[发明专利]虚拟磁带库备份系统以及磁盘电源控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术，特别涉及一种虚拟磁带库(Virtual Tape  Library，VTL)备份系统、以及一种VTL设备中的磁盘电源控制方法。

背景技术

VTL设备为一个磁盘存储设备，包含存储控制器(Storage Contoller， SC)和磁盘阵列。

其中，磁盘阵列为独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent  Disks，RAID)，磁盘阵列中的物理磁盘作为存储介质；SC中承载的RAID 子系统，RAID子系统作为磁盘阵列管理模块，用于实现对磁盘阵列中物理 磁盘的数据读写操作、以及对数据的冗余保护；SC中承载的VTL应用程序 则将物理磁盘以虚拟磁带的形式呈现给该VTL设备的客户端。

在现有技术中，VTL设备常用于数据备份，相应地，VTL设备的客户 端通常为备份服务器，备份服务器与VTL设备构成VTL备份系统。

如图1所示，在现有VTL备份系统中，VTL设备与作为客户端的备份 服务器之间通过互联网协议(Internet Protocol，IP)网络或者光纤通道(Fibre  Channel，FC)网络相连，并基于因特网小型计算机接口(Internet SCSI，iSCSI) 协议或FC协议交互。

备份服务器中包含备份应用模块，所述备份应用模块是一种承载于备份 服务器中的应用程序，当备份应用模块执行备份作业时，备份数据可以通过 IP网络或FC网络从备份服务器写入至VTL设备存储；当备份应用模块执 行恢复作业时，之前存储在VTL设备中的备份数据将通过IP网络或FC网 络从VTL设备中读回至备份服务器。

如上可见，在现有VTL备份系统中，只有在备份应用模块执行备份作 业/恢复作业时，VTL设备中才会产生数据的读写操作，也就是说，VTL设 备中的物理磁盘在大部分时间内都处于空闲状态，而如果空闲状态的物理磁 盘一直处于上电状态，则会使得VTL设备产生不必要的能耗。

因此，为了节约能耗，现有技术通常会利用大规模非活动磁盘阵列 (Massive Arrays of Idle Disks，MAID)技术，实现VTL设备磁盘阵列中的 物理磁盘按需上电和断电。

具体来说，MAID技术需要在VTL设备中设置少量旋转磁盘用作缓存。 SC中的RAID子系统在接收到来自备份服务器的写请求或读请求后，判断 备份服务器所需的数据是否存储在缓存中，如果没有，则RAID子系统就会 控制磁盘阵列中对应写请求或读请求的物理磁盘上电、并记录该物理磁盘的 访问状况，此后，如果已上电的物理磁盘在一定时间内又处于空闲状态，则 RAID子系统根据记录的各物理磁盘的访问状况并参照预设的策略，控制空 闲状态的物理磁盘断电。也就是说，VTL设备中只有需要进行读写操作的物 理磁盘才会上电，而大部分物理磁盘均处于断电状态，节约了VTL设备的 能耗。

然而，现有技术中虽然能够利用MAID技术节约VTL设备的能耗，但 却存在以下问题：

(1)VTL设备中的RAID子系统需要实时记录每个物理磁盘的访问状 况，占用了VTL设备中的大量系统资源；

(2)VTL设备中的RAID子系统需要准确地判断出被访问的虚拟磁带 所对应的物理磁盘、并控制其上电和断电，对RAID子系统的可靠性要求高、 且实现复杂；

(3)VTL设备中的物理磁盘大部分时间处于空闲状态，因而缓存的利 用率不高，而如果使用几块物理磁盘用做缓存，则浪费了大量硬件资源；

(4)物理磁盘本身的特性决定了其上电时间长，因此需要备份应用模 块在备份作业/恢复作业执行过程中等待物理磁盘上电，影响了VTL备份系 统的整体性能；例如，磁盘阵列中的物理磁盘如果为串行高级技术附件 (Serial Advanced Technology Attachment，SATA)磁盘，则上电时间需要 10秒。

可见，现有利用MAID技术节约VTL设备能耗的方式会影响VTL备份 系统的整体性能、且占用较多的资源。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种VTL备份系统、以及一种VTL设备中的 磁盘电源控制方法，能够减少VTL设备的能耗并节省资源。

本发明提供的一种VTL备份系统，包括：VTL设备和备份服务器，其 中，