用于可扩展的崩溃一致的快照操作的系统和方法技术方案

本文中所描述的是一种用于可扩展的崩溃一致的快照操作的系统和方法。可以从应用程序接收写请求并且还可以接收快照生成请求。在快照生成请求之前接收的写请求可以与快照前标签关联，而在快照生成请求之后接收的写请求可以与快照后标签关联。此外，响应于快照生成请求，逻辑接口可以开始从快照前配置切换到快照后配置。然后可以基于快照前写请求来生成快照，而快照后写请求可以被挂起直到逻辑接口切换了配置为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施例设及存储系统，并且特别地设及一种可扩展的崩溃一致的快 照操作（SC曰Isble crash-consistent sn曰pshot oper曰tion)。
技术介绍
存储系统通常包括一个或多个存储设备，根据需要，信息可W被输入到该存储设 备中，并且可W从该存储设备获得信息。存储系统包括存储操作系统，该存储操作系统尤其 通过调用对由该系统实现的存储服务进行支持的存储操作来在功能上组织该系统。可W根 据多种存储架构来实现存储系统，其中包括但不限于网络附加存储环境、存储区域网络W 及直接附加于客户端计算机或主计算机化OStcomputer)的磁盘组件。存储设备通常是 组织为磁盘阵列的磁盘驱动器（或者基于闪存的设备），其中术语"磁盘"通常描述独立的 旋转式磁介质存储设备。在本文中，术语"磁盘"与硬盘驱动器（皿D)或直接访问存储设备 值ASD)同义。 存储系统的存储操作系统可W实现高级模块（例如文件系统），W便把存储在卷 上的信息逻辑地组织为存储对象的分层结构，例如文件和逻辑单元（LU)。已知类型的文 件系统是对磁盘上的数据不进行改写的任意位置写入（write-anywhere)文件系统。被配 置成在存储系统上操作的任意位置写入文件系统的一个示例是可W从网络存储技术公司 (NetAPP,Inc.Sunnyvale,化Ii化rnia)获得的任意位置写入文件布局（辦為FL?)文件系 统。 存储系统还可W被配置成使得多个服务器能够访问存储在存储系统上的存储对 象。在运种模式下，通过计算机网络"连接"到存储系统的服务器可W执行诸如数据库应 用程序之类的应用程序，该计算机网络例如是点到点链路、共享的局域网（LAN)、广域网 (WAN)或在公用网（例如因特网）上实现的虚拟专用网络（VPN)。每个服务器可W经由网 络通过向系统发出作为基于文件和基于块的协议消息（W数据包的形式）的访问请求（读 /写请求）来请求存储系统的数据服务。 可W将多个存储系统互连W提供被配置成服务于多个服务器的存储系统架构。在 一些实施例中，存储系统架构提供一个或多个聚集，每个聚集包括一组一个或多个存储设 备（例如磁盘）。每个聚集可W存储一个或多个存储对象，例如一个或多个卷。聚集可W分 布于互连为集群的多个存储系统上。存储对象（例如，卷）可W被配置成响应于由服务器 发出的多协议数据访问请求来对由集群提供服务的存储对象（例如文件和逻辑单元）的内 容进行存储。 集群的每个存储系统（节点）可W包括（i)适于服务于特定的聚集或者卷的存储 服务器（称作"D-刀片"）W及（ii)适于将数据访问请求重定向到集群的任何存储服务器 的多协议引擎（称作"N-刀片"）。在示例性实施例中，每个存储系统的存储服务器被实施 为磁盘元件值-刀片），而多协议引擎被实施为网络元件（N-刀片）。N-刀片从客户端接收 多协议数据访问请求，将该访问请求转换成集群结构（CF,clusterfabric)消息并且将该 消息重定向到集群的适当的D-刀片。 集群的存储系统可W被配置成相互通信W共同起作用来提高性能或者W抵消集 群内的任何单个存储系统故障。集群通过提供对共享存储（包括一组存储设备）的访问来 给服务器提供数据服务。通常，服务器将与集群的存储系统连接，W用于与该存储系统的数 据访问会话。在与存储系统的数据访问会话期间，服务器可W提交由存储系统接收并执行 的访问请求（读/写请求）。 每个存储系统可W与一个或多个卷（例如，存储在存储设备上的数据卷）关联。可 W执行快照操作W生成卷的只读的拷贝。文件系统可W利用快照来生成一致性组（其包括 存储在一个或多个存储设备上的一个或多个卷）的时间点的视图或图像。然而，在传统的 快照操作中，到来的对卷的写请求可能被隔离或者挂起相当长的一段时间。例如，对在经受 快照的卷的写请求可能被挂起，直到快照操作完成为止或者直到对于相应的卷的快照操作 已经完成为止。因此，对卷的写请求可能被隔离或者挂起相当长的一段时间并且运样的一 段时间会导致应用程序发出写请求超时（由于无法执行写请求）。此外，对卷的写请求的隔 离或者挂起可能取决于卷和/或应用程序的特性。例如，卷可能被隔离的时间量可能取决 于该卷的数据集大小。因此，隔离或者挂起时间段可能是可变的（例如，不确定的），因为它 可能根据卷和应用程序而变化。 因此，需要一种用于生成一致性组的崩溃一致的快照操作的有效的方法和系统。 例如，需要下述用于生成崩溃一致的快照操作的系统和方法：该系统和方法是可扩展的并 且确定的W解决应用程序超时问题。
技术实现思路
本文中描述的实施例提供了一种用于快照操作的系统和方法，该快照操作是可扩 展的并且确定性的。在一些实施例中，对存储在一个或多个主存储设备上的一个或多个卷 执行快照操作W生成卷的只读拷贝。在相同的或者可替选的实施例中，可W执行快照操作 W生成包括一个或多个卷并且被应用程序所使用的一致性组的快照。例如，应用程序可W 发出写请求W修改组成一致性组的卷的数据。在一些实施例中，应用程序可W在各个时间 点处发出写请求。例如，应用程序可W在快照操作被请求或者被启动之前发出写请求W修 改数据或者将数据写入到一致性组的卷，应用程序也可W在快照操作被请求或者被启动之 后发出写请求W修改数据或者将数据写入到一致性组的卷。因此，从应用程序发出的写请 求可W被认为是快照前的（即，在快照请求之前由应用程序发出的）或者快照后的（即，在 快照请求之后由应用程序发出的）。 在一些实施例中，为了生成快照的崩溃一致拷贝，一致性组的快照请求可W导致 分布式存储系统环境中的逻辑接口或者网络接口的配置的切换（即，翻转）。在相同的或 者可替选的实施例中，网络接口可W包括下述组件（例如，在网络硬件上运行的存储服务 器或者服务器系统或者软件层或者接口）：该组件与数据通路（例如，从发出写请求的应用 程序到经受写请求的卷的传输通路）关联，该数据通路包括存储一致性组的卷的主存储设 备。例如，逻辑接口或者网络接口可W包括用于对从应用程序发来的、对存储在一致性组的 卷上的数据进行写入的写请求进行标记或者加标签的配置。逻辑接口或者网络接口可W包 括用快照前标签对到来的写请求进行标记或者加标签的第一配置（例如，快照前配置）和 用快照后标签对到来的写请求进行标记或者加标签的第二配置（例如，快照后配置）。在一 些实施例中，逻辑接口或者网络接口的配置可W响应于生成一致性组的快照的请求而从快 照前配置切换到第二快照配置。因此，逻辑接口或者网络接口可W从将从应用程序来的写 请求与快照前标签关联切换到将从应用程序来的随后的写请求与快照后标签关联。 在一些实施例中，可W基于与快照前标签关联的写请求来生成一致性组的快照。 因此，与快照后标签关联的写请求不会反映在一致性组的快照中。此外，虽然与快照前标签 关联的写请求可W被立即执行W修改数据或者将数据写入到卷，但是与快照后标签关联的 写请求会被短时间地挂起。例如，与快照后标签关联的写请求可W被挂起（例如，防止执行 W及因此去修改一致性组的卷），直到所有相关的逻辑接口或者网络接口已经响应于生成 一致性组的快照的请求而完成了从快照前配置到快照后配置的切换为止。一旦所有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成存储在主存储设备上的数据的快照拷贝的系统，所述系统包括至少一个处理器和存储器，所述主存储设备存储包括所述数据的多个卷，所述系统包括：快照引擎，所述快照引擎被配置成用于：接收与一致性组的至少一个卷关联的第一组写请求和第二组写请求，所述第一组写请求是在请求生成所述一致性组的拷贝之前接收的，所述第二组写请求是在请求生成所述一致性组的所述拷贝之后接收的；将所述第一组写请求与第一标签关联，并且将所述第二组写请求与第二标签关联；将所述第二组写请求挂起以使得所述第二组写请求不被执行去修改所述一致性组的所述至少一个卷的数据，直到一个或多个网络接口从第一配置切换到第二配置为止；以及基于所述第一组写请求生成所述一致性组的拷贝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：比普尔·拉伊，高拉夫·马卡尔，
申请(专利权)人：网络存储技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US