CN115576481A - 存储系统、计算机系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种存储系统，其目的在于削减存储系统间的数据传输量。本发明的存储系统经由网络与其他存储系统连接，其特征在于，包括：存储器；执行存储在所述存储器中的程序的处理器；和存储设备，通过执行所述程序，所述处理器提供虚拟卷，对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，使所述存储设备保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照，将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照之间的差异的差异数据发送到所述其他存储系统，由所述其他存储系统保持。

Description

存储系统、计算机系统和控制方法
技术领域
本发明涉及存储系统、计算机系统和控制方法。
背景技术
在处理大规模数据的计算机系统中，使用主计算机之外另设的大容量的存储系统(例如云存储)来管理数据。云存储的一种有效利用方式是，由配置于客户的数据中心(下称“本地部署”(on-premise，即企业内部的数据中心，有别于云))的存储系统来控制数据在云存储上的保存。即，主计算机不会意识到云存储。
专利文献1记载了这样的内容，“能够节省本地部署的存储装置的容量、提高本地部署的存储装置的访问性能、以及在本地部署的资源存在故障时使用云端的数据来高速且正确地重新开始业务”，“处理器提供作为虚拟卷的第一卷，并设定由第一卷和其他存储系统提供的第二卷建立的复制对。第一卷的写入数据被基于复制对经由网络传输到第二卷。处理器将第二卷的写入数据的一部分写入到存储器(memory)，并将写入到存储器中的数据写入到存储设备”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-129074号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
通过将本地部署的卷的快照(snapshot)保持在云存储上而不是保持在本地部署中，能够节省本地部署的容量。但是，无论是将快照上传到云存储，还是在恢复(restore)时从云存储下载快照，都需要进行大量的数据传输，导致线路成本升高和RTO(Recovery TimeObjective：恢复时间目标)的恶化。
为此，本发明的目的是削减存储系统间的数据传输量。
解决问题的技术手段
为了实现上述目的，有代表性的本发明的存储系统之一，是一种经由网络与其他存储系统连接的存储系统，其特征在于，包括：存储器；执行存储在所述存储器中的程序的处理器；和存储设备，通过执行所述程序，所述处理器提供虚拟卷，对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，使所述存储设备保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照，将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照(即，前一个生成的快照)之间的差异的差异数据发送到所述其他存储系统，由所述其他存储系统保持。
另外，有代表性的计算机系统之一的特征在于，包括：第一存储系统；和经由网络与所述第一存储系统连接的第二存储系统，其中，所述第一存储系统提供虚拟卷，对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照，将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照(即，前一个生成的快照)之间的差异的差异数据发送到所述第二存储系统，由所述第二存储系统保持。
另外，有代表性的本发明的控制方法之一，是一种经由网络与第二存储系统连接的第一存储系统的控制方法，其特征在于，包括：提供虚拟卷的步骤；对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照的步骤；使所述第一存储系统保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照的步骤；和将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照(即，前一个生成的快照)之间的差异的差异数据发送到所述第二存储系统，由所述第二存储系统保持的步骤。
发明效果
采用本发明，能够削减存储系统间的数据传输量。上述以外的技术问题、技术特征和技术效果能够通过以下实施方式的说明而变得明确。
附图说明
图1是实施例1的差异传输的说明图。
图2是实施例1的恢复处理的说明图。
图3是实施例1的计算机系统的结构图。
图4是存储系统的结构图。
图5是存储器中存储的数据的说明图。
图6是备份计划任务的设定画面的说明图。
图7是恢复执行画面的说明图。
图8是计划任务信息表的具体例。
图9是池表的具体例。
图10是虚拟卷映射表的具体例。
图11是快照映射表的具体例。
图12是快照对管理表的具体例。
图13是差异位图的具体例。
图14是表示备份计划任务程序的处理流程的流程图。
图15是表示快照取得处理的处理流程的流程图。
图16是表示基础快照更新处理的细节的流程图。
图17是表示差异取得处理的细节的流程图。
图18是表示差异数据上传处理的细节的流程图。
图19是表示快照删除处理的细节的流程图。
图20是表示快照恢复处理的处理流程的流程图。
图21是表示差异数据下载处理的细节的流程图。
图22是实施例2的计算机系统的结构图。
图23是实施例2的恢复处理的说明图。
图24是表示实施例2的差异数据上传处理的细节的流程图。
图25是表示实施例2的快照恢复处理的处理流程的流程图。
图26是表示差异合并数据下载处理的细节的流程图。
图27是表示云端的差异数据合并处理的细节的流程图。
图28是变形例的存储系统的结构图。
图29是变形例的存储器中存储的数据的说明图。
具体实施方式
下面使用附图对实施例进行说明。
在下面的说明中，有时使用“×××表”这一表述来说明信息，但信息可以采用任意的数据结构来表达。即，为了表示信息不依赖于数据结构，能够将“×××表”称为“×××信息”。此外，在以下的说明中，各表的结构仅为一例，1个表可以分割为2个以上的表，2个以上的表的全部或一部分也可以是1个表。
另外，在以下的说明中，使用ID作为要素的识别信息，但也可以代替该ID或除此之外进一步使用其他种类的识别信息。
另外，在以下的说明中，在不区分同种要素进行说明的情况下，使用附图标记或附图标记中共用的编号，在区分同种要素进行说明的情况下，有时使用该要素的附图标记或代替附图标记而使用分配给该要素的ID。
另外，在以下的说明中，I/O(Input/Output：输入/输出)请求是写入请求或者读取请求，也可以被称为访问请求。
另外，在以下的说明中，有时以“程序”作为主语来对处理进行说明，但程序是通过由处理器(例如CPU(Central Processing Unit))执行，而适当地使用存储资源(例如存储器)和/或接口设备(例如通信端口)等进行所决定的处理的，所以处理的主语也可以是处理器。以程序作为主语说明的处理也可以是由处理器或者具有该处理器的装置进行的处理或者系统。此外，处理器也可以包括进行处理的一部分或全部的硬件电路。程序也可以从程序源安装到计算机等装置上。程序源例如可以是程序分发服务器或者计算机可读取的存储介质。在程序源为程序分发服务器的情况下，程序分发服务器包括处理器(例如CPU)和存储资源，存储资源存储分发程序和作为分发对象的程序。于是，通过由程序分发服务器的处理器执行分发程序，来由程序分发服务器的处理器将分发对象的程序分发到其他计算机。另外，在以下的说明中，既可以将2个以上的程序作为1个程序来实现，也可以将1个程序作为2个以上的程序来实现。
(实施例1)
实施例1公开的计算机系统具有第一存储系统和第二存储系统。
第一存储系统是设置于客户的数据中心的本地部署(on-premise)的存储系统，对主计算机提供卷并处理主计算机的访问请求。将第一存储系统提供给主计算机的卷称为生产卷(Production Volume)。生产卷是利用物理存储设备生成的虚拟卷。
第二存储系统是云存储，用于保持生产卷的快照。
在定期地生成生产卷的快照的情况下，如果将快照的数据全部在本地部署进行管理，则本地部署的存储设备需要较多的容量。另一方面，如果将快照的数据全部在云端进行管理，则在本地部署与云之间需要大量的数据传输。
为此，实施例1的计算机系统将作为基准的快照即基础快照保持在本地部署的存储设备中，将表示在基础快照之后生成的快照与该快照的前一个生成的快照之间的差异的差异数据传输并保持在云存储上。因此，能够在抑制本地部署所要求的容量的同时，削减存储系统间的数据传输量。
图1是实施例1的差异传输的说明图。在图1中，从时刻t0到时刻t6进行以下的各处理。
在时刻(t0)，本地部署的存储系统从生产卷取得基础快照，将其保持于本地部署。令该基础快照为基础快照SS(t0)。在时刻t0，生产卷中保存有数据A0和数据B0，基础快照SS(t0)中包含数据A0和数据B0。
在时刻(t1)，生产卷的数据A0被更新为数据A1。在该时刻，本地部署的存储系统从生产卷取得快照SS(t1)，将其保持于本地部署。因此，本地部署中保持有基础快照SS(t0)和快照SS(t1)，快照SS(t1)中包含数据A1和数据B0。
在时刻(t2)，生产卷的数据A1被更新为数据A2。在该时刻，本地部署的存储系统从生产卷取得快照SS(S2)，将其保持于本地部署。因此，本地部署中保持有基础快照SS(t0)、快照SS(t1)和快照SS(t2)，快照SS(t2)中包含数据A2和数据B0。
在时刻(t3)，生产卷的数据B0被更新为数据B1。在该时刻，本地部署的存储系统从生产卷取得快照SS(S3)，将其保持于本地部署。因此，本地部署中保持有基础快照SS(t0)、快照SS(t1)、快照SS(t2)和快照SS(t3)，快照SS(t3)中包含数据A2和数据B1。
在时刻(t4)，本地部署的存储系统取得基础快照SS(t0)与快照SS(t1)的差异，将其作为对象(t1)传输到云端。因此，对象(t1)中包含数据A1。
在时刻(t5)，本地部署的存储系统取得已完成差异传输的最新的快照SS(t1)与快照SS(t2)的差异，将其作为对象(t2)传输到云上。因此，对象(t2)中包含数据A2。
在时刻(t6)，本地部署的存储系统保留已完成差异传输的最新的快照SS(t2)和基础快照SS(t0)，删除快照SS(t1)。在删除快照的情况下，从存储设备删除快照中包含的数据A1，但保留快照的历史信息。为了方便起见，将这种不具有实体数据而仅保留历史信息的快照称为存根。
图2是实施例1的恢复处理(restore)的说明图。在图2中，从时刻t10到时刻t16进行以下的各处理。
在时刻(t10)，生产卷的数据发生异常。具体而言，生产卷感染恶意软件，已有的数据被加密从而被置换为数据X和数据Y。
在时刻(t11)，本地部署的存储系统从生产卷取得快照SS(t11)，将其保持于本地部署。因此，本地部署中保持有基础快照SS(t0)和快照SS(t11)，快照SS(t11)中包含数据X和数据Y。
在时刻(t12)，本地部署的存储系统从生产卷清除恶意软件。
在时刻(t13)，本地部署的存储系统将基础快照SS(t0)写回到生产卷。其结果是，生产卷中包含数据A0和数据B0。
在时刻(t14)，本地部署的存储系统从云端接收对象(t1)的差异传输，并反映到生产卷中。其结果是，生产卷中包含数据A1和数据B0。
在时刻(t15)，本地部署的存储系统从云端接收对象(t2)的差异传输，并反映到生产卷中。其结果是，生产卷中包含数据A2和数据B0。
在时刻(t16)，本地部署的存储系统从云端接收对象(t3)的差异传输，并反映到生产卷中。其结果是，生产卷中包含数据A2和数据B1。
这样，通过将本地部署中保持的基础快照写回，之后按照时间顺序应用多个差异数据，能够进行生产卷的恢复。
图3是实施例1的计算机系统的结构图。
本实施例的计算机系统包括本地部署100和云200。
本地部署100包括存储系统103和在该存储系统中保存数据的主计算机101。主计算机101执行应用程序102，并且将该应用程序102使用的数据保存在存储系统103中。主计算机101和存储系统103通过网络111连接。存储系统103有时被称为存储装置。
云200提供1个或多个对象存储器(object storage)201。
存储系统103和对象存储器201经由网络300连接。
存储系统103使用物理存储设备形成虚拟卷104和容量池107。容量池107与装载在存储系统103中的HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等物理存储设备关联，并且具有物理容量。
虚拟卷104是以能够从主计算机101访问的方式提供的存储区域。主计算机101能够将虚拟卷104与通常的卷同等地对待。
存储系统103在从主计算机101接收到面向虚拟卷104的写入请求时，从容量池107确保区域，使之与写入请求中所示的地址相关联。写入数据本身被保存在容量池中。在本实施例中，所谓在虚拟卷104中保存数据，是指作为虚拟卷104的数据在存储系统103内的缓存中保存数据，或者在与虚拟卷104对应的容量池107中保存数据。另外，有时将物理存储设备称为存储设备。
存储系统103根据多个物理存储设备的物理存储区域生成池卷(Pool Volume)108。容量池107包括一个以上的池卷108。池卷108中包含页面(Page)109，该页面109是作为对虚拟卷104分配容量的单位的物理存储区域。页面109的容量例如为数KB～数十MB。
当虚拟卷104内的虚拟存储区域发生数据的写入时，存储系统103对该虚拟存储区域分配池卷108内的页面109。即，对于虚拟卷104的未使用区域，没有分配页面109。
存储系统103定期地生成生产卷即虚拟卷104的快照。快照的数据也保持在池卷108中。
在图3中，虚拟卷104包含数据A2和数据B1，基础快照SS(t0)包含数据A0和数据B0。
另外，快照SS(t2)包含数据A2和数据B0，快照SS(t3)包含数据A2和数据B1。
这里，虚拟卷104的数据A2和快照SS(t3)的数据A2是被分配了池卷108中的同一页面的状态。像这样，在池卷108或多个快照中，对同一个数据分配同一个页面，所以不会由于数据的重复而消耗池卷108的容量。
换言之，存储系统103在生成快照后，在因写入请求而发生了虚拟卷104的数据更新的情况下，对更新目的地的虚拟存储区域分配新的页面，由此，能够在保护快照的数据的同时，实现虚拟卷104的数据更新。并且，如果已将快照存根化，则将仅被该快照使用的页面释放。
图4是存储系统103的结构图。
存储系统103具有1个或多个控制器409和1个或多个物理存储设备408。作为物理存储设备408，能够使用SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等任意的设备。
控制器409包括前端IF402、外部传输用IF403、管理IF404、处理器405、存储器(memory，内存)406和后端IF407，它们通过总线410连接。
前端IF402是经由网络111与主计算机101连接的接口。
外部传输用IF403是经由网络300与云200连接的接口。
管理IF404是经由网络401与管理用计算机400连接的接口。
后端IF407是与存储系统103内的物理存储设备408连接的接口。
处理器405通过执行存储在存储器406中的程序来实现各种功能。例如，处理器405向主计算机101提供虚拟卷。另外，处理器405对虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，使物理存储设备408保持多个快照中作为基准的基础快照，将表示基础快照与该基础快照以后生成的快照之间的差异的差异数据发送并保持到作为其他存储系统的云200上。
图5是存储器406中存储的数据的说明图。
存储器406例如由1个以上的存储设备构成，具有存储控制信息的控制信息部520，存储程序的程序部530，和作为对数据进行缓存的高速缓冲存储器之一例的缓存部540。另外，有时将缓存部540称为缓存或高速缓冲存储器。
在存储器406的控制信息部520中保存有计划任务信息表500、池表501、虚拟卷映射表502、快照映射表503、快照对(snapshot pair)管理表504和差异位图(differentialbitmap)505。
计划任务信息表500是保持备份的计划任务设定信息(快照的取得周期、保护期间)的表。
池表501是保持从池内的页面指向虚拟卷或快照的逻辑地址的指针信息的地址映射表。
虚拟卷映射表502是保持从虚拟卷的逻辑地址指向池内页面的指针信息的地址映射表。
快照映射表503是保持从快照的逻辑地址指向池内页面或云对象(cloud object)的指针信息的地址映射表。
快照对管理表504是对每个卷管理1个以上的快照对(snapshot pair)的表。
差异位图(differential bitmap)505是对每个快照管理其与前一世代的快照的差异位置的位图表(bitmap table)。
在存储器406的程序部530中保存有备份计划任务程序506、快照取得程序507、快照恢复程序508、差异取得程序509、差异数据上传程序510、差异数据下载程序511和快照删除程序512。
备份计划任务程序506是基于计划任务设定信息执行备份处理和快照删除处理的程序。
快照取得程序507是用于取得快照的程序。
快照恢复程序508是执行数据从快照到生产卷的还原(恢复，restore)的程序。
差异取得程序509是取得与前一世代的快照之间的差异位置的程序。
差异数据上传程序510是从存储装置向云对象存储器上传差异数据组的程序。
差异数据下载程序511是从云对象存储器向存储装置下载差异数据组的程序。
快照删除程序512是用于删除快照的程序。
图6是备份计划任务的设定画面的说明图。设定画面中的卷ID601是用于确定要设定备份计划任务的虚拟卷的识别信息。
初次快照取得时刻602是针对作为对象的虚拟卷指定最初取得快照的时刻的输入栏。
取得周期603是指定取得快照的周期的输入栏。
保护期间604是指定快照的保护期间的输入栏。
云备份指定栏605是指定是否向云存储传输差异数据的输入栏。如果将云备份指定栏605指定为“启用”，则能够将在基础快照之后生成的快照与该快照的前一个生成的快照之间的差异传输到云端保持。如果云备份指定栏605被指定为“禁用”，则所有快照被保持在存储系统103中。
在将云备份指定栏605指定为“启用”的情况下，能够对装置内快照保持数指定栏606和基础快照创建阈值指定栏607进行输入。
装置内快照保持数指定栏606是用于指定除基础快照以外在存储系统103中保持多少快照的输入栏，在快照超过指定的数量的情况下，从旧的快照起向云端传输。
基础快照创建阈值指定栏607是指定更新基础快照的条件的输入栏，在与基础快照之间的差异数据的总和超过该阈值的情况下，进行基础快照的更新。
另外，即使云备份是“启用”的，取决于取得周期和保护期间，也存在尚未达到装置内快照保持数但却已经过了保护期间，快照在装置内被删除的情形，即云备份不工作的情形。
例如，如果取得周期为120分钟、保护期间为24小时，则能够不进行云备份而基于12个装置内快照进行工作。
另外，取决于基础快照创建阈值，存在尽管未达到装置内快照保持数，但由于基础快照更新而导致旧的快照从装置内被删除的情形。
图7是恢复执行画面的说明图。恢复的执行画面中的卷ID701是用于确定要恢复的虚拟卷的识别信息。
选择栏702是用于指定要恢复成列表显示的快照中的哪个快照的状态的复选框。
快照ID703是快照的识别信息，取得时刻704表示该快照的取得时刻。
属性705表示该快照的属性，能够取“基础”、“云”、“通常”等值。如果属性705是“基础”，则该快照是基础快照。如果属性705是“云”，则该快照已经被传输到云端。如果属性705是“通常”，则该快照没有被传输到云端，本地部署中存在全部的数据。
图8是计划任务信息表500的具体例。计划任务信息表500是对各虚拟卷管理备份计划任务的表，具有卷ID800、初次快照取得时刻801、取得周期802、保护期间803、云备份804、装置内快照保持数805和基础快照创建阈值806等项目。这些项目保持的是通过图6所示的设定画面输入的值。
图9是池表501的具体例。池表501具有页面编号900、池卷ID901、开始地址902、状态903、分配目的地虚拟卷ID/快照ID904、分配目的地地址905等项目。
其中，状态903表示是已分配(Allocated)还是未分配(Free)。在已分配的情况下，通过分配目的地虚拟卷ID/快照ID904和分配目的地地址905，来确定分配目的地。另外，分配目的地有的情况下是虚拟卷，有的情况下是快照。
图10是虚拟卷映射表502的具体例。虚拟卷映射表502具有虚拟卷ID1000、开始地址1001、状态1002、参照目的地地址1003等项目。
状态1002表示是已分配(Allocated)还是未分配(Free)。
参照目的地地址1003在状态1002为已分配的情况下，通过池页面编号来确定。
图11是快照映射表503的具体例。快照映射表503具有快照ID1100、开始地址1101、状态1102和参照目的地地址1103等项目。
状态1102表示是已分配(Allocated)还是未分配(Free)。
参照目的地地址1103在状态1102为已分配的情况下，通过池页面编号或云对象来确定。
图12是快照对管理表504的具体例。快照对管理表504具有卷ID1200、快照ID1201、快照取得时刻1202和属性1203等项目。
图12所示的状态是，对于卷ID为“0”的虚拟卷，取得了时刻“t0”～时刻“t5”的快照。
在时刻“t0”取得的快照ID“0”的属性是“基础”。
在时刻“t1”取得的快照ID“1”的属性是“云”。
在时刻“t2”取得的快照ID“2”的属性是“云”。
在时刻“t3”取得的快照ID“3”的属性是“云”。
在时刻“t4”取得的快照ID“4”的属性是“通常”。
在时刻“t5”取得的快照ID“5”的属性是“通常”。
图13是差异位图505的具体例。差异位图505具有快照ID1300、开始地址1301和差异位1302等项目。
差异位1302用“1”表示与前一个取得的快照之间存在差异，用“0”表示与前一个取得的快照之间不存在差异。
图14是表示备份计划任务程序的处理流程的流程图。备份计划任务程序506首先参照计划任务信息表500(步骤1400)，判断当前时刻是否超过快照取得时刻(步骤1401)。
如果当前时刻超过快照取得时刻(步骤1401：是)，则开始快照取得处理(步骤1402)。在快照取得处理之后，或者在当前时刻未超过快照取得时刻的情况下(步骤1401：否)，备份计划任务程序506判断云备份是否为“启用”(步骤1403)。
如果云备份为“启用”(步骤1403：是)，则开始进行基础快照更新处理(步骤1404)。在基础快照更新处理之后，备份计划任务程序506判断装置内的快照数是否超过装置内保持快照数(步骤1405)。
如果装置内的快照数超过装置内保持快照数(步骤1405：是)，则备份计划任务程序506判断是否已将超出份的快照全部上传完成(步骤1406)。
如果超出份的快照未全部上传完成(步骤1406：否)，则开始差异数据上传处理(步骤1407)。在步骤1407之后，返回步骤1406。
在云备份为“禁用”的情况下(步骤1403：否)、装置内的快照数为装置内保持快照数以下的情况下(步骤1405：否)、超出份的快照已全部上传完成的情况下(步骤1406：是)，转移到步骤1408。
在步骤1408中，备份计划任务程序506参照快照对管理表504。然后，判断是否存在比基础快照旧或者超过保护期间(当前时刻-取得时间≥保护期间)的快照(步骤1409)。如果判断的结果是没有符合的快照(步骤1409：否)，则结束处理。另一方面，如果存在符合的快照(步骤1409：是)，则执行快照删除处理(步骤1410)，返回到步骤1408。
图15是表示快照取得处理的处理流程的流程图。快照取得程序507在快照取得处理开始时，判断指定卷中是否存在缓存脏数据(步骤1500)。
如果指定卷中存在缓存脏数据(步骤1500：是)，则快照取得程序507分配页面并更新池表(步骤1501)，使指定卷的缓存脏数据离台(destage)(步骤1502)，并更新虚拟卷映射表(步骤1503)。
在步骤1503之后，或者在指定卷中没有缓存脏数据的情况下(步骤1500：否)，快照取得程序507将对象卷的虚拟卷映射表502复制到快照映射表503中(步骤1504)。之后，更新快照对管理表504(步骤1505)，结束处理。
图16是表示基础快照更新处理的细节的流程图。备份计划任务程序506在开始基础快照更新处理时，判断前一个取得的快照是否是初次的快照(步骤1601)。
在前一个取得的快照不是初次的快照的情况下(步骤1601：否)，快照取得程序507将差异量总和初始化为零(步骤1602)。
在步骤1602之后，快照取得程序507判断是否已对比最新的基础快照新的全部快照完成了差异取得处理(步骤1603)。如果已对比最新的基础快照新的全部快照完成了差异取得处理(步骤1603：是)，则直接结束处理。另一方面，如果剩余有未处理的快照(步骤1603：否)，则执行差异取得处理(步骤1604)，将差异量加到差异量总和中(步骤1605)。在步骤1605之后，返回到步骤1603。
在步骤1605之后，备份计划任务程序506判断差异量总和是否为基础快照创建阈值以上(步骤1606)。在判断的结果是差异量总和小于基础快照创建阈值的情况下(步骤1606：否)，返回到步骤S1603。
在差异量总和为基础快照创建阈值以上的情况下(步骤1606：是)，或者在前一个取得的快照为初次的快照的情况下(步骤1601：是)，备份计划任务程序506更新快照对管理表504来设定基础快照(步骤1607)，结束处理。
图17是表示差异取得处理的细节的流程图。当差异取得处理开始时，差异取得程序509使用快照映射表503，比较对象快照与前一世代的快照的同一逻辑地址的参照目的地地址(步骤1700)。
如果比较的结果是参照目的地地址不同(步骤1701：是)，则差异取得程序509将差异位图505的对象逻辑地址的差异位更新为“1”(步骤1702)。
在步骤1702之后，或者在参照目的地地址相同的情况下(步骤1701：否)，差异取得程序509判断是否已对全部的逻辑地址完成了比较(步骤1703)。
如果剩余有未完成比较的逻辑地址(步骤1703：否)，则返回步骤1700。如果已对全部的逻辑地址完成了比较(步骤1703：是)，则差异取得程序509计算差异量(步骤1704)，结束处理。差异量使用差异位图中的差异位为1的数进行计算。
图18是表示差异数据上传处理的细节的流程图。当差异数据上传处理开始时，差异数据上传程序510确定作为上传对象的快照(步骤1800)。另外，如果存在多个上传对象的快照，则从旧的快照起确定上传对象。
在步骤1800之后，差异数据上传程序510将差异位为“1”的地址的全部数据读取到传输缓冲器(步骤1801)。然后，将传输缓冲器的数据上传到云端(步骤1802)，并将快照映射表503的参照目的地地址更新为上传目的地(步骤1803)，结束处理。由于将参照目的地地址更新为上传目的地，出现了被全部的快照都不再参照的数据，这样的数据成了不会在本地部署中使用的无效化的数据。这样的无效化的数据能够释放，通过释放能够节省本地部署的容量。
图19是表示快照删除处理的细节的流程图。当快照删除处理开始时，快照删除程序512更新快照对管理表504，删除作为删除对象的快照的条目(步骤1900)。
在步骤1900之后，快照取得程序507删除差异位图(步骤1901)，判断指定快照的属性是否是云(步骤1902)。
如果指定快照的属性是云(步骤1902：是)，则删除该快照的上传目的地对象(步骤1904)，结束处理。
如果指定快照的属性不是云(步骤S1902：否)，则快照删除程序512删除对应的快照映射表503(步骤S1903)，结束处理。
图20是表示快照恢复处理的处理流程的流程图。快照恢复程序508首先清除恢复目的地卷的缓存区域(步骤2000)。之后，参照快照对管理表504，判断恢复源快照的属性是否是云(步骤2001)。
如果恢复源快照的属性不是云(步骤2001：否)，则进行写回处理，将恢复源快照的映射表复制到恢复目的地卷的映射表(步骤2007)，结束处理。
如果恢复源快照的属性是云(步骤2001：是)，则快照恢复程序508对基础快照执行快照恢复处理(步骤2002)。在对基础快照执行步骤2000和步骤2001时，因为步骤2001的判断结果为“否”，所以会进行步骤2007并结束。
在结束了基础快照的恢复处理(步骤2002)之后，快照恢复程序508参照快照对管理表504，确定比上次的恢复新一个世代的云属性快照(步骤2003)。
快照恢复程序508对所确定的云属性快照执行差异数据下载处理(步骤2004)，判断上次下载完成的云属性快照是否是本次的恢复对象(步骤2005)。
在上次下载完成的云属性快照不是本次的恢复对象的情况下(步骤2005：否)，即，在未到达本次应恢复的快照的情况下，返回到步骤2003，确定下一世代的云属性快照。
在上次下载完成的云属性快照是本次的恢复对象的情况下(步骤2005：是)，即，在到达了本次应恢复的快照的情况下，快照恢复程序508仅将恢复用临时映射表中参照目的地地址有效的条目复制并反映到恢复目的地卷的映射表(步骤2006)，结束快照恢复存储处理。
图21是表示差异数据下载处理的细节的流程图。当差异数据下载处理开始时，差异数据下载程序511根据快照映射表503确定作为对象的云属性快照(步骤2100)。然后，向云端请求下载，并在接收缓冲器中接收差异数据(步骤2101)。
在步骤2101之后，差异数据下载程序511参照对象快照的差异位图，判断是否存在未处理且位有效(差异位为“1”)的地址(步骤2102)。
如果存在未处理且差异位为“1”的地址(步骤2102：是)，则差异数据下载程序511将接收缓冲器的数据分割成页面单位，并使之离台(步骤2103)。之后，差异数据下载程序511通过更新恢复用临时映射表，来将差异位为“1”的逻辑地址更新为离台目的地地址(步骤2104)，返回到步骤2102。
如果不存在未处理且差异位为“1”的地址(步骤2102：否)，则结束处理。
(实施例2)
在实施例1中，说明了由本地部署的存储系统取得保持在云端的多个差异数据，在本地部署中按照时间顺序应用该多个差异数据来进行恢复(restore)的结构。本实施例2要说明的结构是，云端的存储系统将多个差异数据合并(merge)而生成差异合并数据(differential merge data)，本地部署的存储系统取得差异合并数据并加以应用。
图22是实施例2的计算机系统的结构图。
本实施例的计算机系统与实施例1的不同点在于，具有由虚拟存储应用构成的恢复卷202。
在本实施例中，云200的对象存储器(object storage)201所保存的多个差异数据在恢复卷202上被合并，将合并得到的差异合并数据发送到本地部署的存储系统103。
其他的结构和动作与实施例1相同，故对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
图23是实施例2的恢复的说明图。时刻(t10)到时刻(t13)的处理与实施例1相同，所以省略说明。
在实施例2的时刻(t14)，在云端进行合并处理来将对象(object)合并。其结果是，云端的恢复卷中包含数据A2和数据B1。
在时刻(t15)，本地部署的存储系统接收通过合并而得到的差异合并数据的差异传输，并将其反映到生产卷中。其结果是，生产卷中包含数据A2和数据B1。
这样，通过在将本地部署保持的基础快照写回之后，应用在云端合并得到的差异合并数据，能够进行生产卷的恢复。
与实施例1的图2相比，由于数据A1到数据A2的变更在云端被反映后发送到本地部署，所以不会从云端向本地部署发送数据A1，相应地能够抑制传输量。
图24是表示实施例2的差异数据上传处理的细节的流程图。当差异数据上传处理开始时，差异数据上传程序510确定作为上传对象的快照(步骤2400)。另外，如果存在多个上传对象的快照，则从旧的快照起确定上传对象。
在步骤2400之后，差异数据上传程序510将差异位为“1”的地址的全部数据读取到传输缓冲器(步骤2401)。然后，将传输缓冲器的数据上传到云端(步骤2402)，并将对象快照的差异位图505上传到云端(步骤2403)。这是因为，在云端进行差异数据的合并时其是必要的。之后，差异数据上传程序510将快照映射表503的参照目的地地址更新为上传目的地(步骤2404)，结束处理。
图25是表示实施例2的快照恢复处理的处理流程的流程图。在图25中，代替图20所示的步骤2003～步骤2005，进行步骤2500的差异合并数据下载处理。其他处理与图20相同。
具体而言，步骤2500～步骤2501对应于步骤2000～步骤2001，步骤2505对应于步骤2007，步骤2504对应于步骤2006。
图26是表示差异合并数据下载处理的细节的流程图。当差异合并数据下载处理开始时，差异数据下载程序511从快照映射表503确定作为对象的云属性快照(步骤2600)，向云端请求下载(步骤2601)。在云端，执行后述的差异数据合并处理，并将差异合并数据发送给本地部署。
差异数据下载程序511将差异合并数据接收到接收缓冲器中(步骤2602)，合并差异位图(步骤2603)。在合并差异位图时，对恢复所需的差异位图组进行位(bit)的或运算。
在步骤2603之后，差异数据下载程序511参照对象快照的差异位图，判断是否存在未处理且位有效(差异位为“1”)的地址(步骤2604)。
如果存在未处理且差异位为“1”的地址(步骤2604：是)，则差异数据下载程序511将接收缓冲器的数据分割成页面单位，并使之离台(步骤2605)。之后，差异数据下载程序511通过更新恢复用临时映射表，来将差异位为“1”的逻辑地址更新为离台目的地地址(步骤2606)，返回到步骤2604。
如果不存在未处理且差异位为“1”的地址(步骤2604：否)，则结束处理。
图27是表示云端的差异数据合并处理的细节的流程图。云端的虚拟存储系统从本地部署接收下载请求(步骤2700)，生成恢复用的卷(步骤2701)。
在步骤2701之后，虚拟存储系统对于恢复所需的差异数据对象组，按照从旧到新的顺序选择差异数据对象(differential data object)(步骤2702)。虚拟存储系统参照差异位图，将差异位为“1”的地址的差异数据传输到恢复卷的同一地址(步骤2703)，更新恢复卷的映射表(步骤2704)。
在步骤2704之后，虚拟存储系统判断当前的差异数据对象是否是作为恢复对象的差异数据对象(differential data object)，即，是否到达本次应恢复的快照(步骤2705)。
在不是恢复对象的差异数据对象的情况下(步骤2705：否)，返回步骤2702。
在是恢复对象的差异数据对象的情况下(步骤2705：是)，虚拟存储系统参照恢复卷的映射表，将参照目的地地址有效的数据读取到传输用缓冲器(步骤2706)。然后，将读取到传输用缓冲器的数据作为差异合并数据进行传输(步骤2707)，结束处理。
接着说明系统结构的变形例。
图28是变形例的存储系统103的结构图。图28所示的结构与图4的不同之处在于，设置了智能NIC(Network Interface Controller：网络接口控制器)411来代替外部传输用IF403。
智能NIC411在其内部具有端口412、处理器413和存储器(memory，内存)414。
如图29所示，存储器414存储差异取得程序2900、差异数据上传程序2901和差异数据下载程序2902。
处理器413通过执行这些程序来进行差异数据的通信处理。因此，处理器405不需要进行差异数据的通信处理，只要处理虚拟卷的读写即可。
其他结构和动作与图4相同，故对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
如上述那样，本发明公开的存储系统103是一种经由网络与作为其他存储系统的云200连接的存储系统，其包括：存储器406(或414)；执行存储在上述存储器中的程序的处理器405(或者413)；和作为存储设备的物理存储设备408，通过执行上述程序，上述处理器提供虚拟卷104，并对上述虚拟卷104在不同的时刻生成多个快照，将上述多个快照中的作为基准的快照即基础快照保持在上述存储设备中，将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照(即，前一个生成的快照)之间的差异的差异数据发送到上述其他存储系统中保持。
通过这样的配置和动作，存储系统103能够削减存储系统间的数据传输量。
另外，上述处理器在进行上述虚拟卷的恢复的情况下，进行将上述基础快照写回上述虚拟卷，之后使从上述其他存储系统取得的上述差异数据反映到上述虚拟卷的处理。
因此，在恢复时也仅传输差异数据即可，能够削减传输量。
另外，上述处理器使上述存储设备保持传输到上述其他存储系统的最新的快照，并使在上述基础快照与上述最新的快照之间生成的其他快照的数据无效化。
因此，能够抑制本地部署的容量。
另外，上述处理器在满足规定的条件的情况下更新上述基础快照。
因此，能够抑制因差异数据累积引起的本地部署的数据量的增大。
另外，如实施例1所公开的那样，上述处理器能够按照时间顺序应用与上述不同的时刻生成的多个快照对应的多个差异数据，来进行上述恢复。
另外，如实施例2所公开的那样，上述处理器能够从上述其他存储系统接收差异合并数据，使上述差异合并数据反映到已写回上述基础快照的上述虚拟卷，来进行上述恢复，其中，该差异合并数据是由与上述不同的时刻生成的多个快照对应的多个差异数据合并得到的。
另外，如变形例公开的那样，作为上述处理器，可以包括用于处理对上述虚拟卷的读写的第一处理器，和进行与上述差异数据的通信相关的处理的第二处理器，来分散处理器的负荷。
此外，本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的示例，并不限定于必须包括所说明的全部结构。对其既可以进行结构的删除，也能够进行结构的置换、追加。
附图标记说明
100：本地部署，101：主计算机，102：应用程序，103：存储系统，104：虚拟卷，107：容量池，108：池卷，109：页面，111：网络，120：取得周期，200：云，201：对象存储器，202：恢复卷，300：网络，400：管理用计算机，401：网络，405：处理器，406：存储器，408：物理存储设备，409：控制器，410：总线，412：端口，413：处理器，414：存储器，500：计划任务信息表，501：池表，502：虚拟卷映射表，503：快照映射表，504：快照对管理表，505：差异位图，506：备份计划任务程序，507：快照取得程序，508：快照恢复程序，509：差异取得程序，510：差异数据上传程序，511：差异数据下载程序，520：控制信息部，530：程序部，540：缓存部，602：初次快照取得时刻，603：取得周期，604：保护期间，2900：差异取得程序，2901：差异数据上传程序，2902：差异数据下载程序。

Claims (11)

1.一种存储系统，经由网络与其他存储系统连接，其特征在于，包括：
存储器；执行存储在所述存储器中的程序的处理器；和存储设备，
通过执行所述程序，所述处理器：
提供虚拟卷，
对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，
使所述存储设备保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照，
将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照之间的差异的差异数据发送到所述其他存储系统，由所述其他存储系统保持。
2.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：
所述处理器在进行所述虚拟卷的恢复的情况下，在将所述基础快照写回所述虚拟卷之后，进行使从所述其他存储系统取得的所述差异数据反映到所述虚拟卷的处理。
3.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：
所述处理器使所述存储设备保持已传输到所述其他存储系统的最新的快照，并使在所述基础快照与所述最新的快照之间生成的其他快照的数据无效化。
4.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：
所述处理器在满足规定的条件的情况下更新所述基础快照。
5.如权利要求2所述的存储系统，其特征在于：
所述处理器按照时间顺序应用与在所述不同的时刻生成的多个快照对应的多个差异数据，来进行所述恢复。
6.如权利要求2所述的存储系统，其特征在于：
所述处理器从所述其他存储系统接收差异合并数据，使所述差异合并数据反映到已写回所述基础快照的所述虚拟卷，来进行所述恢复，
其中，所述差异合并数据是将与在所述不同的时刻生成的多个快照对应的多个差异数据合并得到的。
7.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：
作为所述处理器，包括用于处理对所述虚拟卷的读写的第一处理器，和进行与所述差异数据的通信相关的处理的第二处理器。
8.一种计算机系统，其特征在于，包括：
第一存储系统；和
经由网络与所述第一存储系统连接的第二存储系统，
其中，所述第一存储系统：
提供虚拟卷，
对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照，
保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照，
将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照之间的差异的差异数据发送到所述第二存储系统，由所述第二存储系统保持。
9.如权利要求8所述的计算机系统，其特征在于：
所述第二存储系统保持与多个快照对应的多个差异数据，在进行所述虚拟卷的恢复的情况下，将所述多个差异数据发送到所述第一存储系统，
所述第一存储系统在将所述基础快照写回所述虚拟卷之后，按照时间顺序应用从所述第二存储系统接收到的多个差异数据，来进行所述恢复。
10.如权利要求8所述的计算机系统，其特征在于：
所述第二存储系统保持与多个快照对应的多个差异数据，在进行所述虚拟卷的恢复的情况下，将由所述多个差异数据合并得到的差异合并数据发送到所述第一存储系统，
所述第一存储系统在将所述基础快照写回所述虚拟卷之后反映所述差异合并数据，来进行所述恢复。
11.一种经由网络与第二存储系统连接的第一存储系统的控制方法，其特征在于，包括：
提供虚拟卷的步骤；
对所述虚拟卷在不同的时刻生成多个快照的步骤；
使所述第一存储系统保持所述多个快照中作为基准的快照即基础快照的步骤；和
将表示在所述基础快照之后生成的快照与紧临该快照前生成的快照之间的差异的差异数据发送到所述第二存储系统，由所述第二存储系统保持的步骤。
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