CN109324929A - 一种快照创建方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快照创建方法，包括：当更新原数据卷中的目标数据时，判断目标数据是否为首次更新；若是，则创建原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；当当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将目标数据拷贝至当前创建的快照卷。该方法首次更新原数据卷中的目标数据且当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，仅将目标数据拷贝至当前创建的快照卷，而不将目标数据拷贝至前几级快照卷，从而减少了目标数据的写入次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。相应地，本发明公开的一种快照创建装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

Description

一种快照创建方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及快照存储技术领域，更具体地说，涉及一种快照创建方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
当前实现快照的方式包括：写时复制COW(CopyOn Write)和写重定向ROW(Ridrect-on-write)。其中，本发明主要解决写时复制带来的问题。
写时复制的实现方式为：当第一次更新数据卷中的数据A时，首先将原有的数据A拷贝至当前创建的第一级快照卷，然后再更新数据卷中的数据A；若下一次更新的是数据卷中的数据B，则首先需要将原有的数据B拷贝至第一级快照卷和当前创建的第二级快照卷，然后再更新数据卷中的数据B；若第三次更新的是数据卷中的数据C，则首先需要将原有的数据C拷贝至第一级快照卷、第二级快照卷和当前创建的第三级快照卷，然后再更新数据卷中的数据C，后续步骤以此类推。
可以看出，当首次更新数据时，当前要更新的数据需要拷贝至以前和当前创建的快照卷中，若某数据卷对应N级快照卷，则数据拷贝次数则愈发频繁；由于数据拷贝即数据写入，因此其消耗的时间和计算机资源是不可忽略的，也会影响存储设备的性能和多级快照的写性能。
因此，如何降低写时复制时的数据拷贝次数，提高多级快照的写性能，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快照创建方法、装置、设备及可读存储介质，以降低写时复制时的数据拷贝次数，提高多级快照的写性能。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种快照创建方法，包括：
当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；
若是，则创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；
当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，所述将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷，包括：
根据位图表和地址转换关系表将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，当所述目标数据不是首次更新时，还包括：
确定所述目标数据对应的目标快照卷，并将所述原数据卷中的目标数据拷贝至所述目标快照卷。
其中，当所述当前创建的快照卷的级数不大于预设的阈值时，还包括：
将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷和小于所述当前创建的快照卷的级数的所有快照卷。
其中，创建快照的方式为写时复制。
一种快照创建装置，包括：
判断模块，用于当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；
创建模块，用于当所述目标数据为首次更新时，创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；
拷贝模块，用于当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，所述拷贝模块具体用于：
根据位图表和地址转换关系表将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，还包括：
执行模块，用于当所述目标数据不是首次更新时，确定所述目标数据对应的目标快照卷，并将所述原数据卷中的目标数据拷贝至所述目标快照卷。
一种快照创建设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述的快照创建方法的步骤。
一种可读存储介质，所述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上述任意一项所述的快照创建方法的步骤。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种快照创建方法，包括：当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；若是，则创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
可见，所述方法在首次更新原数据卷中的目标数据时，判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值，若当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值，则仅将目标数据拷贝至当前创建的快照卷，而不将目标数据拷贝至前几级快照卷，从而减少了目标数据的拷贝次数，即减少了目标数据的写入次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。
相应地，本发明实施例提供的一种快照创建装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
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快照创建方法流程图；
图2为本发明实施例公开的另一种快照创建方法流程图；
图3为本发明实施例公开的一种快照创建装置示意图；
图4为本发明实施例公开的一种快照创建设备示意图；
图5为本发明实施例公开的快照创建方法与现有的快照创建方法的区别示意图；
图6为本发明实施例公开的一种位图表与地址关系转换表示意图；
图7为本发明实施例公开的一种快照创建方法实施过程示意图。
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快照创建方法、装置、设备及可读存储介质，以降低写时复制时的数据拷贝次数，提高多级快照的写性能。
参见图1，本发明实施例提供的一种快照创建方法，包括：
S101、当更新原数据卷中的目标数据时，判断目标数据是否为首次更新；若是，则执行S103；若否，则执行S102；
S102、确定目标数据对应的目标快照卷，并将原数据卷中的目标数据拷贝至目标快照卷；
S103、创建原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；若是，则执行S104；若否，则执行S105；
需要说明的是，快照卷的级数依据创建时间点进行标记。例如：当为原数据卷首次创建快照卷时，快照卷的级数即为第一级；当下一时间点创建快照时，快照卷的级数即为第二级，以此类推。并且，若每级快照卷均处于激活状态，则可基于本实施例提供的方法减少数据的拷贝次数，以提高快照卷的写性能。
S104、将目标数据拷贝至当前创建的快照卷；
S105、将目标数据拷贝至当前创建的快照卷和小于当前创建的快照卷的级数的所有快照卷。
在本实施例中，所述阈值可设置为1，即：若首次更新目标数据，且当前创建的快照卷的级数为第2级或第2级以上时，则直接将目标数据拷贝至当前创建的快照卷，从而避免目标数据被拷贝至以前的快照卷，减少目标数据的写入次数。
当然，若更新的数据量较小时，数据写入多次不会对存储设备的性能产生较大的影响，此时可将阈值设置的较大一些，为后续快照回滚提供便利条件。即：允许数据被写入多次，但写入过程应以不过分影响存储设备的性能和快照卷的写性能为前提基础。
可见，本实施例提供了一种快照创建方法，所述方法在首次更新原数据卷中的目标数据时，判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值，若当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值，则仅将目标数据拷贝至当前创建的快照卷，而不将目标数据拷贝至前几级快照卷，从而减少了目标数据的拷贝次数，即减少了目标数据的写入次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。
本发明实施例公开了另一种快照创建方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
参见图2，本发明实施例提供的另一种快照创建方法，包括：
S201、当更新原数据卷中的目标数据时，判断目标数据是否为首次更新；若是，则执行S203；若否，则执行S202；
S202、确定目标数据对应的目标快照卷，并将原数据卷中的目标数据拷贝至目标快照卷；
S203、创建原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；若是，则执行S204；若否，则执行S205；
S204、根据位图表和地址转换关系表将目标数据拷贝至当前创建的快照卷；
S205、将目标数据拷贝至当前创建的快照卷和小于当前创建的快照卷的级数的所有快照卷。
需要说明的是，位图表存储于缓存中，并在创建快照卷时进行拷贝，用于定位更新数据。位图表中记录的是数据更新的历史记录，数据每更新一次，位图表则更新一次。地址转换关系表用于将虚拟地址转换为存储设备中的实际地址，例如：将“LBA:Logical BlockAddress(V)”转换为“LBA:Logical Block Address(R)”。
依照本实施例提供的方法创建快照的过程如下：创建快照卷时，生成一个位图表，记录原卷数据更新的位图信息，此表是一个指针表，保存在缓存中；地址转换表记录虚拟地址和实际地址的对应关系，根据地址转换表中的地址对应关系和位图表中的位图信息将原数据卷中的数据写入快照卷，即：将原数据卷中的数据拷贝至快照卷，且实现一份增量一个拷贝。
可见，本实施例提供了另一种快照创建方法，所述方法在首次更新原数据卷中的目标数据时，判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值，若当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值，则根据位图表和地址转换关系表将目标数据拷贝至当前创建的快照卷，而不将目标数据拷贝至前几级快照卷，从而减少了目标数据的拷贝次数，即减少了目标数据的写入次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。
基于上述任意实施例，需要说明的是，创建快照的方式为写时复制。
下面对本发明实施例提供的一种快照创建装置进行介绍，下文描述的一种快照创建装置与上文描述的一种快照创建方法可以相互参照。
参见图3，本发明实施例提供的一种快照创建装置，包括：
判断模块301，用于当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；
创建模块302，用于当所述目标数据为首次更新时，创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；
拷贝模块303，用于当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，所述拷贝模块具体用于：
根据位图表和地址转换关系表将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
其中，还包括：
执行模块，用于当所述目标数据不是首次更新时，确定所述目标数据对应的目标快照卷，并将所述原数据卷中的目标数据拷贝至所述目标快照卷。
其中，还包括：
多次拷贝模块，用于当所述当前创建的快照卷的级数不大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷和小于所述当前创建的快照卷的级数的所有快照卷。
可见，本实施例提供了一种快照创建装置，包括：判断模块、创建模块以及拷贝模块。当更新原数据卷中的目标数据时，首先由判断模块判断目标数据是否为首次更新；当目标数据为首次更新时，创建模块创建原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；当当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，拷贝模块将目标数据拷贝至当前创建的快照卷。如此各个模块之间分工合作，各司其职，从而减少了目标数据的拷贝次数，即减少了目标数据的写入次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。
下面对本发明实施例提供的一种快照创建设备进行介绍，下文描述的一种快照创建设备与上文描述的一种快照创建方法及装置可以相互参照。
参见图4，本发明实施例提供的一种快照创建设备，包括：
存储器401，用于存储计算机程序；
处理器402，用于执行所述计算机程序时实现上述任意实施例所述的快照创建方法的步骤。
下面对本发明实施例提供的一种可读存储介质进行介绍，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种快照创建方法、装置及设备可以相互参照。
一种可读存储介质，所述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上述任意实施例所述的快照创建方法的步骤。
当按照下述方式实施本说明书提供的快照创建方法时，则有：
在多份时间点快照同时激活的情况下一个增量只改变一个拷贝，即只在最高一级的快照目标卷中拷贝原数据，以实现一份增量一个拷贝，而在其他的快照目标卷中不再拷贝原数据，从而减少多代快照卷的重复写过程。此种方式拷贝的数据量较少性能更好，同时也减少了目标卷的实际容量。此方案与现有技术的对比请参照图5，图5中，Mon～Sun指代快照卷的级数。
每次快照生成一个位图表，记录原卷数据更新的位图信息，此表是一个指针表，保存在缓存中；地址转换表记录虚拟地址和实际地址的对应关系，根据地址转换表中的位置对应关系和位图表中的位图信息往快照卷中写入原卷原始数据。当创建多代快照后，首次更新原卷的数据块中的数据时，只在最高一级的快照目标卷中存储源卷数据，实现一份增量一个拷贝。其中，位图表与地址关系转换表请参见图6。
当为源卷创建多级快照卷时，本说明书提供的方法的实施过程为：
请参见图7，步骤1中对源卷做快照，在步骤2中更新数据块1时，先将源卷中原数据块1中的数据拷贝至快照卷中，然后在将新数据写入到源卷数据块1中。步骤4中，对源卷做2级快照，在步骤5中，更新数据块3时，不再将源卷中数据块3拷贝到第一代快照的目标卷中，而是直接将数据块3中的数据直接拷贝到第二代快照的目标卷中。
可见，当首次更新数据块3时，直接将数据块3拷贝至第二代快照的目标卷中，而不将数据块3拷贝到第一代快照的目标卷中，从而减少了数据块3的拷贝次数，节约了时间和计算机资源，也提高了存储设备的性能和多级快照的写性能。
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 (10)

1.一种快照创建方法，其特征在于，包括：
当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；
若是，则创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；
当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
2.根据权利要求1所述的快照创建方法，其特征在于，所述将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷，包括：
根据位图表和地址转换关系表将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
3.根据权利要求2所述的快照创建方法，其特征在于，当所述目标数据不是首次更新时，还包括：
确定所述目标数据对应的目标快照卷，并将所述原数据卷中的目标数据拷贝至所述目标快照卷。
4.根据权利要求3所述的快照创建方法，其特征在于，当所述当前创建的快照卷的级数不大于预设的阈值时，还包括：
将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷和小于所述当前创建的快照卷的级数的所有快照卷。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的快照创建方法，其特征在于，创建快照的方式为写时复制。
6.一种快照创建装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于当更新原数据卷中的目标数据时，判断所述目标数据是否为首次更新；
创建模块，用于当所述目标数据为首次更新时，创建所述原数据卷对应的快照卷，并判断当前创建的快照卷的级数是否大于预设的阈值；
拷贝模块，用于当所述当前创建的快照卷的级数大于预设的阈值时，将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
7.根据权利要求6所述的快照创建装置，其特征在于，所述拷贝模块具体用于：
根据位图表和地址转换关系表将所述目标数据拷贝至所述当前创建的快照卷。
8.根据权利要求6所述的快照创建装置，其特征在于，还包括：
执行模块，用于当所述目标数据不是首次更新时，确定所述目标数据对应的目标快照卷，并将所述原数据卷中的目标数据拷贝至所述目标快照卷。
9.一种快照创建设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任意一项所述的快照创建方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述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1-5任意一项所述的快照创建方法的步骤。
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