CN108733513A - 一种数据更新方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据更新方法，包括：在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

Description

一种数据更新方法及装置

技术领域

本申请涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种数据更新方法及装置。

背景技术

目前，数据作为信息化系统的核心，数据的可靠性、完整性和安全性显得尤为重要。为保证数据的可靠性、完整性和安全性，可以对数据进行备份，数据备份是容灾的基础，是指为防止系统出现系统故障导致数据丢失，而将全部或部分数据从一个存储介质或磁盘阵列中备份到其它的存储介质的过程。因此不仅需要在源存储设备对数据进行存储，而且需要在备份存储设备对数据进行备份。

在实际对数据处理的过程中，通常会涉及到对数据进行更新的操作，不仅需要对源存储设备的数据进行更新，而且相应的也要在备份存储设备中对数据进行更新。

现有的对备份存储设备进行数据更新的方法大多采用异步复制技术。在数据更新的过程中，源存储设备接收业务服务器下发的写数据请求，对源LUN中的数据块进行更新，通过异步复制的方式将更新后的数据块发送至备份存储设备进行更新。由于业务服务器下发的写数据请求可能仅仅只是针对数据块中的部分数据进行更新，但是却将更新后的整个数据块都发送至备份存储设备，如此一来传输的数据量增大，导致需要较大的网络带宽来传输更新后的数据块。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种数据更新方法及装置。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种数据更新方法，包括：

在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

一种数据更新装置，所述装置包括：

第一创建模块，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

数据更新模块，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

第二创建模块，用于在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

计算模块，用于将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

传输模块，用于将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

通过本申请的技术方案，通过创建第一快照时间点和第二快照时间点，将第一快照时间点对应的源LUN中的数据与第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照异或运算算法计算差异数据，将差异数据压缩后传输至备份存储设备，以使备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。向备份存储设备仅传输差异数据，如此一来减少了传输的数据量，降低了对网络带宽的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种现有技术方案中数据更新至备份存储设备的场景示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种数据更新方法的实施流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的增加映射记录的示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的差异数据的示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的一种数据更新装置的结构示意图。

具体实施方式

当前对备份存储设备进行数据更新的方法大多采用异步复制技术，即实际在对备份存储设备进行数据更新的过程中，源存储设备接收业务服务器下发的写数据请求，对本地源LUN中的数据块进行更新，假设本地源LUN中有数据块A、数据块B、数据块C、数据块D，4个数据块，业务服务器下发的写数据请求中携带的数据块A1以及数据块C1，是对数据块A以及数据块C的更新，虽然是对数据块A以及数据块C的更新，但是实际变化的数据仅仅只是如图1中所示的灰色部分区域。由于异步复制是根据写数据请求的地址和范围来识别差异，因此更新后的整个数据块A2以及数据块C2都需要同步到备份存储设备。

由以上可知，在将数据传输至备份存储设备的过程中，实际传输的数据并不等于差异数据，意味着所传输的数据并不是实际发生变化的数据，而是将更新后的整个数据块传输至备份存储设备，如此一来传输的数据量增大，导致需要较大的网络带宽来传输数据。

针对以上技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：

通过创建第一快照时间点和第二快照时间点，将第一快照时间点对应的源LUN中的数据与第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照异或运算算法计算差异数据，将差异数据压缩后传输至备份存储设备，以使备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。如此一来，在将数据传输至备份存储设备的过程中，传输的是压缩后的差异数据，即所传输的数据是压缩后的实际发生变化的数据，传输的数据量减少，降低了对网络带宽的要求。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了对本申请进行说明，现提供下列实施例：

参见图2所示，为本申请一种数据更新方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S201，在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

确定源存储设备与备份存储设备，以及建立两者之间的数据备份关系。初始时，在源存储设备中对数据进行存储，将源存储设备中的所有数据都同步到备份存储设备中，待数据同步完成后，在源存储设备创建第一快照时间点，记作时间点A，在创建时间点A之后，可以执行后续数据更新的流程。作为一个例子，当前有多台存储设备，选择其中两台存储设备作为源存储设备和备份存储设备，假设确定存储设备1为源存储设备，存储设备2为备份存储设备，建立存储设备1与存储设备2的数据备份关系，初始时，对于存储设备1中存储的所有数据，需要同步到存储设备2中进行存储，在数据同步完成之后，在存储设备1中创建第一快照时间点A。

S202，在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

在接收到业务服务器下发的写数据请求之后，确定是对源存储设备中的源LUN存储的数据进行更新之后，将写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN中，将待写入数据在源LUN中更新完毕之后，向业务服务器返回数据更新完毕的消息。作为一个例子，源存储设备的源LUN中包含4个数据块，分别为数据块A、数据块B、数据块C及数据块D，业务服务器下发的写数据请求是针对源LUN中的数据块A、数据块C的更新，将写数据请求中携带的数据块A1、数据块C1更新至源存储设备的源LUN中。

S203，在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

在将写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，在源存储设备中，创建第二快照时间点，记作a。作为一个例子，存储设备1作为源存储设备，在将写数据请求中携带的数据块A1、数据块C1更新至存储设备1的源LUN之后，在存储设备1中，创建第二快照时间点a。

除上述需要创建第二快照时间点之外，在将写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，在第一快照时间点A增加映射记录，该映射记录用于记录数据更新的位置，意味着可以确定发生数据更新的位置。作为一个例子，源LUN中包含4个数据块，分别为数据块A、数据块B、数据块C、数据块D，当业务服务器下发的写数据请求是对源LUN中的数据块B以及数据块D的更新时，将数据块B以及数据块D更新完之后，对于第一快照时间点A来说，会增加指向更新前的数据块B以及数据块D的映射记录，源LUN会指向更新后的数据块B1、数据块D1，如图3所示，根据该映射记录可以确定发生数据更新的位置，即数据块B以及数据块D位置处发生数据更新。

S204，将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

所谓差异数据即在数据更新前后，实际发生变化的数据，如图4所示，更新前，源存储设备的源LUN中包含数据块A、数据块B、数据块C、数据块D，更新后，源存储设备的源LUN中包含数据块A1、数据块B、数据块C1、数据块D，实际发生变化的数据即为图4中灰色部分区域的数据，该区域内的数据即为差异数据。

具体的，本申请实施例得到该差异数据的流程为：根据在第一快照时间点A增加的映射记录，确定数据更新的位置；读取第一快照时间点A对应的源LUN中该位置的第一数据；读取第二快照时间点a对应的源LUN中该位置的第二数据；将该第一数据以及第二数据，按照异或运算算法计算差异数据。

作为一个例子，根据在第一快照时间点A增加的映射记录，可以确定发生数据更新的位置，即数据块B以及数据块D位置处发生数据更新，更新前为数据块B以及数据块D，更新后为数据块B1以及数据块D1，从该位置处读取第一快照时间点A对应的源LUN中的数据B以及数据块D，从该位置处读取第二快照时间点a对应的源LUN中的数据块B1以及数据块D1，将两份数据按照异或运算算法计算差异数据，计算得到的差异数据可以是如图4中所示的灰色部分数据。

S205，将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

在源存储设备计算得到差异数据后，可以将该差异数据进行压缩，将压缩后的差异数据传输至备份存储设备，备份存储设备在接收到上述压缩的差异数据后，解压恢复差异数据，读取已创建的第三快照时间点B对应的备份LUN中对应位置的数据，将两份数据(差异数据及第三快照时间点B对应的备份LUN中对应位置的数据)按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

其中所谓已创建的第三快照时间点B，可以在源存储设备将差异数据传输至备份存储设备之前，由源存储设备向备份存储设备发送创建第三快照时间点B的通知，备份存储设备在接收到上述通知之后，创建第三快照时间B；也可以在源存储设备接收到业务服务器下发的写数据请求之后，由源存储设备向备份存储设备发送创建第三快照时间点B的通知，备份存储设备在接收到上述通知之后，创建第三快照时间B。值得注意的是，本申请实施例仅仅只是对创建第三快照时间点B的时机选择的实现方式的示例性说明，并不是对创建第三快照时间B的时机选择的限定。

作为一个例子，根据异或运算算法可知，对于数据块B、数据块B1，数据块D、数据块D1来说，内容相同的数据经过异或运算以后全为0，意味着差异数据包含一部分内容不同的数据以及一部分0，由压缩原理可知，连续为0的部分会极易压缩，将差异数据压缩后不仅所占用的空间减小，而且传输的数据量会减少，降低了对网络带宽的要求。因此在源存储设备计算得到差异数据后，将该差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，备份存储设备在接收到上述数据后，进行解压恢复，由于该差异数据由数据块B、数据块D，和数据块B1、数据块D1，按照异或运算算法计算得到的，因此备份存储设备读取第三快照时间点B对应的备份LUN中的数据块B、数据块D，将该数据块B、数据块D与差异数据，按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果数据块B1、数据块D1更新至备份LUN中，这时源存储设备包含的数据为数据块A、数据块B1、数据块C、数据块D1，备份存储设备包含的数据为数据块A、数据块B1、数据块C、数据块D1。至此对备份存储设备的数据的更新结束。

值得注意的是本申请实施例中，对差异数据进行压缩所使用的压缩算法，可以是当前常用的RLE压缩算法、哈夫曼压缩算法等，本申请不作限定，同理，所使用的解压算法本申请也不作限定。

在对备份存储设备的数据更新完毕之后，删除源存储设备的第一快照时间点A，删除备份存储设备的第三快照时间点B，将第二快照时间点a可以重新记为第一快照时间点A。

由以上可知，与现有技术方案相比，本申请实施例通过创建第一快照时间点和第二快照时间点，将第一快照时间点对应的源LUN中的数据与第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照异或运算算法计算差异数据，将差异数据压缩后传输至备份存储设备，以使备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。实际传输的数据为差异数据，如此一来减少了传输的数据量，降低了网络带宽的要求。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

相较于上述方法实施例，本申请还提供了一种数据更新装置。参见图5所示，该装置包括第一创建模块510、数据更新模块520、第二创建模块530、计算模块540、传输模块550。

第一创建模块510，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

数据更新模块520，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

第二创建模块530，用于在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

计算模块540，用于将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

传输模块550，用于将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

在本申请的一种具体实施方式中，所述装置还包括：记录增加模块560；

记录增加模块560，用于在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，在所述第一快照时间点增加映射记录，所述映射记录用于记录数据更新的位置。

在本申请的一种具体实施方式中，所述计算模块540，包括：位置确定子模块541，第一数据读取子模块542，第二数据子模块543，计算子模块544；

位置确定子模块541，用于根据在所述第一快照时间点增加的映射记录，确定数据更新的位置；

第一数据读取子模块542，用于读取所述第一快照时间点对应的源LUN中所述位置的第一数据；

第二数据读取子模块543，用于读取所述第二快照时间点对应的源LUN中所述位置的第二数据；

计算子模块544，用于将所述第一数据与第二数据，按照预设的第一算法计算差异数据。

在本申请的一种具体实施方式中，所述计算子模块544具体用于：

将所述第一数据与第二数据，按照异或运算算法计算差异数据。

在本申请的一种具体实施方式中，所述预设的第二算法为异或运算算法。

上述系统中各个单元的作用实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

本申请实施例通过创建第一快照时间点和第二快照时间点，将第一快照时间点对应的源LUN中的数据与第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照异或运算算法计算差异数据，将差异数据压缩后传输至备份存储设备，以使备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照异或运算算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。实际传输的数据为差异数据，如此一来减少了传输的数据量，降低了网络带宽的要求。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明可以在由计算机执行的计算值可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据更新方法，其特征在于，包括：

在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，在所述第一快照时间点增加映射记录，所述映射记录用于记录数据更新的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据，包括：

根据在所述第一快照时间点增加的映射记录，确定数据更新的位置；

读取所述第一快照时间点对应的源LUN中所述位置的第一数据；

读取所述第二快照时间点对应的源LUN中所述位置的第二数据；

将所述第一数据与第二数据，按照预设的第一算法计算差异数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一数据与第二数据，按照预设的第一算法计算差异数据，包括：

将所述第一数据与第二数据，按照异或运算算法计算差异数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设的第二算法为异或运算算法。

6.一种数据更新装置，其特征在于，所述装置包括：

第一创建模块，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之前，创建第一快照时间点；

数据更新模块，用于在接收业务服务器下发的写数据请求之后，将所述写数据请求中携带的待写入数据更新至源存储设备的源LUN；

第二创建模块，用于在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，创建第二快照时间点；

计算模块，用于将所述第一快照时间点对应的源LUN中的数据与所述第二快照时间点对应的源LUN中的数据，按照预设的第一算法计算差异数据；

传输模块，用于将所计算的差异数据进行压缩后传输至备份存储设备，以使所述备份存储设备将已创建的第三快照时间点对应的备份LUN中的数据与解压得到的差异数据，按照预设的第二算法进行计算，将所计算的结果更新至备份LUN中。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

记录增加模块，用于在将所述待写入数据更新至源存储设备的源LUN之后，在所述第一快照时间点增加映射记录，所述映射记录用于记录数据更新的位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，包括：

位置确定子模块，用于根据在所述第一快照时间点增加的映射记录，确定数据更新的位置；

第一数据读取子模块，用于读取所述第一快照时间点对应的源LUN中所述位置的第一数据；

第二数据读取子模块，用于读取所述第二快照时间点对应的源LUN中所述位置的第二数据；

计算子模块，用于将所述第一数据与第二数据，按照预设的第一算法计算差异数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算子模块具体用于：将所述第一数据与第二数据，按照异或运算算法计算差异数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述预设的第二算法为异或运算算法。