，通过虚拟卷保证客户端服务器看到的数据副本LUN的属性与生产数据卷LUN相同。例如，由于客户端服务器通过serial_number来识别LUN，因此可以为数据副本LUN创建一个虚拟卷LUN，然后将虚拟卷LUN的serial_number修改为生产数据卷LUN的serial_number，从而当客户端服务器的多路径软件通过serial_number判断多条路经上发现的LUN是否是同一LUN时，可以将生产数据卷LUN和数据副本LUN识别为同一个LUN，从而达到双活数据保护的目的。

然而上述方案中，由于第二数据中心的数据处理流程中多了一层虚拟卷处理，数据路径变长，影响性能。而且，如果业务发生变化，业务切换到第二数据中心，即原数据副本变成生产数据卷，原生产数据卷变成数据副本，和切换之前的差别是新的生产数据卷LUN上存在虚拟LUN，新的数据副本LUN上不存虚拟LUN。因此，如果此时需要禁用双活数据保护特性，新生产数据卷上的虚拟卷将一直残留，无法回到最初没有虚拟卷的状态。而且，新的数据副LUN将不能单独存在，只能被删除，否则将导致不具备双活数据保护特性关系的两个LUN存在相同的serial_number。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种双活数据保护方法，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，所述方法包括：

在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

当启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器进行访问。

优选地，所述方法还包括：

当禁用双活数据保护时，取消所述数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述数据副本LUN重新分配序列号；其中，重新为所述数据副本LUN分配的序列号不同于所述生产数据卷LUN的序列号。

优选地，所述方法还包括：

当禁用双活数据保护时，如果业务已切换到所述数据副本LUN，取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述原有的生产数据卷LUN重新分配序列号；其中，重新为所述原有的生产数据卷LUN分配的序列号不同于所述数据副本的序列号。

优选地，所述序列号为SCSI标准协议中定义的serial_number。

优选地，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN可以位于相同的物理存储设备上，也可以位于不同的物理存储设备上。

本发明还提出一种双活数据保护装置，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，所述装置包括：

增加模块，用于在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

修改模块，用于在启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产数据卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器访问。

优选地，所述装置还包括：

分配模块，用于在禁用双活数据保护时，取消所述数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述数据副本LUN重新分配序列号；其中，重新为所述数据副本LUN分配的序列号不同于所述生产数据卷LUN的序列号。

优选地，所述分配模块进一步用于：

在禁用双活数据保护时，如果业务已切换到所述数据副本LUN，取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述原有的生产数据卷LUN重新分配序列号；其中，重新为所述原有的生产数据卷LUN分配的序列号不同于所述数据副本的序列号。

优选地，所述序列号为SCSI标准协议中定义的serial_number。

优选地，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN可以位于相同的物理存储设备上，也可以位于不同的物理存储设备上。

本发明通过在创建LUN时新增管理标识，物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理本地LUN；由于物理存储设备不再通过serial_number来识别和管理LUN，因此当启用双活数据保护时，可以将所述数据副本LUN的serial_number修改为所述生产卷LUN的serial_number，使得客户端服务器可以将生产数据卷LUN和数据副本LUN识别成同一个LUN，从而实现数据中心之间的双活数据保护，并且不需要创建额外的虚拟卷LUN。

附图说明

图1是本发明实施例示出的一种双活数据保护方案的示意图；

图2是本发明实施例示出的一种双活数据保护方法的流程图；

图3是本发明实施例示出的一种客户端服务器访问LUN-A的示意图；

图4是本发明实施例示出的另一种双活数据保护方案的示意图；

图5是本发明实施例示出的一种双活数据保护装置的结构框图。

具体实施方式

目前，在不同的数据中心之间配置双活数据保护时，通常是通过为数据副本LUN配置虚拟卷LUN来实现的。例如请参见图1，假设第一数据中心中存储设备是设备A，生产数据卷是LUN-A，第二数据中心中存储设备是设备B，为LUN-A创建的数据副本是Backup-LUN-A。LUN-A和Backup-LUN-A之间可通过同步复制或同步镜像技术保证LUN-A和Backup-LUN-A中的IO实时同步。

在配置LUN-A和Backup-LUN-A的双活数据保护特性时，为Backup-LUN-A创建虚拟卷LUN，通过虚拟卷LUN保证客户端服务器将所述LUN-A和所述Backup-LUN-A识别为同一个LUN。

具体地，LUN具有serial_number属性，serial_number为在创建LUN时分配的，SCSI标准协议中定义，物理存储设备使用serial_number来唯一标识一个LUN，同时serial_number也是LUN在客户端服务器上的唯一标识，客户端服务器的多路径软件通过LUN的serial_number判断多条路径上发现的LUN是否是同一个LUN。

如图1所示，假设LUN-A的serial_number是0xaaaaaaaaaa，Backup-LUN-A的serial_number是0xbbbbbbbbbb，在配置LUN-A和Backup-LUN-A的双活数据保护特性时，为Backup-LUN-A创建虚拟卷virtual-lun-for-Backup-LUN-A；其中该虚拟卷的serial_number与LUN-A的serial_number相同。客户端服务器在和设备B相连的路径上看到的资源是虚拟卷，而不是所述Backup-LUN-A。客户端服务器通过多路径软件把设备LUN-A和设备B上virtual-lun-for-Backup-LUN-A识别为同一个资源。当虚拟卷收到客户端服务器的IO请求时，把该IO请求透传到LUN-B进行处理，从而保证客户端服务器访问的真实物理卷LUN是Backup-LUN-A。

通过上述配置虚拟卷LUN的方式，当发生磁盘错误导致LUN-A故障、或第一数据中心瘫痪等其他故障导致LUN-A不能访问时，客户端服务器上业务可无缝切换到第二数据中心的virtual-lun-for-Backup-LUN-A(即Backup-LUN-A)，不需要重新配置路径、映射等，从而保证业务连续性。

然而上述方案中，由于设备B上多了一层虚拟卷的处理，数据路径变长，影响实际的处理性能。如果业务发生变化，业务由设备A切换到设备B，即LUN-A变成数据副本，Backup-LUN-A变成生产数据卷后，由于Backup-LUN-A上存在虚拟卷，当禁用双活数据保护后，Backup-LUN-A上的虚拟卷将一直存在，无法回到最初没有虚拟卷的状态。而且，由于Backup-LUN-A的虚拟卷virtual-lun-for-Backup-LUN-A的serial_number与LUN-A相同，将使新的数据副本LUN-A无法单独存在，只能进行删除，否则将存在不具备双活数据保护的两个LUN具有相同的serial_number的问题。

由以上描述可见，上述方案影响系统性能，并且当禁用了生产数据卷LUN和数据副本LUN的双活数据保护后，如果业务已发生切换，则会存在不具备双活数据保护的两个LUN具有相同的serial_number的问题。

有鉴于此，本发明提出一种双活数据保护方法，通过在创建LUN时新增管理标识，物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理本地LUN；由于物理存储设备不再通过serial_number来识别和管理LUN，因此当启用双活数据保护时，可以将所述数据副本LUN的serial_number修改为所述生产数据卷LUN的serial_number，使得客户端服务器可以将生产数据卷LUN和数据副本LUN识别成同一个LUN，从而实现数据中心之间的双活数据保护，并且不需要创建额外的虚拟卷LUN。

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

请参见图2，本发明提出一种双活数据保护方法，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，所述方法执行以下步骤：

步骤201、在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

步骤202、当启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器进行访问。

其中，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN可以位于相同的物理存储设备上，也可以位于不同的物理存储设备上。

在本实施例中，客户端服务器对多路径上LUN的识别仍然依赖serial_number，serial_number仍然在创建LUN时分配；而所述不同的数据中心中的物理存储设备对LUN的识别，将不再依赖serial_number，在本实施例中将单独为LUN分配管理标识，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN。

具体地，在创建LUN时，可以增加一个uuid属性(即所述管理标识)，uuid作为LUN的唯一标识，在LUN生命周期内不变，所述物理存储设备通过uuid唯一标识并管理LUN。例如，假设第一数据中心的设备A上存在生产数据卷LUN-A，其属性可以是：

uuid	0xmmmmmmmmmm
		serial_number	0xaaaaaaaaaa
容量	100GB

由于所述物理存储设备之间对LUN的识别和管理不再依赖serial_number，因此当所述生产数据卷LUN与所述数据副本LUN之间要启用双活数据保护时，可以直接对数据副本LUN的serial_number进行修改，保持所述生产数据卷LUN与所述数据副本的serial_number相同，从而使得客户端服务器的多路径软件可以通过serial_number将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN识别为同一个LUN。

具体地，当所述生产数据卷LUN与所述数据副本LUN之间要启用双活数据保护时，可以将所述数据副本LUN的serial_number修改为所述生产数据卷LUN的serial_number，然后再将数据副本LUN也分配给所述客户端服务器进行访问，此时客户端服务器已可通过不同的路径同时访问生产数据卷LUN与所述数据副本LUN。

由于对所述数据副本LUN的serial_number进行修改后，与所述生产数据卷LUN具有相同的serial_number，因此客户端服务器可以将生产数据卷LUN与所述数据副本LUN识别为同一个LUN，此时客户端服务器与生产数据卷LUN的路径上的IO请求，将由生产数据卷LUN处理；客户端服务器与数据副本LUN的路径上的IO请求，将由数据副本LUN处理。当发生磁盘错误导致生产数据卷LUN故障、或生产数据卷LUN无法访问时，客户端服务器上的业务可无缝切换到数据副本LUN上。

在本实施例中，当需要禁用双活数据保护时，首先取消数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，然后为所述数据副本LUN重新分配serial_number，其中，为避免两个不具有双活保持特性的LUN之间具有相同的serial_number，为所述数据副本LUN重新分配serial_number与生产数据卷LUN的serial_number不相同。

等同的，在禁用双活数据保护时，如果此时业务已经切换到了所述数据副本LUN，原有的数据副本LUN为新的生产数据卷LUN，而原有的生产数据卷LUN为新的数据副本LUN，首先取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，然后为原有的生产数据卷LUN也重新分配一个与原有的数据副本LUN不相同的serial_number。

通过以上描述可知，在禁用双活数据保护时，通过为新的数据副本LUN重新分配serial_number，可以避免当双活数据保护被禁用后，生产数据卷LUN与数据副本LUN仍然存在相同serial_number的问题。

以下通过一个具体的应用实例，来详细描述本发明。

请参见图3，假设生产数据卷和数据副本位于不同的数据中心，其中第一数据中心中存储设备是设备A，生产数据卷是LUN-A，第二数据中心中存储设备是设备B，为LUN-A创建的数据副本是Backup-LUN-A。

设备A和设备B在创建LUN时，为LUN新增uuid属性。

初始状态下，LUN-A分配给客户端服务器访问，LUN-A的属性为：

uuid	0xnnnnnnnnnn
		serial_number	0xaaaaaaaaaa
容量	100GB

客户端服务器在和设备A连接的路径A上看到一个serial_number是0xaaaaaaaaaa、容量是100GB的磁盘。

同时，设备B上存在一个Backup-LUN-A，Backup-LUN-A的属性为：

uuid	0xmmmmmmmmmm
		serial_number	0xbbbbbbbbbb
容量	100GB

请参见图4，当所述LUN-A与Backup-LUN-A启用双活数据保护时，直接对Backup-LUN-A的属性进行修改，将serial_number修改为LUN-A的serial_number，并将Backup-LUN-A也分配给所述客户端服务器进行访问；修改后的Backup-LUN-A的属性如下：

uuid	0xmmmmmmmmmm
		serial_number	0xaaaaaaaaaa
容量	100GB

此时，客户端服务器在和设备B连接的路径B上看到一个serial_number是0xaaaaaaaaaa、容量是100GB的磁盘Backup-LUN-A。由于Backup-LUN-A和LUN-A的serial_number相同，客户端服务器将Backup-LUN-A和LUN-A识别为同一个LUN。

当LUN-A与Backup-LUN-A的双活数据保护启动成功后，当发生磁盘错误导致LUN-A故障、或LUN-A无法访问时，客户端服务器上的业务可无缝切换到Backup-LUN-A上。

当LUN-A与Backup-LUN-A需要禁用双活数据保护时，首先取消Backup-LUN-A与客户端服务器的分配关系，然后直接为Backup-LUN-A分配一个新的serial_number，以避免双活数据保护被禁用后，LUN-A与Backup-LUN-A具有不同的serial_number。例如，修改后的Backup-LUN-A的属性可以如下：

uuid	0xmmmmmmmmmm
		serial_number	0xcccccccccc
容量	100GB

等同的，如果LUN-A与Backup-LUN-A需要禁用双活数据保护时，业务已经切换到了Backup-LUN-A，那么首先取消LUN-A与客户端服务器的分配关系，然后重新为LUN-A分配一个serial_number，以避免双活数据保护被禁用后，LUN-A与Backup-LUN-A具有不同的serial_number。例如，修改后的Backup-LUN-A的属性可以如下：

uuid	0xmmmmmmmmmm
		serial_number	0xdddddddddd
容量	100GB

通过以上描述可知，本发明通过在创建LUN时新增管理标识uuid，物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理本地LUN；由于物理存储设备不再通过serial_number来识别和管理LUN，因此当启用双活数据保护时，可以将所述数据副本LUN的serial_number修改为所述生产卷LUN的serial_number，使得客户端服务器可以将生产数据卷LUN和数据副本LUN识别成同一个LUN，从而实现数据中心之间的双活数据保护，并且不需要创建额外的虚拟卷LUN。

同时，在禁用双活数据保护时，通过取消数据副本LUN与客户端服务器的分配关系，为数据副本LUN重新分配一个serial_number；或者，在禁用双活数据保护时，如果业务已经发生了切换，通过取消新的数据副本LUN与客户端服务器的分配关系，为新的数据副本LUN重新分配一个serial_number，可以避免双活数据保护被禁用后，生产数据卷LUN与数据副本LUN仍然具有相同的serial_number的问题。

请参见图5，本发明还提出一种双活数据保护装置50，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，所述装置50包括：

增加模块501，用于在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述物理存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

修改模块502，用于在启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器访问。

在本实施例中，所述装置50还包括：

分配模块503，用于在禁用双活数据保护时，取消所述数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述数据副本LUN重新分配序列号；其中，重新为所述数据副本LUN分配的序列号不同于所述生产数据卷LUN的序列号。

在本实施例中，所述分配模块503进一步用于：

在禁用双活数据保护时，如果业务已切换到所述数据副本LUN，取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述原有的生产数据卷LUN重新分配序列号；其中，重新为所述原有的生产数据卷LUN分配的序列号不同于所述数据副本的序列号。

在本实施例中，所述序列号为SCSI标准协议中定义的serial_number。

在本实施例中，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN可以位于相同的物理存储设备上，也可以位于不同的物理存储设备上。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可进一步拆分成多个子模块。上述发明实施例编号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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 (10)

1.一种双活数据保护方法，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，其特征在于，所述方法包括：

在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

当启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产数据卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器进行访问。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当禁用双活数据保护时，取消所述数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述数据副本LUN重新分配序列号；其中，重新为所述数据副本LUN分配的序列号不同于所述生产数据卷LUN的序列号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当禁用双活数据保护时，如果业务已切换到所述数据副本LUN，取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述原有的生产数据卷LUN重新分配序列号；其中，重新为所述原有的生产数据卷LUN分配的序列号不同于所述数据副本的序列号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列号为SCSI标准协议中定义的serial_number。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN位于相同的物理存储设备上；或者，位于不同的物理存储设备上。

6.一种双活数据保护装置，应用于存储设备上，所述存储设备包括一个生产数据卷LUN和至少一个数据副本LUN，其特征在于，所述装置包括：

增加模块，用于在创建LUN时，为所述LUN增加管理标识；其中，所述存储设备通过所述管理标识唯一标识并管理所述LUN；

修改模块，用于在启用双活数据保护时，将所述数据副本LUN的序列号修改为所述生产数据卷LUN的序列号，并将所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN同时分配给客户端服务器进行访问。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

分配模块，用于在禁用双活数据保护时，取消所述数据副本LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述数据副本LUN重新分配序列号；其中，重新为所述数据副本LUN分配的序列号不同于所述生产数据卷LUN的序列号。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分配模块进一步用于：

在禁用双活数据保护时，如果业务已切换到所述数据副本LUN，取消原有的生产数据卷LUN与所述客户端服务器的分配关系，为所述原有的生产数据卷LUN重新分配序列号；其中，重新为所述原有的生产数据卷LUN分配的序列号不同于所述数据副本的序列号。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述序列号为SCSI标准协议中定义的serial_number。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生产数据卷LUN和所述数据副本LUN位于相同的物理存储设备上；或者，位于不同的物理存储设备上。