具快照备份功能的存储系统及方法技术方案

一种具快照备份功能的存储系统及方法，其中该系统为电性耦接一主系统，且至少包括一个存储装置与一个存储控制单元，其中每一存储装置包括多个资料区块及备份区块，而前述存储控制单元至少包括一控制器及一嵌入式的驱动程序。前述存储方法如下：存储控制单元从该主系统处接收并主动判断一待写入的最新存储资料是否不同于该存储装置中前次存储资料，以将其中不同之前次存储资料部分备份至该存储装置的对应备份区块中，之后再将对应不同的最新存储资料部分覆盖在此不同之前次存储资料部分所处的资料区块上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种资料存储系统及方法，且特别是有关于一种。
技术介绍
在一般的资料存储系统中，若不论存储资料的先后异同关系，就直接将所有接收到资料加以存储的作法，多是一主系统配合一内存存取(DirectMemory Access，DMA)功能，其或可在不占用主系统处理器(CPU)资源的情况下，对其存储装置执行存储动作。然而，这样的存储系统存在着一个根本的问题，即在准备存储资料之时，无论该笔资料相较于前次所存是否已有变动，仍会被用来取代前次所存的资料。如此一来，存储装置就必须面对多次且大量而无谓的写入动作，易造成备份效率不彰，且易使用寿命减短。而且，由于内存存取(Direct Memory Access，DMA)功能每次所能处理的资料量有其限制，较不适合于需要快速及大量的资料备份处理。为了改善这个问题，另有一些现有技术，需在主系统如服务器端依据不同操作系统(OS)设置不同的存储管理软件(Storage Management Software)，以在存储数据文件至该服务器附属的存储装置时，制作一对应的快照(snapshot)备份，并将完成的快照备份存放至另一档案数据库如一档案服务器或另一备用存储装置中。然而，此种作法虽已比前述现有技术加快数据文件备份的处理时间，但对于如需经常执行备份工作的主系统而言，无异会占用其过多主系统资源如I/O端口、总线及内存，并增加主系统处理器(CPU)的负载(Loading)。还有一些现有技术，除了延用前段所述的架构外，更进一步利用该主系统判断待写入的存储资料是否与前次备份内容不同以决定备份的方法。然而，这样的技术虽然可以延长存储装置的使用寿命，但更增加主系统处理器(CPU)的负载(Loading)以比较资料间的异同及存放位置，造成主系统处理器(CPU)的运作效能降低，特别是针对需要大量运算功能或同时连接多部存储装置的主系统处理器(CPU)而言，更是一值得重视的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的一主要目的在于提供一种，可对其接收到的存储资料主动执行一致性(consistence)检查及变更资料的快照(Snapshot)备份制作，故可增加存储系统的使用寿命，并提升备份效率。同时，降低主系统的处理器的计算负担，特别是针对需同时备份多台存储装置的主系统而言。依据本专利技术的第一最佳实施例，提出一种，其中该具快照功能的存储系统系电性耦接至一主系统，且包括至少一个存储装置与一个存储控制单元，其中每一存储装置至少包括多个资料区块及备份区块，而前述存储控制单元至少包括一控制器及一嵌入式的驱动程序。此具快照备份功能的存储方法如下该存储控制单元自主系统处接收一待写入的最新存储资料；依据前次存储资料在该存储装置各区块中的分布纪录，其中包括一区块映像纪录表，判断该最新存储资料中有无不同于前次存储资料的内容；将不同之前次存储资料部分备份至该些备份区块之中，并将此前次存储资料部分的快照备份纪录在该区块映像纪录表上；之后，再将对应于此不同的最新存储资料部分覆盖在此不同之前次存储资料所处的资料区块上；使此最新存储资料的快照备份同样纪录在该区块映像纪录表上。此外，依据本专利技术的第二最佳实施例，将前述运用在一界面如一存储适配卡上。此种存储界面卡可电性耦接至主系统，并包括至少一存储控制单元与一I/O输出入端口，而前述存储控制单元至少包括一控制器及一嵌入式的驱动程序。前述存储系统的实施步骤如下该界面卡上的存储控制单元接收由主系统所输出的存储资料；该存储控制单元会依据前次存储资料在区块上的分布纪录，判断该待写入的最新存储资料内容是否异于前次存储资料，以将存储装置中不同之前次存储资料部分备份至存储装置的备份区块中，并将对应不同的最新存储资料部分经由该I/O输出入端口传送以覆盖在前述不同之前次存储资料所处的资料区块上。再者，依据本专利技术的第三最佳实施例，更将前述具快照备份功能的存储系统的存储界面应用于一具主系统的主机板上。总而言之，本专利技术所提供的各种存储系统架构皆利用一存储控制单元将其中具差异的资料作快照处理及纪录，故使主系统的运作能力就不会因为资料的存储操作而大幅下降。此外，由于存储系统的存储控制单元本身能主动将不同之前次存储资料部分做快照备份，故使任何一台存储系统无论是处于意外或当机事件中时，皆能对其失去存储资料执行简易且快速的回复。为让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明图1根据本专利技术的第一较佳实施例的电路方块图；图2根据本专利技术的第二较佳实施例的电路方块图；以及图3根据本专利技术的第三较佳实施例的电路方块图。具体实施例方式请参照图1，其图示依照本专利技术的一第一较佳实施例的一具快照(Snapshot)备份功能的存储系统150，其电性耦接至主系统100，以接收由主系统100传来的一最新存储资料。该存储系统150至少包括一存储控制单元160与一存储装置170，其中每一存储装置包含多个资料区块(Original Block)及备份区块(Snapshot Block)如图1中的区块172-178，而前述存储控制单元170至少包括一控制器(或为一处理器级芯片)及一嵌入式的驱动程序(DeviceDrive)如为Linux程序。此外，在目前一般的计算机存储系统中，因完全需依赖该系统内之中央处理器(CPU)及存储管理软件(Storage ManagementSoftware)分别对所有附属的存储装置作快照(Snapshot)备份，故会增加该中央处理器的负担，易使备份效率变差。相反的，依据本专利技术的每一台存储系统150内设置有存储控制单元160，故能对接收到的存储数据直接执行快照备份，无需动用主系统100太多资源，也无需在主系统100内使用存储管理软件，自然也不太占用中央控制单元110的计算能力的存储系统。本实施例所提供的存储系统150就是根据这样的目标所设计出来的。依据本专利技术的第一较佳实施例的具快照备份的存储方法如下该存储控制单元160首先接收由主系统100所传来的待写入的最新存储资料，并且对此最新存储资料进行分析。此处的分析可包括确认该存储装置170的各区块172～178中是否存有与此最新存储资料相对应的资料部分。换句话说，存储控制单元160系根据前次存储资料在该存储装置170的各区块172～178中的分布纪录，包括核对一区块映像纪录表(Block Mapping Table)，以判断该传来的最新存储资料中有无不同于前次存储资料的内容，即可轻易得知所要存储的最新存储资料是否是原本就存储在存储装置170中。需注意的是，这是因前述区块映像纪录表纪录每一区块172～178的映像过程(Mapping)，其中包括每一资料区块之前次存储资料映像到其对应备份区块的过程，以及最新存储资料映像至其每一资料区块的过程。如果在上述的分析操作中发现在存储装置170的各区块172～178中并没有与此最新存储资料相对应之前次存储资料部分，则存储控制单元160就直接将该最新存储资料存放到存储装置170的对应资料区块如编号172中。然而，如果在上述的分析操作中发现在存储装置170的资料区块172中存在与此份最新存储资料不同之前次存储资料部分，则存储控制单元160就将此不同之前次存储资料部分从其资本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具快照备份功能的存储系统，可电性耦接至一主系统，其特征在于，该存储系统包括：一存储装置，包括至少一相互对应的第一区块及第二区块；以及一存储控制单元，从该主系统接收一最新存储资料，并依据各存储资料在该存储装置的区块上的分布 ，判断该最新存储资料与位于于第一区块之前次存储资料中有无不同的部份，借以将不同的该前次存储资料部分从该第一区块备份至该些第二区块之中，再将不同的最新存储资料覆盖至该前次存储资料部分所在的第一区块上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊博，
申请(专利权)人：威达电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]