CN107643961A - 普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质，该方法包括：根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。本发明公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质，为普通卷引入位图机制，从而细化普通卷转镜像卷的数据单位，使数据同步可以多线程同时进行，进而提高了普通卷转镜像卷的效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据镜像领域，特别涉及一种普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在存储系统中，数据冗余为一种常用的数据保护策略。数据镜像作为一种raid-1式的数据冗余方式，为一种基本的数据保护方法。数据镜像需要将存储系统中原有的普通卷转换为镜像卷，其中普通卷为仅有一份数据的数据卷，镜像卷为包含主备份(primary)和从备份(secondary)两个完整数据备份的数据卷。
在普通卷转镜像卷的过程中，将普通卷作为主备份，并分配对应的数据空间作为从备份，并与主备份进行数据同步，从而达到转换的目的。但是现有技术中，主备份和从备份之间的数据同步效率较低，即普通卷转镜像卷的效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质，能够提高普通卷转镜像卷的效率。其具体方案如下：
一种普通卷转镜像卷的数据同步方法，包括：
根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
优选地，所述数据块大小为256KB。
优选地，进一步包括：
接收主机的写请求；
定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
优选地，在所述定位并同步所述未同步比特位对应的数据块的过程之前，进一步包括：
锁定所述未同步比特位。
优选地，在所述将所述未同步比特位置为已同步比特位的过程之后，进一步包括：
解锁所述已同步比特位。
优选地，在所述锁定所述请求比特位的过程之前，进一步包括：
判断所述请求比特位是否锁定，如果是，则挂起所述写请求，等待所述请求比特位解锁后再将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
相应地，本发明还提供一种普通卷转镜像卷的数据同步系统，包括：
位图分配模块，用于根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断同步模块，用于判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
优选地，进一步包括：
接收模块，用于接收主机的写请求；
定位模块，用于定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断写入模块，用于判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
本发明再提供一种普通卷转镜像卷的数据同步装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如前述公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤的指令；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明又提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤。
本发明公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质，为普通卷引入位图机制，从而细化普通卷转镜像卷的数据单位，使数据同步可以多线程同时进行，进而提高了普通卷转镜像卷的效率。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的位图与数据块的映射关系示意图；
图3为本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的一种具体实施例的流程图；
图4为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步系统的结构图；
图5为本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步系统的一种具体实施例的结构图；
图6为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步装置的结构图。
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做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普通卷转镜像卷的数据同步方法，参见图1所示，图1为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S11：根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
例如，当普通卷V0需要转换为镜像卷MR0时，系统根据V0的大小，为V0分配一个位图BM0，用于追踪数据同步过程。其中，所述数据块大小为256KB，即数据同步以256KB为单位进行数据复制，并且，指定V0为MR0的主备份，新分配相应的数据空间作为从备份，此时BM0的大小计算方式为：
式中，V0的大小单位为KB，BM0的大小单位为bit，即，BM0中1bit能够表示V0中的256KB的数据，参见图2所示，图2为本发明实施例公开的位图与数据块的映射关系示意图。
需要说明的是，BM0的比特位上，初始值为0，表示主备份中的数据还没有同步到从备份，而当主备份已有256KB数据同步到从备份时，BM0对应的比特位上的值为1，因此，当BM0上所有比特位的值都为1时，说明MR0的主备份到从备份的数据同步已完成。
步骤S12：判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
具体地，系统申请一个数据同步进程，对BM0进行编译，会读取比特位的值，当读到比特位的值为0时，即该比特位为未同步比特位时，会查找该比特位对应的主备份的数据块，然后将该数据块同步到从备份，最后将该比特位的值置为1，直到BM0上所有的比特位的值全为1，即表示同步过程结束。
本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法，为普通卷引入位图机制，从而细化普通卷转镜像卷的数据单位，使数据同步可以多线程同时进行，进而提高了普通卷转镜像卷的效率。
需要说明的是，镜像卷中的主备份和从备份会同时接收主机的写请求，从而保证数据实时同步，正常情况下只有主备份会处理主机的读请求，当主备份出现故障时，从备份才会处理主机的读请求。
正是由于主备份和从备份的上述特性，导致在普通卷转镜像卷的过程中，主备份和从备份之间的数据同步影响着主机IO写请求的处理。因此，当主备份和从备份进行数据转换的过程中，如果接收到主机的写请求，本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法，进一步包括：
接收主机的写请求；
定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
需要说明的是，如果接收到主机的写请求时，主备份和从备份正在进行数据同步，则在所述定位并同步所述未同步比特位对应的数据块的过程之前，进一步包括：
锁定所述未同步比特位。
在所述将所述未同步比特位置为已同步比特位的过程之后，进一步包括：
解锁所述已同步比特位。
更进一步地，在所述锁定所述请求比特位的过程之前，进一步包括：
判断所述请求比特位是否锁定，如果是，则挂起所述写请求，等待所述请求比特位解锁后再将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
下面对上述过程做出更具体的说明，参见图3所示，图3为本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的一种具体实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤S11：根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
步骤S21：判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则锁定所述未同步比特位，定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位，并解锁所述已同步比特位；
本发明实施例中，由于可能会接收到主机的写请求，当读取到比特位的值为0后，即判定该比特位为未同步比特位后，会将该未同步比特位锁定，再对其进行后续的定位、同步和置值操作，当将该比特位的值置为1后，即将该未同步比特位置为已同步比特位后，解锁该已同步比特位。
步骤S22：接收主机的写请求；
步骤S23：定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
步骤S24：判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则判断所述请求比特位是否锁定，如果已锁定，则挂起所述写请求，等待所述请求比特位解锁后再将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中，如果未锁定，则将所述请求比特位锁定，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位；
一般情况下，当请求比特位没锁定时，会优先处理主机的写请求，当请求比特位为未锁定的未同步比特位时，仅会将写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中；但当请求比特位因为数据同步而锁定时，则要挂起写请求，等待该请求比特位完成数据同步后，即请求比特位成为已同步比特位后，将写请求对应的数据写入主备份和从备份中。
步骤S25：当所述请求比特位不是未同步比特位时，将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位的主备份和从备份中。
具体地，当请求比特位为已同步比特位时，即，该请求比特位的数据同步已完成时，会将写请求对应的数据直接写入主备份和从备份中。
本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的一种具体实施例，将正在进行数据同步的比特位锁定，此时如果接收到该比特位的写请求，则优先执行数据同步操作；如果请求比特位还未进行数据同步，则锁定该请求比特位，优先执行写请求的操作；同时，在需要对未同步的请求比特位进行写操作时，对该未同步的请求比特位进行锁定，待写操作完成后解锁，避免了数据同步的影响。通过对比特位的判断确定单写主备份还是同时写主备份和从备份，为解决数据同步与主机写请求之间的冲突提供了一种合理的方案。
相应地，本发明实施例公开了一种普通卷转镜像卷的数据同步系统，参见图4所示，图4为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步系统的结构图，该系统包括：
位图分配模块31，用于根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断同步模块32，用于判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
进一步地，参见图5所示，图5为本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步系统的一种具体实施例的结构图，该系统包括：
位图分配模块31，用于根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断同步模块32，用于判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
接收模块41，用于接收主机的写请求；
定位模块42，用于定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断写入模块43，用于判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
进一步地，上述系统还包括：
锁定解锁模块，用于在数据同步时，锁定和解锁所述未同步比特位。
状态判断模块，用于在判定所述请求比特位为未同步比特位后，判断所述请求比特位是否锁定，如果是，则挂起所述写请求，等待所述请求比特位解锁后再将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
关于上述普通卷转镜像卷的数据同步系统中的各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
同时，本发明实施例再公开了一种普通卷转镜像卷的数据同步装置，参见图6所示，图6为本发明实施例公开的一种普通卷转镜像卷的数据同步装置的结构图，该装置包括：
存储器51，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如前述实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤的指令；
处理器52，用于执行所述存储器中的指令。
最后，本发明实施例进一步公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤。
本发明实施例公开的普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质，为普通卷引入位图机制，从而细化普通卷转镜像卷的数据单位，使数据同步可以多线程同时进行，进而提高了普通卷转镜像卷的效率，更进一步通过对比特位的锁定和判断，还为解决数据同步与主机写请求之间的冲突提供了一种合理的方案。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的普通卷转镜像卷的数据同步方法、系统、装置及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种普通卷转镜像卷的数据同步方法，其特征在于，包括：
根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据块大小为256KB。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括：
接收主机的写请求；
定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述定位并同步所述未同步比特位对应的数据块的过程之前，进一步包括：
锁定所述未同步比特位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述将所述未同步比特位置为已同步比特位的过程之后，进一步包括：
解锁所述已同步比特位。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述锁定所述请求比特位的过程之前，进一步包括：
判断所述请求比特位是否锁定，如果是，则挂起所述写请求，等待所述请求比特位解锁后再将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
7.一种普通卷转镜像卷的数据同步系统，其特征在于，包括：
位图分配模块，用于根据普通卷的大小，为所述普通卷分配对应的位图，其中，所述位图的比特位与所述普通卷的数据块一一对应；
判断同步模块，用于判断所述位图中是否存在未同步比特位，如果是，则定位并同步所述未同步比特位对应的数据块，然后将所述未同步比特位置为已同步比特位。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包括：
接收模块，用于接收主机的写请求；
定位模块，用于定位所述写请求对应的数据块映射的比特位，得到请求比特位；
判断写入模块，用于判断所述请求比特位是否为未同步比特位，如果是，则锁定所述请求比特位，并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份中，然后解锁所述请求比特位，如果否，则并将所述写请求对应的数据写入所述请求比特位对应的主备份和从备份中。
9.一种普通卷转镜像卷的数据同步装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如权利要求1至6中任一项所述的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤的指令；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的普通卷转镜像卷的数据同步方法的步骤。
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