[发明专利]一种写时重定向引擎快照流方法

摘要

本发明公开了一种写时重定向(ROW)引擎快照流方法，采用写时重定向快照技术的思想，通过连续的、关联性快照实现本地数据备份。第一次快照之后更改的数据单元地址和更改前的值一同记录在快照区域中的一个快照单元中。在数据恢复期间，读取当前时间和待恢复时刻之间的所有快照单元，并按时间顺序恢复数据存储区域。在触发多个快照的情况下，每次接收到修改数据存储区域的数据单元的指令时，快照处理系统要执行的操作仅在快照的当前快照之后分配的快照单元区域中被触发，执行一次数据单元地址的遍历和比较，并将至多一次写入操作写入到新分配的快照单元。由于本发明针对数据快照流生成快照所存在的性能问题采用了写时重定向引擎快照流的技术，在读写操作时均重定向到另一个存储空间中，快照系统在完成一次数据修改所需的系统处理资源与已触发的快照数量无关，从而提高了快照系统的处理能力和效率。

主权项

1.一种写时重定向引擎快照流方法，其特征在于，在目标磁盘中维护保存IO仓库和数据地址映射表；IO仓库用于存放变化IO块，用于高性能永久的存储空间；数据地址映射表用于保存指针清单，以记录这些指针所指向的磁盘块；该方法包括以下步骤：步骤(1)：对快照源设备的I/O请求类型进行界定，具体界定如下：1)写请求：即在数据操作过程中向磁盘内写入数据到数据块；2)读请求：即在数据操作过程中从磁盘中读出数据块上存储的数据；步骤(2)：根据步骤(1)接收到操作请求，判断请求类型，若为写请求，执行步骤(3)，否则执行步骤(12)；步骤(3)：根据步骤(2)寻找查询快照数据源块，判断快照数据源块是否存在，若存在，执行步骤(4)，否则，执行步骤(5)；步骤(4)：判断快照源是否存在前一个写缓冲正在重定向写入数据，若存在，执行步骤(6)，否则执行步骤(7)；步骤(5)：在目标磁盘中申请分配新的存储空间来存放待写入数据块，记录相应的重定向指针，启动CDP‑ROW引擎，然后结束本次写请求操作；步骤(6)：重定向写快照源时将当前写请求缓冲头缓冲到待处理例外哈希表中，等待前一个写缓冲重定向写入数据完成；步骤(7)：判断是否存在可共享数据块地址，若存在，执行步骤(8)，否则，执行步骤(9)；步骤(8)：将新进入的写请求数据块划分进入目标磁盘的地址数据块，目标卷分配新的存储空间，将修改后的数据块重定向写入新分配的存储空间中，记录相应的重定向指针，启动CDP‑ROW引擎，然后结束本次写请求操作；步骤(9)：判断待写入数据块中是否所有数据均有效，若是，执行步骤(10)，否则，执行步骤(11)；步骤(10)：更改无效数据块在bitmap表中映射索引，将修改后的数据块重定向写入目标卷的存储空间，记录相应的重定向指针，启动CDP‑ROW引擎，然后结束本次写请求操作；步骤(11)：将待写入数据块重定向写入目标卷的存储空间，记录相应的重定向指针，启动CDP‑ROW引擎，然后结束本次写请求操作；步骤(12)：根据步骤(6)，待处理例外哈希表中相应的写缓冲处理完毕后，使本次未成功的写请求操作再次进入循环；该方法进一步包括：步骤(13)根据步骤(2)接收到对已写快照的读请求操作命令，寻找查询数据源块，判断数据源块是否存在，若存在，执行步骤(14)，否则，执行步骤(15)；步骤(14)：判断源块显示是否可读，若可读，执行步骤(16)，否则执行步骤(17)；步骤(15)：启动CDP‑ROW引擎，读请求根据重定向指针读取其所指向初始磁盘块上的数据，然后结束本次读请求操作；步骤(16)：启动CDP‑ROW引擎，读请求根据重定向指针直接读取其所指向目标磁盘块上的数据，然后结束本次读请求操作；步骤(17)：判断快照源是否存在前一个读缓冲正在重定向读取数据，若存在，执行步骤(18)，否则执行步骤(19)；步骤(18)：重定向读快照源时将当前读请求缓冲头缓冲到待处理例外哈希表中，等待前一个读缓冲重定向读取数据完成；步骤(19)：添加修复作业，增加该读请求权限，重定向读快照源时将当前读请求缓冲头缓冲到待处理例外哈希表中，等待前一个读缓冲重定向读取数据完成；步骤(20)：根据步骤(18)和步骤(19)，待处理例外哈希表中相应的读缓冲处理完毕后，使本次未成功的读请求操作再次进入循环。