[发明专利]使用链克隆进行存储拷贝的方法和系统

说明书

提供一种使用链克隆进行存储拷贝的方法和系统，其包括：以依赖链的形式提供具有一个或多个快照的卷，其中所述卷和所述一个或多个快照是所述依赖链中的卷节点并且提供保持所述一个或多个快照所需的关联元数据；克隆所述依赖链以创建包括导致稀疏卷节点的所述卷和所述一个或多个快照的稀疏拷贝的至少一个稀疏拷贝链，导致卷节点的依赖链和被克隆卷节点的一个或多个稀疏拷贝链的网格结构。

技术领域

本发明涉及计算机存储系统，并且更具体地，涉及用使用链克隆的时间点拷贝(point-in-time copy)进行存储。

背景技术

在计算机存储系统的领域中，对已被描述为“高级功能”的需求日益增长。这样的功能超过常规存储控制器系统的简单输入/输出(I/O)功能。高级功能取决于用于保持关于存储在系统中的真实或“用户”数据的状态数据的元数据的控制。使用高级功能可获得的操作能够将各种动作快速地应用于数据的虚拟图像，同时使真实数据可用于由用户应用程序使用。

一种这样的高级功能是时间点拷贝。时间点拷贝的一个例子是IBM和FlashCopy是在世界上的许多管辖区注册的国际商业机器公司的商标。

时间点拷贝是在各种存储设备上支持的特征，其允许进行完整逻辑卷或数据集的近似即时时间点拷贝。时间点功能能够进行数据的完整卷拷贝，拷贝立即可用于读或写访问。拷贝可以与在计算环境中可用于在磁带上创建备份拷贝的标准备份工具一起使用。

“快照”是表示能够在任何指定时刻记录存储设备的状态并且将该快照保存为用于在其故障的情况下恢复存储设备的向导的一般行业术语。快照主要创建数据的时间点拷贝。典型地，快照拷贝立即完成并且可用于由其他应用程序使用，例如数据保护、数据分析和报告和数据复制应用程序。数据的原始拷贝继续可用于应用程序而不中断，而快照拷贝用于对数据执行其他功能。快照可以是依赖于主磁盘的时间点拷贝。

快照可以使用包括写时拷贝程序或重定向写程序的各种实现方式实现。如果有多层环境，则写时拷贝是相对于特定卷所使用的层提供最佳稳定性的解决方案。在写时拷贝程序中，当对主磁盘上的区域进行写时，主磁盘上的区域中的当前存在的数据写到备份磁盘。因此，备份磁盘将包含在主磁盘上被覆盖的数据，与主磁盘的完全拷贝不同。该类型的备份拷贝典型地导致可能减小存储的精简配置卷。

为了最小化每秒生产卷输入/输出操作(IOPs)，解决方案使用‘级联’方法以允许进行单个生产卷的多个不同时间点拷贝而不导致物理存储的IOPs的增加。

一系列快照拷贝可以一起级联以表示各时间的主磁盘。然而，快照拷贝典型地依赖于主磁盘保持以重新组装主磁盘的完整拷贝。所以，快照是时间点拷贝，其中目标仅仅保持展现源的时间点拷贝所必需的变化数据。如果数据在源上变化，则数据仅仅拷贝到目标磁盘。目标磁盘一般依赖于源磁盘上的一些数据以便展现时间点拷贝。

本发明涉及克隆卷及其所有快照的问题。如果用户想要将卷及其所有快照移动到另一存储池或者如果他们想要卷及其快照的新拷贝，这将是需要的。目的是立即克隆卷、其快照(保持任何空间效率)和保持这些快照所需的所有元数据。由于这些操作不能自动执行但是可能似乎已自动完成，因此当拷贝过程进行时需要保持图像，同时也处理原始卷及其快照和克隆及其快照的I/O。

发明内容

根据本发明的第一方面提供一种使用链克隆进行存储拷贝的方法，其包括：以依赖链的形式提供具有一个或多个快照的卷，其中所述卷和所述一个或多个快照是所述依赖链中的卷节点并且提供保持所述一个或多个快照所需的关联元数据；克隆所述依赖链以创建包括导致稀疏卷节点的所述卷和所述一个或多个快照的稀疏拷贝的至少一个稀疏拷贝链，导致卷节点的依赖链和被克隆卷节点的一个或多个稀疏拷贝链的网格结构；限定从所述依赖链中的源和目标卷节点和所述稀疏拷贝链中的稀疏源和稀疏目标卷节点到卷节点的映射；以及限定每个卷节点的元数据，其包括指示数据是否在目标卷节点上的状态和指示如果数据不在目标卷上则转向所述依赖链和所述一个或多个稀疏拷贝链中的哪一个的高水印。