CN116010164A - 一种备份数据的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种备份数据的方法，应用于存储系统中，所述存储系统包括第一存储设备、第二存储设备。第一存储设备中构建有第一LUN，第二存储设备中构建有第二LUN，所述第一LUN和第二LUN设置为双活关系。该方法包括在对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO。接收所述第二存储设备根据所述第一LUN的IO数据状态记录以及所述第二存储设备中存储的所述第二LUN的IO数据状态记录得到的数据一致性点的信息。根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照。

Description

一种备份数据的方法、装置和系统
本申请是分案申请，原申请的申请号是201880100576.1，原申请日是2018年12月29日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及存储技术领域，尤其涉及到一种备份数据的方法、装置和系统。
背景技术
双活LUN是物理上独立的两套存储中LUN，通过配置双活关系，将两个独立的LUN关联成一个逻辑LUN，且两个物理LUN的标识(WWN)相同。业务主机在使用双活LUN时，只需要识别LUN标识(WWN)，只需要向该LUN标识(WWN)读/写数据，LUN的驱动层会将读/写请求按照一定的负载均衡策略分发到两个物理LUN中。
为了在一端存储故障时还能让备份继续进行，备份管理员会在两套存储中分别配置备份策略。由于两套存储中的数据是完全相同的，备份数据会产生极大冗余。
发明内容
本申请提出了一种备份数据的方法，应用于存储系统中，所述存储系统包括第一存储设备、第二存储设备和备份存储设备，所述第一存储设备中构建有第一逻辑单元LUN，所述第二存储设备中构建有第二逻辑单元LUN，所述第一LUN和所述第二LUN设置为双活关系。所述的方法包括：当所述第一存储设备发起对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO。接收所述第二存储设备根据所述第一LUN的IO数据状态记录以及所述第二存储设备中存储的所述第二LUN的IO数据状态记录得到的数据一致性点的信息。根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照，并提供本次快照与上次快照之间的差异数据，所述差异数据被写入到所述备份存储设备中为本次备份创建的备份映像中。
本申请提出了一种备份数据的方法，应用于存储系统中，所述存储系统包括第一存储设备、第二存储设备和备份存储设备，所述第一存储设备中构建有第一LUN，所述第二存储设备中构建有第二LUN，所述第一LUN和所述第二LUN设置为双活关系。所述的方法包括：
当所述第一存储设备发起对所述第一LUN备份时，悬挂主机IO，将此前所述第一存储设备中缓存的写IO写入硬盘中。所述第一存储设备悬挂主机IO的同时向所述第二存储设备发送通知消息，所述通知消息用于指示悬挂主机IO并创建快照。接收所述第二设备返回的快照标识，且此前所述第一存储设备中缓存的写IO下盘，所述第一存储设备对所述第一LUN创建快照，在所述备份存储设备中创建本次备份的备份映像，并将本次快照与上次快照之间的差异数据写入到所述备份映像中。
本申请还提供了存储系统，所述存储系统包括第一存储设备、第二存储设备和备份存储设备，其中，所述第一存储设备中构建有第一逻辑单元LUN，所述第二存储设备中构建有第二逻辑单元LUN，所述第一LUN和所述第二LUN设置为双活关系。其中，
所述第一存储设备，用于在发起对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO，接收所述第二存储设备返回的包括数据一致性点的信息的响应消息，根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照。
所述第一存储设备，还用于接收查询差异数据的请求，根据所述请求返回相应的差异数据，所述差异数据被写入到所述备份存储设备中为本次备份创建的备份映像中。所述第二存储设备，用于接受所述查询数据一致性点的请求消息，根据所述第一LUN的IO数据状态记录以及所述第二存储设备中存储的所述第二LUN的IO数据状态记录得到所述数据一致性点的信息，向所述第二存储设备返回所述响应消息。
所述备份存储设备，用于提供所述备份存储映像。
本申请的另外一方面，还提供了一种存储设备，所述存储设备中设置有至少一个LUN，所述至少一个LUN包括第一LUN，所述第一LUN与其他存储设备中的第二LUN设置为双活关系。其中，所述存储设备包括双端一致性快照装置，
所述双端一致性快照装置，用于在发起对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO，接收所述第二存储设备返回的包括数据一致性点的信息的响应消息，根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照。
所述第一LUN，用于接收查询差异数据的请求，根据所述请求返回相应的差异数据，所述差异数据被写入到所述备份存储设备中为本次备份创建的备份映像中。
本发明实施例还提供了一种存储设备，所述存储设备中包括网络接口2100、处理器2102、存储器2104、存储接口2106和存储阵列2108。上述的第一LUN是基于存储阵列2108而设置。其中，所述的网络接口2100，处理器2102、存储器2104以及存储接口2106之间通过总线连接，所述存储接口与所述存储阵列之间通信相连。其中，网络接口2102可以由一个或多个网络接口卡(Network Interface Card)来提供，用于接入网络。存储接口2108用于连接存储阵列2108。所述存储阵列2108，用于存储数据。所述存储阵列2108也可以由别的存储设备来代替。存储器2104中存储着一些程序指令，当这些指令被处理器2102执行时，用于实现所述存储设备上述的功能。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储上述提到的程序指令。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种数据备份系统组网示意图；
图2是本发明实施例提供的另外一种数据备份系统组网示意图；
图2-1是本发明实施例提供的一种存储设备示意图；
图3是本发明实施例提供的一种备份数据的方法流程示意图；
图3-1至图3-7是本发明实施例提供的一种数据变化过程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提出了一种数据备份系统，用于备份存储设备中的数据。如图1所示，该数据备份系统包括存储设备A、存储设备B以及备份存储设备，存储设备A和存储设备B在物理上相互独立。存储设备A中创建有逻辑单元LUN A，存储设备B中创建有LUN B，其中，LUN A和LUN B配置了双活关系。可以理解的是，实际组网中存储设备A和B中可以配置有更多的LUN，为便于描述，本发明实施例中以一个LUN为例来说明。为方便描述，存储设备A，在下面的设备及系统实施例中被称为第一存储设备，而存储设备B被称为第二存储设备，LUNA被称之为第一LUN，LUN被称为第二LUN，其中，
所述第一存储设备，用于在发起对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO，接收所述第二存储设备返回的包括数据一致性点的信息的响应消息，根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照。述第一存储设备，还用于接收查询差异数据的请求，根据所述请求返回相应的差异数据，所述差异数据被写入到所述备份存储设备中为本次备份创建的备份映像中。
所述第二存储设备，用于接受所述查询数据一致性点的请求消息，根据所述第一LUN的IO数据状态记录以及所述第二存储设备中存储的所述第二LUN的IO数据状态记录得到所述数据一致性点的信息，向所述第二存储设备返回所述响应消息。
所述备份存储设备，用于提供所述备份存储映像。
其中，所述第一存储设备中设置有至少一个LUN，所述至少一个LUN包括第一LUN，所述第一LUN与其他存储设备(第二存储设备)中的第二LUN设置为双活关系。其中，
所述第一存储设备还包括双端一致性快照装置，所述双端一致性快照装置，用于在发起对所述第一LUN备份时，向所述第二LUN所归属的第二存储设备发送查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息中包括所述第一LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第一LUN中下盘的IO，接收所述第二存储设备返回的包括数据一致性点的信息的响应消息，根据所述数据一致性点对所述第一LUN创建快照。
所述第一LUN，用于接收查询差异数据的请求，根据所述请求返回相应的差异数据，所述差异数据被写入到所述备份存储设备中为本次备份创建的备份映像中。
可选地，上述提到的IO数据状态记录包括从主机接收到IO的LUN的标识以及从主机接收到所述IO的序号。而所述双端一致性快照装置，还用于接收查询数据一致性点的请求消息，所述请求消息来自于所述第二LUN归属的第二存储设备，所述请求消息中包括所述第二LUN的IO数据状态记录，所述IO数据状态记录用于记录所述第二LUN中下盘的IO。
所述双端一致性快照装置，还用于根据所述存储设备存储的所述第一LUN的IO数据状态记录和所述第二LUN的IO数据状态记录确定主机写入所述第一LUN的IO中已经在所述第一存储设备下盘且已经在所述第二存储设备下盘的IO，以确定出的IO最新序号为第一数据一致性点。并，
根据所述第一LUN的IO数据状态记录和第二LUN的IO数据状态记录确定主机写入到所述第二LUN的IO中已经在所述第二存储设备下盘的IO且已经在所述第一存储设备下盘的IO，以确定出的IO最新序号为第二数据一致性点。其中，所述数据一致性点包括所述第一数据一致性点和所述第二数据一致性点。
可选地，如图2所示，当备份系统中没有网关时，所述的存储设备还包括双策略管理装置以及备份装置。其中，所述备份装置，用于接收备份策略创建请求，并将所述备份策略创建请求转发给所述双端策略管理装置，其中，所述备份策略创建请求用于创建备份策略。
所述双端策略管理装置，用于根据所述第一LUN与第二LUN之间的双活关系设置双端备份策略，所述双端备份策略包括对所述第一LUN适用的第一备份策略，以及对所述第二LUN适用的第二备份策略。其中，所述双端策略根据所述第一备份策略生成对所述第一LUN的备份任务。
可选地，所述双端策略管理装置，具体用于根据所述第一数据一致性点和所述第二数据一致性点确定本次快照包括的写IO的序号，创造快照卷，根据所述写IO的序号从所述第一LUN的IO数据状态记录以及所述第二LUN的IO数据状态记录中查找相应的数据，并将找到的数据写入快照卷。
参考图2-1，本发明实施例还提供了一种存储设备，所述存储设备中包括网络接口2100、处理器2102、存储器2104、存储接口2106和存储阵列2108。上述的第一LUN是基于存储阵列2108而设置。其中，所述的网络接口2100，处理器2102、存储器2104以及存储接口2106之间通过总线连接，所述存储接口与所述存储阵列之间通信相连。其中，网络接口2102可以由一个或多个网络接口卡(Network Interface Card)来提供，用于接入网络。存储接口2108用于连接存储阵列2108。所述存储阵列2108，用于存储数据。所述存储阵列2108也可以由别的存储设备来代替。存储器2104中存储着一些程序指令，当这些指令被处理器2102执行时，用于实现所述存储设备上述的功能。
参考图3所示，本发明实施例提供了一种备份数据的方法，应用于上述图1中的数据备份系统中。其中，存储设备A中的LUN A和存储设备B中的LUN B构成一对双活LUN。通常，备份管理员通过备份装置A或B中的一个创建备份策略，本实施例中以备份管理员通过备份装置A创建备份策略为例来说明。
步骤302：备份装置A接收到备份管理员发送的备份策略创建请求，将该备份策略创建请求转发给双端策略管理装置A，所述备份策略创建请求用于请求创建备份策略。其中，所述备份策略创建请求包括设备标识，需要备份的备份对象的标识，备份存储设备信息以及备份策略。
具体到本步骤中，由于收到备份策略创建请求的是备份装置A，因此，所述设备标识包括存储设备A的IP地址以及端口号。所述需要备份的备份对象为LUN A，所以，所述需要备份的备份对象的标识信息为LUN A的ID。所述备份存储设备信息包括备份存储设备的IP地址、端口号，以及备份数据所存储的路径。所述备份策略可以是指触发备份的周期，比如，每小时备份一次，也可以是其他的策略，可以依据实际需要设置。。
对端则是存储设备B对端的标识包括对端的IP地址以及对端的监听端口的端口号。
步骤304：双端策略管理装置A根据接收到的备份策略创建请求设置双端备份策略，并保存在本地。
其中，双端策略管理装置A发现LUN A配置有双活关系，且与其配对的是LUN B，所以双端策略管理装置A设置双端备份策略，该双端备份策略包括对所述LUN A需要执行的策略信息(为便于描述，下述称为第一备份策略)和对所述LUN B需要执行的策略信息(为便于描述，下述称为第二备份策略)。
其中，第一备份策略包括：存储设备A的标识，LUN A的标识(ID)，备份存储设备的标识及备份路径(/backup/)，对所述LUN A执行备份的时间(如：1点，3点，5点，7点，9点，11点…，该时间可以根据管理员的不同设置，灵活配置，此处只是举例其中一种情况。第二备份策略包括：存储设备B的标识，LUN B的标识，备份存储设备的标识及备份路径(/backup/)，对端执行备份的时间(如：2点，4点，6点，8点，10点，12点…)。本发明实施例中用的是全球名称(World Wide Name，WWN)作为LUN B和LUN A的ID。LUN A和LUN B设置的是双活关系，两者的WWN是一样的。
可选地，在步骤304之后，双端策略管理装置A可以向备份装置A返回响应消息，表明备份策略已经设置完成。
步骤306：双端策略管理装置A与双端策略管理装置B创建通信通道，并建立心跳机制。
所述双端策略管理装置A向双端策略管理装置B发送心跳，在规定的时间(如：2分钟)未接到双端策略管理装置B的心跳，就认为存储设备B存在故障。
步骤308：双端策略管理装置A通过上述通信通道将上述的第一备份策略和第二备份策略发送给双端策略管理装置B。
步骤310：双端策略管理装置B从双端策略管理装置A接收所述备份策略并保存在本地。
双端策略管理装置B接收到所述第一备份策略和第二备份策略，根据其中备份装置的标识可以明确本端的备份策略为第二备份策略，而对端的备份策略为第一备份策略。
步骤312：双端策略管理装置A调度备份策略，生成备份任务，并向备份装置A发送创建备份的请求。所述创建备份的请求中包括所述备份任务的标识(ID)。
本发明实施例中，以双端策略管理装置A调用所述第一备份策略为例。当第二备份策略中的条件满足时，比如到了2点，也可以是双端策略管理装置B调用本端的备份策略，向备份装置B发送创建备份的请求。
步骤314：备份装置A接收到创建备份的请求之后，向双端一致性快照装置A发送创建一致性快照的请求消息。所述创建一致性快照的请求消息中包括LUN A的ID。
步骤316：双端一致性快照装置A与双端一致性快照装置B建立一条通信通道，用于通信时相互发送消息。
本步骤中，双端一致性快照装置A可以根据双活关系找到LUN B所在的双端一致性快照装置B，并与之建立通信通道。可选地，本步骤中也可以复用上述步骤306中建立的通信通道来发送消息。
步骤318：双端备份策略管理装置A获取LUN A的数据的IO数据状态记录，将IO数据状态记录发送到双端一致性快照装置B。
IO数据状态记录主要用于描述写入LUN A的数据，所述IO数据状态记录包括：接收到主机IO的序列号以及发起端标识。
步骤320：双端一致性快照装置B获取LUN B的数据的IO数据状态记录，根据接收到的LUN A的数据的IO数据状态记录以及LUN B的数据的IO数据状态记录，找到数据一致性点，并生成数据一致性点信息，根据数据一致性点创建快照，生成差异跟踪信息。
步骤322：双端一致性快照装置B将所述数据一致性点信息及LUN B的快照ID返回给双端一致性快照装置A。
步骤324：双端一致性快照装置A接收到双端一致性快照装置B返回的数据一致性点信息后，根据数据一致性点信息创建本端LUN A的快照，并生成差异跟踪信息。
步骤326：LUN A将LUN A的快照ID及接收到的所述LUN B的快照ID返回给备份装置A。
步骤328：备份装置A生成此次备份的备份映像ID，向双端策略管理装置A发送本次备份任务的信息，所述本次备份任务的信息包括：LUN A的LUN ID、LUN A的快照ID、本次备份的备份任务ID、本次备份的备份映像ID。
步骤330：双端策略管理装置A将接收到的LUN A的LUN ID、LUN A的快照ID、备份任务ID，备份映像ID存储在存储设备A中。
可以理解的是，由于本次备份是由存储设备A侧发起的，双端策略管理装置A可以将上述的信息归为LUN A的备份任务信息。
步骤332：备份装置A将备份任务信息及LUN B的快照信息发送到双端策略管理装置B。
步骤334：双端策略管理装置B将存储B中LUN B的LUN ID、LUN B的快照ID、备份任务ID，备份映像ID及其他任务信息存放在LUN A的备份任务信息里。
由于针对的是同一个备份任务，在备份存储设备上的备份映像也是同一个，因此，上述两端保存的备份任务ID是一样的，两端保存的备份映像ID也是一样的。
可以理解的是，由于本次备份是由存储设备A侧发起的，因此，这些任务信息被记录为LUN A的任务信息这一类别。如果是由存储设备B侧发起的备份，那么，双端策略管理装置B将该任务信息是记录为LUN B的备份任务信息这一类别。
步骤336：备份装置A向双端一致性快照装置A发送请求消息，请求获取差异信息。
步骤338：双端一致性快照装置A确定差异信息，并将确定出的差异信息返回给备份装置A。
如果是第一次创建快照，双端一致性快照装置A返回全量的位图信息，如果不是第一次创建快照，双端一致性快照装置A根据备份模块传入的父快照信息找到父快照对应的位图信息，并且根据备份模块传入的本次快照信息找到本次快照对应的位图信息，进行比较，生成差量位图信息，该差量位图信息即所述的差异信息。
步骤340：备份装置A从LUN A请求所述差异信息所指示的数据。
可以理解的是，这些数据是两次备份之间发生了变化的数据，为便于描述，下文称之为差异数据。可以通过本次快照找到所述差异信息所指示的信息，具体的过程可以参考通常的快照增量备份技术，在此不再赘述。
步骤342：LUN A返回所述差异数据。
步骤344：备份装置A生成备份映像的存储路径并向该路径写入获得的差异数据，产生备份映像。
同理，当双端管理装置B调度备份策略，生成备份任务时，也会参考上述步骤312-344，在B端和A端都会为此次备份任务创建快照，并且根据两次相邻快照的数据获得差异数据进行备份。如果，上述步骤338中，双端一致性快照装置A返回的是全量的位图信息，也就是说是第一次备份，那么此次备份中，双端一致性快照装置B根据上次A端的全量备份时的快照和本次备份的快照比较得出差量位图信息。
以上面举例的备份策略而言，当存储设备A对LUN A的备份完之后，下次备份是由存储设备B对LUN B的备份，也就是说双端轮流进行备份。而且，采用本发明实施例的方案，每次备份都是基于对端在上次备份时的快照进行差异数据计算，因此，全量备份数据仅在备份存储设备中存储一次。备份存储设备中存储的备份映像准确地反映出每个小时LUN A和LUN B上的数据变化，也就是说备份的数据之间不存在重复，从而减少了存储的数据量。
另外，备份映像在备份存储中存放的路径可以是预设路径与双活LUN的WWN组成。其中，所述预设路径是上述第一备份策略中的/backup/，该存放路径具体为/backup/WWN。由于LUN A和LUN B的WWN是一样的，因此，对LUN A生成的备份映像以及对LUN B生成的备份映像被存储于同一路径下。形成如图1所示的备份映像1、备份映像2和备份映像3等等。
并且，本发明实施例中，如果存储设备A故障，导致LUN A无法再写入数据，那么，存储设备B还可以代替存储设备A在上一次备份的基础上继续进行下一次备份。正如前面所言，备份存储设备中存储的备份映像是增量备份，且备份映像之间没有数据的重复。为了更好地提高效率，可以在步骤342从LUN获取数据以及步骤344将数据写入到备份存储设备的过程中定期的(例如：每备份1G数据或每隔1分钟)将断点信息(备份任务ID，LUN A中数据已备份完成的偏移地址，备份映像ID等)保存到备份存储设备。以便于当存储设备A故障后，存储设备B可以接管存储设备A故障前在执行的备份任务，并实现断点续传。参考图4，实现断点续传的过程包括：
步骤402：双端策略管理装置B接管存储设备A故障前执行的备份任务，向备份装置B发送创建断点续传任务的请求。
本步骤中，双端策略管理装置B可以在步骤334中存储的LUN A的任务信息里找到存储设备A侧对LUN A的备份任务，将该备份任务的备份任务ID携带在所述创建断点续传任务的请求中。
步骤404：备份装置B向所述备份存储设备发送查询请求，用以查询断点信息，所述查询请求中包括所述备份任务ID。
步骤406：备份存储设备根据所述备份任务ID找到备份存储设备中的断点信息，将所述断点信息发送给备份装置B。其中，所述断点信息包括备份任务ID、LUN A中数据已备份完成的偏移地址，备份映像ID。
步骤408：备份装置B向双端一致性快照装置B发送请求消息，请求获取差异信息。
步骤410：双端一致性快照装置B确定差异信息，并将确定出的差异信息返回给备份装置B。
步骤412：备份装置B从LUN B请求所述差异信息所指示的数据。
步骤414：LUN B返回所述差异数据。
步骤416：备份装置B根据所述断点信息继续备份LUN A未完成的备份。
本步骤中，由于所述断点信息中有所述备份映像ID，LUN A中数据已备份完成的偏移地址，备份装置B可以找到需要备份的起始点，以及找到该将数据存储到哪个备份映像中。
步骤418：定期将断点信息保存至所述备份存储设备中。
下面结合图3-1到图3-7来具体说明本发明实施例中是如何找到数据一致性点的。
正如前面所说的，存储设备A上的LUN A和存储设备B上的LUN B是双活LUN。以主机将abcd四个字符写到LUN A和LUN B的过程来举例说明寻找数据一致性点的过程。
步骤3202：主机将字符‘a’写入存储设备A的LUNA中，将字符‘b’写入存储设备B的LUN B中。
可以理解的是，主机将字符‘a’包含在写IO请求中发送给存储设备A，同样将字符‘b’包含在写IO请求中送给存储设备B中。如图3-1所示，主机的写IO请求先到达存储设备A中的双端一致性快照装置A上，所述双端一致性快照装置A将主机下发的IO请求存放到主机IO队列中。同理，存储设备B中的双端一致性快照装置B将主机下发的IO请求存放到主机IO队列中。
值得注意的是，此时IO数据状态记录为空。
由于LUN A和LUN B是双活LUN，因此相互之间需要同步数据。
步骤3204：参考图3-2，双端一致性快照装置A将本端接收到的字符‘a’同步到对端的双端一致性快照装置，也就是双端一致性快照装置B中；双端一致性快照装置B将本端接收到的字符‘b’同步到对端的双端一致性快照装置，也就是双端一致性快照装置A中。为便于区分，双端一致性快照装置A为字符‘a’设定编号，并将该编号存在内存中，当字符‘a’永久化存储到磁盘，且，IO数据状态记录更新之后，将该编号从内存中删除，该编号包括发起端的标识号以及发起端接收IO请求的序号。此处为字符‘a’设定的编号可以是(A,1)，其中，A为发起端(A端)的标识，1则表明是从主机接收到的第一个IO请求。同理，为字符‘b’的编号为(B,1)，其中，B为发起端(B端)的标识，1则表明是从主机接收到的第一个IO请求。其中，发起端是指同步数据的发起端，也就是从主机侧直接接收数据的那一端。其中，字符‘b’的编号也是先存在内存中，当字符‘b’永久化存储到磁盘，且，IO数据状态记录更新之后，将该编号从内存中删除。
步骤3206：参考图3-3，双端一致性快照装置A和B分别将本端内部IO队列中的IO所携带的数据下盘。下盘之后更新IO数据状态记录。其中，双端一致性快照装置A中的IO数据状态记录包括[(B，1)]；双端一致性快照装置B中的IO数据状态记录包括[(A，1)]。
如果存储设备为存储阵列，写IO到达阵列之后，先被存入高速缓存cache里，而后再根据策略写入到硬盘中。其中，写入高速缓存的IO都会记录相应的IO日志。每条IO日志可以包括接收IO的序号、IO的偏移位置、IO的大小以及IO的数据。IO日志可以采用老化机制，也就是说写入超过一定时长的IO日志，会被删除。实际上，主机并不关心写在cache里的数据什么时候真的写入到硬盘中，因此，通常实现中将写IO记录在IO日志里，对主机而言就意味着数据已经下盘。所以，在本发明实施例中，下盘可以是指将数据存储到阵列中的cache里。
步骤3208：参考图3-4，主机将字符‘c’写入存储设备A的LUNA中，将字符‘d’写入存储设备B的LUN B中。
如步骤3202中所描述的，所述双端一致性快照装置A将主机下发的写IO请求存放到主机IO队列中。同理，双端一致性快照装置B将主机下发的IO请求存放到主机IO队列中。
步骤3210：参考图3-5，双端一致性快照装置A将本端接收到的字符‘c’同步到对端的双端一致性快照装置，也就是双端一致性快照装置B中；双端一致性快照装置B将本端接收到的字符‘d’同步到对端的双端一致性快照装置，也就是双端一致性快照装置A中。
为字符‘c’设定编号(A,2)，其中，A为发起端(A端)的标识，2则表明是从主机接收到的第二个IO请求。同理，为字符‘d’的编号为(B,2)，其中，B为发起端(B端)的标识，2则表明是从主机接收到的第二个IO请求。
可以理解的是，此时，字符‘c’和‘d’还没下盘，所以记录的IO数据状态的记录不更新。
步骤3212：双端策略管理装置A调用本端的备份策略，若此时执行备份的条件满足，则生成备份任务，并向备份装置A发送创建备份的请求。
备份装置A接收到创建备份的请求之后，向双端一致性快照装置A发送创建一致性快照的请求消息。
通过上述步骤316中建立的通信通道，双端一致性快照装置A向双端一致性快照装置B发送数据一致性点查询消息，所述查询消息中携带本端的IO数据状态记录中记录的本端已下盘的数据的信息。在本实施例中，将此时IO数据状态记录中记录的[(B，1)]发送给双端一致性快照装置B。
双端一致性快照装置B根据接收到的双端一致性快照装置A发送的IO数据状态记录在本端查找数据一致性点。具体的过程如下：
双端一致性快照装置B对于本端记录的IO数据状态记录和对端记录的IO数据状态记录中的信息按照发起端进行分类：
第一，查找以A端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：无；
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：[(A，1)]。
无法找到相同的点，这个结果表明，A端从主机接收到的数据还未在本地下盘，但是已经在对端(B端)下盘了，也就是说，无法找到两端均已下盘的数据。
第二，查找以B端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：[(B，1)]
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：无。
无法找到相同的点，这个结果表明，B端从主机接收到的数据还未在B端下盘，但是已经在A端下盘了，也就是说，无法找到两端均已下盘的数据。
具体创建快照的话，跟上一次快照之间就没有差异信息。
步骤3214：如图3-6所示，双端一致性快照装置A和B分别将本端主机IO队列中第一个写IO请求中的数据下盘。
也就是说，双端一致性快照装置A将字符‘a’写入磁盘，双端一致性快照装置B将字符‘b’写入磁盘。
数据下盘后，刷新本端的IO数据状态记录，其中：
双端一致性快照装置A中的IO数据状态记录包括[(B，1)，(A，1)]；双端一致性快照装置B中的IO数据状态记录包括[(A，1)，(B，1)]。
若此时存储设备A执行备份的条件满足，双端一致性快照装置A接收到存储设备A发送的创建一致性快照的请求消息后，向双端一致性快照装置B发送的数据一致性点查询消息中包括的本端IO数据状态记录的信息为[(B，1)，(A，1)]。
同理，利用上述查找数据一致性点的方法查找此时的数据一致性点。具体过程如下：
双端一致性快照装置B对于本端记录的IO数据状态记录和对端记录的IO数据状态记录中的信息按照发起端进行分类：
第一，查找以A端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：[(A，1)]；
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：[(A，1)]。
找到数据一致性点(A，1)，这个结果表明，A端从主机接收到的第一个写IO请求的数据已经在本地(A端)下盘，而且在对端(B端)也已经下盘。
第二，查找以B端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：[(B，1)]
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：[(B，1)]。
找到磁盘数据点(B，1)，这个结果表明，B端从主机接收到的第一个写IO请求的数据已经在本地下盘，而且在对端(A端)也已经下盘。
步骤3218：如图3-7所示，如此时，双端一致性快照装置A将本端内存IO队列的写IO请求中的数据下盘。
此时，双端一致性快照装置A刷新本端的IO数据状态记录，刷新后的IO数据状态记录包括[(B，1)，(A，1)，(B，2)]。
若此时存储设备A执行备份的条件满足，双端一致性快照装置A接收到存储设备A发送的创建一致性快照的请求消息后，向双端一致性快照装置B发送的数据一致性点查询消息中包括的本端IO数据状态记录的信息为[(B，1)，(A，1)，(B，2)]。
同理，利用上述查找数据一致性点的方法查找此时的数据一致性点。具体过程如下：
双端一致性快照装置B对于本端记录的IO数据状态记录和对端记录的IO数据状态记录中的信息按照发起端进行分类：
第一，查找以A端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：[(A，1)]；
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：[(A，1)]。
找到数据一致性点(A，1)，这个结果表明，A端从主机接收到的第一个写IO请求的数据已经在本地(A端)下盘，而且在对端(B端)也已经下盘。
第二，查找以B端作为发起端的记录：
在A端的IO数据状态记录中查找的结果：[(B，1)]
在B端的IO数据状态记录中查找的结果：[(B，1)]。
找到数据一致性点，这个结果表明，B端从主机接收到的第一个写IO请求的数据已经在本地下盘，而且在对端(A端)也已经下盘。
步骤320：双端一致性快照装置B保存IO数据状态记录，并获取LUN B的数据的IO数据状态记录并进行对比，找到数据一致性点，并生成数据一致性点信息，根据数据一致性点创建快照，生成差异IO数据状态记录。
当确定好数据一致性点之后，步骤320中所提到的根据数据一致性点创建快照的过程包括：
根据数据一致性点，确定(A，1)和(B，1)属于本次快照；
创建快照卷，根据所述IO序号从存储设备A以及存储设备B中存储的日志中找到相应的数据，写入所述快照卷。如果有一部分因为日志老化，被删掉了，日志中的数据并不完整。所以，如果日志中不能找到所有的数据，需要去存储设备A或者存储设备B的硬盘中找相应的数据。
上述的实施例中，需要通过本端和对端的IO数据状态记录确定数据一致性点，从而保证两端快照的数据是一致的。在这种实现方式中，对现有处理IO没影响，用户不感知。但是，这种方式相对复杂。
为此，本发明实施例还提供了另外一种简单的方式来保证两端快照的数据是一致的。参考5，该方法包括：
步骤502～514与步骤302～314一致。
步骤516：双端一致性快照装置A接收到备份装置发送的创建一致性快照的请求之后，悬挂主机IO，并将此前本端主机IO队列中IO以及内部IO队列中的IO下盘。
其中，双端一致性快照装置A根据双活关系找到LUN B所在的双端一致性快照装置B，并与之建立通信通道。上述的通知是通过该通信通道发送的。悬挂主机IO是指将接收到的主机IO放进缓存暂时不做任何处理，包括不放入主机IO队列中。如果悬挂主机IO导致缓存空间被占满，有可能导致存储设备向主机报错，使得主机不再下发IO。
步骤518：双端一致性快照装置A主机IO之后，向双端一致性快照装置B发送通知消息，通知对端悬挂主机IO并创建快照。
步骤520：双端一致性快照装置B接收到通知后，悬挂主机IO，并将此前本端主机IO队列中的IO以及内部IO队列中的IO下盘。待所有数据下盘之后，创建快照。
步骤522：双端一致性快照装置B将LUN B快照ID返回给双端一致性快照装置A。
步骤524：双端一致性快照装置A接收到双端一致性快照装置B返回的LUN B的快照ID后，创建本端LUN A的快照，并生成差异跟踪信息。
步骤526～544与步骤326～344相同。不再赘述。
本发明实施例通过非常简单有效的方法使得存储设备A备份时，存储设备A和存储设备B中已经下盘的数据是一致的，从而实现了双端各自在备份存储设备中的备份是连续地，便于故障时某一方接管另一方的备份任务或者其他的工作。
本发明实施例还提供了一种备份数据的方法，该方法应用于上述图2中的备份存储系统。如图2所示，所述存储设备A和存储设备B与所述备份存储设备之间设置了备份网关，由备份网关来实现上述备份装置和双管理设备装置的功能。
当备份网关接收到备份管理员发送的备份策略创建请求之后，备份网关发现需要备份LUN配置有双活LUN，则为双活LUN配置双端备份策略。仍以上述实施例中LUN A与LUN B之间设置有备份关系为例，此处，备份网关不再区分是本端还是对端，而是分别为LUN A创建第一备份策略，为和LUN B创建第二备份策略。并根据第一备份策略调用存储设备A执行对LUN A的备份，调用第二备份策略为LUN B备份。
由于备份装置和双端策略管理装置并没有在存储设备A和存储设备B中分别设置，因此，在本实施例中没有上述中双端策略管理装置A与双端策略管理装置B之间交互的步骤，比如，步骤306、308、332。
上述的本端与对端是一个相对的概念，当执行主体为存储设备A或其中的组件时，本端就是指A端，而对端则是指B端。相反地，当执行主体为存储设备B或其中的组件时，本端就是指B端，而对端则是指A端。另外，所谓的下盘是指将数据存储到磁盘中，而磁盘是指用于持久化存储的盘，可以包括SSD、HDD等。
本领域普通技术人员将会理解，本发明的各个方面、或各个方面的可能实现方式可以被具体实施为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件等等)，或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为“电路”、“模块”或者“系统”。此外，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、光盘。
计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作。
计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为单独的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中各块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的两个步骤、或两个块实际上可能被大致同时执行，或者这些块有时候可能被以相反顺序执行。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。本领域普通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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种存储系统，包括第一存储设备、第二存储设备，所述第一存储设备包括第一逻辑单元LUN，所述第二存储设备包括第二LUN，所述第一LUN和所述第二LUN为双活关系，其特征在于，
所述第一存储设备用于确定需要对所述第一LUN执行快照时，发送快照指示信息至所述第二存储设备；
所述第二存储设备用于根据所述快照指示对所述第二LUN执行第一快照，并发送所述第一快照信息至所述第一存储设备；
所述第一存储设备用于根据所述第一快照信息对所述第一LUN执行第二快照，所述第一快照对应的数据信息和所述第二快照对应的数据信息一致。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储系统还包括第三存储设备，所述第一存储设备还用于接收备份请求，并根据所述备份请求确定需要对所述第一LUN执行快照，所述备份请求用于对所述第一LUN的数据执行备份操作；
所述第一存储设备还用于在对所述第一LUN执行所述第二快照后，获取所述第二快照与所述第一存储设备上次快照的差异数据，并将所述差异数据备份至所述第三存储设备。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述快照指示信息包括第一记录，所述第一记录用于记录上次快照后写入所述第一LUN，且已经下盘的数据的信息；
所述第二存储设备在对所述第二LUN执行第一快照时，具体用于：
根据所述第一记录记录的数据信息与第二记录记录的数据信息确定在所述第一存储设备及第二存储设备均已下盘的一致数据信息，所述第二记录用于记录上次快照后，写入所述第二LUN，且已经下盘的数据的信息；
所述第二存储设备发送至所述第一存储设备的第一快照信息包括所述一致数据信息。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一存储设备在发送所述快照指示信息之前，还用于：
悬挂主机IO，将所述第一存储设备中缓存的所述第一LUN的写IO下盘；
所述快照指示信息中还包括指示所述第二存储设备悬挂主机IO的信息；
所述第二存储设备在对所述第二LUN执行所述第一快照之前，还用于根据所述快照指示信息悬挂主机IO，并将所述第二存储设备中缓存的所述第二LUN的写IO下盘。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一存储设备还用于设置双端备份策略，所述双端备份策略包括所述第一存储设备的第一备份策略及所述第二存储设备的第二备份策略，所述第一存储设备还用于将所述双端备份策略发送至所述第二存储设备，所述第一存储设备通过调用所述第一备份策略产生所述备份请求。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一备份策略和所述第二备份策略为所述第一存储设备与所述第二存储设备交替执行备份操作。
7.一种数据处理方法，应用于存储系统，所述存储系统包括第一存储设备、第二存储设备，所述第一存储设备包括第一逻辑单元LUN，所述第二存储设备包括第二LUN，所述第一LUN和所述第二LUN为双活关系，其特征在于，所述方法包括：
所述第一存储设备确定需要对所述第一LUN执行快照时，发送快照指示信息至所述第二存储设备；
所述第二存储设备根据所述快照指示对所述第二LUN执行第一快照，并发送所述第一快照信息至所述第一存储设备；
所述第一存储设备根据所述第一快照信息对所述第一LUN执行第二快照，所述第一快照对应的数据信息和所述第二快照对应的数据信息一致。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述存储系统还包括第三存储设备，所述方法还包括：
所述第一存储设备获取备份请求，并根据所述备份请求确定需要对所述第一LUN执行快照，所述备份请求用于对所述第一LUN的数据执行备份操作；
在所述第一存储设备对所述第一LUN执行所述第二快照后，所述方法还包括：
获取所述第二快照与所述第一存储设备上次快照的差异数据，并将所述差异数据备份至所述第三存储设备。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述快照指示信息包括第一记录，所述第一记录用于记录上次快照后写入所述第一LUN，且已经下盘的数据的信息；
所述第二存储设备在对所述第二LUN执行第一快照时，具体用于：
根据所述第一记录记录的数据信息与第二记录记录的数据信息确定在所述第一存储设备及第二存储设备均已下盘的一致数据信息，所述第二记录用于记录上次快照后，写入所述第二LUN，且已经下盘的数据的信息；
所述第二存储设备发送至所述第一存储设备的第一快照信息包括所述一致数据信息。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述第一存储设备发送所述快照指示信息之前，所述方法还包括：
悬挂主机IO，将所述第一存储设备中缓存的所述第一LUN的写IO下盘；
所述快照指示信息中还包括指示所述第二存储设备悬挂主机IO的信息；
在所述第二存储设备对所述第二LUN执行所述第一快照之前，所述方法还包括：根据所述快照指示信息悬挂主机IO，并将所述第二存储设备中缓存的所述第二LUN的写IO下盘。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一存储设备还用于设置双端备份策略，所述双端备份策略包括所述第一存储设备的第一备份策略及所述第二存储设备的第二备份策略，所述第一存储设备还用于将所述双端备份策略发送至所述第二存储设备，所述第一存储设备通过调用所述第一备份策略产生所述备份请求。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一备份策略和所述第二备份策略为所述第一存储设备与所述第二存储设备交替执行备份操作。
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