CN110806950B - 基于多态存储机制的快照生成方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请揭示了一种基于多态存储机制的快照生成方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
Description
技术领域
本申请涉及到计算机领域，特别是涉及到一种基于多态存储机制的快照生成方法、装置、计算机设备和存储介质。
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，即是数据存储的某一时刻的状态记录，可作数据恢复等之用。在目前的数据存储领域中，快照已被大范围应用，但当前的快照技术存在以下问题：
1、快照技术基于某个单独存储系统，对于分布式存储，即当某些数据涉及多个存储系统时，只能分别生成多个快照；
2、采用多态存储机制的存储系统由于具有更高的数据存储密度，有很大的应用潜力，但区别于普通的二进制存储机制的存储系统，其采用的快照也必须使用多态存储机制，造成快照间的不兼容。
因此，传统技术缺少实现涉及多个存储系统的快照，以及进一步涉及多态存储机制的快照的生成方案。
发明内容
本申请的主要目的为提供一种基于多态存储机制的快照生成方法、装置、计算机设备和存储介质，旨在实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
为了实现上述发明目的，本申请提出一种基于多态存储机制的快照生成方法，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，包括：
接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
进一步地，所述多态存储机制是基于磁电效应的存储机制，所述存储系统具有用于测试存储机制的存储测试基元，所述存储测试基元的存储位数为1，所述通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制的步骤，包括：
利用预设的磁场与电场生成器件，对所述存储测试基元同时施加不同的磁场与不同的电场，并获取所述存储测试基元在不同磁场与不同的电场下的多个电学数据；
判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内；
若所述多个电学数据分别处于预设的三个以上的数值范围之内，则判定所述存储系统的存储机制为多态存储机制。
进一步地，所述多个存储系统的数据修改记录均保存在系统日志中，所述根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据的步骤，包括：
从所述系统日志中获取在所述初始数据的生成时间之后的指定数据修改记录；
对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；
将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据。
进一步地，所述判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据的步骤之后，包括：
若所述差异数据不包括第二差异数据，则在所述指定存储系统中预设的第二物理位置存储所述第一差异数据；
采用预设的快照生成技术，生成第二快照指示卷，所述第二快照指示卷包括第二逻辑地址，所述第二逻辑地址指向所述第二物理地址。
进一步地，所述多态存储机制是基于磁电效应的四态存储机制，所述将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据的步骤,包括：
获取所述第一差异数据对应的存储基元的指定电学数据，所述存储基元为所述第一差异数据的最小存储单位；
将所述存储基元分为第一存储基元、第二存储基元、第三存储基元和第四存储基元，其中所述第一存储基元的指定电学数据的数值处于第一数值范围之内，所述第二存储基元的指定电学数据的数值处于第二数值范围之内，所述第三存储基元的指定电学数据的数值处于第三数值范围之内，所述第四存储基元的指定电学数据的数值处于第四数值范围之内；
建立第三映射基元对与第四映射基元对，所述第三映射基元对由一个电学数据的数值处于第二数据范围之内的存储基元和一个电学数据的数值处于第一数据范围之内的存储基元顺序构成，所述第四映射基元对由两个电学数据的数值均处于第二数据范围之内的存储基元顺序构成；
执行对所述第一差异数据的映射读取操作，所述映射读取操作在读取第三存储基元时采用第三映射基元对替代所述第三存储基元，并在读取第四存储基元时采用第四映射基元对替代所述第四存储基元，从而得到指定二进制数据。
进一步地，所述将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置的步骤,包括：
根据预设的哈希算法，对所述指定二进制数据进行哈希计算，得到第一哈希值；
根据预设的哈希算法，对所述第二差异数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
使用第一哈希值作为加密密钥，对所述第二差异数据进行加密，得到第二差异数据密文；
使用第二哈希值作为加密密钥，对所述指定二进制数据进行加密，得到指定二进制数据密文；
将所述指定二进制数据密文和所述第二差异数据密文存储至预设的第一物理位置。
进一步地，所述采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置的步骤之后，包括：
接收快照读取指令，所述快照读取指令携带有用于验证身份的验证图像；
根据预设的相似度计算方法，计算所述验证图像与预存的平面图像的相似度值，并判断所述相似度值是否大于预设的相似度阈值，其中所述平面图像是预存的立体虚拟图形在指定方向上的平面投影图像；
若所述相似度值大于预设的相似度阈值，则对所述初始数据进行重定向处理，所述重定向处理指将所述初始数据中的差异物理位置重定向为所述第一逻辑地址；
读取重定向处理后的初始数据。
本申请提供一种基于多态存储机制的快照生成装置，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，所述装置包括：
快照生成指令接收单元，用于接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
存储机制获取单元，用于通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
差异数据获取单元，用于若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
第二差异数据判断单元，用于判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
指定二进制数据获取单元，用于若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
第一物理位置存储单元，用于将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
第一快照指示卷生成单元，用于采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
本申请提供一种计算机可读存储介质，其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一项所述的方法的步骤。
本申请的基于多态存储机制的快照生成方法、装置、计算机设备和存储介质，接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
附图说明
图1为本申请一实施例的基于多态存储机制的快照生成方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例的基于多态存储机制的快照生成装置的结构示意框图；
图3为本申请一实施例的计算机设备的结构示意框图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，本申请实施例提供一种基于多态存储机制的快照生成方法，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，所述方法包括：
S1、接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
S2、通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
S3、若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
S4、判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
S5、若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
S6、将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
S7、采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
如上述步骤S1所述，接收对多个存储系统进行快照生成的指令。其中，本申请应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，因此本申请的快照生成不再基于各个存储系统自身，而是由中间件实现统一的快照处理，以解决多个存储系统无法共同生成同一且统一的快照的问题。其中，中间件是一种独立的服务程序，用以对接多个存储系统，其中所述中间件可位于任意位置，优选处于服务器中。
如上述步骤S2所述，通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统。普通的二进制存储机制，例如以磁畴形式存储，指利用磁畴的磁化方向为正或者为负的两个状态来存储信息。而区别于二进制存储机制的多态存储机制，是指以多于两个状态来存储信息，例如利用磁电效应下存储介质的不同电学特性，其中例如采用钙钛矿结构的BiFeO3基磁电材料实现的多态存储机制。所述磁电效应下存储介质的不同电学特性例如为：在不同磁场(例如正向磁场与反向磁场)与不同电场(例如正向电场与反向电场)的条件下，具有磁电效应的存储介质的介电常数的数值会有明显的变化(例如因为相变等机制造成)，因此通过介电常数的数值即可作为数据存储的依据。具体地，预设的存储机制识别方法例如为：利用预设的磁场与电场生成器件，对所述存储测试基元同时施加不同的磁场与不同的电场，并获取所述存储测试基元在不同磁场与不同的电场下的多个电学数据；判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内；若所述多个电学数据分别处于预设的三个以上的数值范围之内，则判定所述存储系统的存储机制为多态存储机制。
如上述步骤S3所述，若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据。快照技术读和写的速度均快于普通的备份技术，原因在于它只需记录区别数据即可，无需复制所有的数据。因此本申请根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置。具体地，预设的差异数据获取方法例如为：从系统日志中获取在所述初始数据的生成时间之后的指定数据修改记录；对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据。
如上述步骤S4所述，判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据。若所述差异数据仅包括第一差异数据，则无需进行二进制转换，而直接利用多态存储机制复制差异数据即可。
如上述步骤S5所述，若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据。其中二进制转换处理的过程例如为：获取所述第一差异数据对应的存储基元的指定电学数据，所述存储基元为所述第一差异数据的最小存储单位；将所述存储基元分为第一存储基元、第二存储基元、第三存储基元和第四存储基元，其中所述第一存储基元的指定电学数据的数值处于第一数值范围之内，所述第二存储基元的指定电学数据的数值处于第二数值范围之内，所述第三存储基元的指定电学数据的数值处于第三数值范围之内，所述第四存储基元的指定电学数据的数值处于第四数值范围之内；建立第三映射基元对与第四映射基元对，所述第三映射基元对由一个电学数据的数值处于第二数据范围之内的存储基元和一个电学数据的数值处于第一数据范围之内的存储基元顺序构成，所述第四映射基元对由两个电学数据的数值均处于第二数据范围之内的存储基元顺序构成；执行对所述第一差异数据的映射读取操作，所述映射读取操作在读取第三存储基元时采用第三映射基元对替代所述第三存储基元，并在读取第四存储基元时采用第四映射基元对替代所述第四存储基元，从而得到指定二进制数据。
如上述步骤S6所述，将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置。进一步地，在存储数据之时，还可以使用预设的加密技术进行加密从而得到密文，再将密文存储至预设的第一物理位置，从而保证信息的安全性。
如上述步骤S7所述，采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。快照生成技术可为任意技术，例如为写时重定向快照技术，或者写时复制快照技术，优选写时重定向快照技术。其中，所述第一快照指示卷中的第一逻辑地址提供了差异数据的位置，差异物理位置提供了初始数据中差异数据的位置，因此需要读取快照时，只需根据第一快照指示卷和初始数据即可实现快照读取。
在一个实施方式中，所述多态存储机制是基于磁电效应的存储机制，所述存储系统具有用于测试存储机制的存储测试基元，所述存储测试基元的存储位数为1，所述通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制的步骤S2，包括：
S201、利用预设的磁场与电场生成器件，对所述存储测试基元同时施加不同的磁场与不同的电场，并获取所述存储测试基元在不同磁场与不同的电场下的多个电学数据；
S202、判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内；
S203、若所述多个电学数据分别处于预设的三个以上的数值范围之内，则判定所述存储系统的存储机制为多态存储机制。
如上所述，实现了通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制。本申请的存储系统中具有用于测试存储机制的存储测试基元，由于所述存储测试基元的存储位数为1，因此几乎不会存在额外的存储压力，并且通过对该存储测试基元的测试，可以准确获取存储系统的存储机制，而不需要调用已存数据，从而减少已存数据的读写次数，还避免可能的误擦写错误。其中所述多态存储机制是基于磁电效应的存储机制，因此在不同的磁场与不同的电场下，多态存储机制的存储测试基元将表现出多种状态，也即是多个处于三个以上的数值范围之内的电学数据。据此，通过判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内，从而判断所述存储系统的存储机制是否为多态存储机制。其中所述电学数据与所述磁电效应和存储测试基元相关，例如若所述存储测试基元是通过介电常数的不同状态来存储数据，则相应的电学数据为介电常数。
在一个实施方式中，所述多个存储系统的数据修改记录均保存在系统日志中，所述根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据的步骤S3，包括：
S301、从所述系统日志中获取在所述初始数据的生成时间之后的指定数据修改记录；
S302、对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；
S303、将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据。
如上所述，实现了根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据。由于所述多个存储系统的数据修改记录均保存在系统日志，因此无需采用普通的数据对比方法去依次对比当前存储数据与初始数据的区别，从而减少了数据处理压力。并且，由于数据修改时可能存在对存储于同一位置的数据进行多次修改的可能，因此本申请采用对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据的方式，将最新的数据作为差异数据。
在一个实施方式中，所述判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据的步骤S4之后，包括：
S41、若所述差异数据不包括第二差异数据，则在所述指定存储系统中预设的第二物理位置存储所述第一差异数据；
S42、采用预设的快照生成技术，生成第二快照指示卷，所述第二快照指示卷包括第二逻辑地址，所述第二逻辑地址指向所述第二物理地址。
如上所述，实现了生成第二快照指示卷。若所述差异数据不包括第二差异数据，表明差异数据均来自存储机制为多态存储机制的存储系统，此时若再进行二进制转换价值不高，因此直接在所述指定存储系统中预设的第二物理位置存储所述第一差异数据即可。再采用预设的快照生成技术，生成第二快照指示卷，所述第二快照指示卷包括第二逻辑地址，所述第二逻辑地址指向所述第二物理地址。从而基于第二快照指示卷与初始数据即可实现快照读取，并且在读取时先确定所述第二物理位置处于指定存储系统中，则在读取快照时对非多态存储机制的存储系统的数据可快速读取，无需判断是否进行过修改，从而提高了快照读取速度。
在一个实施方式中，所述多态存储机制是基于磁电效应的四态存储机制，所述将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据的步骤S5,包括：
S501、获取所述第一差异数据对应的存储基元的指定电学数据，所述存储基元为所述第一差异数据的最小存储单位；
S502、将所述存储基元分为第一存储基元、第二存储基元、第三存储基元和第四存储基元，其中所述第一存储基元的指定电学数据的数值处于第一数值范围之内，所述第二存储基元的指定电学数据的数值处于第二数值范围之内，所述第三存储基元的指定电学数据的数值处于第三数值范围之内，所述第四存储基元的指定电学数据的数值处于第四数值范围之内；
S503、建立第三映射基元对与第四映射基元对，所述第三映射基元对由一个电学数据的数值处于第二数据范围之内的存储基元和一个电学数据的数值处于第一数据范围之内的存储基元顺序构成，所述第四映射基元对由两个电学数据的数值均处于第二数据范围之内的存储基元顺序构成；
S504、执行对所述第一差异数据的映射读取操作，所述映射读取操作在读取第三存储基元时采用第三映射基元对替代所述第三存储基元，并在读取第四存储基元时采用第四映射基元对替代所述第四存储基元，从而得到指定二进制数据。
如上所述，实现了将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据。本申请采用保存两个存储状态，并仅对其他两个存储状态进行映射的方式，使得本申请的二进制转换的处理效率提高了一倍。其中所述第一存储基元存储的数据相当于二进制数据中的0，所述第二存储基元存储的数据相当于二进制数据中的1，所述第三存储基元存储的数据相当于二进制数据中的10，所述第四存储基元存储的数据相当于二进制数据中的11。由于采用了分类处理，因此只需建立第三存储基元-第三映射基元对，第四存储基元-第四映射基元对的映射即可。在映射读取操作时，读取所述第一存储基元和所述第二存储基元时不变，在读取所述第三存储基元和所述第四存储基元时变为读取对应的第三映射基元对和第四映射基元对，从而得到准确的指定二进制数据。
在一个实施方式中，所述将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置的步骤S6,包括：
S601、根据预设的哈希算法，对所述指定二进制数据进行哈希计算，得到第一哈希值；
S602、根据预设的哈希算法，对所述第二差异数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
S603、使用第一哈希值作为加密密钥，对所述第二差异数据进行加密，得到第二差异数据密文；
S604、使用第二哈希值作为加密密钥，对所述指定二进制数据进行加密，得到指定二进制数据密文；
S605、将所述指定二进制数据密文和所述第二差异数据密文存储至预设的第一物理位置。
如上所述，实现了将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置。本申请采用交叉制加密的方式，提高了信息安全性。其中由于加密密钥分别来自交叉的所述指定二进制数据与所述第二差异数据，加密对象又是交叉的所述第二差异数据和所述指定二进制数据，因此信息安全性能够得以保证，并且减少了普通加密技术中需要的密钥存储空间(不需要预先存储密钥)。
在一个实施方式中，所述采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置的步骤S7之后，包括：
S71、接收快照读取指令，所述快照读取指令携带有用于验证身份的验证图像；
S72、根据预设的相似度计算方法，计算所述验证图像与预存的平面图像的相似度值，并判断所述相似度值是否大于预设的相似度阈值，其中所述平面图像是预存的立体虚拟图形在指定方向上的平面投影图像；
S73、若所述相似度值大于预设的相似度阈值，则对所述初始数据进行重定向处理，所述重定向处理指将所述初始数据中的差异物理位置重定向为所述第一逻辑地址；
S74、读取重定向处理后的初始数据。
如上所述，实现了快照读取。本申请采用了计算所述验证图像与预存的平面图像的相似度值，并判断所述相似度值是否大于预设的相似度阈值，以验证身份。其中立体虚拟图形是虚拟的三维空间中的立体图形，因此在不同的指定方向上的平面投影图像均不同，据此作为身份验证的依据。预先约定了指定投影方向，从而生成平面投影图像，再将所述平面投影图像发送给用户。若用户提供的验证图像与所述平面投影图像是相同或相似的，则判定身份认证无误，从而通过对所述初始数据进行重定向处理，所述重定向处理指将所述初始数据中的差异物理位置重定向为所述第一逻辑地址；读取重定向处理后的初始数据实现快照读取。
本申请的基于多态存储机制的快照生成方法，接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
参照图2，本申请实施例提供一种基于多态存储机制的快照生成装置，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，所述装置包括：
快照生成指令接收单元10，用于接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
存储机制获取单元20，用于通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
差异数据获取单元30，用于若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
第二差异数据判断单元40，用于判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
指定二进制数据获取单元50，用于若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
第一物理位置存储单元60，用于将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
第一快照指示卷生成单元70，用于采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
其中上述单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述多态存储机制是基于磁电效应的存储机制，所述存储系统具有用于测试存储机制的存储测试基元，所述存储测试基元的存储位数为1，所述存储机制获取单元20，包括：
电学数据获取子单元，用于利用预设的磁场与电场生成器件，对所述存储测试基元同时施加不同的磁场与不同的电场，并获取所述存储测试基元在不同磁场与不同的电场下的多个电学数据；
数值范围判断子单元，用于判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内；
多态存储机制判定子单元，用于若所述多个电学数据分别处于预设的三个以上的数值范围之内，则判定所述存储系统的存储机制为多态存储机制。
其中上述子单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述多个存储系统的数据修改记录均保存在系统日志中，所述差异数据获取单元30，包括：
指定数据修改记录获取子单元，用于从所述系统日志中获取在所述初始数据的生成时间之后的指定数据修改记录；
归类处理子单元，用于对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；
差异数据获取子单元，用于将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据。
其中上述子单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述装置，包括：
第一差异数据存储单元，用于若所述差异数据不包括第二差异数据，则在所述指定存储系统中预设的第二物理位置存储所述第一差异数据；
第二快照指示卷生成单元，用于采用预设的快照生成技术，生成第二快照指示卷，所述第二快照指示卷包括第二逻辑地址，所述第二逻辑地址指向所述第二物理地址。
其中上述单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述多态存储机制是基于磁电效应的四态存储机制，所述指定二进制数据获取单元50,包括：
指定电学数据获取子单元，用于获取所述第一差异数据对应的存储基元的指定电学数据，所述存储基元为所述第一差异数据的最小存储单位；
存储基元划分子单元，用于将所述存储基元分为第一存储基元、第二存储基元、第三存储基元和第四存储基元，其中所述第一存储基元的指定电学数据的数值处于第一数值范围之内，所述第二存储基元的指定电学数据的数值处于第二数值范围之内，所述第三存储基元的指定电学数据的数值处于第三数值范围之内，所述第四存储基元的指定电学数据的数值处于第四数值范围之内；
映射基元对建立子单元，用于建立第三映射基元对与第四映射基元对，所述第三映射基元对由一个电学数据的数值处于第二数据范围之内的存储基元和一个电学数据的数值处于第一数据范围之内的存储基元顺序构成，所述第四映射基元对由两个电学数据的数值均处于第二数据范围之内的存储基元顺序构成；
映射读取子单元，用于执行对所述第一差异数据的映射读取操作，所述映射读取操作在读取第三存储基元时采用第三映射基元对替代所述第三存储基元，并在读取第四存储基元时采用第四映射基元对替代所述第四存储基元，从而得到指定二进制数据。
其中上述子单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述第一物理位置存储单元60,包括：
第一哈希值获取子单元，用于根据预设的哈希算法，对所述指定二进制数据进行哈希计算，得到第一哈希值；
第二哈希值获取子单元，用于根据预设的哈希算法，对所述第二差异数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
第二差异数据密文获取子单元，用于使用第一哈希值作为加密密钥，对所述第二差异数据进行加密，得到第二差异数据密文；
指定二进制数据密文获取子单元，用于使用第二哈希值作为加密密钥，对所述指定二进制数据进行加密，得到指定二进制数据密文；
第一物理位置存储子单元，用于将所述指定二进制数据密文和所述第二差异数据密文存储至预设的第一物理位置。
其中上述子单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述装置，包括：
快照读取指令接收单元，用于接收快照读取指令，所述快照读取指令携带有用于验证身份的验证图像；
相似度计算单元，用于根据预设的相似度计算方法，计算所述验证图像与预存的平面图像的相似度值，并判断所述相似度值是否大于预设的相似度阈值，其中所述平面图像是预存的立体虚拟图形在指定方向上的平面投影图像；
重定向单元，用于若所述相似度值大于预设的相似度阈值，则对所述初始数据进行重定向处理，所述重定向处理指将所述初始数据中的差异物理位置重定向为所述第一逻辑地址；
读取单元，用于读取重定向处理后的初始数据。
其中上述单元分别用于执行的操作与前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
本申请的基于多态存储机制的快照生成装置，接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
参照图3，本发明实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基于多态存储机制的快照生成方法所用数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于多态存储机制的快照生成方法。
上述处理器执行上述基于多态存储机制的快照生成方法，其中所述方法包括的步骤分别与执行前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定。
本申请的计算机设备，接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现基于多态存储机制的快照生成方法，其中所述方法包括的步骤分别与执行前述实施方式的基于多态存储机制的快照生成方法的步骤一一对应,在此不再赘述。
本申请的计算机可读存储介质，接收对多个存储系统进行快照生成的指令；获取所述存储系统的存储机制；若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则获取差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置；若所述差异数据还包括第二差异数据，则进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理地址。从而实现了涉及多态存储机制的多个存储系统的快照，提高了快照的适用性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双速据率SDRAM(SSRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
需要说明的是，在本文中，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、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，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、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，所述方法包括：
接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
2.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述多态存储机制是基于磁电效应的存储机制，所述存储系统具有用于测试存储机制的存储测试基元，所述存储测试基元的存储位数为1，所述通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制的步骤，包括：
利用预设的磁场与电场生成器件，对所述存储测试基元同时施加不同的磁场与不同的电场，并获取所述存储测试基元在不同磁场与不同的电场下的多个电学数据；
判断所述多个电学数据是否分别处于预设的三个以上的数值范围之内；
若所述多个电学数据分别处于预设的三个以上的数值范围之内，则判定所述存储系统的存储机制为多态存储机制。
3.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述多个存储系统的数据修改记录均保存在系统日志中，所述根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据的步骤，包括：
从所述系统日志中获取在所述初始数据的生成时间之后的指定数据修改记录；
对所述指定数据修改记录进行按物理地址进行归类处理，从而将所述指定数据修改记录划分为多个数据记录集；
将每个数据记录集中离当前时间最近的修改记录对应的修改后数据记为差异数据，并获取所述差异数据。
4.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据的步骤之后，包括：
若所述差异数据不包括第二差异数据，则在所述指定存储系统中预设的第二物理位置存储所述第一差异数据；
采用预设的快照生成技术，生成第二快照指示卷，所述第二快照指示卷包括第二逻辑地址，所述第二逻辑地址指向第二物理地址。
5.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述多态存储机制是基于磁电效应的四态存储机制，所述将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据的步骤,包括：
获取所述第一差异数据对应的存储基元的指定电学数据，所述存储基元为所述第一差异数据的最小存储单位；
将所述存储基元分为第一存储基元、第二存储基元、第三存储基元和第四存储基元，其中所述第一存储基元的指定电学数据的数值处于第一数值范围之内，所述第二存储基元的指定电学数据的数值处于第二数值范围之内，所述第三存储基元的指定电学数据的数值处于第三数值范围之内，所述第四存储基元的指定电学数据的数值处于第四数值范围之内；
建立第三映射基元对与第四映射基元对，所述第三映射基元对由一个电学数据的数值处于第二数据范围之内的存储基元和一个电学数据的数值处于第一数据范围之内的存储基元顺序构成，所述第四映射基元对由两个电学数据的数值均处于第二数据范围之内的存储基元顺序构成；
执行对所述第一差异数据的映射读取操作，所述映射读取操作在读取第三存储基元时采用第三映射基元对替代所述第三存储基元，并在读取第四存储基元时采用第四映射基元对替代所述第四存储基元，从而得到指定二进制数据。
6.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置的步骤,包括：
根据预设的哈希算法，对所述指定二进制数据进行哈希计算，得到第一哈希值；
根据预设的哈希算法，对所述第二差异数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
使用第一哈希值作为加密密钥，对所述第二差异数据进行加密，得到第二差异数据密文；
使用第二哈希值作为加密密钥，对所述指定二进制数据进行加密，得到指定二进制数据密文；
将所述指定二进制数据密文和所述第二差异数据密文存储至预设的第一物理位置。
7.根据权利要求1所述的基于多态存储机制的快照生成方法，其特征在于，所述采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置的步骤之后，包括：
接收快照读取指令，所述快照读取指令携带有用于验证身份的验证图像；
根据预设的相似度计算方法，计算所述验证图像与预存的平面图像的相似度值，并判断所述相似度值是否大于预设的相似度阈值，其中所述平面图像是预存的立体虚拟图形在指定方向上的平面投影图像；
若所述相似度值大于预设的相似度阈值，则对所述初始数据进行重定向处理，所述重定向处理指将所述初始数据中的差异物理位置重定向为所述第一逻辑地址；
读取重定向处理后的初始数据。
8.一种基于多态存储机制的快照生成装置，其特征在于，应用于中间件，所述中间件位于多个存储系统之间，所述装置包括：
快照生成指令接收单元，用于接收对多个存储系统进行快照生成的指令；
存储机制获取单元，用于通过预设的存储机制识别方法，获取所述存储系统的存储机制，并判断所述多个存储系统中是否存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统；
差异数据获取单元，用于若所述多个存储系统中存在存储机制为多态存储机制的指定存储系统，则根据预设的差异数据获取方法，获取当前存储数据区别于预存的初始数据的差异数据和所述差异数据被存储的差异物理位置，其中所述差异数据包括存储在多态存储系统中的第一差异数据；
第二差异数据判断单元，用于判断所述差异数据是否还包括第二差异数据，所述第二差异数据为存储在所述多个存储系统中除所述指定存储系统之外的其他存储系统中的数据；
指定二进制数据获取单元，用于若所述差异数据还包括第二差异数据，则将所述第一差异数据进行二进制转换处理，得到指定二进制数据；
第一物理位置存储单元，用于将所述指定二进制数据和所述第二差异数据存储至预设的第一物理位置；
第一快照指示卷生成单元，用于采用预设的快照生成技术，生成第一快照指示卷，所述第一快照指示卷包括第一逻辑地址和所述差异物理位置，所述第一逻辑地址指向所述第一物理位置。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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