CN109800110A - 数据备份方法、系统及电子设备、存储介质和备份装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据备份方法、系统及一种电子设备、计算机可读存储介质和一种备份装置，该方法包括：当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。本申请提供的数据备份方法，通过与第一存储设备和第二存储设备均相连的目标板卡实现数据备份，该目标板卡根据操作系统生成的差异地址映射表进行增量备份。操作系统只需要生成差异地址映射表，不需要参与实际的数据过程，可以实现离线完成数据备份，操作简单。

Description

数据备份方法、系统及电子设备、存储介质和备份装置

技术领域

本申请涉及数据存储技术领域，更具体地说，涉及一种数据备份方法、系统及一种电子设备、一种计算机可读存储介质和一种备份装置。

背景技术

基于NAND Flash的存储设备通常由三部分组成：接口控制器、闪存转换层和NAND闪存阵列。Flash存储器转换层实现对Flash存储器的管理时，最基本和关键的是地址映射策略。地址映射是指从文件系统发出的虚拟逻辑地址到Flash存储器中真实物理地址之间的映射关系。

随着人们对数据的安全性要求越来越高，在日常的应用中，很多场合需要对数据进行备份，尤其银行和企业项目开发过程中，一旦数据损坏，会给银行和企业带来致命的损失。在现有技术中，大都采用软件的方式进行备份，即利用操作系统进行数据备份，操作复杂且需要占用操作系统的资源，效率较低。

因此，如何提高数据备份的灵活性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种数据备份方法、系统及一种电子设备、一种计算机可读存储介质和一种备份装置，在数据备份过程中，利用软件的灵活性，对地址映射表进行对比备份，灵活性较高也易于开发。

为实现上述目的，本申请提供了一种数据备份方法，应用于操作系统，包括：

当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

其中，还包括：

配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。

为实现上述目的，本申请提供了一种数据备份系统，应用于操作系统，包括：

对比模块，用于当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

发送模块，用于根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

其中，还包括：

配置模块，用于配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。

为实现上述目的，本申请提供了一种电子设备，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如上述数据备份方法的步骤。

为实现上述目的，本申请提供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上述数据备份方法的步骤。

为实现上述目的，本申请提供了一种备份装置，包括：

如上述的电子设备；

与所述电子设备相连，用于利用差异地址映射表进行数据备份的目标板卡；

与所述电子设备和所述目标板卡均相连的第一存储设备和第二存储设备。

通过以上方案可知，本申请提供的一种数据备份方法，包括：当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

本申请提供的数据备份方法，通过与第一存储设备和第二存储设备均相连的目标板卡实现数据备份，该目标板卡根据操作系统生成的差异地址映射表进行增量备份，非常灵活且利于开发。增量备份只需要备份与前一次相比增加或者被修改的数据，大大加快了备份的速度。操作系统只需要生成差异地址映射表，不需要参与实际的数据备份过程，可以实现离线完成数据备份，操作简单。同时本申请没有给存储控制器增加额外的逻辑，从NANDFlash读取地址映射表就像读取数据一样灵活，节省了NAND Flash存储阵列的空间，也极大了提高了NAND Flash存储设备的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为根据一示例性实施例示出的一种数据备份方法的流程图；

图2为存储设备的结构图；

图3为一种应用实施例的系统架构图；

图4为根据一示例性实施例示出的一种数据备份系统的结构图；

图5为根据一示例性实施例示出的一种备份装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种数据备份方法，在数据备份过程中，利用软件的灵活性，对地址映射表进行对比备份，灵活性较高也易于开发。

参见图1，根据一示例性实施例示出的一种数据备份方法的流程图，如图1所示，包括：

S101：当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

本实施例的执行主体为电子设备的操作系统，当接收到数据备份命令时，获取第一存储设备的第一地址映射表和第二存储设备的第二地址映射表，并进行对比。

S102：根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

在本步骤中，根据上一步骤的对比结果将新增加的或者修改过的地址映射表条目进行标记，生成差异地址映射表，并向目标板卡发送数据备份命令和差异地址映射表，其中，数据备份命令可以由操作系统和目标板卡进行直接交互，而差异地址映射表可以通过第一存储设备或第二存储设备进行转发。此后的数据备份过程由目标板卡完成，操作系统不再参与。

目标板卡分别与第一存储设备和第二存储设备相连。优选的，本实施例还包括：配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。与就是说，用户可以通过操作系统配置主存储设备和备份存储设备，目标板卡可以将主存储设备的数据备份至备份存储设备。

第一存储设备和第二存储设备为基于NAND Flash的存储设备，如图2所示，按照功能进行划分，NAND Flash闪存阵列分为地址映射表区域和数据区域。地址映射表区域负责存储虚拟逻辑地址到Flash存储器中真实物理地址之间的映射关系，数据区域负责存储数据部分。高速接口A连接操作系统，高速接口B(如PCIE，USB等)连接目标板卡。上述的高速接口可以包括PCIE(英文全称：peripheral component interconnect express，是一种高速串行计算机扩展总线标准)接口、USB(英文全称：Universal Serial Bus，一种通用串行总线)接口等。

目标板卡接收到操作系统的数据备份命令和差异地址映射表后，根据差异地址映射表向存储板卡A发起数据读取请求。存储板卡A根据该数据读取请求将数据从NAND Flash存储阵列中读出，并通过自身的高速接口B发往目标板卡。目标板卡将读出的数据通过第二存储设备的高速接口B发送至第二存储设备，第二存储设备接收到数据后，将数据写入NANDFlash存储阵列中对应的位置，直到第一存储设备中的数据全部备份完成。

优选的，备份完成后，操作系统可以对本次备份的状态进行记录，以便后期进行数据恢复。

本申请实施例提供的数据备份方法，通过与第一存储设备和第二存储设备均相连的目标板卡实现数据备份，该目标板卡根据操作系统生成的差异地址映射表进行增量备份，非常灵活且利于开发。增量备份只需要备份与前一次相比增加或者被修改的数据，大大加快了备份的速度。操作系统只需要生成差异地址映射表，不需要参与实际的数据备份过程，可以实现离线完成数据备份，操作简单。同时本申请没有给存储控制器增加额外的逻辑，从NAND Flash读取地址映射表就像读取数据一样灵活，节省了NAND Flash存储阵列的空间，也极大了提高了NAND Flash存储设备的可靠性。

下面在具体的应用实施例中介绍本申请提供的数据备份方法，如图3所示，具体可以包括以下步骤：

步骤1：系统上电后，操作系统通过备份控制模块配置硬件备份板卡，将存储板卡A作为主存储设备，存储板卡B作为备份存储设备。

步骤2：系统在正常运行中，如果需要对数据进行备份，则操作系统停止对存储板卡A的数据读写操作。

步骤3：操作系统的数据备份控制模块分别通过高速接口1和高速接口2向存储板卡A和存储板卡B发起读取地址映射表的请求操作。

步骤4：存储板卡A高速接口A收到读地址映射表请求后，便将读地址映射表请求发往数据选择控制模块；存储板卡B的高速接口A收到读地址映射表请求后，也便将读地址映射表请求发往数据选择控制模块。

步骤5：存储板卡A的数据选择控制模收到读地址映射表请求后，便将读地址映射表请求发往存储控制器；存储板卡B的数据选择控制模收到读地址映射表请求后，便将读地址映射表请求发往存储控制器。

步骤6：存储板卡A的存储控制器收到读地址映射表请求后，便将地址映射表从NAND Flash存储阵列中读出，发往数据选择控制模块；存储板卡B的存储控制器收到读地址映射表请求后，便将地址映射表从NAND Flash存储阵列中读出，发往数据选择控制模块；

步骤7：存储板卡A的数据选择控制模收到读取的地址映射表后通过高速接口A发给操作系统；存储板卡B的数据选择控制模收到读取的地址映射表后通过高速接口A发给操作系统；

步骤8：操作系统的备份控制模块将从存储板卡A和存储板卡B读取的地址映射表发往地址映射表差异对比模块。

步骤9：地址映射表差异对比模块收到存储板卡A和存储板卡B读取的地址映射表后，将进行对比，将新增加的地址映射表和修改过的地址映射表进行单独存储。

步骤10：地址映射表差异对比模块将差异的地址映射表发往目标板卡的备份模块。(依次经过高速接口2，存储板卡B的高速接口A，数据选择控制模块和高速接口B，目标板卡的高速接口2，数据读写模块2和备份模块)或者(依次经过高速接口1，存储板卡A的高速接口A，数据选择控制模块和高速接口B，目标板卡的高速接口1，数据读写模块1和备份模块)。

步骤11：备份模块根据收到的差异地址映射表，将数据从存储板卡A读出。(读请求依次经过目标板卡的数据读写模块1和高速接口1，存储板卡A的高速接口A，数据选择控制模块和存储控制器)。

步骤12：存储板卡A的存储控制器从NAND Flash存储阵列中读出数据，发往目标板卡的备份模块。(读数据依次经过存储板卡A的存储控制器，数据选择控制模块和高速接口A，目标板卡的高速接口1，数据读写模块1和备份模块)。

步骤13：备份模块收到数据后，发到存储板卡B进行备份存储,经存储控制器写入NAND Flash存储阵列中。(数据依次经过目标板卡的数据读写模块2和高速接口2，存储板卡B的高速接口A，数据选择控制模块和存储控制器)，直到全部的差异的数据备份完成为止。

下面对本申请实施例提供的一种数据备份系统进行介绍，下文描述的一种数据备份系统与上文描述的一种数据备份方法可以相互参照。

参见图4，根据一示例性实施例示出的一种数据备份系统的结构图，如图4所示，包括：

对比模块401，用于当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

发送模块402，用于根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

优选的，还包括：

配置模块，用于配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。

本申请实施例提供的数据备份系统，通过与第一存储设备和第二存储设备均相连的目标板卡实现数据备份，该目标板卡根据操作系统生成的差异地址映射表进行增量备份，非常灵活且利于开发。增量备份只需要备份与前一次相比增加或者被修改的数据，大大加快了备份的速度。操作系统只需要生成差异地址映射表，不需要参与实际的数据备份过程，可以实现离线完成数据备份，操作简单。同时本申请没有给存储控制器增加额外的逻辑，从NAND Flash读取地址映射表就像读取数据一样灵活，节省了NAND Flash存储阵列的空间，也极大了提高了NAND Flash存储设备的可靠性。

关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请还提供了一种电子设备，可以包括处理器和存储器。

其中，处理器用于控制该电子设备的整体操作，以完成上述的数据备份方法中的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述数据备份方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由电子设备的处理器执行以完成上述的数据备份方法。

本申请还提供了一种备份装置，如图5所示，包括：

如上述实施例提供的电子设备100；

与所述电子设备100相连，用于利用差异地址映射表进行数据备份的目标板卡200；

与所述电子设备100和所述目标板卡200均相连的第一存储设备300和第二存储设备400。

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。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，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。

Claims (7)

1.一种数据备份方法，其特征在于，应用于操作系统，包括：

当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

2.根据权利要求1所述数据备份方法，其特征在于，还包括：

配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。

3.一种数据备份系统，其特征在于，应用于操作系统，包括：

对比模块，用于当接收到数据备份命令时，对比所述第一存储设备的第一地址映射表和所述第二存储设备的第二地址映射表；

发送模块，用于根据对比结果生成差异地址映射表，并将所述差异地址映射表发送至目标板卡，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表进行数据备份。

4.根据权利要求3所述数据备份系统，其特征在于，还包括：

配置模块，用于配置所述第一存储设备为主存储设备、所述第二存储设备为备份存储设备，以便所述目标板卡利用所述差异地址映射表将所述第一存储设备的数据备份至所述第二存储设备。

5.一种电子设备，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或2所述数据备份方法的步骤。

6.一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或2所述数据备份方法的步骤。

7.一种备份装置，其特征在于，包括：

如权利要求5所述的电子设备；

与所述电子设备相连，用于利用差异地址映射表进行数据备份的目标板卡；

与所述电子设备和所述目标板卡均相连的第一存储设备和第二存储设备。