用于时间敏感复制的装置、系统和方法制造方法及图纸

公开一种装置、系统和方法，用于从易失存储器装置复制数据到多个永久存储设备，以响应主电源的丢失。该装置包括：分割模块、条带模块和写模块。分割模块分割写高速缓冲存储器的数据映像为多个数据块。条带模块从该多个数据块建立多个数据条带。写模块并行地写该多个数据条带的每个到相应的多个唯一的永久数据存储设备，以响应写高速缓冲存储器线路电源的丢失。优点在于，在相对短的时间周期中，所述装置从写高速缓冲存储器快速复制写数据到永久存储设备，降低了对备份支持易失存储器装置主要电池的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据复制技术，尤其涉及便利并行条带复制。
技术介绍
通常将写高速缓冲存储器合并到计算机系统中，以增强可感觉的计算机系统的性能。通过实现写高速缓冲存储器，计算机系统可以例如在存储器(memory)中存储某些数据，随后将数据从存储器写到盘或另一永久存储设备。不幸的是，如果写数据被写到永久存储体(storage)之前发生电源故障，可能丢失在诸如随机访问存储器(RAM)的易失存储器中的写高速缓冲存储器中的写数据。传统的高速缓存技术已经导致各种提议的解决方案，以避免响应于掉电而丢失写数据。特别是，一种传统技术提供二级的后备电源给存储器装置(memory device)。这些存储器装置通常称为电池后备的存储器(BBM)装置。电池可以长时间支持存储器装置。例如，某些BBM装置能够在写高速缓冲存储器中保存写数据大约72小时。然而，在购买和安装这些设备方面，BBM装置会非常昂贵。另外，BBM装置会占用可能以其它方式用于另外的计算机设备的相对大量的物理空间。其它的传统技术提供后备电源给写高速缓冲存储器、存储器、处理器和存储设备足够长久以便存储写数据的拷贝到永久存储体。这些传统技术可以分类为两种类型的复制操作串行复制和并行有序复制。通过产生写数据的第一拷贝接着产生写数据的第二拷贝，使得在相同数据的两个或更多拷贝在永久存储体中创建的串行复制容易。这些拷贝可以写到相同或不同的如两个分开的盘的永久存储设备。尽管冗余的拷贝通常比仅仅单一拷贝更安全，但是复制操作的串行性质要求二级电源备份支持系统更长的时间周期，以便在第一拷贝完成之后进行第二拷贝。相比之下，并行复制利用处理器或多个处理器内近似并行的处理。并行复制也导致冗余复制，但是可能比串行复制更快地创建。并行复制在近似相同的时间写第一拷贝到第一盘和写第二拷贝到第二盘。然而，如果后备电源在并行复制操作完成之前发生故障，即使写数据的开始部分的并行拷贝被保留，用户也会在写高速缓冲存储器端丢失数据。换句话说，只有部分数据的两个拷贝可以存储在永久存储体中，但是可能丢失两个拷贝的剩余部分。根据前面的讨论，应该明白，存在用于复制数据的减小作为在复制操作期间二级电源失败的结果的数据丢失的机会的装置、系统和方法的需求。此外，存在用于复制数据的减小系统或系统组件需要二级电源从写高速缓冲存储器复制写数据到永久存储体的时间长度的装置、系统和方法的需求。优点在于，这样的装置、系统和方法将克服当前与传统复制技术相关联的挑战。
技术实现思路
为响应本领域的当前状态，尤其响应在本领域中由当前可用的复制技术还未完全解决的问题和需求，已经发展了本专利技术的几个实施例。因此，已经开发本专利技术以提供用于复制数据的克服本领域中上述讨论的许多或全部缺点的装置、系统和方法。用于复制数据的装置配备包含多个模块的逻辑单元，所述模块被配置来在功能上执行写数据拷贝到永久存储体所必要的操作。所描述的各实施例中的这些模块包括分割模块、条带模块和写模块。在另一个实施例中，这些模块也包括映射模块、进度模块、触发模块、恢复模块、基本模块和补充模块。在进一步的实施例中，这些模块还包括前向模块和后向模块。在一个实施例中，所述装置包括分割模块、条带模块和写模块。分割模块将写高速缓冲存储器的数据映像分割为多个数据块。条带模块从多个数据块建立多个数据条带。写模块并行地写多个数据条带中的每个到相应的多个唯一永久数据存储设备，以响应写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。在一个实施例中，分割模块将写高速缓冲存储器中的写数据的数据映像分割为多个数据块。或者，分割模块可以将冗余写高速缓冲存储器中的冗余写数据的数据映像分割为多个数据块。分割模块分割数据映像所得的数据块的大小可以在数据映像的长度上是均匀的或可变的。所述数据块可以具有已知的起始位置和块大小或结束位置。在一个实施例中，条带模块从多个数据块建立多个数据条带。数据条带可以具有均匀或者可变的大小。在一个实施例中，将数据块分组为数据块组，也称为数据条带。在一个实施例中，数据条带的数目由永久存储设备的数目确定。或者，永久存储设备的数目可以小于数据条带的数目，因此允许将多个条带写到单个的永久存储设备。在一个实施例中，写模块并行地写多个数据条带中的每个到相应的多个唯一(unique)永久数据存储设备，以响应写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。换句话说，在主电源发生故障之后和二级电源发生故障之前，写模块将每个数据条带写到唯一永久存储设备。在进一步的实施例中，写模块可以继续将数据条带写到永久存储设备，直到所有的数据条带已经写到每个永久存储设备，假设写数据的完全拷贝数目与永久数据存储设备的数目相等。然而，如果二级(备份)电源在完全拷贝写到永久存储设备之前发生故障，则至少部分拷贝(与被完全或部分写的条带一样多)应该被存储在各种永久存储设备上。在某些实施例中，写模块可以采用前向模块或后向模块写写数据或冗余写数据。在一个实施例中，映射模块映射数据映像到每个永久数据存储设备。数据映像可以被映射到永久存储设备上的邻近块的空间或者多个不邻近块。如果永久数据存储设备相同，则提供单个映射用于相同的永久存储设备就可能足够了。在一个实施例中，进度模块管理进度代码以跟踪并行数据条带写操作的进度。在某些实施例中，进度代码可以包括描述在给定时间的写操作的状态和数据映像的几个属性字段。在一个实施例中，进度模块在复制操作中始终周期性地更新进度代码。另外，进度模块可以在永久存储设备中存储进度代码，使得它们在发生主要和二级电源丢失时可用。在一个实施例中，触发模块识别启动上述并行条带复制操作的触发事件。触发事件的一个例子是写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。或者，触发事件可以是可能影响易失性和/或用于写写数据到永久存储体的可用时间的另一种类型的电源或数据信号。在一个实施例中，恢复模块从多个数据存储设备读取数据条带，并且恢复写数据到写高速缓冲存储器。或者，恢复模块从多个数据存储设备读取数据条带，并且恢复冗余写数据到冗余写高速缓冲存储器。在另一个实施例中，恢复模块恢复尽可能多的数据映像，即使对特定数据条带或数据块只有部分数据可用。在一个实施例中，基本模块指定数据条带之一作为与相应的数据拷贝相关联的基本条带。类似地，补充模块指定除了基本条带的所有数据条带作为用于对应于基本条带的数据拷贝的补充条带。在一个实施例中，写模块被配置来向永久存储设备首先写基本条带，以及在基本条带之后的补充条带。还提出了复制数据的装置的另一个实施例。该装置包括条带模块和写模块。条带模块从写高速缓冲存储器的数据映像建立第一数据条带和第二数据条带。写模块写第一数据条带到第一数据存储设备和写第二数据条带到第二数据存储设备。随后，写模块写第二数据条带到第一数据存储设备和写第一数据条带到第二数据存储设备。在进一步的实施例中，可以在向前的方向写第一数据拷贝，而在向后的方向可写第二数据拷贝。还提出了本专利技术的复制数据的系统。在一个实施例中，该系统可以在存储区域网络(SAN)系统中实施，该存储区域网络系统包含多个数据存储设备、存储控制器、写高速缓冲存储器和复制装置。在一个实施例中，所述复制装置耦合到存储控制器，并且将写数据的多个拷贝并行地写到多个数据存储设备，以响应存储控制器的电源丢失。另外，复制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复制数据的装置，该装置包含：分割模块，其被配置来将写高速缓冲存储器的数据映像分割为多个数据块；耦合到分割模块的条带模块，该条带模块被配置来从该多个数据块建立多个数据条带；以及耦合到条带模块的写模块，该写模块被配置 来并行地写该多个数据条带的每个到相应的多个唯一的永久存储设备，以响应写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。

【技术特征摘要】
US 2004-11-18 10/991,9401.一种复制数据的装置，该装置包含分割模块，其被配置来将写高速缓冲存储器的数据映像分割为多个数据块；耦合到分割模块的条带模块，该条带模块被配置来从该多个数据块建立多个数据条带；以及耦合到条带模块的写模块，该写模块被配置来并行地写该多个数据条带的每个到相应的多个唯一的永久存储设备，以响应写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述写模块被进一步配置来写所有的数据条带到每个数据存储设备，以便产生等于数据条带数目的多个数据拷贝。3.根据权利要求2所述的装置，还包含耦合到写模块的基本模块，该基本模块被配置来指定数据条带之一为与相应的数据拷贝相关联的基本条带。4.根据权利要求3所述的装置，还包含耦合到写模块的补充模块，该补充模块被配置来指定除了基本条带的所有数据条带为用于对应于基本条带的数据拷贝的补充条带。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述写模块被进一步配置来写基本条带、随后写补充条带到唯一的数据存储设备中的一个。6.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的映射模块，该映射模块被配置来映射数据映像到该多个数据存储设备的每个。7.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的进度模块，该进度模块被配置来管理进度代码，以便跟踪并行数据条带写的进度。8.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的前向模块，该前向模块被配置来在向前的方向写该多个数据条带之一到该多个数据存储设备之一。9.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的后向模块，该后向模块被配置来在向后的方向写该多个数据条带之一到该多个数据存储设备之一。10.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的触发模块，该触发模块被配置来识别写高速缓冲存储器的线路电源的丢失。11.根据权利要求1所述的装置，还包含耦合到写模块的恢复模块，该恢复模块被配置来从该多个数据存储设备读取数据条带，并且恢复写数据到写高速缓冲存储器。12.根据权利要求1所述的装置，其中每个数据条带包含该多个数据块的唯一的子集。13.一种复制数据的装置，该装置包含条带模块，其被配置来从写高速缓冲存储器的数据映像建立第一数据条带和第二数据条带；以及耦合到条带模块的写模块，该写模块被配置来写第一数据条带到第一数据存储设备以及写第二数据条带到第二数据存储设备，随后写第二数据条带到第一数据存储设备以及写第一数据条带到第二数据存储设备。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述写模块被进一步配置来并行地写第一和第二数据条带到各第一和第二数据存储设备。15.根据权利要求13所述的装置，其中所述写模块被进一步配置来并行地写第二和第一数据条带到各第一和第二数据存储设备。16.根据权利要求13所述的装置，还包含耦合到写模块的前向模块，该前向模块被配置来在向前的方向写第一和第二数据条带到第一数据存储设备。17.根据权利要求13所述的装置，还包含耦合到写模块的后向模块，该后向模块被配置来在向后的方向写第二和第一数据条带到第二数据存储设备。18.一种复制数据的系统，该系统包含多个数据存储设备；耦合到该多个数据存储设备的存储控制器；耦合到存储控制器的写高速缓冲存储器，该写高速缓冲存储器被配置来存储写数据；以及耦合到存储控制器的复制装置，该复制装置被配置来并行地写写数据的多个拷贝到该多个数据存储设备，以响应存储控制器的电源丢失，按相对于其它拷贝的唯一的条带划分的顺序写每个拷贝。19.根据权利要求18所述的系统，还包含耦合到复制装置的进度模块，该进度模块被配置来管理进度代码，以便跟踪并行复制写的进度。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫维GP安德烈，迈克尔T本哈斯，许育诚，戴维F曼南巴赫，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]