CN110018929B - 一种数据备份方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据备份方法，涉及存储技术领域，包括：CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平；控制内存进入自刷新；当自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；控制触发备份。该方法通过控制NVDIMM‑N在VRM错误下触发备份，可保障数据的完整性，加速再次开机时系统的恢复，增强系统的可靠性。控制进入NVDIMM数据备份过程所调用的部件可以在VRM错误时进行正常工作响应，保证了VRM故障时系统的可靠性；同时使得NVDIMM可以在VRM故障时正常运行，提升了数据备份NVDIMM的性能以及数据保存的稳定性。本发明还提供了一种数据备份装置、系统及可读存储介质，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种数据备份方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
Intel X86平台中，在系统运行过程中处于各种原因可能会产生系统内部的电压调节模块(VRM)的错误，而VRM错误时系统无法正常运行，如果持续运行会导致烧板，会让系统强制下电，该种情况下会导致系统原有数据丢失，CPU数据可靠性低，影响系统正常运行。
因此，如何提升VRM故障时系统运行可靠性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种数据备份方法，该方法通过设计VRM异常NVDIMM触发机制，实现了VRM异常时的数据备份存储，从而提升了数据存储的稳定性以及系统运行的可靠性；本发明的另一目的是提供一种数据备份装置、设备及可读存储介质，具有上述有益效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种数据备份方法，包括：
基于NVDIMM，所述数据备份方法包括：
CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平；
控制内存进入自刷新；
当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；
控制NVDIMM触发备份。
优选地，所述当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号，包括：
当距离所述将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。
优选地，所述CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平，包括：
当检测到OCP和/或OVP启动时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
优选地，数据备份方法还包括：
当NVDIMM备份完成时，返回CPU数据备份完成提示信息。
优选地，在所述CPLD检测到VRM报错后，还包括：
输出VRM异常以及启动CPU备份提示信息。
本发明公开一种数据备份装置，基于NVDIMM，包括：
自刷新控制单元，用于CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平；
自刷新单元，用于控制内存进入自刷新；
备份控制单元，用于当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；
备份单元，用于控制NVDIMM触发备份。
优选地，所述备份控制单元具体用于：当距离所述将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。
优选地，所述自刷新控制单元具体用于：当检测到OCP和/或OVP启动时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
本发明公开一种数据备份设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现所述数据备份方法的步骤。
本发明公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述数据备份方法的步骤。
本发明所提供的数据备份方法通过对VRM进行状态监控，一旦检测到VRM错误，立即通过CPLD控制进入NVDIMM数据备份，通过控制NVDIMM-N在VRM错误下触发备份，及OS对NVDIMM中的数据信任，可快速回复系统，且可保留上次开机时使用的数据，保障数据的完整性，在VRM错误时亦可保存，可加速再次开机时系统的恢复，快速数据恢复，增强系统的可靠性。其中，通过CPLD控制进入NVDIMM数据备份具体是通过拉低CKE信号使CPU进入自刷新状态后，拉低SAVE_N信号，启动NVDIMM的正常数据保存，该过程中所调用的部件可以在VRM错误时进行正常工作响应，保证了VRM故障时系统的可靠性；同时目前NVDIMM-N一般仅在异常关机或者强制关机情况下触发备份，通过本实施例中的技术方案使得NVDIMM可以在VRM故障时正常运行，实现了备份方案的功能扩展，提升了数据备份NVDIMM的性能以及NVDIMM数据保存的稳定性。
本发明还提供了一种数据备份装置、系统及可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
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为一种Intel X86平台NVDIMM-N触发备份流程图；
图2为本发明实施例提供的一种数据备份方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种数据备份装置的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种数据备份设备的结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种数据备份设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种数据备份方法，该方法通过设计VRM异常NVDIMM触发机制，实现了VRM异常时的数据备份存储，从而提升了数据存储的稳定性以及系统运行的可靠性；本发明的另一核心是提供一种数据备份装置、系统及可读存储介质。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
NVDIMM(一种集成了DRAM+非易失性内存芯片的内存条规格，能够在完全断电的时候依然保存完整内存数据)支持NVDIMM触发备份，在关机掉电过程中，保存将NVDIMM中的DRAM(DRAM(Dynamic Random Access Memory)，动态随机存取存储器)数据保存至NANDflash(非易失flash存储器)中，保障在系统没有供电的情况下，依然能够保存数据，待系统重新上电时，数据从NAND flash中恢复，系统对应操作亦可根据这些数据做恢复，加速数据运行，保障数据运行可靠性及高效性。
以Intel Purley平台为例对NVDIMM-N触发流程进行说明，图1所示为一种IntelX86平台NVDIMM-N触发备份流程图，目前NVDIMM-N触发备份主要包括以下步骤：
1.AC(交流电)掉电时，CPLD触发ADR；
2.PCH开启ADR Timer；
3.PCH将ADR设置的信息通过PM_SYNC发送至CPU.
4.CPU内的PCU侦测到PM_SYNC message bit set,发送AsyncSR到iMC.
5.iMC flushes Write pending queue(WPQ).iMC刷新写入待处理队列
6.iMC控制内存进入自刷新；
7.ADR timer计时结束,PCH将ADR_COMPLETE发送至NVDIMMs的SAVE_N引脚.收到这个信号后，NVDIMM开始备份；
8.The PCH设置ADR_RST_STS然后进入GLB RST流程.ADR_RST_STS,which is RTC-backed register bit,indicates platform that an ADR executed.
PCH(南桥，主要是负责I/O接口等一些外设接口的控制、IDE设备的控制及附加功能等)在收到ADR(Asynchronous DIMM Refresh,异步内存自刷新)的触发信号后，开始ADRtimer计时，同时通过PM IO传递给CPU信息，告知CPU系统有异常下电情况，CPU此时控制内部的内存控制器(IMC)，将write buffer中的数据写入内存后，控制NVDIMM-N进入自刷新模式，等待ADR timer计时完成后，触发SAVE#信号，开始NVDIMM-N备份。
但NVDIMM触发条件受关机条件的限制，只能在系统突然掉电及强制关机器情况下触发备份，在VRM出现错误，即供电异常时，上述出发备份流程中南桥芯片以及CPU会因为断电而无法正常工作，NVDIMM无法实现VRM的错误触发备份。
本发明中利用NVDIMM备份机制，对其进行改进，增加VRM错误触发数据存储机制，解决了VRM错误时NVDIMM的数据备份工作，实现了电源异常时系统运行数据的正常存储，从而提升了系统运行的稳定性。
请参考图2，图2为本实施例提供的一种数据备份方法的流程图；该方法主要可以包括：
步骤s210、CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
步骤s220、控制内存进入自刷新。
由于在电源模块异常时，PCH以及CPU均无法实现正常的备份触发，CPLD可以实现断电控制，同时编程灵活、集成度高，本发明中利用CPLD(一种逻辑控制芯片)实现VRM的错误备份触发。
本实施例中对CPLD检测VRM是否报错的方法不做限定，可以通过对服务器中VRM告警提示进行监控等方式。根据板卡设计，VRM发生报错时，一般为OCP(过流保护)或者OVP(过压保护)，或者两者同时触发，优选地，CPLD对VRM报错的侦测可以通过对OCP和/或OVP进行启动检测，若启动时判定VRM错误，通过上述方式进行VRM错误的检测判断不仅数据获取较为方便、及时，有利于在VRM异常时尽快进行数据处理，而且判断依据准确率高。
板卡上的VRM有很多模块，用于逻辑芯片供电，CPU供电，内存供电，BMC管理供电等等。当CPLD(系统逻辑控制芯片)侦测到VRM报错时，会控制系统立即下电，防止板卡烧板或者过度损坏，不会通知上层应用软件进行关机，为保证NVDIMM-N内部的数据有效性，立即控制DIMM上的CKE信号为低电平(Low)，CKE信号为Low时根据目前NVDIMM的规则，会强制NVDIMM进入自刷新状态，跳过CPU控制，避免了VRM错误导致CPU控制机制异常的情况。
此外，在CPLD检测到VRM报错后，为让用户了解当前系统的在VRM异常状态下的应急处理机制，从而更方便的对以后的行为进行指导，优选地，可以CPLD检测到VRM报错后，输出VRM异常以及启动CPU备份提示信息。例如，在检测到OCP启动时，向用户输出“VRM异常，已启动CPU数据备份”。通过对系统处理过程中的关键节点信息输出有利于用户的处理策略的生成。
步骤s230、当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号。
步骤s240、控制NVDIMM触发备份。
CPLD在控制下电的同时，NVDIMM自刷新完成之后拉低SAVE_N信号，其中，SAVE#信号是触发NVDIMM-N备份的唯一方式，拉低SAVE_N信号触发NVDIMM-N的备份，此时CPLD虽然已经控制板卡下电，但可以利用板卡上剩余的电量(自身的超级电容或电池)继续控制NVDIMM触发备份，直至备份完成其中，在拉低SAVE_N信号触发NVDIMM触发备份后的步骤可参照现有的数据备份步骤，在此不再赘述。因此，便实现了在VRM异常时的数据备份。
其中，对NVDIMM自刷新进度查询方法不做限定，可参照现有技术。其中，由于目前对自刷新有时间占用的限制，即自刷新一般在5微秒以内完成，为避免对自刷新进度的繁琐查询过程，同时保证用电量，优选地，可以进行计时，当距离将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。通过计时判断自刷新进度不仅可以大大简化进度查询流程，间简单精确，有利于数据的快速备份。
另外，在启动了NVDIMM的备份后即可利用NVDIMM中的正常供电模块实现数据备份，为了让用户及时了解数据备份进度，优选地，可以在NVDIMM备份完成时，返回CPU数据备份完成提示信息。例如，当检测到NVDIMM中待备份数据为空时，向客户端返回“VRM异常状态下数据备份完成”。
需要说明的是，针对VRM错误触发NVDIMM备份，在CPLD及NVDIMM正常供电模块损坏时，无法实现，因为需要CPLD操作NVDIMM对应信号，如果其对于VRM损坏，无法完成操作。
本实施例中利用NVDIMM的数据备份功能进行VRM错误时的数据备份，对具体NVDIMM的型号不做限定，可以为NVDIMM-N等，可以实现上述步骤中的数据备份功能的实现即可。
基于上述介绍，本实施例提供的数据备份方法通过对VRM进行状态监控，一旦检测到VRM错误，立即通过CPLD控制进入NVDIMM数据备份，通过控制NVDIMM-N在VRM错误下触发备份，及OS对NVDIMM中的数据信任，可快速回复系统，且可保留上次开机时使用的数据，保障数据的完整性，在VRM错误时亦可保存，可加速再次开机时系统的恢复，快速数据恢复，增强系统的可靠性。其中，通过CPLD控制进入NVDIMM数据备份具体是通过拉低CKE信号使CPU进入自刷新状态后，拉低SAVE_N信号，启动NVDIMM的正常数据保存，该过程中所调用的部件可以在VRM错误时进行正常工作响应，保证了VRM故障时系统的可靠性；同时目前NVDIMM-N一般仅在异常关机或者强制关机情况下触发备份，通过本实施例中的技术方案使得NVDIMM可以在VRM故障时正常运行，实现了备份方案的功能扩展，提升了数据备份NVDIMM的性能以及NVDIMM数据保存的稳定性。
请参考图3，图3为本发明实施例提供的数据备份装置的结构框图；可以包括：自刷新控制单元311、自刷新单元312、备份控制单元313以及备份单元314。本实施例提供的数据备份装置可与上述数据备份方法相互对照。
其中，自刷新控制单元311主要用于CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平；
自刷新单元312主要用于控制内存进入自刷新；
备份控制单元313主要用于当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；
备份单元314主要用于控制NVDIMM触发备份。
优选地，备份控制单元具体可以用于：当距离将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。
优选地，自刷新控制单元具体可以用于：当检测到OCP和/或OVP启动时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
优选地，数据备份装置中可以还包括：备份进度提示单元，用于当NVDIMM备份完成时，返回CPU数据备份完成提示信息。
优选地，数据备份装置中可以还包括：备份启动提示单元，用于在CPLD检测到VRM报错后，输出VRM异常以及启动CPU备份提示信息。
本实施例提供的数据备份装置通过设计VRM异常NVDIMM触发机制，实现了VRM异常时的数据备份存储，从而提升了数据存储的稳定性以及系统运行的可靠性。
请参考图4，图4为本实施例提供的数据备份设备的结构框图；该设备可以包括：存储器400以及处理器410。数据备份设备可参照上述数据备份方法的介绍。
其中，存储器400主要用于存储程序；
处理器410主要用于执行程序时实现上述数据备份方法的步骤。
请参考图5，为本实施例提供的数据备份设备的结构示意图，该数据备份设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储介质330通信，在数据备份设备301上执行存储介质330中的一系列指令操作。
数据备份设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。
上面图1所描述的数据备份方法中的步骤可以由数据备份设备的结构实现。
本实施例公开了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序，程序被处理器执行时实现数据备份方法的步骤，其中，数据备份方法可参照图1对应的实施例，在此不再赘述。
该可读存储介质具体可以为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存储程序代码的可读存储介质。
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。对于实施例公开的装置而言，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。
专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的数据备份方法、装置、设备及可读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。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种数据备份方法，其特征在于，基于NVDIMM，所述数据备份方法包括：
CPLD检测到VRM报错时，输出VRM异常以及启动CPU备份提示信息，并将DIMM上的CKE信号设置为低电平；
控制内存进入自刷新；
当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；其中，所述SAVE_N信号用于NVDIMM-N的备份触发；
控制NVDIMM触发备份；
其中，所述CPLD检测到VRM报错时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平，包括：
当检测到OCP和/或OVP启动时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
2.如权利要求1所示的数据备份方法，其特征在于，所述当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号，包括：
当距离所述将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。
3.如权利要求1所示的数据备份方法，其特征在于，还包括：
当NVDIMM备份完成时，返回CPU数据备份完成提示信息。
4.一种数据备份装置，其特征在于，基于NVDIMM，包括：
自刷新控制单元，用于CPLD检测到VRM报错时，输出VRM异常以及启动CPU备份提示信息，并将DIMM上的CKE信号设置为低电平；
自刷新单元，用于控制内存进入自刷新；
备份控制单元，用于当NVDIMM自刷新完成时，拉低SAVE_N信号；其中，所述SAVE_N信号用于NVDIMM-N的备份触发；
备份单元，用于控制NVDIMM触发备份；
其中，所述自刷新控制单元具体用于：当检测到OCP和/或OVP启动时，将DIMM上的CKE信号设置为低电平。
5.如权利要求4所示的数据备份装置，其特征在于，所述备份控制单元具体用于：当距离所述将DIMM上的CKE信号设置为低电平5微秒后，拉低SAVE_N信号。
6.一种数据备份设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述数据备份方法的步骤。
7.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述数据备份方法的步骤。
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