利用delta卷復(fù)制數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般性地涉及用于復(fù)制諸如備份或歷史數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。特別地，本公開涉及利用增量卷(delta volume)來復(fù)制數(shù)據(jù)的過程。
【背景技術(shù)】
[0002]磁盤上的數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)快速地超額增長典型地意味著需要將那些磁盤上的數(shù)據(jù)備份到諸如磁帶的可移動存儲器上。同時，提供節(jié)省成本的備份副本的需求已經(jīng)超出了諸如實際需求和貿(mào)易與聯(lián)邦規(guī)則/立法。
[0003]單個且簡單的遠(yuǎn)程復(fù)制目標(biāo)站點可以滿足存儲歷史數(shù)據(jù)的需求。然而，在遠(yuǎn)程站點處維護(hù)在源站點處攝取的每個快照的成本可能是過高的。導(dǎo)致這些成本的項目包括但不局限于:所使用的帶寬的機會成本；帶寬的實際貨幣成本；遠(yuǎn)程站點的實際貨幣成本(包括例如站點的大小、操作該站點所需要的功率、該站點的雇員成本等)；復(fù)制的管理成本；以及存儲成本(包括磁盤或其他塊存儲設(shè)備的成本)。
[0004]將數(shù)據(jù)復(fù)制到備份存儲器上的常規(guī)方法能夠?qū)е骂~外的、不需要的數(shù)據(jù)在源站點與備份站點之間傳遞。例如，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制的一個示例性方法中，考慮具有本地存儲器102和備份或遠(yuǎn)程存儲器104的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)100，如圖1所示。在維護(hù)活動數(shù)據(jù)(activedata)輸入/輸出(I/O)的本地存儲器102處，該系統(tǒng)被配置成以8小時的間隔進(jìn)行本地恢復(fù)快照，即快照106、108、110和112。每個快照識別其與之前快照之間的變化或增量(delta)。例如，快照108僅識別變化，因為快照108攝取于或者攝取自上午12點至上午8點。相反地，備份存儲器104可以例如被配置成用于僅夜間備份，即每隔24小時備份一次，因為由于在備份站點處數(shù)據(jù)是不太活動或不活動的，所以針對備份數(shù)據(jù)的更長備份間隔周期在整個存儲器使用中是足夠且更高效的。然而，盡管在備份存儲器104處采用24小時備份周期，但是由于本地存儲器處的快照僅識別每個快照之間的增量，所以盡管如此，在一天當(dāng)中，每個快照將仍然被至少臨時復(fù)制到備份存儲器中(如圖1所示)，以使得備份存儲系統(tǒng)識別整天的變化并且恰當(dāng)?shù)貏?chuàng)建24小時日備份。為了節(jié)省空間，一旦24小時備份118被提交(commit)就刪除任何中間備份114、116。盡管如此，假設(shè)示例性的10兆兆字節(jié)(TB)數(shù)據(jù)組以及本地存儲器處每8個小時該數(shù)據(jù)組就100%變化的最壞情況場景，這種常規(guī)方法將需要每8個小時就將整個1TB傳遞給備份存儲器104，從而導(dǎo)致30TB的總?cè)諅鬟f。
[0005]在上面的示例中，僅24小時快照118和120是感興趣的，并且如果中間快照114、116能夠被消除，那么即使在最壞情況場景中，從本地存儲器102至備份存儲器104的數(shù)據(jù)的日傳遞都將從30TB減小至10TB。在例如僅數(shù)據(jù)組遠(yuǎn)大于30TB的情況中、本地存儲器以短于8小時的間隔攝取快照的情況中和/或備份存儲器以大于I天的更大間隔進(jìn)行備份的情況中，該問題或許更大。然而，已經(jīng)意識到，在數(shù)據(jù)組遠(yuǎn)大于30TB、本地存儲器以長于8小時的間隔攝取快照和/或備份存儲器以小于I天的間隔進(jìn)行備份的情況下的系統(tǒng)將有可能具有相同的問題。
[0006]因此，在本領(lǐng)域中，需要提供針對例如備份或歷史數(shù)據(jù)的更節(jié)省成本和/或更高效的復(fù)制過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個實施方式中，本公開涉及將數(shù)據(jù)從第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備復(fù)制至第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的方法。該方法可以包括在第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處以隔開的時間間隔生成第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的邏輯數(shù)據(jù)卷的多個快照，該邏輯數(shù)據(jù)卷是一個或多個物理存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)塊的摘要，以及每個快照用于識別自最近的之前快照開始的至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)變化。在一些實施方式中，隔開的時間間隔是預(yù)定的時間間隔。而且，在第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處，該方法包括生成增量卷，該增量卷用于指示兩個非連續(xù)快照之間至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)的變化。該方法還包括將增量卷復(fù)制到第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以及在第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處復(fù)制其中指示的對數(shù)據(jù)的改變。在增量卷被復(fù)制到第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備之后可以在第一存儲設(shè)備處丟棄該增量卷。該方法還可以包括以隔開的時間間隔生成多個增量卷。
[0008]在另一實施方式中，該方法可以包括生成組合增量卷，該組合增量卷指示兩個不連續(xù)增量卷之間至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)的變化。還可以以隔開的時間間隔生成多個這種組合增量卷。類似地，組合增量卷可以被復(fù)制到第三數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，并且其中指示的對數(shù)據(jù)的改變可以因此在第三數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處被復(fù)制。
[0009]在另一實施方式中，本公開還涉及從第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備至第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)復(fù)制的方法。該方法可以包括在第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處接收增量卷并且在第二數(shù)據(jù)存儲設(shè)備處復(fù)制其中指示的對數(shù)據(jù)的改變，該增量卷指示第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)的變化。就這一點而言，第一數(shù)據(jù)存儲設(shè)備可以生成針對邏輯數(shù)據(jù)卷的多個快照，該邏輯數(shù)據(jù)卷是一個或多個物理存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)塊的摘要，其中每個快照用于識別自最近的之前快照開始至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)變化。該增量卷可以因此指示兩個不連續(xù)快照之間至少一部分邏輯數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)變化。
[0010]在又一實施方式中，本公開涉及用于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的增量卷，該增量卷包括數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的兩個不連續(xù)快照之間數(shù)據(jù)變化的指示，其中每個快照用于指示自最近的之前快照開始至少一部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變化。每個快照可以識別自最近的之前快照開始數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的邏輯卷的數(shù)據(jù)變化。
[0011]雖然公開了多個實施方式，但是通過下面的示出并描述了本發(fā)明示例性實施方式的【具體實施方式】部分，本公開的其他實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。如將意識到，本公開的各種實施方式能夠在各種顯著的方面進(jìn)行修改，所有修改都不背離本公開的精神和范圍。因此，附圖和具體描述將被認(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。
【附圖說明】
[0012]雖然本說明書以特別指出并清楚地要求保護(hù)被認(rèn)為形成本公開的各種實施方式的主題的權(quán)利要求書結(jié)束，但是應(yīng)該相信，本發(fā)明將通過以下結(jié)合附圖的描述中得到更好的理解，其中:
[0013]圖1是本地至備份存儲器的常規(guī)復(fù)制過程的示意圖。
[0014]圖2是適用于本公開各種實施方式的磁盤系統(tǒng)的示意圖。
[0015]圖3是根據(jù)本公開一個實施方式的快照方案的示意圖。
[0016]圖4是根據(jù)本公開一個實施方式的增量卷的示意圖。
[0017]圖5是根據(jù)本公開一個實施方式的利用增量卷進(jìn)行復(fù)制的示例性使用的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本公開涉及用于復(fù)制諸如備份或歷史數(shù)據(jù)的新穎且有益的系統(tǒng)和方法。特別地，本公開涉及用于利用增量卷復(fù)制數(shù)據(jù)的新穎且有益的系統(tǒng)和方法。
[0019]本公開的系統(tǒng)和方法在磁盤系統(tǒng)或虛擬磁盤系統(tǒng)(諸如2009年11月3日發(fā)布的、發(fā)明名稱為“Virtual Disk Drive System and Method” 的美國專利 N0.7613945 中所描述的系統(tǒng)，該專利的全部內(nèi)容通過引用被合并到本文)是特別有用的。這種磁盤系統(tǒng)允許通過基于RAID向磁盤的映射而在存儲器的頁面池上或磁盤存儲塊矩陣上以及多個磁盤上動態(tài)地分配數(shù)據(jù)來進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)存儲。它們可以通過以例如預(yù)定時間間隔、用戶配置的動態(tài)時間戳(諸如每隔幾分鐘或幾小時等)或者以服務(wù)器所指定的時間來動態(tài)地生成并存儲系統(tǒng)的快照或時間點副本或者磁盤存儲塊的矩陣來避免數(shù)據(jù)遭受例如系統(tǒng)故障或病毒攻擊。這些有時間戳的快照允許在系統(tǒng)故障之前從之前的時間點恢復(fù)數(shù)據(jù)，從而將系統(tǒng)恢復(fù)為那個時間處所呈現(xiàn)的樣子。在主存儲器能夠保持可操作性的同時，這些快照或時間點數(shù)據(jù)還可以被系統(tǒng)或系統(tǒng)用戶用于其它用途，諸如但不局限于測試。通常，通過使用快照性能，用戶可以查看之前時間點中存儲系統(tǒng)所呈現(xiàn)的狀態(tài)。
[0020]圖2示出了計算機環(huán)境202中磁盤或數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)200的一個實施方式，諸如在美國專利N0.7613945中所公開并且適用于本公開的各種實施方式的磁盤或數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。如圖2所示，磁盤系統(tǒng)200可以包括數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)204(如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的，其可以包括RAID子系統(tǒng))和磁盤管理器206 (其具有至少一個磁盤存儲系統(tǒng)控制器)。數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)204和磁盤管理器206能夠基于例如RAID向磁盤的映射或其他存儲映射技術(shù)來在多個磁盤的磁盤空間208之間動態(tài)地分配數(shù)據(jù)。
[0021]如上面一般性地描述的那樣，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)204可以自動地生成系統(tǒng)的快照(snapshot)或時間點副本(Point-1n_Time Copy, PITC)或者其磁盤存儲塊