生成快照的方法、利用快照进行数据恢复的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种生成快照的方法，包括：A、监控对源介质的写操作，判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页，如果存在，则将写操作发送至源介质，否则根据源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据，在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的映射表及暂存的影射表；B、判断是否满足生成快照的触发条件，如果是，执行步骤C，否则执行步骤A；C、更新快照介质包含的元数据区中保存的元数据，清空暂存的影射表。本发明专利技术还提供了一种生成快照的装置。采用本发明专利技术的方法及装置，能够减少对存储介质的IO读写次数，降低生成快照所耗费的时间，提高系统性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及快照生成技术，特别涉及一种生成快照的方法、一种生成快照的装置、一种利用生成的快照进行数据恢复的方法、及一种利用生成的快照进行数据恢复的装置。
技术介绍
随着计算机及网络的发展，社会进入了一个信息爆炸的时代；在网络环境下，一个月内产生的数据量可能是过去几个月产生的数据量的总和。企业的生产以及个人的生活都越来越依赖于计算机以及存放在装置上的数据。因此，数据的丢失与损坏将会给人们的生产生活带来不可估量的损失。随着存储技术的进步，为了预防数据丢失，通常采用备份、归档、远程复制等技术对数据进行保护，而备份、归档、远程复制都属于实现数据备份的方法。为了避免对系统的 性能影响，需要在装置空闲时进行数据备份，这就导致两次备份间隔的时间较长，在需要根据备份的数据对已损坏的数据进行恢复的过程中，处于两次备份间隔的时间内的数据不可恢复；而提高数据备份频率就会影响系统的正常工作。为了实现数据的持续性保护及数据可恢复性，快照(Snapshot)技术产生了。快照方法就是对某一数据集进行即时拷贝产生对于数据集的一个完整副本的方法；其中，数据集为源数据，数据集的副本为快照数据。现有的快照方法生成的是一个数据集的完整副本，每生成一次快照数据，就需要根据数据集生成一完整副本，需要占用较大的存储空间，耗费较多的时间生成快照。为了减少占用的存储空间，基于I/o重定向的快照生成方法只针对变化的数据进行保存。图I为现有的生成快照的装置的结构示意图。现结合图1，对现有的生成快照的装置进行说明，具体如下图I所示的装置采用的是基于I/O重定向的快照生成方法。现有的生成快照的装置包含存储控制器10和存储器11 ;其中，存储器11中包含用以保存源数据的源介质111和用以保存快照数据的快照介质112。存储控制器10在生成快照的相邻两次间隔时间内，将对于源介质111中的源数据的修改数据重定向至快照介质112中，写入与源地址对应的重定向地址中。源数据的修改数据为重定向数据；重定向地址为用以保存重定向数据的地址。存储控制器10根据快照生成指令，中断对存储器11的源介质111的所有读写操作；根据源地址从源介质111中读取源数据，对源数据即时拷贝生成快照数据；将快照数据写入快照介质112中的快照地址上；读取重定向地址中的数据；将从快照介质112的重定向地址中读取的数据写入源介质111的源地址，以完成本次生成快照的操作。现有的基于快照的装置能够为用户提供特定时刻产生的快照数据，但在快照生成期间，每完成一次快照需要执行一次从源介质读源数据、执行一次向快照介质写快照数据、执行一次快照介质中读重定向数据、及执行一次向源介质写重定向数据的操作，且在将源介质中的数据发生改变时，都需要将改变的数据作为重定向数据写入快照介质中的重定向地址中，这样，频繁地对存储介质的读写操作会降低存储介质的IO性能，提高了生成快照所耗费的时间，降低了生成快照的装置的系统性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种生成快照的方法，该方法能够减少对存储介质的IO读写次数，降低生成快照所耗费的时间，提高系统性能。本专利技术的目的在于提供一种生成快照的装置，该装置能够减少对存储介质的IO读写次数，降低生成快照所耗费的时间，提高系统性能。本专利技术的目的在于提供一种利用生成的快照进行数据恢复的方法，该方法能够减少对存储介质的IO读写次数，提高系统性能。本专利技术的目的在于提供一种利用生成的快照进行数据恢复的方法，该方法能够减少对存储介质的IO读写次数，提高系统性能。 一种生成快照的方法，该方法包括A、监控对源介质的写操作，判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页，如果存在，则将写操作发送至源介质，否贝U，根据源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据，在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的映射表及暂存的影射表；B、判断是否满足生成快照的触发条件，如果是，执行步骤C，否则执行步骤A ;C、更新快照介质包含的元数据区中保存的元数据，清空暂存的影射表。较佳地，所述步骤A之前进一步包括判断是否存在与源介质绑定的快照介质，如果存在，则确定当前快照子数据区，否贝1J，选择一个作为快照介质的存储介质与源介质进行绑定，对快照介质进行初始化。上述方法中，所述快照介质包含元数据区及快照数据区；所述元数据区用以保存元数据；所述元数据至少包含快照数量、预设的影射页数量的最大值、当前快照子数据区的状态信息、快照数据区的起止地址及当前快照子数据区的起止地址；所述快照数据区包含多个快照子数据区；所述快照子数据区用以保存影射表及影射页；所述影射表为源介质的影射页与快照子数据区的影射页之间的映射关系；所述快照子数据区的影射页用以保存与其有映射关系的源介质的影射页中的数据的快照数据。上述方法中，步骤A所述判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页包括根据源介质的写操作携带的写数据地址，确定源介质的影射页；判断暂存的影射表中是否存在包含源介质的影射页的映射关系，如果存在，则确定快照介质包含的当前快照子数据区中存在与源介质的写操作携带的写地址匹配的影射页，如果不存在，则确定快照介质包含的当前快照子数据区中不存在与源介质的写操作携带的写地址匹配的影射页。上述方法中，步骤A所述在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的影射表及暂存的影射表包括对源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据进行拷贝，将拷贝后的数据写入当前快照子数据区中的一个空影射页中，将写入拷贝后的数据的影射页作为生成的新的影射页；将源介质的写操作携带的写数据地址对应的源介质的影射页，与当前快照子数据区中写入拷贝后的数据的影射页之间的映射关系，写入当前快照子数据区保存的影射表及暂存的影射表。上述方法中，所述生成快照的触发条件为当前快照子数据区包含的影射页的数量达到预设的影射页数量的最大值，或者接收到由快照生成周期触发生成的快照生成指令。上述方法中，所述步骤C包括将元数据包含的快照数量增 1，将元数据包含的当前快照子数据区的状态信息标注为已完成。上述方法中，所述确定当前快照子数据区包括读取快照介质的元数据区中包含的元数据，在元数据中的当前快照子数据区的状态信息为已完成时，根据元数据中的当前快照子数据区的起止地址确定下一个快照子数据区的起止地址，在下一个快照子数据区中建立一个空的影射表，并更新元数据区保存的元数据；在元数据中的当前快照子数据区的状态信息为未完成时，保持当前快照子数据区不变。上述方法中，所述对快照介质进行初始化包括将快照介质划分为元数据区及快照数据区；根据快照数据区的起止地址及预设的快照子数据区的大小，确定当前快照子数据区的起止地址，将当前快照子数据区的状态标注为未完成；将快照数量、预设的影射页数量的最大值、快照数据区的起止地址、当前快照子数据区的状态及当前快照子数据区的起止地址的作为元数据写入元数据区；根据当前快照子数据区的起止地址，在快照数据区包含的当前快照子数据区建立一个空的影射表，并暂存一个空的影射表；根据预设的影射页数量的最大值及预设的影射页大小，将当前快照子数据区中除保存影射表之外的存储空间划分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成快照的方法，其特征在于，该方法包括：A、监控对源介质的写操作，判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页，如果存在，则将写操作发送至源介质，否则，根据源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据，在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的映射表及暂存的影射表；B、判断是否满足生成快照的触发条件，如果是，执行步骤C，否则执行步骤A；C、更新快照介质包含的元数据区中保存的元数据，清空暂存的影射表。

【技术特征摘要】
1.一种生成快照的方法，其特征在于，该方法包括 A、监控对源介质的写操作，判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页，如果存在，则将写操作发送至源介质，否则，根据源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据，在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的映射表及暂存的影射表； B、判断是否满足生成快照的触发条件，如果是，执行步骤C，否则执行步骤A； C、更新快照介质包含的元数据区中保存的元数据，清空暂存的影射表。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括 判断是否存在与源介质绑定的快照介质，如果存在，则确定当前快照子数据区，否则，选择一个作为快照介质的存储介质与源介质进行绑定，对快照介质进行初始化。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述快照介质包含元数据区及快照数据区； 所述元数据区用以保存元数据；所述元数据至少包含快照数量、预设的影射页数量的最大值、当前快照子数据区的状态信息、快照数据区的起止地址及当前快照子数据区的起止地址； 所述快照数据区包含多个快照子数据区；所述快照子数据区用以保存影射表及影射页；所述影射表为源介质的影射页与快照子数据区的影射页之间的映射关系；所述快照子数据区的影射页用以保存与其有映射关系的源介质的影射页中的数据的快照数据。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤A所述判断快照介质包含的当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页包括 根据源介质的写操作携带的写数据地址，确定源介质的影射页； 判断暂存的影射表中是否存在包含源介质的影射页的映射关系，如果存在，则确定快照介质包含的当前快照子数据区中存在与源介质的写操作携带的写地址匹配的影射页，如果不存在，则确定快照介质包含的当前快照子数据区中不存在与源介质的写操作携带的写地址匹配的影射页。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤A所述在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的影射表及暂存的影射表包括 对源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据进行拷贝，将拷贝后的数据写入当前快照子数据区中的一个空影射页中，将写入拷贝后的数据的影射页作为生成的新的影射页； 将源介质的写操作携带的写数据地址对应的源介质的影射页，与当前快照子数据区中写入拷贝后的数据的影射页之间的映射关系，写入当前快照子数据区保存的影射表及暂存的影射表。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述生成快照的触发条件为当前快照子数据区包含的影射页的数量达到预设的影射页数量的最大值，或者接收到由快照生成周期触发生成的快照生成指令。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括 将元数据包含的快照数量增1，将元数据包含的当前快照子数据区的状态信息标注为已完成。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定当前快照子数据区包括 读取快照介质的元数据区中包含的元数据，在元数据中的当前快照子数据区的状态信息为已完成时，根据元数据中的当前快照子数据区的起止地址确定下一个快照子数据区的起止地址，在下一个快照子数据区中建立一个空的影射表，并更新元数据区保存的元数据； 在元数据中的当前快照子数据区的状态信息为未完成时，保持当前快照子数据区不变。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对快照介质进行初始化包括 将快照介质划分为元数据区及快照数据区； 根据快照数据区的起止地址及预设的快照子数据区的大小，确定当前快照子数据区的起止地址，将当前快照子数据区的状态标注为未完成； 将快照数量、预设的影射页数量的最大值、快照数据区的起止地址、当前快照子数据区的状态及当前快照子数据区的起止地址的作为元数据写入元数据区； 根据当前快照子数据区的起止地址，在快照数据区包含的当前快照子数据区建立一个空的影射表，并暂存一个空的影射表； 根据预设的影射页数量的最大值及预设的影射页大小，将当前快照子数据区中除保存影射表之外的存储空间划分为多个空的影射页。10.一种生成快照的装置，其特征在于，该装置包含 源介质，用以保存源数据； 快照介质，用以保存由源数据生成的快照数据；所述快照介质包含用以保存元数据的元数据区及快照数据区；所述快照数据区包含多个用以保存影射表及影射页的快照子数据区； 存储控制器，监控对源介质的写操作，判断当前快照子数据区中是否存在与源介质的写操作携带的写数据地址匹配的影射页，如果存在，则将写操作发送至源介质，否则，根据源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据，在当前快照子数据区中生成一个新的影射页，并更新当前快照子数据区保存的影射表及其暂存的影射表； 所述存储控制器判断是否满足生成快照的触发条件，如果是，更新元数据区保存的元数据，否则继续监控对源介质的写操作。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述存储控制器还判断是否存在与源介质绑定的快照介质，如果存在，则确定当前快照子数据区，否则，选择一个作为快照介质的存储介质与源介质进行绑定，对快照介质进行初始化。12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述元数据至少包含快照数量、预设的影射页数量的最大值、当前快照子数据区的状态信息、快照数据区的起止地址及当前快照子数据区的起止地址； 所述影射表为源介质的影射页与快照子数据区的影射页之间的映射关系；所述快照子数据区的影射页用以保存与其有映射关系的源介质的影射页中的数据的快照数据。13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述存储控制器包含 操作监控模块，监控对源介质的操作，如果判定为读操作，则将读操作发送至源介质，如果判定为写操作，则将写操作携带的写数据地址发送给快照生成模块，根据快照生成模块的第一触发，将写操作发送至源介质，根据快照生成模块的第二触发，继续监控对源介质的操作； 快照生成模块，根据写操作携带的写数据地址，确定源介质的影射页，判断其暂存的影射表中是否存在包含源介质的影射页的映射关系，如果存在，则输出第一触发至操作监控模块，否则，对源介质的写操作携带的写数据地址中记载的源数据进行拷贝，将拷贝后的数据写入当前快照子数据区中的一个空的影射页中，生成新的影射页； 所述快照生成模块将源介质的写操作携带的写数据地址对应的源介质的影射页，与当前快照...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶佑群，
申请(专利权)人：上海爱数软件有限公司，
类型：发明
国别省市：