CN112003793B - 一种数据镜像方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据镜像方法，应用于双控存储系统的镜像节点，包括：当接收到双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，则根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，目标数据为本地节点利用DMA策略向镜像节点所发送的数据；通过调整数据接收窗口接收目标数据。显然，通过该种设置方法就可以极大地提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。相应的，本申请所提供的一种数据镜像装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。

Description

一种数据镜像方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据镜像方法、装置、设备及介质。

背景技术

由于数据镜像能够实现双控存储系统的高可用性，所以，在实际生产中得到了较为广泛的应用。请参见图1，图1为现有技术中双控存储系统进行镜像数据传输时的示意图，其中，双控存储系统中设置有本地节点和镜像节点，Source Memory为本地节点的源数据内存区域，Destination Memory为镜像节点的目的数据内存区域，New Memory为镜像节点额外所分配的数据内存区域。

在本地节点和镜像节点进行镜像数据传输的过程中，由于本地节点和镜像节点是通过PCIE Switch非透明桥中的固定区域(A，A+1M)进行数据传输，不仅需要CPU的参与，而且，因为固定区域(A，A+1M)的窗口资源有限，所以，镜像节点在接收到本地节点所发送的数据时，还需要将接收到的数据由Destination Memory拷贝到New Memory，以避免接收数据对Destination Memory的长期占用。显然，此种方法会极大的降低本地节点和镜像节点在进行镜像数据传输过程中的传输效率，现在针对这一问题，还没有较为有效的解决办法。

由此可见，如何提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据镜像方法、装置、设备及介质，以提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。其具体方案如下：

一种数据镜像方法，应用于双控存储系统的镜像节点，包括：

当接收到所述双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，则根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，所述目标数据为所述本地节点利用DMA策略向所述镜像节点所发送的数据；

通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据。

优选的，所述根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口的过程，包括：

根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点所处的X86环境或ARM环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到所述调整数据接收窗口。

优选的，所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的过程之后，还包括：

利用CRC算法判断所述目标数据是否完整。

优选的，所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的过程之后，还包括：

利用MD5算法判断所述目标数据是否完整。

优选的，还包括：

若所述目标数据完整，则继续执行所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的步骤；

若所述目标数据不完整，则通知所述本地节点重新发送所述目标数据。

相应的，本发明还公开了一种数据镜像装置，应用于双控存储系统的镜像节点，包括：

窗口调整模块，用于当接收到所述双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，则根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，所述目标数据为所述本地节点利用DMA策略向所述镜像节点所发送的数据；

数据接收模块，用于通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据。

相应的，本发明还公开了一种数据镜像设备，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前述所公开的一种数据镜像方法的步骤。

相应的，本发明还公开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前述所公开的一种数据镜像方法的步骤。

在本发明中，首先是双控存储系统中的本地节点利用DMA策略向镜像节点发送目标数据，当镜像节点接收到目标数据时，则根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口，并通过调整数据接收窗口来接收目标数据。显然，由于DMA策略可以避免本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中对CPU资源的占用，并且，镜像节点还可以根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对接收目标数据的数据接收窗口进行调整，省去现有技术中镜像节点在接收到数据时需要将接收数据由Destination Memory拷贝到New Memory所需要的资源开销，所以，通过这样的设置方式就可以极大地提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。相应的，本发明所提供的一种数据镜像装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。

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为现有技术中双控存储系统在进行镜像数据传输时的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种数据镜像方法的流程图；

图3为本发明中双控存储系统在进行镜像数据传输时的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种数据镜像装置的结构图；

图5为本发明实施例所提供的一种数据镜像设备的结构图。

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。

请参见图2，图2为本发明实施例所提供的一种数据镜像方法的流程图，该方法包括：

步骤S11：当接收到双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，则根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；

其中，目标数据为本地节点利用DMA策略向镜像节点所发送的数据；

步骤S12：通过调整数据接收窗口接收目标数据。

在本实施例中，是提供了一种数据镜像方法，通过该数据镜像方法可以显著提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中的传输效率。其中，双控存储系统包括本地节点和镜像节点，而本实施例所提供的数据镜像方法是以镜像节点为执行主体进行具体说明。

当本地节点向镜像节点发送目标数据时，会从CPU模式调整为DMA模式，也即，本地节点会利用DMA策略向镜像节点发送目标数据，当镜像节点接收到本地节点所发送的目标数据时，会根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口，并且，镜像节点会以调整数据接收窗口来接收本地节点所发送的目标数据。

需要说明的是，DMA是设置在I/O设备与存储器之间的一个传输通道，由于DMA的优先级高于CPU，所以，当本地节点通过DMA策略来向镜像节点发送目标数据时，就可以避免本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中对CPU资源的占用，由此就可以相对减少双存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中所需要的资源开销。

请参见图3，图3为本发明中双控存储系统在进行镜像数据传输时的示意图，当本地节点利用DMA策略通过SRC Memory向镜像节点发送目标数据时，镜像节点会根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口，也即，将数据接收窗口调整为传输通道(1，Max)，其中，Max为镜像节点硬件环境所能承受的最大数据传输窗口；之后，镜像节点会以调整数据接收窗口来接收本地节点所发送的目标数据，并将目标数据存储在Destination Memory。

显然，由于调整数据接收窗口不是一个固定区域，所以，就无需争夺固定映射区域的访问权限，这样也就省去了现有技术中镜像节点在接收到目标数据时需要将接收到数据由Destination Memory拷贝到New Memory所需要的资源开销，由此就可以进一步减少双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中所需要的资源开销，所以，通过本实施例所提供的技术方案，就可以极大地提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。

需要说明的是，虽然本地节点和镜像节点之间的最大传输通道为镜像节点硬件环境所能承受的最大数据传输窗口，但是，在实际应用中，本地节点和镜像节点之间传输通道的大小是由目标数据的数据量所决定。并且，在本实施例中，本地节点和镜像节点在传输目标数据时，会预先约定好是将目标数据存储在镜像节点的哪一个存储区域当中，因为本地节点和镜像节点可以进行异步、并行数据传输，所以，通过这样的设置方式，就相当于是镜像节点根据目标数据的数据量和镜像节点所处的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行了调整，在此情况下，镜像节点在接收到目标数据时，就不会出现目标数据长期占用由Destination Memory的情况，而且，也不会影响镜像节点对目标数据的接收过程。而且，相比于现有技术而言，由于镜像节点省去了将拷贝到New Memory所需要的资源开销，由此就可以进一步提高本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。

在本实施例中，首先是双控存储系统中的本地节点利用DMA策略向镜像节点发送目标数据，当镜像节点接收到目标数据时，则根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口，并通过调整数据接收窗口来接收目标数据。显然，由于DMA策略可以避免本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中对CPU资源的占用，并且，镜像节点还可以根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对接收目标数据的数据接收窗口进行调整，省去现有技术中镜像节点在接收到数据时需要将接收数据由Destination Memory拷贝到New Memory所需要的资源开销，所以，通过这样的设置方式就可以极大地提高双控存储系统中本地节点和镜像节点在进行数据传输时的传输效率。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口的过程，包括：

根据目标数据的数据量和镜像节点所处的X86环境或ARM环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口。

在实际应用中，可以将镜像节点设置在X86环境中，因为X86环境相比于其它的硬件环境而言，不仅设计成本较为低廉，而且，还具有更快的处理速度、更好的兼容性，所以，当将镜像节点设置在X86环境中，就可以进一步提高镜像节点的处理性能。

或者，还可以将镜像节点设置在ARM环境中，因为ARM的启动时间较短，而且，ARM还具有较低的功耗量和较长的待机工作时间，所以，当将镜像节点设置在ARM中时，就可以相对减少镜像节点所需要消耗的功耗量。

可见，通过本实施例所提供的技术方案，不仅可以使得本申请所提供数据镜像方法的应用场景更加灵活与多样，而且，也使得该方法具备了适应不同硬件规格平台的能力，屏蔽了不同硬件平台之间的差异性，提高了设计策略的复用性和兼容性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：通过调整数据接收窗口接收目标数据的过程之后，还包括：

利用CRC算法判断目标数据是否完整。

可以理解的是，在实际应用中，由于外界环境因素或者是双控存储系统的内部故障，有时会导致本地节点、镜像节点或者是两者之间的传输通道出现异常，在此情况下，镜像节点就接收不到完整的目标数据，并影响后续流程的正常执行过程。

所以，在本实施例中，为了避免上述异常情况的出现，是在镜像节点接收到目标数据时，还进一步检测了目标数据的完整性。具体的，在本实施例中，是利用CRC(CyclicRedundancy Check，循环冗余校验)算法来检测目标数据是否完整。因为CRC算法的检测准确率高、所需要的资源开销小，所以，当利用CRC算法来判断目标数据是否完整时，不仅可以提高在对目标数据进行校验过程中的准确度，而且，也可以相对减少本地节点和镜像节点在进行数据传输过程中所需要的资源开销。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：通过调整数据接收窗口接收目标数据的过程之后，还包括：

利用MD5算法判断目标数据是否完整。

在实际应用中，还可以利用MD5(Message Digest，消息摘要)算法来判断目标数据是否完整，因为MD5算法不仅具有极高的安全性，而且，MD5算法还具有计算速度快、不需要密钥的特点，所以，当利用MD5算法来判断目标数据是否完整时，还可以进一步提高镜像节点在对目标数据进行校验过程中的校验速度。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述数据镜像方法还包括：

若目标数据完整，则继续执行通过调整数据接收窗口接收目标数据的步骤；

若目标数据不完整，则通知本地节点重新发送目标数据。

在本实施例中，为了避免异常情况的出现，是在镜像节点接收到目标数据以后，通过判断目标数据是否完整来决定是否要接收本地节点在后续过程中所发送的数据。

也即，只有在镜像节点接收到完整目标数据的条件下，才可以继续通过调整数据窗口来接收目标数据；而如果镜像节点确定出本地节点所发送的目标数据不完整，此时，则说明镜像节点和本地节点之间的传输通道出现了故障，或者是本地节点和镜像节点出现了异常，在此情况下，镜像节点就可以通知本地节点重新发送目标数据，以使得镜像节点能够接收到准确的目标数据。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以使得目标数据的接收过程更加安全与可靠。

请参见图4，图4为本发明实施例所提供的一种数据镜像装置的结构图，该数据镜像装置包括：

窗口调整模块21，用于当接收到双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，则根据目标数据的数据量和镜像节点的硬件环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，目标数据为本地节点利用DMA策略向镜像节点所发送的数据；

数据接收模块22，用于通过调整数据接收窗口接收目标数据。

优选的，窗口调整模块21，包括：

根据目标数据的数据量和镜像节点所处的X86环境或ARM环境对镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口。

优选的，还包括：

第一判断模块，用于通过调整数据接收窗口接收目标数据的过程之后，利用CRC算法判断目标数据是否完整。

优选的，还包括：

第二判断模块，用于通过调整数据接收窗口接收目标数据的过程之后，利用MD5算法判断目标数据是否完整。

优选的，还包括：

步骤执行模块，用于当目标数据完整，则继续执行通过调整数据接收窗口接收目标数据的步骤；

数据重发模块，用于当目标数据不完整，则通知本地节点重新发送目标数据。

本发明实施例所提供的一种数据镜像装置，具有前述所公开的一种数据镜像方法所具有的有益效果。

请参见图5，图5为本发明实施例所提供的一种数据镜像设备的结构图，该数据镜像设备包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述所公开的一种数据镜像方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种数据镜像设备，具有前述所公开的一种数据镜像方法所具有的有益效果。

相应的，本发明实施例还公开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前述所公开的一种数据镜像方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，具有前述所公开的一种数据镜像方法所具有的有益效果。

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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或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。

最后，还需要说明的是，在本文中，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。

以上对本发明所提供的一种数据镜像方法、装置、设备及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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种数据镜像方法，其特征在于，应用于双控存储系统的镜像节点，包括：

当接收到所述双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，所述目标数据为所述本地节点利用DMA策略向所述镜像节点所发送的数据；

通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据。

2.根据权利要求1所述的数据镜像方法，其特征在于，所述根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口的过程，包括：

根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点所处的X86环境或ARM环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到所述调整数据接收窗口。

3.根据权利要求1所述的数据镜像方法，其特征在于，所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的过程之后，还包括：

利用CRC算法判断所述目标数据是否完整。

4.根据权利要求1所述的数据镜像方法，其特征在于，所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的过程之后，还包括：

利用MD5算法判断所述目标数据是否完整。

5.根据权利要求3或4所述的数据镜像方法，其特征在于，还包括：

若所述目标数据完整，则继续执行所述通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据的步骤；

若所述目标数据不完整，则通知所述本地节点重新发送所述目标数据。

6.一种数据镜像装置，其特征在于，应用于双控存储系统的镜像节点，包括：

窗口调整模块，用于当接收到所述双控存储系统中本地节点所发送的目标数据时，根据所述目标数据的数据量和所述镜像节点的硬件环境对所述镜像节点的数据接收窗口进行调整，得到调整数据接收窗口；其中，所述目标数据为所述本地节点利用DMA策略向所述镜像节点所发送的数据；

数据接收模块，用于通过所述调整数据接收窗口接收所述目标数据。

7.一种数据镜像设备，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至5任一项所述的一种数据镜像方法的步骤。

8.一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至5任一项所述的一种数据镜像方法的步骤。

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