CN109117308A - 快照处理的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种快照处理的方法和装置，避免了更新快照带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。该方法包括：从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据；按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块；利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
Description
技术领域
本申请涉及存储领域，并且更具体的，涉及一种快照处理的方法和装置。
背景技术
快照是关于指定数据集合的一个完全可用拷贝，该拷贝包括相应数据在某个时间点(拷贝开始的时间点)的映像。快照可以是其所表示的数据的一个副本，也可以是数据的一个复制品。删除快照和创建快照时都需要进行快照更新。快照数据块的更新会带来大量的数据拷贝，产生大量的数据读写，影响系统的输入输出IO性能。因此，如何减少快照更新过程中带来的大量的数据拷贝，从而减少快照更新时的数据读写，减少快照更新对系统IO性能的影响，是一项亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种快照处理的方法和装置，避免了快照更新带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。
第一方面，提供了一种快照处理的方法，包括：从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据；按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块；利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
因此，通过在包括多个快照的快照系统中，确定第一快照，并按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的快照，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块，避免了快照更新过程中拷贝多个无效数据块，进而减小了快照更新带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二快照包括的所述有效数据块为：所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块。
因此，通过使用与所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块来更新所述目标数据块，使得在所述第一快照保存了所述同一数据的最新数据备份。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块，包括：将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块拷贝到所述第一快照的所述目标数据块；或将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据。
因此，通过将所述第二快照的所述有效数据块拷贝到所述第一快照可以避免快照更新时的带来的无效数据块的拷贝，将所述第二快照的所述有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据，通过直接修改元数据，避免了数据块的读写，提升快照更新的速度，从而减小对正常IO业务的影响。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述从快照系统中，确定第一快照，包括：按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个快照中最晚创建的快照确定为所述第一快照；或将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
此时，通过将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，则第一快照中的无效数据块最小，在利用所述第二快照中与所述无效数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述无效数据块时，确定的有效数据块最少，数据的读写相应的减少，从而减小对正常IO业务的影响。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述利用所述第二快照中位置对应所述无效数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块后，所述方法还包括：删除所述第二快照。
此时，在利用所述第二快照中位置对应所述无效数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述无效数据块后，删除所述第二快照可以节省存储空间。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，当所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，且所述有效数据块最多的快照不是所述多个快照中的最后一个快照时，所述方法还包括：在所述更新所述第一快照中的所述目标数据块后，将所述第一快照的元数据设置为所述多个快照中的最后一个快照的元数据。
此时，通过所述更新所述第一快照中的所述无效数据块后，将所述第一快照设置为所述多个快照中的最后一个快照，使得所述多个快照仍然按照创建顺序更新顺序进行排列，有利于对所述多个快照进行管理。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述确定第一快照之前，所述方法还包括：确定多个待删除的快照；
所述从快照系统中，确定第一快照，包括：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个待删除的快照中的下一个快照确定为所述第一快照；或将所述多个待删除的快照和所述多个待删除的快照的下一个快照包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
此时，通过确定多个待删除的快照，结合该多个待删除的快照去确定第一快照，减小了在快照删除过程中因为数据块的更新进而带来的数据读写，减少了快照删除对正常IO业务的影响。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述确定多个待删除的快照，包括：接收快照删除的请求，所述请求包括需要删除的快照所在的快照系统；根据所述请求，在所述需要删除的快照所在的快照系统标记所述需要删除的快照；确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；在所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，将所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照确定为所述待删除的快照。
因此，在通过在快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，删除所述至少一个快照系统需要删除的快照，从而实现了批量删除多个连续快照，避免非批量删除快照时，带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值，包括：在预设时间段到达后，确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；或实时统计确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述在确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值之前，所述方法还包括：
根据多个快照系统中每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序；从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统，所述至少一个快照系统中每个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值。
此时，通过每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序，使得所述多个快照系统按照需要删除的快照的数量进行排列，从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值，避免了确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时遍历所有的快照系统，提高了系统的处理速度。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述确定多个待删除的快照，包括：接收删除命令，所述删除命令用于指示从所述快照系统删除快照；响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
第二方面，提供了一种快照处理的装置，包括：确定模块，用于从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据；
选择模块，用于按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块；
更新模块，用于利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第二快照包括的所述有效数据块为：所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述更新模块具体用于：
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块拷贝到所述第一快照的所述目标数据块；或
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述确定模块具体用于：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个快照中最晚创建的快照确定为所述第一快照；或
将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述装置还包括：删除模块，所述删除模块用于在所述利用所述第二快照中位置对应所述无效数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述无效数据块后，删除所述第二快照。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述更新模块还用于：
当所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，且所述有效数据块最多的快照不是所述多个快照中的最后一个快照时，将所述第一快照的元数据设置为所述多个快照中的最后一个快照的元数据。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述确定模块还用于：在所述确定第一快照之前，确定多个待删除的快照；按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个待删除的快照中的下一个快照确定为所述第一快照；或将所述多个待删除的快照和所述多个待删除的快照的下一个快照包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述装置还包括：
接收模块，用于接收快照删除的请求，所述请求包括需要删除的快照所在的快照系统；
标记模块，用于根据所述请求，在所述需要删除的快照所在的快照系统标记所述需要删除的快照；
所述确定模块还用于：确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；在所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，将所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照确定为所述待删除的快照。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述确定模块具体用于：
在预设时间段到达后，确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；或
实时统计确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述确定模块还用于：
在确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值之前，根据多个快照系统中每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序；
从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统，所述至少一个快照系统中的每个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述装置还包括：
接收模块，用于接收删除命令，所述删除命令用于指示从所述快照系统删除快照；
所述确定模块具体用于：响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
第三方面，提供了一种快照处理的装置，包括：至少一个处理器、存储器和收发器，所述存储器用于存储指令，所述收发器用于所述接入和移动管理功能网元和其他设备通信，所述存储的指令被所述至少一个处理器直接或间接的执行，使得所述装置可以执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，其特征在于，该计算机存储介质存储有程序指令，当该指令被执行时，该计算机存储介质可以执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式中的方法。
第五方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，当所述指令被执行时，使得所述装置可以执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式中的方法。
第六方面，提供了一种芯片系统，包括：至少一个处理器，所述至少一个处理器用于执行存储的指令，以使得所述装置可以执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式中的方法。
附图说明
图1的a是根据本申请的一种存储系统的结构示意图。
图1的b是根据本申请的另一种存储系统的结构示意图。
图2是根据本申请的一种控制器的示意性结构框图。
图3是根据本申请的一种快照处理的方法的示意性流程图。
图4是一种快照系统的示意性框图。
图5的a是一种快照系统的示意性框图。
图5的b是一种更新快照的示意性框图。
图5的c是一种更新快照的示意性框图。
图6的a是一种快照系统的示意性框图。
图6的b是一种更新快照的示意性框图。
图7是根据本申请的一种删除快照的方法的示意性框图。
图8示出了本申请提供的快照处理的装置的示意性框图。
图9是一种分布式块存储系统的示意性框图。
图10是一种分布式块存储系统的服务器的示意性框图。
图11示出了本申请提供的快照处理的装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
图1是本申请的一种快照处理的方法和装置的系统架构示意图。存储系统有不同的部署形态，如图1的a所示，存储系统包括至少一个控制器11和多块硬盘12，其中，硬盘包含固态硬盘(Solid State Disk,SSD)、磁盘或者混合硬盘等。控制器11通过存储区域网络(storage area network，SAN)与主机(图中未示出)连接。控制器11可以是一种计算设备，如服务器、台式计算机等等。在控制器11上安装有写入系统以及应用程序。控制器11可以接收来自主机的输入输出(I/O)请求，即存储系统的接入层。控制器11还可以存储I/O请求中携带的数据，并且将该数据写入硬盘12中，硬盘12为存储系统的存储层。控制器11属于系统控制器，控制器11是独立的设备，不同于硬盘12中的控制芯片。控制器11和硬盘12分别用于执行本发明实施例中各种实现方式。
又如图1的b所示，该场景为serverSAN场景。存储系统的接入层、存储层可以都在一个服务器上，即每个服务器即可以做接入节点也可以做存储节点，或者只做接入节点或者存储节点。当该存储系统的接入层、存储层可以都在一个服务器上时，该服务器执行本发明实施例中各种实现方式。
图2是图1中的控制器11的结构示例图，如图2所示，控制器11包括接口卡110、处理器112、存储器111和接口卡113。
接口卡110，用于和主机通信，用于接收主机发送的指令，控制器11可以通过接口卡110接收主机的写入指令。
接口卡113，用于和硬盘12通信，控制器11可以通过接口卡113将写数据指令发送给硬盘12存储。
接口卡110和接口卡1113可以为网络接口卡(Networking Interface Card,NIC)、主机总线适配器(Host Bus Adaptor,HBA)等。
处理器112，是一个中央处理器(central processing unit，CPU)。在本发明实施例中，处理器112可以用于接收来自主机的写入指令或者读取指令并且处理这些指令。处理器112还可以将所述写入指令中的数据发送给硬盘12。处理器112，还用于为所述数据分配逻辑地址，保存所述关键字与所述分配的逻辑地址之间的对应关系，以用于将来根据关键字与所述分配的逻辑地址之间的对应关系，读取所述数据。处理器112执行存储器111中的计算机指令对存储系统进行管理及数据访问操作。另外，为节省处理器112的计算资源，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或其他硬件也可以用于执行本发明实施例中处理器112全部操作；或者，FPGA或其他硬件与处理器112分别用于执行本发明实施例处理器112的部分操作。
存储器111，包括易失性存储器，非易失性存储器或其组合。易失性存储器例如为随机访问存储器(random-access memory，RAM)。非易失性存储器例如为软盘、硬盘、固态硬盘(solid state disk，SSD)、光盘等各种可以存储程序代码的机器可读介质。存储器111具有保电功能，保电功能是指系统发生掉电又重新上电时，存储器111中存储的数据也不会丢失。存储器111可以有一个或者多个，用于临时存储从主机接收的数据或从硬盘12读取的数据，例如控制器11接收主机发送的多个写入指令时，可以将所述多个写入指令中的数据暂时保存在存储器111中。
为了更好地理解本申请，下面根据图3至图7，以与图1所示的相同或相似的系统为例对本发明实施例进行说明。
图3是根据本申请的一种快照处理的方法的示意性流程图。该方法可以应用于图1所示的存储系统，也可以应用于其他存储系统，本申请对此并不进行限定。如图3所示，该方法200包括以下内容。
在210中，从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据。
在220中，按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块。
在230中，利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
因此，通过在包括多个快照的快照系统中，确定第一快照，并按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的快照，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块，避免了快照更新过程中拷贝多个无效数据块，进而减小了快照更新带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。
应理解，快照有三种基本形式:基于文件系统式的、基于子系统式的和基于卷管理器/虚拟化式的。其中，文件系统、子系统以及卷等对应了快照的不同粒度。因此，本申请中的快照系统是一种快照单位或者快照分区，该快照系统可以是基于文件系统式的、基于子系统式的和基于卷粒度的快照。
可选地，在220中，该更新顺序是指一种顺序，在本申请中，该更新顺序是与所述多个快照的创建顺序相反的顺序。例如，快照1、快照2和快照3是同一数据不同时间的数据备份，三个快照的创建顺序分别为快照1、快照2、快照3，即快照2晚于快照1创建，快照3晚于快照2创建，那么假如快照3确定为所述第一快照，则是根据快照3包括的无效数据块，从快照2、快照1中，选择为快照3的进行更新的第二快照，即按照与快照创建顺序相反的顺序依次选择更新的快照。
应理解，在本申请的实施例中，快照1、快照2和快照3的阿拉伯顺序代表了快照的创建顺序，即快照2晚于快照1创建，快照3晚于快照2创建。
可选地，所述第二快照包括的所述有效数据块为：所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块。
此时，通过使用与所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块来更新所述目标数据块，使得在所述第一快照保存了所述同一数据的最新数据备份。但是在本申请中，所述第二快照包括的所述有效数据块还可以是所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中某一特定生成时间但不是最晚生成时间的数据块或者所述第二快照包括的所述有效数据块还可以是某几个特定的快照的数据块。
可选地，在本申请中，所述第一快照包括的目标数据块包括两种含义，一是该第一快照中没有相应位置的数据块，而是该第一数据块的相应位置的数据块不是该多个快照中生成时间最晚的数据块。
可选地，所述利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块，包括：将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块拷贝到所述第一快照的所述目标数据块；或将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据。
因此，通过将所述第二快照的所述有效数据块拷贝到所述第一快照可以避免快照更新时的带来的无效数据块的拷贝，将所述第二快照的所述有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据，通过直接修改元数据，避免了数据块的读写，提升快照更新的速度，从而减小对正常IO业务的影响。
为了更清楚的理解本申请，下面先介绍一下元数据的概念。在存储系统中，存储数据时，分为元数据和数据。数据即用户写入的数据，元数据是数据的索引，元数据映射了用户访问名称(例如：卷1快照1中数据块1)和存储介质中的数据(例如：磁盘1中LBA258-278位置的数据)。数据访问时，首先访问元数据得到数据的位置，然后再去访问对应位置的数据。一般情况下元数据的大小远远小于数据的大小。如图4所示，快照1包括元数据和数据，其中快照1中用户写入的数据包括块1、块2、块3和块6，占用了1MB的存储空间，元数据是数据块的索引，如元数据包括快照1块1、快照1块2、快照1块3和快照1块6，分别指示了块照1的数据块的位置。
应理解，在更新快照时，需要在被更新的快照中创建有效数据块的元数据，并分配数据空间；然后再将有效数据读取再写入到被更新的快照对应的数据空间中。
下面分别对两种利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块的方式进行介绍。首先，介绍将所述第二快照的所述有效数据块拷贝到所述第一快照的实现方式。
例如，如图5的a所示，该快照系统包括快照1、快照2和快照3，其中填充的块表示有数据(不同的快照用了不同的填充样式区分)，无填充的块表示无数据，上下对齐的块表示该快照系统中不同快照的相同的位置。现在需要更新快照3。在介绍更新快照的实现方式前，结合图4的a对本申请中的第二快照包括的所述有效数据块和第一数据块包括的目标数据块进行解释。由上面的介绍可知，在图4的a中，快照3是最晚创建的，那么快照3上的有效数据块为块2和块6，快照2上存储的数据是块1、块4和块5，由于快照3创建时并没有对块1、块4和块5的数据进行改变，所以快照2上的有效数据块为块1、块4和块5，快照1上存储的数据是块1、块2、块3和块6，但是由于快照2创建时对块1的数据进行改变，快照3创建时对块6的数据进行改变，所以快照1上的有效数据块为块2和块3。快照3的目标数据块则是块1、块3、块4和块5。
应理解，该有效数据块是针对于所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块的解释，当然有效数据块还可以理解为快照中存储的数据块都为有效数据块。为了描述渐变，在本申请实施例中，都是以有效数据块为所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块为例进行说明的。
图5的b示出了现有技术中更新快照3时的过程：读取快照1中的块2、块3和块6中的数据，然后写入到快照2对应的块中，然后读取快照2中的块1、块3、块4和块5中的数据，写入到快照3对应的块中。因此，在更新快照3时，共进行了7个数据块的读写。
而在本申请实施例中，如图5的c所示，更新快照3时的过程是：读取快照1中块3和快照2中的块1、块4和块5中的数据，然后写入到快照3对应的块中。因此，在更新快照3时时，共进行了4个数据块的读写。对比现有技术中快照更新，减少了3个数据块的读写。因此减少了更新快照时数据的拷贝，降低了对正常IO业务的影响。
其次，介绍将所述第二快照的所述有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据的实现方式。例如，如图6的a所示，该快照系统包括快照1和快照2，其中填充的块表示有数据(不同的快照用了不同的填充样式区分)，无填充的块表示无数据，上下对齐的块表示该快照系统相同的位置，快照2的无效数据块为块2、块3和块6。现在需要更新快照2，如图6的b所示，可以将快照1中数据块2对应的元数据快照1块2修改为快照2块2、将快照1中数据块3对应的元数据快照1块3设置为快照2块3、将快照1中数据块6对应的元数据快照1块6修改为快照2块6。
因此，在本申请实施例中，通过设置rename快照元数据可以明显降低更新快照时的数据读写大小，从而提升快照更新的速度，减小对正常IO业务的影响。
可选地，所述从快照系统中，确定第一快照，包括：按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个快照中最晚创建的快照确定为所述第一快照；或将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
例如，在图5的a所示的包括快照1、快照2和快照3的快照系统中，按照快照1、快照2和快照3的创建顺序，将快照3确定为第一快照；或者将快照1、快照2和快照3中包括的有效数据块最多的快照确定为第一快照，因为快照1和快照3的有效数据都为2个，快照2的有效数据为3个，因此可以将快照2确定为第一快照。
此时，通过将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，则第一快照中的目标数据块最小，在利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块时，数据的读写相应的减少，从而减小对正常IO业务的影响。
可选地，在所述利用所述第二快照中位置对应所述目标数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块后，所述方法还包括：删除所述第二快照。
具体而言，删除所述第二快照指删除所述第二快照的元数据，并释放所述第二快照的数据存储空间。
此时，在利用所述第二快照中位置对应所述目标数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块后，删除所述第二快照可以节省存储空间。
可选地，当所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，且所述有效数据块最多的快照不是所述多个快照中的最后一个快照时，所述方法还包括：在所述更新所述第一快照中的所述目标数据块后，将所述第一快照设置为所述多个快照中的最后一个快照。
例如，在图5的a所示的包括快照1、快照2和快照3的快照系统中，因为快照1和快照3的有效数据都为2个，快照2的有效数据为3个，将快照2确定为第一快照，快照2不是所述快照系统中创建最晚的快照，因此在根据快照1和快照3更新了快照2，并且删除了快照3后，将快照2的数据块的元数据设置为快照3的元数据。
此时，通过所述更新所述第一快照中的所述目标数据块后，将所述第一快照设置为所述多个快照中的最后一个快照，使得所述多个快照仍然按照创建顺序进行排列，有利于对所述多个快照进行管理。
可选地，在所述确定第一快照之前，所述方法还包括：确定多个待删除的快照；
所述从快照系统中，确定第一快照，包括：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个待删除的快照中的下一个快照确定为所述第一快照；或将所述多个待删除的快照和所述多个待删除的快照的下一个快照包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
应理解，所述确定多个待删除的快照可以是根据预设时间对所述快照系统进行管理定期删除创建时间较早的快照，也可以是因为存储空间不够确定删除一些快照，还可以是用户或者其他设备指示删除一些快照。
例如，如图5的a所示，该快照系统包括快照1、快照2和快照3。现在需要删除快照1和快照2，可以将快照3确定为第一快照或者在需要删除的快照1和快照2中以及需要删除的快照的下一个快照，即快照3中，将有效数据块最多的快照确定为第一快照，即将快照2确定为第一快照。
此时，通过确定多个待删除的快照，结合该多个待删除的快照去确定第一快照，减小了在快照删除过程中因为数据块的更新进而带来的数据读写，减少了快照删除对正常IO业务的影响。
可选地，所述确定多个待删除的快照，包括：接收快照删除的请求，所述请求包括需要删除的快照所在的快照系统；根据所述请求，在所述需要删除的快照所在的快照系统标记所述需要删除的快照；确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；在所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，将所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照确定为所述待删除的快照。
具体而言，如图7所示。一般存储系统分为接入层和存储层，接入层用于存储系统的管理，存储层用于存储数据。接入层和存储层可以部署于一个物理设备上，也可以部署于不同的物理设备上。在接入层和存储层可以部署于一个物理设备上时，该物理设备在接入层接收快照删除的请求，在接入层将对应的快照标记为删除。同一个快照系统的不同快照按照时间顺序串链管理(即快照创建的时间顺序)，按照每个快照系统对应的标记删除快照数量为优先级调度，标记删除快照数量大于第一阈值时，删除对应的快照系统标记的需要删除的快照。例如，将第一阈值设为3，在图7中，优先删除快照系统1的快照1、2、3和快照系统4的快照3、4、5。
因此，在通过在快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，删除所述至少一个快照系统需要删除的快照，从而实现了批量删除多个连续快照，避免非批量删除快照时，带来大量的数据拷贝，减小了对正常IO业务的影响。
可选地，所述确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值，包括：在预设时间段到达后，确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；或实时统计确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值。
可选地，所述在确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值之前，所述方法还包括：
根据多个快照系统中每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序；从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统，所述至少一个快照系统中的每个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值。
此时，通过每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序，使得所述多个快照系统按照需要删除的快照的数量进行排列，从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值，避免了确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时遍历所有的快照系统，提高了系统的处理速度。
可选地，对所述多个快照系统进行排序包括：按照快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行升序或者降序排序。
可选地，所述确定多个待删除的快照，包括：接收删除命令，所述删除命令用于指示从所述快照系统删除快照；响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
具体而言，在该物理设备上只部署了存储层时，该物理设备需要接收其他设备发送的用于指示从所述快照系统删除快照地删除命令，进而响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
应理解，上述介绍了在删除快照时，应用本申请如何更新快照，进而减小快照删除过程的数据读写，本申请还可以应用于创建快照的场景中。例如，如果在创建新快照时，会将旧快照中有效数据拷贝到新快照中，以使得在删除的时候的就不需要进行数据拷贝，直接删除就可以。此时，在创建新快照时，将旧快照中有效数据拷贝到新快照中时，可以使用本申请中快照更新的方法降低数据读写大小。
图8是根据本申请的快照处理装置300的示意性框图，如图8所示，该快照处理设备300包括以下模块。
确定模块310，用于从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据。
选择模块320，用于按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述第一快照的进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块。
更新模块330，用于利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
可选地，所述确定模块310、所述选择模块320和所述更新模块330用于执行本申请的一种快照处理的方法200的各个操作，为了简洁，在此不再赘述。
本申请实施例的存储系统还可以为分布式文件存储系统，分布式块存储系统等。示例性的如图9所示，分布式块存储系统包括多台服务器，如服务器410、服务器420、服务器430，服务器间通过无线宽带技术InfiniBand或以太网络等互相通信。在实际应用当中，分布式块存储系统中服务器的数量可以根据实际需求增加或减少，本申请实施例对此不作限定。
分布式块存储系统的服务器中包含如图10所示的结构。如图10所示，分布式块存储系统中的每台服务器包含中央处理单元(central processing unit,CPU)501、内存502、接口503、硬盘1、硬盘2和硬盘3，内存502中存储计算机指令，CPU501执行内存502中的程序指令执行相应的操作。接口503可以为硬件接口，如网络接口卡(network interface card,NIC)或主机总线适配器(host bus adaptor,HBA)等，也可以为程序接口模块等。硬盘包含固态硬盘(solid state disk,SSD)、磁盘或者混合硬盘。。另外，为节省CPU401的计算资源，现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他硬件也可以代替CPU501执行上述相应的操作，或者，FPGA或其他硬件与CPU501共同执行上述相应的操作。为方便描述，本申请实施例将CPU501与内存502、FPGA及其他替代CPU501的硬件或FPGA及其他替代CPU501的硬件与CPU501的组合统称为处理器。接口503可以为网络适配器(networkinterface card，NIC)、主机总线适配器(host bus adapter，HBA)等。
图11示出了本申请提供的快照处理的装置600的示意性框图。该装置600包括：
存储器610、处理器620、输入/输出接口630。其中，存储器610、处理器620和输入/输出接口630通过内部连接通路相连，该存储器610用于存储程序指令，该处理器620用于执行该存储器610存储的程序指令，以控制输入/输出接口630接收输入的数据和信息，输出操作结果等数据。
可选地，当该代码被执行时，该处理器630可以实现方法200的各个操作，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，在本申请实施例中，该处理器630可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，简称为“CPU”)，该处理器630还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
收发器620可以是用于实现信号发送和接收功能。
另外，本申请的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于:磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，CD)、数字通用盘(digital versatile disc，DVD)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory，EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (23)
1.一种快照处理的方法，其特征在于，包括：
从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据；
按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块；
利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二快照包括的所述有效数据块为：所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块，包括：
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块拷贝到所述第一快照的所述目标数据块；或
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述从快照系统中，确定第一快照，包括：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个快照中最晚创建的快照确定为所述第一快照；或
将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块后，所述方法还包括：删除所述第二快照。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，且所述有效数据块最多的快照不是所述多个快照中的最后一个快照时，所述方法还包括：
在所述更新所述第一快照中的所述目标数据块后，将所述第一快照的元数据设置为所述多个快照中的最后一个快照的元数据。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在所述确定第一快照之前，所述方法还包括：
确定多个待删除的快照；
所述从快照系统中，确定第一快照，包括：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个待删除的快照中的下一个快照确定为所述第一快照；或
将所述多个待删除的快照和所述多个待删除的快照的下一个快照包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定多个待删除的快照，包括：
接收快照删除的请求，所述请求包括需要删除的快照所在的快照系统；
根据所述请求，在所述需要删除的快照所在的快照系统标记所述需要删除的快照；
确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；
在所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，将所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照确定为所述待删除的快照。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值，包括：
在预设时间段到达后，确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；或
实时统计确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述在确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值之前，所述方法还包括：
根据多个快照系统中每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序；
从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统，所述至少一个快照系统中每个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定多个待删除的快照，包括：
接收删除命令，所述删除命令用于指示从所述快照系统删除快照；
响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
12.一种快照处理的装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于从快照系统中，确定第一快照，所述快照系统包括多个快照，所述多个快照为同一数据不同时间的备份数据；
选择模块，用于按照所述多个快照的更新顺序，以及所述第一快照包括的目标数据块，从所述多个快照中除所述第一快照以外的至少两个快照中，选择为所述目标数据块进行更新的第二快照，所述第二快照在与所述目标数据块对应位置处具有有效数据块；
更新模块，用于利用所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块，更新所述第一快照中的所述目标数据块。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二快照包括的所述有效数据块为：所述多个快照在所述目标数据块对应位置处的所有有效数据块中生成时间最晚的数据块。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述更新模块具体用于：
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块拷贝到所述第一快照的所述目标数据块；或
将所述第二快照中与所述目标数据块位置对应的有效数据块的元数据设置为所述第一快照的数据块的元数据。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个快照中最晚创建的快照确定为所述第一快照；或
将所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：删除模块，所述删除模块用于在所述利用所述第二快照中位置对应所述目标数据块的有效数据块，更新所述第一快照中的所述无效数据块后，删除所述第二快照。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述更新模块还用于：
当所述多个快照中包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照，且所述有效数据块最多的快照不是所述多个快照中的最后一个快照时，将所述第一快照的元数据设置为所述多个快照中的最后一个快照的元数据。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
在所述确定第一快照之前，确定多个待删除的快照；
按照同一数据不同时间的备份数据的快照的创建顺序，将所述多个待删除的快照中的下一个快照确定为所述第一快照；或
将所述多个待删除的快照和所述多个待删除的快照的下一个快照包括的有效数据块最多的快照确定为所述第一快照。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块，用于接收快照删除的请求，所述请求包括需要删除的快照所在的快照系统；
标记模块，用于根据所述请求，在所述需要删除的快照所在的快照系统标记所述需要删除的快照；
所述确定模块还用于：
确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；
在所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值时，将所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照确定为所述待删除的快照。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
在预设时间段到达后，确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值；或
实时统计确定所述至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值。
21.根据权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
在确定至少一个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于第一阈值之前，根据多个快照系统中每个快照系统标记地需要删除的快照的数量，对所述多个快照系统进行排序；
从排序后的所述多个快照系统中，选择至少一个快照系统，所述至少一个快照系统中每个快照系统标记的需要删除的快照的数量大于所述第一阈值。
22.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块，用于接收删除命令，所述删除命令用于指示从所述快照系统删除快照；
所述确定模块具体用于：响应于所述删除命令，确定所述多个待删除的快照。
23.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序指令，当所述指令被执行时，所述计算机存储介质可以执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
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