CN116339609A - 一种数据处理方法以及存储设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种数据处理方法，应用于第一存储设备，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据，所述方法包括：获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。由于第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
Description
技术领域
本申请实施例涉及存储领域，尤其涉及一种数据处理方法以及存储设备。
背景技术
各种计算机上的数据信息已经成为开展办公与业务的重要基础，数据信息已经成为现代企事业单位与个人的重要无形资产。当计算机系统遭到诸如自然灾害或恶意破坏等灾难时，计算机系统的软硬件、数据信息和对外提供服务的能力都会受到不同程度的损坏，而数据的丢失或者减损显然会给计算机系统额依赖者造成不同程度的损失，这种损失有时候是难以弥补的。传统采用数据备份和集群技术可以避免由于各种软硬件故障、人为误操作以及病毒造成的破坏，但当面临突发的大规模灾难性事件时，上述技术根本无法提供大范围的保护。远程数据复制技术利用通信技术、计算机技术实现远程的数据备份，减少数据丢失带来的损失。
传统存储异步远程复制技术，存储之间数据采用周期性同步技术，主端(或者称之为第二存储设备)和从端(或者称之为第一存储设备)分别部署一套应用集群。主端按照用户设定的时间间隔，系统周期性启动同步任务，将自上一个周期结束起至当前时刻的时间段的主端存储的数据增量同步到从端。但是，正常情况下从端只读不能写，无法承载写业务，如果需要承载写业务，为避免从端的写业务影响主端的同步，需要中断远程复制，手动设置从端可写，从端才能承载写业务。
发明内容
本申请实施例提供了一种数据处理方法以及存储设备，可以实现从第一存储设备(从端)一侧的数据实时读取。
本申请实施例第一方面提供了一种数据处理方法，可以应用于第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系(其中，这里的数据同步关系可以理解为：第一存储设备中的文件系统和第二存储设备中的文件系统同步(例如可以是基于同步复制实现或者是基于异步复制实现)，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据(在一种可能的实现中，第一存储设备的存储器可以包括第一存储空间和第二存储空间，其中，第一存储空间和第二存储空间可以为通过映射物理存储空间形成的文件系统或逻辑存储空间。例如，第一存储空间和第二存储空间可以是逻辑单元号LUN或者文件系统)。
其中，第一存储空间可以为来自所述第二存储设备同步的数据提供存储资源，也就是说，从第二存储设备发送来的数据可以存储至第一存储空间中。其中，存储至第一存储空间中的数据可以为实时从第二存储设备处同步的。
其中，第二存储空间可以为来自主机写入的数据提供存储资源，也就是说，从主机发送来的数据可以存储至第二存储空间中。
在一种可能的实现中，主机可以为位于第一存储设备本地的设备，例如主机可以为和第一存储设备直接连接的设备，也就是说，主机具备访问(例如写入或者读取)第一存储设备中数据的能力。
所述方法包括：
获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；
在一种可能的实现中，第一存储设备的存储控制器可以接收到来自主机的第一读请求。所述第一读请求可以包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址。其中，存储控制器可以维护有逻辑地址和第一存储区域中物理地址的映射关系，进而第一存储设备在获取到第一读请求，可以基于上述映射关系中确定目标逻辑地址对应的第一物理地址。
在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
其中，可以将第一数据作为第一读请求的响应回复至主机。
在现有的实现中，为了能够使得作为第二存储设备的第一存储设备具备主机的读写能力，可以在主机向第一存储设备写入数据时，创建复制卷的快照，并在快照中写入数据，而在主机从复制卷中读取数据时，则同样需要创建复制卷的快照，并通过快照读取数据，然而，在读取数据时创建复制卷的快照时，需要解除和之前的快照和复制卷之间的绑定关系，并重新建立复制卷的快照，这个过程需要一定的时间，如果在这个时间内第二存储设备同步数据至复制卷中，这部分数据不包括于快照中，也就是在主机从复制卷的快照中读取的数据，并不是最新同步的数据，进而不能实现第一存储设备一侧的数据实时读取。
本申请中，第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，该数据可以直接作为第一读请求的响应回复至主机，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
在一种可能的实现中，所述第一读请求为目标时刻接收到的请求，所述第一数据为在所述目标时刻从所述第二存储设备最新同步至所述第二存储区域中的数据。
也就是说，第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
在一种可能的实现中，主机可以为位于第一存储设备本地的设备，例如主机可以为和第一存储设备直接连接的设备，也就是说，主机具备访问(例如写入或者读取)第一存储设备中数据的能力。
在一种可能的实现中，所述第一读请求来自所述主机。
在一种可能的实现中，第一存储设备的存储控制器可以获取来自所述主机的写请求，所述写请求包括所述目标逻辑地址以及第二数据，存储控制器可以将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
也就是说，由于写请求来自于主机，因此存储控制器需要写请求的第二数据写入到第二存储空间中，具体的，可以先构建目标逻辑地址和第二存储空间中第二物理地址的映射关系(以便后续从第二存储空间中访问目标逻辑地址对应的物理地址的存储空间时，可以访问第二物理地址的存储空间)，之后，可以将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
在一种可能的实现中，存储控制器可以获取来自所述主机的第二读请求，所述第二读请求包括所述目标逻辑地址，由于存储控制器可以根据逻辑地址和物理地址的映射关系确定出目标逻辑地址对应于第二存储空间中的第二物理地址，进而，可以根据所述第二读请求，从所述第二物理地址的存储空间中读取所述第二数据。
在一种可能的实现中，所述方法还包括：
获取目标映射关系，所述目标映射关系包括多个逻辑地址以及每个逻辑地址对应的物理地址，所述物理地址为所述第一存储区域或所述第二存储区域的地址，所述多个逻辑地址包括所述目标逻辑地址；
所述当所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据时，包括：
当所述目标映射关系指示所述目标逻辑地址不和所述第二存储区域的物理地址对应时。
本申请实施例第二方面提供了一种数据处理装置，所述数据处理装置为第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括：存储控制器以及存储器；其中，
所述存储器包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据；
所述存储控制器用于获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；
在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
在一种可能的实现中，所述第一读请求为目标时刻接收到的请求，所述第一数据为在所述目标时刻从所述第二存储设备最新同步至所述第二存储区域中的数据。
在一种可能的实现中，所述主机为位于所述第一存储设备本地的设备。
在一种可能的实现中，所述第一读请求来自所述主机。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于在所述从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据之后，获取来自所述主机的写请求，所述写请求包括所述目标逻辑地址以及第二数据；
将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：
构建所述目标逻辑地址与所述第二物理地址之间的对应关系。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：
获取来自所述主机的第二读请求，所述第二读请求包括所述目标逻辑地址；
根据所述第二读请求，从所述第二物理地址的存储空间中读取所述第二数据。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：
获取目标映射关系，所述目标映射关系包括多个逻辑地址以及每个逻辑地址对应的物理地址，所述物理地址为所述第一存储区域或所述第二存储区域的地址，所述多个逻辑地址包括所述目标逻辑地址；
所述当所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据时，包括：
当所述目标映射关系指示所述目标逻辑地址不和所述第二存储区域的物理地址对应时。
本申请实施例第三方面提供了一种存储设备，其特征在于，所述存储设备为第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括：存储控制器以及存储器；其中，
所述存储器用于为来自所述第二存储设备同步的数据，以及来自主机写入的数据提供存储资源；
所述存储控制器用于从所述存储器中读取所述来自所述第二存储设备同步的数据、或者向所述存储器中写入所述来自主机写入的数据。
在一种可能的实现中，所述存储控制器从所述存储器中读取的来自所述第二存储设备同步的数据为从所述第二存储设备最新同步至所述存储器中的数据。
在一种可能的实现中，所述主机为位于所述第一存储设备本地的设备。
本申请实施例第四方面提供了一种数据处理装置，可以实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中的方法。该装置包括用于执行上述方法的相应的单元或模块。该装置包括的单元或模块可以通过软件和/或硬件方式实现。该装置例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等，还可以为能实现全部或部分网络设备功能的逻辑模块或软件。
本申请实施例第五方面提供了一种通信装置，包括：处理器，该处理器与存储器耦合，该存储器用于存储指令，当指令被处理器执行时，使得该装置实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中的方法。该装置例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片或芯片系统等。
本申请实施例第六方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中保存有指令，当该指令被执行时，使得计算机执行前述第一方面或第一方面任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请实施例第七方面提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中包括计算机程序代码，当该计算机程序代码被执行时，使得计算机执行前述第一方面或第一方面任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请提供了一种数据处理方法，应用于第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据，所述方法包括：获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。通过上述方式，一方面，通过不同的存储区域分别存储来自主机和第二存储设备写入的数据，避免影响第二存储设备的同步业务，不需要终端远程复制操作，提高数据分析的时效性，另一方面，由于第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
附图说明
图1A为本申请实施例提供的一种应用架构示意；
图1B为本申请实施例提供的一种应用架构示意；
图2为本申请实施例提供的一种应用架构示意；
图3为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意；
图4为本申请实施例提供的一个架构示意；
图5为本申请实施例提供的一种数据写入的示意；
图6为本申请实施例提供的一种数据写入的示意；
图7为本申请实施例提供的一种数据读取的示意；
图8为本申请实施例提供的一种数据读取的示意；
图9为本申请实施例提供的一种数据写入的示意；
图10为本申请实施例提供的一种数据读取的示意。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
尽管本发明实施例对此不作限制，但是利用“处理”、“计算”、“确定”、“建立”、“分析”以及“检查”等术语进行的讨论可以指计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算设备的操作和/或处理，其将表示为计算机寄存器和/或存储器中的物理(例如，电子)量的数据操作和/或转换为类似地表示为计算机寄存器和/或存储器中的物理量的其它数据或可以存储执行操作和/或处理指令的非瞬时性存储介质中的其它信息。
另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
首先对本申请实施例提供的一些概念做解释说明。
数据容灾是一种保护数据安全以及提高数据持续可用性的技术。数据容灾通常是通过对数据进行备份，实现保障数据安全以及提高数据持续可用性。根据数据备份方式不同，数据容灾一般可以分为不同的等级。例如将数据备份在本地的磁带机以及将数据备份在异地的灾备中心的容灾等级显然是不同的，后者容灾能力明显高于前者。
数据中心(data center)是一种用于传递、加速、展示、计算以及存储数据的基础设施。该基础设施可以理解为提供电源、网络、散热系统及其他服务的机房。
数据中心由数据主端存储承载主机业务，灾备中心由灾备从端存储承载主机业务。利用存储层的复制技术，主端存储的数据实时或者周期性地同步到从端存储，实现数据异地冗余保护。同时，用户也希望在不影响数据同步的前提下，利用灾备中心的最新的数据和资源，在灾备中心处理查询分析业务，提高灾备中心资源利用率。
接下来，结合示例性图和一个或多个示例来解释本申请实施例。然而，提供这些示例性图和示例仅为了更好地理解本发明，不应理解为对本申请的范围的限制。
图1A为本申请实施例提供的2中心容灾系统的典型应用场景的示意图。图1A所示的2数据中心(data center，DC)容灾系统包括至少一个主机(主机100和主机101)、站点10和站点12分别包括的两个数据中心。主机100为位于站点10本地的设备，主机101为位于站点12本地的设备。
两个数据中心可以在专用通信网络中相互连接。专用通信网络可以包括星型组网方式中的光纤或网线等。两个数据中心可以通过互联网协议(internetprotocol，IP)或光纤通道(fiber channel)协议相互进行数据传输。进一步地，主机100可以基于小型计算机系统接口(small computer system interface，SCSI)协议或基于互联网小型计算机系统接口(internet small computer system interface，iSCSI)协议与站点10和/或站点12进行通信，此处对协议不作限制。进一步地，主机100可以使用网络文件系统协议(networkfile system protocol，NFS)或通用互联网文件系统协议(common internet file systemprotocol，CIFS)从站点10和站点12的数据中心访问数据，但不限于此。
主机100和主机101可以包括客户端的任何计算设备，也可以称为“客户端设备100”以及“客户端设备101”。以客户端设备100为例，此类客户端设备100可以包括服务器、台式计算机或应用服务器，或者现有技术中已知的任何其它类似设备。可以在客户端设备100中安装操作系统和其它应用程序。根据本发明实施例，客户端设备100包括文件系统14，以下称为“主机文件系统14”，如图1B所示。根据容灾解决方案的原理以及相关技术中已知的业务连续性解决方案，主机文件系统100存储/备份在站点10和站点12的两个数据中心的存储阵列中。客户端设备100中源自主机文件系统14的输入/输出(input/output，简称I/O)事务也可以称为客户端I/O事务，可以包括与主机文件系统14对应的多个操作，例如但不限于读/写操作、更新操作、创建操作、删除操作等。每个客户端I/O事务可以具有相同或不同大小。
在远程容灾解决方案中，基于数据存储层的复制技术被经常使用，是其中的关键技术之一。此方案中，生产中心由生产主端(例如站点10)存储承载主机业务，灾备中心由灾备从端存储(例如站点12)承载主机业务。利用存储层的复制技术，主端存储的数据实时或者周期性地同步到从端存储，实现数据异地冗余保护。同时，用户也希望在不影响数据同步的前提下，利用灾备中心的最新的数据和资源，在灾备中心处理查询分析业务，提高灾备中心资源利用率。例如，灾备中心数据库业务，处理表的查询分析，主机层并不会修改或写数据库表信息产生写I/O，但是通常数据库自身启动运行会产生时间戳变化的产生元数据的写I/O。那么此时从端存储卷即要接收主端同步写入的数据I/O，又要接收灾备中心主机写入的元数据IO，如何解决远距离容灾，且保证复制数据一致性成为关键。
也就是说，主机101可以在站点12处进行查询分析业务，站点12可以获取到来自主机101的读/写请求。
根据本申请实施例，主机100可以将来自主机文件系统的数据写入站点10和站点12的2DC。站点10和站点12的2DC可以使用复制技术保持站点10和站点12中存储的数据实时同步。例如，当主机文件系统14向站点10写入数据，即客户端I/O事务时，站点10的数据中心可以同时备份数据到站点12的数据中心。在另一示例中，主机文件系统14可以对数据执行双写，即双写客户端I/O事务，其中，在复制环境中，客户端I/O同时发送到站点10和站点12的数据中心。站点10和站点12的数据中心处理从客户端设备100的主机文件系统14接收的客户端I/O事务。当在站点12的数据中心成功处理I/O事务时，向站点10的数据中心对其进行确认。仅当从站点12的数据中心接收到确认后，站点10的数据中心才向客户端设备100发送确认。例如，当主机文件系统14向站点10和站点12的数据中心的相应文件系统执行写入数据时，主机文件系统14仅在站点10和站点12均成功缓存写入的数据时，才从站点10的数据中心接收写入成功响应。
站点10的数据中心可以包括第一存储设备102，站点12的数据中心可以包括第二存储设备104。第一存储设备102和第二存储设备104可以是现有技术中已知的存储阵列或服务器等存储设备。例如，第一存储设备102和第二存储设备104可以包括存储区域网络(storage area network，SAN)阵列，或者可以包括网络连接存储(networkattachedstorage，NAS)阵列。本发明实施例对每个数据中心中的存储设备的具体形式不作限定。应注意，本发明实施例中的所有方法都可以由站点10和站点12中的存储设备执行。在图1A所示的应用场景中，第一存储设备102和第二存储设备104之间的距离可以达到至少200公里。第一存储设备102和第二存储设备可以位于同一城市或不同城市，只要能够实现第一存储设备102和第二存储设备104之间的数据复制即可。
第一存储设备102和第二存储设备104在站点10和站点12形成各自的存储空间，用于存储客户端设备100的主机文件系统14。由此形成的存储空间可以包括客户端设备100的主机文件系统14对应的各自文件系统。图1B示出了第一存储设备102中的源文件系统16和第二存储设备104中的目标文件系统18，其中，源文件系统16和目标文件系统18形成与客户端设备100的主机文件系统14对应的复制数据的存储空间。根据本申请实施例，当源文件系统16和目标文件系统18同步时，它们被称为具有同步关系。尽管已经结合构成主机100的存储空间的文件系统描述了本申请，但是存储设备中的存储空间可以理解为包括多个数据卷。数据卷可以是通过映射物理存储空间形成的文件系统或逻辑存储空间。例如，数据卷可以是逻辑单元号(logical unit number，LUN)或者文件系统，数据卷可以有多个。
其中，多个数据卷可以包括本申请实施例中的第一存储空间和第二存储空间。
图2为本申请实施例提供的存储设备20(例如，存储设备102和存储设备104)的结构示意图。图2所示的存储设备20为存储阵列。如图2所示，存储设备20可以包括存储控制器200和磁盘阵列214，其中，这里的磁盘阵列214用于提供存储空间，可以包括廉价冗余磁盘阵列(redundant array of independent disk，简称RAID)或包括多个磁盘的磁盘柜。磁盘阵列214可以有多个，磁盘阵列214包括多个磁盘216。磁盘216用于存储数据。磁盘阵列214通过SCSI协议等通信协议与控制器200通信。协议在此不作限定。
可以理解的是，磁盘阵列214仅仅是存储系统中的存储器的一个示例。在本发明实施例中，数据也可以通过磁带库等存储器存储。应注意，磁盘216也仅仅是构建磁盘阵列214的存储器的一个示例。在实际应用中，例如，为了在包含多个磁盘的机柜之间构建磁盘阵列，还可以有一种实现方式。因此，在本发明实施例中，磁盘阵列214还可以包括存储器，包括非易失性存储介质，例如固态硬盘(solid state disk，简称SSD)、包含多个磁盘的机柜、或服务器，在此不作限定。
存储控制器200是存储设备20的“大脑”，主要包括处理器202、缓存204、存储器206、通信总线(简称总线)210和通信接口212。处理器202、缓存204、存储器206和通信接口212通过通信总线210相互通信。应注意，本发明实施例中，存储设备20中可以有一个或多个控制器200。可以理解的是，当存储设备20包括至少两个控制器200时，可以提高存储设备20的稳定性。
通信接口212用于与主机100、磁盘216或其它存储设备进行通信。
存储器206用于存储程序208。存储器206可以包括高速随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)，或者还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。可以理解的是，存储器206可以是各种可以存储程序代码的非瞬时性机器可读介质，例如RAM、磁盘、硬盘驱动器、光盘、SSD或非易失性存储器。
程序208可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。
缓存204是控制器和硬盘驱动器之间的存储器，其容量小于硬盘驱动器，但速度快于硬盘驱动器。缓存204用于临时存储数据，例如从主机100或其它存储设备接收的I/O事务，并临时存储从磁盘216读取的数据，以提高阵列的性能和可靠性。缓存204可以是各种可以存储数据的非瞬时性机器可读介质，例如RAM、ROM、闪存或SSD，此处不作限定。
处理器202可以是中央处理器(central processing unit，CPU)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或者被配置为实现本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器202中安装有操作系统和其它软件程序，不同的软件程序可以被视为不同的处理模块，具有不同的功能，例如处理磁盘216的输入/输出(input/output，I/O)请求、对磁盘216中的数据进行其它处理，或者修改存储设备20中保存的元数据。存储控制器200可以实现I/O操作、快照、镜像、复制等各种数据管理功能。在本申请实施例中，处理器202用于执行程序208，具体可以执行以下方法实施例中提供的数据处理方法的相关步骤。
可以理解的是，在本申请实施例中，第一存储设备102和第二存储设备104的硬件结构可以是类似的。下面将对本申请实施例中的存储设备具体如何实现数据处理进行详细描述。
参照图3，图3为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意，如图3所示，本申请实施例提供的数据处理方法包括：
301、获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址。
在一种可能的实现中，本申请实施例提供的数据处理方法可以应用于第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据。
其中，这里的数据同步关系可以理解为：第一存储设备中的文件系统和第二存储设备中的文件系统同步(例如可以是基于同步复制实现或者是基于异步复制实现)。
在一种可能的实现中，第一存储设备的存储器可以包括第一存储空间和第二存储空间，其中，第一存储空间和第二存储空间可以为通过映射物理存储空间形成的文件系统或逻辑存储空间。例如，第一存储空间和第二存储空间可以是逻辑单元号LUN或者文件系统。
其中，第一存储空间可以为来自所述第二存储设备同步的数据提供存储资源，也就是说，从第二存储设备发送来的数据可以存储至第一存储空间中。
其中，第二存储空间可以为来自主机写入的数据提供存储资源，也就是说，从主机发送来的数据可以存储至第二存储空间中。
在一种可能的实现中，主机可以为位于第一存储设备本地的设备，例如主机可以为和第一存储设备直接连接的设备，也就是说，主机具备访问(例如写入或者读取)第一存储设备中数据的能力。
在一种可能的实现中，第一存储设备可以包括存储控制器，存储控制器可以参照上述图2实施例中所描述的处理器的描述。
在一种可能的实现中，存储控制器可以获取到来自第二存储设备同步的数据，并将数据写入到第二存储空间中。具体的，存储控制器可以获取到来自第二存储设备同步的数据(包括待同步数据以及对应的逻辑地址)，存储控制器可以维护有逻辑地址和第二存储空间中物理地址的映射关系，进而存储控制器可以确定出该待同步数据的逻辑地址对应的物理地址，将待同步数据写入到逻辑地址对应的物理地址所在的存储空间。
在一种可能的实现中，存储控制器可以获取到来自主机的待写入数据(例如元数据)，并将数据写入到第一存储空间中。具体的，存储控制器可以获取到来自主机的写请求，该写请求可以包括待写入数据以及对应的逻辑地址，存储控制器可以维护有逻辑地址和第一存储空间中物理地址的映射关系，进而存储控制器可以确定出该待写入数据的逻辑地址对应的物理地址，将待写入数据写入到逻辑地址对应的物理地址所在的存储空间。
在一种可能的实现中，第一存储空间可以为日志队列或者差异位图等。
在一种可能的实现中，存储控制器中维护的逻辑地址和物理地址之间的映射关系可以描述为虚拟从卷，其中，虚拟从卷可以为对用户的可见卷，虚拟从卷可以用于用户配置和接收主机读写I/O，具有主机的读写I/O权限。
在一种可能的实现中，第一存储空间和第二存储空间对于用户不可见，为存储设备的内部卷。
在一种可能的实现中，在启动初始同步时，可以将第二存储设备的待同步数据全量拷贝到第一存储设备的第一存储空间中，初始同步完成后，可以进入周期性增量同步阶段。按照用户设定的时间间隔，系统周期性启动同步任务，将自上一个周期结束起至当前时刻的时间段的生产主机写入第二存储设备的数据增量同步到第一存储设备的第一存储空间中。
在现有的实现中，为了能够使得作为第二存储设备的第一存储设备具备主机的读写能力，可以在主机向第一存储设备写入数据时，创建复制卷的快照，并在快照中写入数据，而在主机从复制卷中读取数据时，则同样需要创建复制卷的快照，并通过快照读取数据，然而，在读取数据时创建复制卷的快照时，需要解除和之前的快照和复制卷之间的绑定关系，并重新建立复制卷的快照，这个过程需要一定的时间，如果在这个时间内第二存储设备同步数据至复制卷中，这部分数据不包括于快照中，也就是在主机从复制卷的快照中读取的数据，并不是最新同步的数据，进而不能实现第一存储设备一侧的数据实时读取。
本申请实施例提供的数据处理方法可以解决上述问题。
在一种可能的实现中，第一存储设备的存储控制器可以接收到来自主机的第一读请求。所述第一读请求可以包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址。其中，存储控制器可以维护有逻辑地址和第一存储区域中物理地址的映射关系，进而第一存储设备在获取到第一读请求，可以基于上述映射关系中确定目标逻辑地址对应的第一物理地址。
302、在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
在一种可能的实现中，存储控制器可以维护有逻辑地址和第二存储区域中物理地址的映射关系，进而第一存储设备在获取到第一读请求，可以基于上述映射关系中确定目标逻辑地址在第二存储区域中不对应于任何一个物理地址。也就是说，主机还未在第二存储区域中写入目标逻辑地址对应的数据。
在一种可能的实现中，存储控制器可以在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
在一种可能的实现中，所述第一读请求为目标时刻接收到的请求，所述第一数据为在所述目标时刻从所述第二存储设备最新同步至所述第二存储区域中的数据。
也就是说，第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
接下来，从数据的写入以及读取的过程对本申请实施例的数据处理方法进行描述。
在一种可能的实现中，第一存储设备的存储控制器可以获取来自所述主机的写请求，所述写请求包括所述目标逻辑地址以及第二数据，存储控制器可以将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
也就是说，由于写请求来自于主机，因此存储控制器需要写请求的第二数据写入到第二存储空间中，具体的，可以先构建目标逻辑地址和第二存储空间中第二物理地址的映射关系(以便后续从第二存储空间中访问目标逻辑地址对应的物理地址的存储空间时，可以访问第二物理地址的存储空间)，之后，可以将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
在一种可能的实现中，存储控制器可以获取来自所述主机的第二读请求，所述第二读请求包括所述目标逻辑地址，由于存储控制器可以根据逻辑地址和物理地址的映射关系确定出目标逻辑地址对应于第二存储空间中的第二物理地址，进而，可以根据所述第二读请求，从所述第二物理地址的存储空间中读取所述第二数据。
示例性的，参照图4，第一存储设备可以包括存储控制器、第一存储空间以及第二存储空间，参照图5，第一存储空间可以包括数据a1(位于物理地址1的存储空间，物理地址1对应于逻辑地址1)、数据b2(对位于物理地址2的存储空间，物理地址2对应于逻辑地址2)以及数据c1(位于物理地址3的存储空间，物理地址3对应于逻辑地址3)，存储控制器可以接收到来自第二存储设备同步的数据(数据a2，其对应于逻辑地址1)，进而，存储控制器可以将数据a2写入到第一存储空间中物理地址1所在的存储空间。参照图6，存储控制器可以接收到来自第二存储设备同步的数据(数据b2，其对应于逻辑地址2)，进而，存储控制器可以将数据b2写入到第一存储空间中物理地址2所在的存储空间，存储控制器可以接收到来自主机101同步的数据(数据a3，其对应于逻辑地址1)，进而，存储控制器可以将数据a3写入到第二存储空间中物理地址4所在的存储空间。
示例性的，参照图7，主机101可以读取逻辑地址1对应的数据，存储控制器在接收到来自主机101的读请求(包括逻辑地址1)后，可以确定逻辑地址1对应于第二存储空间中的物理地址4，进而可以从物理地址4所在的存储空间读取数据a3。
示例性的，参照图8，主机101可以读取逻辑地址2对应的数据，存储控制器在接收到来自主机101的读请求(包括逻辑地址2)后，可以确定逻辑地址2对应于第一存储空间中的物理地址2且第二存储空间中没有逻辑地址2对应的物理地址，进而可以从物理地址2所在的存储空间读取数据b2。
示例性的，参照图9，以存储控制器描述为虚拟从卷，第二存储空间描述为差异卷，第一存储空间描述为复制卷为例，虚拟从卷处理写I/O请求的流程可以如图9所示，其中，虚拟从卷可以接收写I/O请求，判断写I/O类型是否为远程复制同步的写IO，如果是远程复制写IO，则虚拟从卷把数据块记录在复制卷中。记录完成后，返回虚拟从卷写IO请求成功。如果不是远程复制写IO，而是主机写IO，则虚拟从卷把数据块记录在差异卷中。记录完成后，返回虚拟从卷写IO请求成功。
示例性的，参照图9，以存储控制器描述为虚拟从卷，第二存储空间描述为差异卷，第一存储空间描述为复制卷为例，虚拟从卷处理读I/O请求的业务流程可以如图10所示，其中，虚拟从卷可以接收到主机的读I/O请求，查询差异卷是否有数据；如果差异卷有数据，则从差异卷读取数据块返回给虚拟从卷，虚拟从卷返回主机读I/O请求。如果差异卷没有数据，则从复制卷读取数据块返回给虚拟从卷，虚拟从卷返回主机读I/O请求。
本申请提供了一种数据处理方法，应用于第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据，所述方法包括：获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。通过上述方式，一方面，通过不同的存储区域分别存储来自主机和第二存储设备写入的数据，避免影响第二存储设备的同步业务，不需要终端远程复制操作，提高数据分析的时效性，另一方面，在现有的实现中，为了能够使得作为第二存储设备的第一存储设备具备主机的读写能力，可以在主机向第一存储设备写入数据时，创建复制卷的快照，并在快照中写入数据，而在主机从复制卷中读取数据时，则同样需要创建复制卷的快照，并通过快照读取数据，然而，在读取数据时创建复制卷的快照时，需要解除和之前的快照和复制卷之间的绑定关系，并重新建立复制卷的快照，这个过程需要一定的时间，如果在这个时间内第二存储设备同步数据至复制卷中，这部分数据不包括于快照中，也就是在主机从复制卷的快照中读取的数据，并不是最新同步的数据，进而不能实现第一存储设备一侧的数据实时读取。
本申请中，第一数据为存储控制器直接从第一存储空间中读取到的最新数据，该数据可以直接作为第一读请求的响应回复至主机，进而可以实现从第一存储设备一侧的数据实时读取。
本申请实施例还提供了一种数据处理装置，所述数据处理装置为第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括：存储控制器以及存储器；其中，所述存储器包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据；所述存储控制器用于获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
在一种可能的实现中，所述第一读请求为目标时刻接收到的请求，所述第一数据为在所述目标时刻从所述第二存储设备最新同步至所述第二存储区域中的数据。
在一种可能的实现中，所述主机为位于所述第一存储设备本地的设备。
在一种可能的实现中，所述第一读请求来自所述主机。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于在所述从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据之后，获取来自所述主机的写请求，所述写请求包括所述目标逻辑地址以及第二数据；将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：构建所述目标逻辑地址与所述第二物理地址之间的对应关系。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：获取来自所述主机的第二读请求，所述第二读请求包括所述目标逻辑地址；根据所述第二读请求，从所述第二物理地址的存储空间中读取所述第二数据。
在一种可能的实现中，所述存储控制器还用于：获取目标映射关系，所述目标映射关系包括多个逻辑地址以及每个逻辑地址对应的物理地址，所述物理地址为所述第一存储区域或所述第二存储区域的地址，所述多个逻辑地址包括所述目标逻辑地址；所述当所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据时，包括：当所述目标映射关系指示所述目标逻辑地址不和所述第二存储区域的物理地址对应时。
关于第一存储设备以及第二存储设备的描述可以参照上述实施例中图3以及对应的实施例的描述，这里不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (11)
1.一种数据处理方法，其特征在于，应用于第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据，所述方法包括：
获取第一读请求，所述第一读请求包括目标逻辑地址，所述目标逻辑地址在所述第一存储区域中对应于第一物理地址；
在所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据的情况下，从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据，所述第一数据用于作为所述第一读请求的读取结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一读请求为目标时刻接收到的请求，所述第一数据为在所述目标时刻从所述第二存储设备最新同步至所述第二存储区域中的数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主机为位于所述第一存储设备本地的设备。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述第一读请求来自所述主机。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述从所述第一物理地址的存储空间中读取第一数据之后，所述方法还包括：
获取来自所述主机的写请求，所述写请求包括所述目标逻辑地址以及第二数据；
将所述第二数据写入到所述第二存储区域中第二物理地址的存储空间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
构建所述目标逻辑地址与所述第二物理地址之间的对应关系。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取来自所述主机的第二读请求，所述第二读请求包括所述目标逻辑地址；
根据所述第二读请求，从所述第二物理地址的存储空间中读取所述第二数据。
8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取目标映射关系，所述目标映射关系包括多个逻辑地址以及每个逻辑地址对应的物理地址，所述物理地址为所述第一存储区域或所述第二存储区域的地址，所述多个逻辑地址包括所述目标逻辑地址；
所述当所述第二存储区域未存储有所述目标逻辑地址对应的数据时，包括：
当所述目标映射关系指示所述目标逻辑地址不和所述第二存储区域的物理地址对应时。
9.一种数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置为第一存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备包括：存储控制器以及存储器；其中，
所述存储器包括第一存储区域以及第二存储区域，所述第一存储区域用于存储来自所述第二存储设备同步的数据，所述第二存储区域用于存储主机写入的数据；
所述存储控制器用于执行上述权利要求1至8中任一所述的方法。
10.一种存储系统，其特征在于，包括第一存储设备和第二存储设备，所述第一存储设备与第二存储设备具备数据同步关系，所述第一存储设备用于执行如权利要求1至8任一所述的方法。
11.一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中保存有指令，当所述指令被执行时，使得计算机执行上述权利要求1至8中任一所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111595285.4A CN116339609A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种数据处理方法以及存储设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202111595285.4A CN116339609A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种数据处理方法以及存储设备 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN116339609A true CN116339609A (zh) | 2023-06-27 |
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN116339609A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116909491A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 数据存储方法、装置及设备、介质和存储集群 |
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2021
- 2021-12-23 CN CN202111595285.4A patent/CN116339609A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116909491A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 数据存储方法、装置及设备、介质和存储集群 |
| CN116909491B (zh) * | 2023-09-12 | 2024-01-26 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 数据存储方法、装置及设备、介质和存储集群 |
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