遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]文件系統(tǒng)可以用來(lái)把數(shù)據(jù)組織成可以使用計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)、操作和檢索的計(jì)算機(jī)文件實(shí)體，即目錄和文件。例如，各種版本的FAT(文件分配表)和NTFS(新技術(shù)文件系統(tǒng))ext(擴(kuò)展文件系統(tǒng))與示例操作系統(tǒng)一起使用。文件系統(tǒng)使指定文件的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)裝置中的位置相關(guān)。存儲(chǔ)裝置可以包含遠(yuǎn)程、物理存儲(chǔ)設(shè)備(諸如像硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)存儲(chǔ)裝置、磁帶存儲(chǔ)裝置和CD-ROM)和/或在這樣的物理存儲(chǔ)設(shè)備上面分層的虛擬化存儲(chǔ)裝置。
[0002]虛擬磁帶庫(kù)(VTL)例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(iSCSI)或光纖通道(FC)被連接到客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著壓縮技術(shù)的到來(lái)，可能會(huì)出現(xiàn)容納在VTL上的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的大幅增加。
【附圖說(shuō)明】
[0003]為了更完整地理解，現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)接下來(lái)的描述進(jìn)行參考，在所述附圖中:
圖1是示例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；
圖2是圖1的示例的示例客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；
圖3是圖1的示例的示例控制器的簡(jiǎn)化示意圖；
圖4是圖1的示例的示例存儲(chǔ)設(shè)施的簡(jiǎn)化示意圖；
圖5是消費(fèi)者目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)的示例；
圖6是控制消費(fèi)者數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的方法的示例的流程圖；
圖7是提供遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)的消費(fèi)者目錄的方法的示例的流程圖；
圖8是創(chuàng)建根目錄的示例的流程圖；
圖9是創(chuàng)建目錄對(duì)象的示例的流程圖；
圖10是更詳細(xì)地提供圖7的遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)的消費(fèi)者目錄的示例的流程圖；
圖11是在消費(fèi)者目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)內(nèi)移動(dòng)對(duì)象的示例的流程圖；以及圖12是為對(duì)象設(shè)置父目錄的示例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0004]參照?qǐng)D1，多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)IlOj至110_11經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)130與至少一個(gè)控制器120_1至120_m通信。所述網(wǎng)絡(luò)130例如包含以太網(wǎng)(諸如，千兆位以太網(wǎng)LAN(局域網(wǎng)))或其他類型的網(wǎng)絡(luò)。所述至少一個(gè)控制器120_1至120_m包括各自的大容量?jī)?chǔ)存裝置140j至140_m或與其通信。
[0005]圖2至圖4是客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110、控制器120和大容量存儲(chǔ)裝置140的功能表示?？蛻舳擞?jì)算機(jī)系統(tǒng)110包括包含諸如CPU(中央處理單元)的處理器或處理器的組合的處理器資源201，以及存儲(chǔ)器202，該存儲(chǔ)器202例如包含諸如DRAM的易失性存儲(chǔ)器、和/或諸如EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器、和/或以任何方便的形式和物理布置的任何方便的替代類型的存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)裝置。客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110進(jìn)一步包含操作系統(tǒng)203，以執(zhí)行客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110上的各種消費(fèi)者應(yīng)用程序。客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110還包括用戶接口 205，例如顯示監(jiān)視器、鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等。
[0006]在客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110中還包括網(wǎng)絡(luò)接口207，用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)130通信。網(wǎng)絡(luò)接口207例如可以包含適于網(wǎng)絡(luò)的適配器，例如NI C(網(wǎng)絡(luò)接口控制器)。
[0007]客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110進(jìn)一步包含被執(zhí)行以提供消費(fèi)者數(shù)據(jù)的備份副本的備份應(yīng)用程序209、用于將要備份的消費(fèi)者數(shù)據(jù)劃分成塊并且為每個(gè)塊確定哈希函數(shù)以用于在消費(fèi)者數(shù)據(jù)的備份副本被傳送到大容量存儲(chǔ)裝置140上的備份存儲(chǔ)設(shè)施之前處理消費(fèi)者數(shù)據(jù)用于去重復(fù)的去重復(fù)引擎211。
[0008]客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110進(jìn)一步包含文件系統(tǒng)215，用于把消費(fèi)者數(shù)據(jù)組織成目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)中的文件實(shí)體(或?qū)ο?，例如像圖5中所示。例如，目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)包含含有第一、第二和第三低級(jí)目錄503、505、507或與之相關(guān)聯(lián)的頂級(jí)(根)目錄501。第一低級(jí)目錄503含有第一、第二和第三葉子目錄509、511、513或與之相關(guān)聯(lián)。每個(gè)葉子目錄509、511、513可以含有文件或與之相關(guān)聯(lián)。
[0009]文件系統(tǒng)215包括用于生成元數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)生成器213，所述元數(shù)據(jù)包括樹(shù)結(jié)構(gòu)的對(duì)象的信息，該信息包括對(duì)象的類型及其與樹(shù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的其他對(duì)象的相對(duì)關(guān)系。例如，元數(shù)據(jù)可以包含用于每個(gè)對(duì)象的唯一通用標(biāo)識(shí)符(UUID)，并且如果該對(duì)象具有父對(duì)象，則用于該對(duì)象的元數(shù)據(jù)也包括父UUID。例如，在圖5所示的示例中，根目錄501具有空的父UUID和UUID，從而將對(duì)象標(biāo)識(shí)為根目錄。第一低級(jí)目錄503具有其自己的UUID和根目錄501的父UUID0
[0010]控制器120如圖3所示包含處理器資源301、存儲(chǔ)器303和操作系統(tǒng)305，以執(zhí)行包括比較每個(gè)塊的哈希函數(shù)以從消費(fèi)者數(shù)據(jù)中移除重復(fù)塊并繼續(xù)傳送以用于存儲(chǔ)去重復(fù)數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)的通用功能和服務(wù)?？刂破?20還包括網(wǎng)絡(luò)接口 307(例如，NIC)、多個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)器309_1至309_k以及連接到各自的大容量存儲(chǔ)裝置140_1至140_m的對(duì)應(yīng)接口 401以物理存儲(chǔ)去重復(fù)消費(fèi)者數(shù)據(jù)的接口 311。大容量存儲(chǔ)裝置140包括諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器、和/或固態(tài)存儲(chǔ)裝置、和/或磁帶之類的物理存儲(chǔ)裝置，并且在一些示例中包括諸如RAID控制器的虛擬化實(shí)體403、405以提供虛擬存儲(chǔ)卷。所采用的接口 311、401的類型可以根據(jù)大容量存儲(chǔ)裝置140是與控制器120—起被包括在物理外殼中，還是直接外部附連，還是通過(guò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)或LAN附連而適當(dāng)?shù)馗淖儭?br>[0011]現(xiàn)在將參考圖5至圖10更詳細(xì)地描述系統(tǒng)的操作。客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的備份應(yīng)用程序209被啟動(dòng)并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器202中的消費(fèi)者數(shù)據(jù)被檢索用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)130和控制器120在遠(yuǎn)離客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的位置拷貝到大容量存儲(chǔ)裝置140內(nèi)的備份設(shè)施。對(duì)消費(fèi)者數(shù)據(jù)去重復(fù)，601。這一過(guò)程通過(guò)將消費(fèi)者數(shù)據(jù)流劃分成多個(gè)塊由去重復(fù)引擎211啟動(dòng)。為每個(gè)塊確定抗碰撞哈希函數(shù)。通過(guò)處理器301將所述哈希函數(shù)與已經(jīng)被大容量存儲(chǔ)裝置140存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的哈希函數(shù)相比較。處理器301訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊位置的列表或清單或先前去重復(fù)的數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)器。已經(jīng)被存儲(chǔ)的塊用到先前存儲(chǔ)的塊的指針來(lái)代替。客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的去重復(fù)引擎211(在將數(shù)據(jù)劃分成塊并應(yīng)用哈希函數(shù)過(guò)程中)減少了對(duì)控制器的處理器資源301的需求。另外，在替代布置中，僅需要把新的塊從客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳送到控制器。
[0012]然后，元數(shù)據(jù)生成器213基于消費(fèi)者目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建元數(shù)據(jù)，603。這是通過(guò)用于每個(gè)對(duì)象的對(duì)象UUID和父UUID(唯一通用標(biāo)識(shí)符)的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些UUID可以被存儲(chǔ)在用于每個(gè)對(duì)象的當(dāng)前對(duì)象存儲(chǔ)模式的“標(biāo)簽”區(qū)域313中。盡管這一示例利用對(duì)象存儲(chǔ)模式，但是可以認(rèn)識(shí)到的是，可以利用不同的唯一存儲(chǔ)模式。
[0013]對(duì)象的UUID還可以被設(shè)置為對(duì)象的密鑰，而不是增量數(shù)據(jù)。伴隨存儲(chǔ)在對(duì)象存儲(chǔ)器中的具有“父”的對(duì)象的增量概念，具有空的父UUID的“根”對(duì)象的概念被提供。這提供了一個(gè)點(diǎn)來(lái)啟動(dòng)導(dǎo)航對(duì)象之間的關(guān)系，并且因此促進(jìn)文件系統(tǒng)類型映射。
[0014]伴隨每個(gè)對(duì)象自己的UUID和父UUID，附加的狀態(tài)可以按照允許指定對(duì)象類型的對(duì)象被存儲(chǔ)在對(duì)象存儲(chǔ)器中。這樣的“類型”信息的存儲(chǔ)旨在允許客戶端鏈接等。因此，對(duì)象存儲(chǔ)器對(duì)象的使用僅僅作為存儲(chǔ)關(guān)于呈現(xiàn)(在最有可能的情況下例如文件系統(tǒng))的元數(shù)據(jù)的手段;使用這樣的對(duì)象容易被用于提供目錄(容器對(duì)象)、特殊文件(符號(hào)鏈接)等的呈現(xiàn)。
[0015]然后，去重復(fù)的數(shù)據(jù)(或要被進(jìn)一步處理用于去重復(fù)的數(shù)據(jù))和元數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)130被傳送605到控制器120。所述元數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在對(duì)象存儲(chǔ)器309_1至309_k其中之一的標(biāo)簽區(qū)域313中。去重復(fù)的數(shù)據(jù)位于并被存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)裝置140上。
[0016]結(jié)果，在客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行數(shù)據(jù)的某種處理用于去重復(fù)以減少對(duì)控制器的處理器資源的需求。此外，用于從客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)的帶寬不會(huì)被冗余數(shù)據(jù)的傳送所浪費(fèi)，所述冗余數(shù)據(jù)當(dāng)它到達(dá)控制器120時(shí)，它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)被存儲(chǔ)，因?yàn)橄M(fèi)者數(shù)據(jù)可以在傳送之前去重復(fù)(由于控制器120可以僅傳送非重復(fù)的塊)。重復(fù)的塊的更新計(jì)數(shù)被增加，以使得沒(méi)有未引用的塊。這一更新被傳送到控制器。
[0017]然后，可以使用存儲(chǔ)在對(duì)象存儲(chǔ)器中的元數(shù)據(jù)由客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110從控制器130檢索樹(shù)結(jié)構(gòu)，701，并且經(jīng)由用戶接口 205呈現(xiàn)給用戶，703。
[0018]參考圖8，創(chuàng)建801根目錄(或根容器對(duì)象)，例如圖5的根目錄501。創(chuàng)建UUID并輸入到對(duì)象存儲(chǔ)器中，803 ο如果存儲(chǔ)器是可訪問(wèn)的，805，則確定UUID是否存在，807。如果UUID存在，則發(fā)出對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，809。如果UUID不存在，則使用空的父UUID創(chuàng)建根目錄對(duì)象，811，并且如果根目錄對(duì)象被成功標(biāo)記，則發(fā)出對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，813。如果存儲(chǔ)器是不可訪問(wèn)的或者對(duì)象未被成功標(biāo)記，則發(fā)出失敗響應(yīng)，815。
[0019]設(shè)置對(duì)象0(諸如，文件實(shí)體)具有父UUID( 1201)在圖12中示出。把父容器UUID和對(duì)象UUID對(duì)象O輸入到對(duì)象存儲(chǔ)器中，1203。如果存儲(chǔ)器是不可訪問(wèn)的，1205，并且對(duì)象不存在，120