專利名稱：遠(yuǎn)程增量備份方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)備 份技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種遠(yuǎn)程增量備份方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)成為信息技術(shù)中最為關(guān)鍵的元素，數(shù)據(jù)的損壞可能意 味著業(yè)務(wù)的停頓、工廠的停產(chǎn)、交通的混亂，或者是巨額的財(cái)產(chǎn)損失等等。因此對于數(shù)據(jù)的 保護(hù)，在信息技術(shù)中是首當(dāng)其沖的基本任務(wù)之一。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，數(shù)據(jù)安全及保護(hù)的技術(shù)也在同時(shí)發(fā)展。但是引起數(shù)據(jù) 丟失或者損壞的情況多種多樣，如自然災(zāi)害，如人為損壞，如機(jī)械故障，如電力失效等等都 可能會(huì)造成數(shù)據(jù)保護(hù)方面的問題。數(shù)據(jù)保護(hù)的最好辦法就是生成冗余備份，即存儲多份同 樣的數(shù)據(jù)，這樣就避免了存儲的單點(diǎn)故障而導(dǎo)致丟失所有的數(shù)據(jù)的悲劇。但是數(shù)據(jù)的多副 本存儲只是在理論上給解決數(shù)據(jù)保護(hù)的問題提供了一個(gè)指導(dǎo)思想。在現(xiàn)實(shí)的生活中，要防 止各種破壞事件對數(shù)據(jù)造成的威脅，則需要針對不同的情況應(yīng)用不同的策略。如在分離的磁盤上進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余備份，解決了一到兩塊磁盤失效時(shí)的數(shù)據(jù)安全 問題。而在分離的整機(jī)物理存理存儲設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余備份，則是解決了單機(jī)損壞的 情況下的數(shù)據(jù)安全問題。如果上面所列的數(shù)據(jù)復(fù)制方案在地理位置上處于同一位置，那么 稍大范圍的破壞事件，如火災(zāi)、雷電、地震或者洪水等等，就會(huì)使得數(shù)據(jù)保護(hù)努力成為擺設(shè)。 因此我們需要的不但是一種在物理上的數(shù)據(jù)復(fù)制策略，還需要在地理位置上對數(shù)據(jù)復(fù)本進(jìn) 行遠(yuǎn)程分離，以達(dá)到將數(shù)據(jù)損壞事件局部化的結(jié)果，保證在任何時(shí)候，都至少有一個(gè)可用的 副本。對此，人們提出了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份的方法，即將需要保護(hù)的源數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡(luò) (如互聯(lián)網(wǎng))傳輸?shù)轿挥诹硪粋€(gè)地理位置的存儲介質(zhì)(如磁盤)中，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備 份。但是在現(xiàn)有的遠(yuǎn)程備份方法中，仍然沿用普通的數(shù)據(jù)復(fù)制方式，即采用全盤復(fù)制 或增量復(fù)制方式進(jìn)行；其中，全盤復(fù)制方式需要復(fù)制所有的數(shù)據(jù)到備份的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，導(dǎo) 致在進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份時(shí)，需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)資源占用量極大；而即 使使用增量復(fù)制方式，僅復(fù)制磁盤中有變化的數(shù)據(jù)塊到備份的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，但受到增量 復(fù)制的數(shù)據(jù)塊粒度大小的限制(增量復(fù)制需要按照某一粒度大小進(jìn)行全盤數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以找 出有變化的數(shù)據(jù)塊，這個(gè)過程需要大量的計(jì)算資源開銷，為保證增量復(fù)制的實(shí)時(shí)性，往往增 量復(fù)制的數(shù)據(jù)塊粒度不能做的太小，否則只能實(shí)現(xiàn)異步增量復(fù)制，而不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)增量復(fù) 制)，所需復(fù)制的數(shù)據(jù)量依然很大，在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的情況下，即使數(shù)據(jù)復(fù)制的過程可以做 到實(shí)時(shí)，但是受到網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的限制，最終仍無法做到實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程備份。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種遠(yuǎn)程增量備份方法，能夠減少需要復(fù)制的數(shù)據(jù)量，以較少 的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程備份。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，能夠減少需要復(fù)制的數(shù)據(jù)量，以較少 的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程備份。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種遠(yuǎn)程增量備份方法，用于通過目標(biāo)卷對源卷進(jìn)行遠(yuǎn)程備份，該方法包括捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷；目標(biāo)卷根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置對應(yīng)的 位置中。較佳地，所述捕獲所有對源卷的寫請求之前，該方法進(jìn)一步包括計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中 所有數(shù)據(jù)塊的摘要值；比較源卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)塊 的摘要值；對源卷和目標(biāo)卷中，摘要值不同的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。較佳地，所述數(shù)據(jù)同步包括由源卷將摘要值不同的數(shù)據(jù)塊及該數(shù)據(jù)塊的位置信息發(fā)送到目標(biāo)卷，目標(biāo)卷根據(jù) 該數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。較佳地，所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對 應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值之前，該方法進(jìn)一步包括向已建立的復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則繼續(xù)執(zhí)行所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi) 所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟， 及后續(xù)步驟。較佳地，所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對 應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值之前，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)源卷與目標(biāo)卷的相關(guān)信息，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)確認(rèn)，且目標(biāo)卷大于等 于源卷，則繼續(xù)執(zhí)行所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍 對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟，及其后續(xù)步驟。較佳地，所述握手請求包括同步所處的階段、采用的摘要算法和同步時(shí)采用的相
關(guān)參數(shù)。—種遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，包括源卷和用于備份源卷的目標(biāo)卷，所述源卷包括增量備份模塊，用于捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入 位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷；所述目標(biāo)卷包括通信模塊，用于根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置 對應(yīng)的位置中。較佳地，所述源卷進(jìn)一步包括 同步模塊，用于計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，比較源卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)塊的摘要值；將摘要值不同的數(shù)據(jù) 塊及該數(shù)據(jù)塊的位置信息發(fā)送到目標(biāo)卷， 所述通信模塊進(jìn)一步用于計(jì)算與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘 要值，并發(fā)送給源卷；根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。較佳地，所述源卷進(jìn)一步包括復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于向已建立的復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則使能所述同步模塊及增量備份模 塊。較佳地，所述源卷進(jìn)一步包括復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于根據(jù)源卷與目標(biāo)卷的相關(guān)信息，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)確認(rèn)，且目標(biāo)卷大于等 于源卷，則使能所述同步模塊及增量備份模塊。由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明的這種遠(yuǎn)程增量備份方法及系統(tǒng)，由于需要網(wǎng)絡(luò) 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只包含能引起原數(shù)據(jù)變化的寫請求，比現(xiàn)有增量復(fù)制方法在由寫數(shù)據(jù)引起原數(shù) 據(jù)變化后，再通過較大數(shù)據(jù)塊粒度將存儲介質(zhì)中變化的數(shù)據(jù)復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端備份存儲介質(zhì) 的方法，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更少，只需較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)制對關(guān)系示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)同步方法流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的增量備份方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例啟動(dòng)已存在復(fù)制對的方法流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例啟動(dòng)新建復(fù)制對的方法流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)同步方法具體流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的增量備份方法具體流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明主要是通過截獲所有對原存儲介質(zhì)進(jìn)行寫入操作的寫請求(寫請求包含 需要寫入的數(shù)據(jù)和寫入的位置)，在該寫請求將數(shù)據(jù)寫入到原存儲介質(zhì)，引起原數(shù)據(jù)變化的 同時(shí)，將該寫請求通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端的備份存儲介質(zhì)中，并寫入該備份存儲介質(zhì)中， 由于需要網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只包含能引起原數(shù)據(jù)變化的寫請求，比現(xiàn)有增量復(fù)制方法在由寫 數(shù)據(jù)引起原數(shù)據(jù)變化后，再通過較大數(shù)據(jù)塊粒度將存儲介質(zhì)中變化的數(shù)據(jù)復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端 備份存儲介質(zhì)的方法，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更少，只需較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程數(shù) 據(jù)備份。在本發(fā)明中，將需要備份的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)稱為源卷，將網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端與需要備份的存 儲介質(zhì)對應(yīng)的備份存儲介質(zhì)稱為目標(biāo)卷；將具有對應(yīng)關(guān)系的源卷和目標(biāo)卷的組合稱為復(fù)制 對。
其中，源卷和目標(biāo)卷之間的對應(yīng)關(guān)系并不一定是一對一的，也可以是一對多，具體 如圖1所示。源卷和目標(biāo)卷中，一個(gè)源卷可以對應(yīng)多個(gè)目標(biāo)卷，但是一個(gè)目標(biāo)卷只能對應(yīng)一 個(gè)源卷。一個(gè)源卷對應(yīng)多個(gè)目標(biāo)卷，可以使得對同一份數(shù)據(jù)進(jìn)行多處數(shù)據(jù)復(fù)制，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的 保護(hù)能力。但是一對多的關(guān)系中，多方不能無限制，多個(gè)目標(biāo)卷，會(huì)影響存儲介質(zhì)的性能，同 時(shí)也增大了維護(hù)成本。如果確實(shí)需要多個(gè)的目標(biāo)卷，也可以在遠(yuǎn)端的存儲介質(zhì)中，將從源卷中發(fā)過來的 寫請求再次進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，形成如圖1所示A到B再到C這樣的一對一鏈?zhǔn)疥P(guān)系，這樣的安排可 以使得性能開銷進(jìn)行均分。但這樣的結(jié)構(gòu)也使得數(shù)據(jù)保護(hù)的延遲增大，數(shù)據(jù)維護(hù)的難度也 增大，在數(shù)據(jù)同步時(shí)的成本也會(huì)非常高。因此鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)方式也不應(yīng)設(shè)置過長。另外，在復(fù)制對中，目標(biāo)卷的大小不能小于源卷的大小，否則會(huì)導(dǎo)致源卷的某些存 儲空間不能進(jìn)行保護(hù)。本發(fā)明的遠(yuǎn)程增量備份方法是基于上述復(fù)制對進(jìn)行的，如果復(fù)制對沒有啟動(dòng)，則 在進(jìn)行遠(yuǎn)程增量備份之前，需要進(jìn)行復(fù)制對的初始化啟動(dòng)過程，該過程在后文詳述；而在復(fù) 制對啟動(dòng)后，具體開始遠(yuǎn)程增量備份前，還需要保證復(fù)制對中，源卷和目標(biāo)卷中的數(shù)據(jù)是一 致的，如果不一致，則需要進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，具體同步過程如圖2所示，包括如下步驟步驟201，計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的 目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值(數(shù)據(jù)塊的摘要值是指對指定數(shù)據(jù)使用某個(gè)摘要算法進(jìn)行 計(jì)算，取得的一個(gè)比原始數(shù)據(jù)小得多的一個(gè)數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)相當(dāng)于原始數(shù)據(jù)的一個(gè)指紋或 者簽名。數(shù)據(jù)摘要的長度一般在幾個(gè)字節(jié)到幾十個(gè)字節(jié)，但同一個(gè)摘要算法的摘要長度是 固定的。不同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)摘要一般不同，而相同的數(shù)據(jù)計(jì)算出的摘要?jiǎng)t一定會(huì)相同。數(shù)據(jù) 摘要越長，數(shù)據(jù)摘要產(chǎn)生沖突的可能性越小，選擇合適的摘要算法，則摘要計(jì)算幾十億年中 才會(huì)產(chǎn)生一次沖突，這個(gè)機(jī)率比磁盤出錯(cuò)的可能性要低得多)。具體地，可以由源卷向目標(biāo)卷發(fā)送摘要計(jì)算請求，該請求中包含源卷中劃分的數(shù) 據(jù)塊(簡稱塊)的大小，和以塊為單位計(jì)算的存儲范圍，如果復(fù)制對是新創(chuàng)建的，則塊大小 一般是磁盤的扇區(qū)大小，典型為512字節(jié)，如果是已經(jīng)使用的復(fù)制對，那么塊大小為其上文 件系統(tǒng)的塊大小，典型的值有512、1024、2048字節(jié)等等。例如源卷的存儲范圍是0-3000， 塊大小為512字節(jié)，目標(biāo)卷收到源卷發(fā)來的摘要計(jì)算請求后，則計(jì)算目標(biāo)卷中，0-3000范圍 內(nèi)的每一個(gè)塊的摘要值；而源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值則可以由源卷自己計(jì)算得 至IJ。因?yàn)樵谟形募到y(tǒng)時(shí)，文件系統(tǒng)都以文件系統(tǒng)的邏輯塊進(jìn)行讀寫操作，采用不同的塊大 小的目的在于盡可能壓縮在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小。步驟202，比較源卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所 有數(shù)據(jù)塊的摘要值。如果源卷和目標(biāo)卷中相同位置的數(shù)據(jù)塊的摘要值相同，則說明源卷和目標(biāo)卷中該 位置的數(shù)據(jù)是一致的，否則說明數(shù)據(jù)不相同；這一步用來找出源卷和目標(biāo)卷之間數(shù)據(jù)不一 致的部分。 步驟203，對源卷和目標(biāo)卷中，摘要值不同的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。具體地，數(shù)據(jù)同步可以隨步驟202的比較結(jié)果實(shí)時(shí)進(jìn)行，即每確定出一個(gè)摘要值 不同的數(shù)據(jù)塊就進(jìn)行一次數(shù)據(jù)同步的操作，由源卷將摘要值不同的數(shù)據(jù)塊及該數(shù)據(jù)塊的位 置信息發(fā)送到目標(biāo)卷，目標(biāo)卷根據(jù)該數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置；也可以等待所有比較結(jié)果都得到后，統(tǒng)一對摘要值不同的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行同步，由源卷將摘 要值不同的數(shù)據(jù)塊及各數(shù)據(jù)塊的位置信息一次性全部發(fā)送到目標(biāo)卷，目標(biāo)卷根據(jù)位置信息 將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。當(dāng)然，如果沒有摘要值不同的數(shù)據(jù)塊，則直接結(jié)束流程。

經(jīng)過上述數(shù)據(jù)同步過程，直到源卷和目標(biāo)卷中所有摘要值不同的數(shù)據(jù)塊都進(jìn)行了 同步，則在同步完成后，可以進(jìn)入本發(fā)明的增量備份流程。本發(fā)明的增量備份流程如圖3所示，包括如下步驟步驟301，捕獲所有對源卷的寫請求；由于只有寫請求才會(huì)導(dǎo)致源卷的數(shù)據(jù)變化，因此對于源卷的讀請求可以不捕獲， 或者捕獲但不做任何處理。步驟302，將對源卷的寫請求中包含的寫入位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo) 卷；在將寫入位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷之后，源卷可以按照該寫請求繼續(xù) 正常的數(shù)據(jù)寫入過程。步驟303，目標(biāo)卷根據(jù)寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置對 應(yīng)的位置中。目標(biāo)卷從源卷發(fā)來的數(shù)據(jù)中提取出寫入位置信息以及需要寫入的數(shù)據(jù)，將需要寫 入的數(shù)據(jù)寫入到目標(biāo)卷中與該寫入位置對應(yīng)位置，即與源卷中寫入位置相同的位置。至此，本發(fā)明的遠(yuǎn)程增量備份方法得以實(shí)現(xiàn)，下面舉個(gè)具體的例子。在復(fù)制對啟動(dòng)時(shí)，如果有已經(jīng)生成的復(fù)制對，則進(jìn)行已生成復(fù)制對的啟動(dòng)過程，否 則建立新的復(fù)制對，并進(jìn)行啟動(dòng)過程。圖4為已生成復(fù)制對的啟動(dòng)過程流程圖，如圖4所示，該流程包括步驟401，從配置文件中讀取下一個(gè)之前已經(jīng)生成的復(fù)制對關(guān)系。復(fù)制對關(guān)系中包含源卷與其對應(yīng)的目標(biāo)卷的標(biāo)識信息等。步驟402，判斷是否有未啟動(dòng)的復(fù)制對，如果是則進(jìn)入步驟403，否則結(jié)束流程。步驟403，向復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求。握手請求是源卷與目標(biāo)卷為進(jìn)行數(shù)據(jù)同步而發(fā)送的協(xié)商數(shù)據(jù)及協(xié)商結(jié)果，比如這 些請求包括同步所處的階段、采用的摘要算法、同步時(shí)采用的相關(guān)參數(shù)等。源卷可以通過上 述復(fù)制對關(guān)系中包含的目標(biāo)卷的標(biāo)識信息來確定握手請求的具體發(fā)送位置。步驟404，判斷是否收到目標(biāo)卷對握手請求的回復(fù)；如果在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目 標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則進(jìn)入步驟405，如果未在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到回復(fù)，則可以進(jìn)入步驟406 ；步驟405，啟動(dòng)該復(fù)制對的數(shù)據(jù)同步過程，返回步驟401。步驟406，判斷發(fā)送握手請求的次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的次數(shù)上限，如果是，則返回步 驟401，否則返回步驟403，繼續(xù)發(fā)送握手請求。另外，在達(dá)到預(yù)設(shè)的次數(shù)上限返回步驟401 時(shí)，還可以進(jìn)一步發(fā)出錯(cuò)誤信息，提示復(fù)制對啟動(dòng)錯(cuò)誤。本步驟并非必需。在本發(fā)明中，復(fù)制對的數(shù)據(jù)同步可以采用任意同步方法，作為較佳的實(shí)施例，可以 采用異步同步方式，所謂異步，是指數(shù)據(jù)同步過程與源卷與目標(biāo)卷各自的其它數(shù)據(jù)處理過 程之間沒有依賴關(guān)系，各自獨(dú)立地運(yùn)行。采用異步方式是為了充分利用存儲設(shè)備的計(jì)算能 力，使各自過程盡可能快地執(zhí)行。具體數(shù)據(jù)同步過程將在后文詳述。
以上已有復(fù)制對的啟動(dòng)過程是針對存在多個(gè)復(fù)制對需要啟動(dòng)的情況進(jìn)行的，如果 僅對當(dāng)前已知的一個(gè)復(fù)制對進(jìn)行啟動(dòng)，則可以直接從步驟403開始執(zhí)行，到步驟405執(zhí)行后 結(jié)束流程即可。圖5為新建復(fù)制對并啟動(dòng)的過程流程圖，如圖5所示，該流程包括步驟501，獲取源卷與目標(biāo)卷的標(biāo)識信息。本步驟目的在于使源卷可以利用源卷與目標(biāo)卷的標(biāo)識信息進(jìn)行后續(xù)操作，這里可 以由目標(biāo)卷或者其它第三方，如管理服務(wù)器等，將相關(guān)信息如源卷與目標(biāo)卷的標(biāo)識信息發(fā) 送給源卷。步驟502，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；本步驟中需要使用步驟501中獲取的所述標(biāo)識
fn息O步驟503，判斷是否在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)消息， 如果是，則進(jìn)入步驟504，否則進(jìn)入步驟507 ；步驟504，判斷目標(biāo)卷的大小是否大于等于源卷；若是，則進(jìn)入步驟505，否則進(jìn)入 步驟506 ；目標(biāo)卷的大小信息可以從握手請求中提取。步驟505，啟動(dòng)復(fù)制對的數(shù)據(jù)同步過程；結(jié)束流程。步驟506，輸出出錯(cuò)信息，并結(jié)束流程。本步驟可選。步驟507，判斷發(fā)送握手請求的次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的最大次數(shù)，如果是，則進(jìn)入步 驟508，否則返回步驟502 ；本步驟可選。步驟508，輸出錯(cuò)誤信息，并結(jié)束流程。本步驟可選。當(dāng)復(fù)制對重新啟動(dòng)，或者新建復(fù)制對并啟動(dòng)后，都要對復(fù)制對中的源卷與目標(biāo)卷 進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，以保證數(shù)據(jù)的一致性。對于多個(gè)復(fù)制對，每一個(gè)復(fù)制對都會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新的同 步過程來完成，相互之間不會(huì)交叉影響。具體數(shù)據(jù)同步過程如圖6所示，包括如下步驟步驟601，源卷向目標(biāo)卷發(fā)送同步請求，該請求中可以攜帶如下信息源卷標(biāo)識、 塊大小、同步范圍等。步驟602，啟動(dòng)一個(gè)異步的摘要接收過程接收從目標(biāo)卷發(fā)送過來的數(shù)據(jù)摘要，然后 進(jìn)入步驟603，其中，具體異步接收過程在后文詳述。步驟603，以所述塊大小為單位，順序讀取源卷中的數(shù)據(jù)，并計(jì)算數(shù)據(jù)塊的摘要值 (簡稱數(shù)據(jù)摘要)。每讀取一個(gè)數(shù)據(jù)塊便同時(shí)計(jì)算出該數(shù)據(jù)塊的摘要值。步驟604，判斷步驟603中是否所有數(shù)據(jù)塊都已經(jīng)讀取完畢，如果所有數(shù)據(jù)塊都讀 取完畢，則進(jìn)入步驟622，否則進(jìn)入步驟605。所有數(shù)據(jù)塊讀取完畢時(shí)，相應(yīng)的所有數(shù)據(jù)摘要也計(jì)算完畢。步驟605，從步驟602的摘要接收過程接收到的來自目標(biāo)卷的數(shù)據(jù)摘要中查找與 讀取的數(shù)據(jù)塊相應(yīng)位置上的數(shù)據(jù)摘要； 步驟606，判斷從步驟602的摘要接收過程接收到的來自目標(biāo)卷的數(shù)據(jù)摘要中是 否存在與讀取的數(shù)據(jù)塊相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)摘要，如果沒有，則進(jìn)入步驟607，否則進(jìn)入步驟 608。
步驟607，將該數(shù)據(jù)摘要記錄在未處理的摘要列表中，進(jìn)入步驟612。 步驟608，比較接收到的來自目標(biāo)卷的數(shù)據(jù)摘要與查找到的相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)摘 要；步驟609，判斷接收到的來自目標(biāo)卷的數(shù)據(jù)摘要與查找到的相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)摘要 是否相同。如果相同，則進(jìn)入步驟610。如果不相同，則進(jìn)入步驟611。步驟610，從接收過程中接收到的摘要數(shù)據(jù)中刪除相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)摘要值，返回步 驟603，繼續(xù)讀取下一個(gè)數(shù)據(jù)塊。步驟611，將讀取的數(shù)據(jù)塊以及數(shù)據(jù)塊位置發(fā)送到目標(biāo)卷，并返回步驟610。該步驟中，數(shù)據(jù)塊以及數(shù)據(jù)塊位置信息可以攜帶在數(shù)據(jù)同步請求中發(fā)送到目標(biāo)卷。步驟612，判斷所述未完成數(shù)據(jù)的列表是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)的最大容量，若是，則進(jìn) 入步驟613，否則返回步驟603。步驟613，依次提取所述列表中的摘要值。步驟614，判斷是否取得下一個(gè)摘要值，若是，則進(jìn)入615，否則進(jìn)入618。步驟615，在接收到的數(shù)據(jù)摘要中查找相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)摘要；步驟616，判斷在接收到的數(shù)據(jù)摘要中是否存在相應(yīng)位置的摘要，如果存在則進(jìn)入 步驟617，如果不存在則返回步驟613。步驟617，從所述列表中刪除當(dāng)前正在處理數(shù)據(jù)摘要，返回步驟608。步驟618，執(zhí)行到這里說明列表中的數(shù)據(jù)摘要都已經(jīng)遍歷過一次，此時(shí)判斷列表中 的數(shù)據(jù)摘要是否達(dá)到預(yù)設(shè)的最大列表容量，是則進(jìn)入步驟619，否則返回步驟603。步驟619，等待一個(gè)預(yù)設(shè)的等待時(shí)間，以便步驟602可以接收到新的數(shù)據(jù)摘要。步驟620，判斷在等待時(shí)間內(nèi)是否接收到新的數(shù)據(jù)摘要，即判斷完成接收新的數(shù) 據(jù)摘要是否超過了預(yù)設(shè)的等待時(shí)間，如果超時(shí)，表示沒有接收到任何摘要數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟 621，否則返回步驟613。步驟621，提示錯(cuò)誤消息，并結(jié)束流程。步驟622，檢查所述未處理的摘要列表；步驟623，判斷未處理的摘要列表是否為空，若是，則結(jié)束流程，否則返回步驟 613。上述步驟602中的數(shù)據(jù)摘要接收過程實(shí)際上就是一個(gè)不停接收目標(biāo)卷發(fā)來的數(shù) 據(jù)摘要的過程，該過程獨(dú)立持續(xù)進(jìn)行，和上述數(shù)據(jù)同步過程互不影響，直到接收到目標(biāo)卷發(fā) 來的結(jié)束請求，則結(jié)束接收過程，該過程以向目標(biāo)卷發(fā)送同步請求為開始。目標(biāo)卷在復(fù)制對啟動(dòng)后，會(huì)對接收到的請求進(jìn)行判斷，針對不同的請求執(zhí)行不同 的過程。如果請求是同步請求，則首先從請求數(shù)據(jù)中提取出同步請求的塊大小及范圍，并啟 動(dòng)一個(gè)異步的同步過程，對范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)順序讀取每一塊數(shù)據(jù)，成功后將數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù) 據(jù)摘要，并將位置信息一同往送到源卷端，直到將所有數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)摘要和位置信息送到 源卷后，向源卷發(fā)送同步結(jié)束請求，結(jié)束同步過程。如果接收到數(shù)據(jù)同步請求(如步驟611)，則從請求中提取位置信息及數(shù)據(jù)，并將 數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。數(shù)據(jù)同步過程完成后，即可進(jìn)入本發(fā)明的增量數(shù)據(jù)備份過程，具體如圖7所示，包括如下步驟步驟701，捕獲下一個(gè)發(fā)向源卷的讀/寫請求；步驟702，判斷該請求是否為寫請求，如果是則進(jìn)入步驟703，否則返回步驟701。步驟703，將寫請求的位置及需要寫入的數(shù)據(jù)一同發(fā)送到目標(biāo)卷，并返回步驟 701。上述各步驟，如沒有特別標(biāo)明目標(biāo)卷執(zhí)行，則均為源卷執(zhí)行，具體執(zhí)行時(shí)，可以在 源卷中設(shè)置一增量備份模塊，用于執(zhí)行上述增量備份過程，設(shè)置一復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于執(zhí) 行上述已有復(fù)制對的啟動(dòng)和新建復(fù)制對的啟動(dòng)過程，以及設(shè)置一同步模塊，用于執(zhí)行上述 數(shù)據(jù)同步過程。而目標(biāo)卷中，則可以設(shè)置一通信模塊，用于執(zhí)行上述需要目標(biāo)卷執(zhí)行的步 驟，其中各模塊執(zhí)行的具體步驟可參考上述方法實(shí)施例，具體舉例如下一種遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，包括源卷和用于遠(yuǎn)程備份源卷的目標(biāo)卷，所述源卷包 括增量備份模塊，用于捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入 位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷；所述目標(biāo)卷包括通信模塊，用于根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置 對應(yīng)的位置中。其中，所述源卷可以進(jìn)一步包括同步模塊，用于計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，比較源卷中所有數(shù)據(jù) 塊的摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)塊的摘要值；將摘要值不同的數(shù)據(jù) 塊及該數(shù)據(jù)塊的位置信息發(fā)送到目標(biāo)卷，所述通信模塊進(jìn)一步用于計(jì)算與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘 要值，并發(fā)送給源卷；根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。另外，所述源卷還可以進(jìn)一步包括復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于向已建立的復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則使能所述同步模塊及增量備份模 塊?；蛘撸鳛榱硪粚?shí)施例，所述源卷還可以進(jìn)一步包括 復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于根據(jù)源卷與目標(biāo)卷的相關(guān)信息，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)確認(rèn)，且目標(biāo)卷大于等 于源卷，則使能所述同步模塊及增量備份模塊。由上述的實(shí)施例可見，本發(fā)明的這種遠(yuǎn)程增量備份方法及系統(tǒng)，由于需要網(wǎng)絡(luò)傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)只包含能引起原數(shù)據(jù)變化的寫請求，比現(xiàn)有增量復(fù)制方法在由寫數(shù)據(jù)引起原數(shù)據(jù) 變化后，再通過較大數(shù)據(jù)塊粒度將存儲介質(zhì)中變化的數(shù)據(jù)復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端備份存儲介質(zhì)的 方法，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更少，只需較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程增量備份方法，用于通過目標(biāo)卷對源卷進(jìn)行遠(yuǎn)程備份，其特征在于，該方法 包括捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷；目標(biāo)卷根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置對應(yīng)的位置中。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程增量備份方法，其特征在于，所述捕獲所有對源卷的寫請 求之前，該方法進(jìn)一步包括計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有 數(shù)據(jù)塊的摘要值；比較源卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)塊的摘 要值；對源卷和目標(biāo)卷中，摘要值不同的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
3.如權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程增量備份方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)同步包括 由源卷將摘要值不同的數(shù)據(jù)塊及該數(shù)據(jù)塊的位置信息發(fā)送到目標(biāo)卷，目標(biāo)卷根據(jù)該數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程增量備份方法，其特征在于，所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所 有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值之前，該方 法進(jìn)一步包括向已建立的復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則繼續(xù)執(zhí)行所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有 數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟，及后 續(xù)步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程增量備份方法，其特征在于，所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所 有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值之前，該方 法進(jìn)一步包括根據(jù)源卷與目標(biāo)卷的相關(guān)信息，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)確認(rèn)，且目標(biāo)卷大于等于源 卷，則繼續(xù)執(zhí)行所述計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，以及與源卷存儲范圍對應(yīng) 的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟，及其后續(xù)步驟。
6.如權(quán)利要求4或5所述的遠(yuǎn)程增量備份方法，其特征在于，所述握手請求包括同步 所處的階段、采用的摘要算法和同步時(shí)采用的相關(guān)參數(shù)。
7.—種遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，包括源卷和用于遠(yuǎn)程備份源卷的目標(biāo)卷，其特征在于，所述 源卷包括增量備份模塊，用于捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入位置 和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷； 所述目標(biāo)卷包括通信模塊，用于根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置對應(yīng) 的位置中。
8.如權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，其特征在于，所述源卷進(jìn)一步包括同步模塊，用于計(jì)算源卷存儲范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)塊的摘要值，比較源卷中所有數(shù)據(jù)塊的 摘要值和目標(biāo)卷中與源卷存儲范圍對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)塊的摘要值；將摘要值不同的數(shù)據(jù)塊及 該數(shù)據(jù)塊的位置信息發(fā)送到目標(biāo)卷，所述通信模塊進(jìn)一步用于計(jì)算與源卷存儲范圍對應(yīng)的目標(biāo)卷中所有數(shù)據(jù)塊的摘要 值，并發(fā)送給源卷；根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的位置信息將接收到的塊數(shù)據(jù)寫入到相應(yīng)的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，其特征在于，所述源卷進(jìn)一步包括 復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于向已建立的復(fù)制對關(guān)系中的目標(biāo)卷發(fā)送握手請求； 若在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)得到目標(biāo)卷的回復(fù)確認(rèn)，則使能所述同步模塊及增量備份模塊。
10.如權(quán)利要求8所述的遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，其特征在于，所述源卷進(jìn)一步包括 復(fù)制對啟動(dòng)模塊，用于根據(jù)源卷與目標(biāo)卷的相關(guān)信息，向目標(biāo)卷發(fā)送握手請求；若在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)收到目標(biāo)卷針對握手請求返回的回復(fù)確認(rèn)，且目標(biāo)卷大于等于源 卷，則使能所述同步模塊及增量備份模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)程增量備份方法，用于通過目標(biāo)卷對源卷進(jìn)行備份的情況，該方法包括捕獲所有對源卷的寫請求；將對源卷的寫請求中包含的寫入位置和需要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)卷；目標(biāo)卷根據(jù)所述寫入位置將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)卷中與該寫入位置對應(yīng)的位置中。本發(fā)明還公開了一種遠(yuǎn)程增量備份系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)能夠減少需要復(fù)制的數(shù)據(jù)量，以較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程備份。
文檔編號G06F3/06GK102096615SQ20111002673
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
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