專利名稱：存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存取方法，特別是涉及一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)(StorageArea Network，簡(jiǎn)稱SAN)的快取內(nèi)存的管理方法。
背景技術(shù)：
卷陰影復(fù)制服務(wù)(Volume Shadow Copy Service，簡(jiǎn)稱VSS)能夠讓存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)備 (比如磁盤、數(shù)組)創(chuàng)建高保真的時(shí)間點(diǎn)映像，就是映像拷貝(Shadow Copy)。它可以在多 卷、或者單個(gè)卷上創(chuàng)建映像拷貝，同時(shí)不會(huì)影響到系統(tǒng)性能。VSS通過協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件、備 份程序，以及存儲(chǔ)硬件，從而達(dá)到創(chuàng)建高保真映像拷貝的能力。VSS的工作框架包含VSS核心模塊110、請(qǐng)求者120 (Requestor)、寫入者 130 (Writer)，以及提供者140 (Provider)。其中，各個(gè)模塊的具體功能如下，并請(qǐng)同時(shí)配合 圖1所示，其為現(xiàn)有VSS架構(gòu)示意圖請(qǐng)求者120(ReqUeStOr)，其主要任務(wù)是初始化映像拷貝的創(chuàng)建；由于需要不一 樣，解決的問題各不相同，因此可能設(shè)計(jì)不同請(qǐng)求者120應(yīng)用。例如，備份應(yīng)用處理VSS的 備份功能，管理應(yīng)用處理映像拷貝的創(chuàng)建及使用，同時(shí)可以設(shè)計(jì)其它功能應(yīng)用，來處理專門 的業(yè)務(wù)。寫入者130 (Writer)，其主要任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的一致性；因?yàn)?，如果在?chuàng)建映像拷 貝的過程中，應(yīng)用軟件繼續(xù)往磁盤寫入數(shù)據(jù)，那么將會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)非一致性問題，從而影響該 時(shí)間點(diǎn)映像的完整性。通過在應(yīng)用寫入者130模塊進(jìn)行控制處理，保證數(shù)據(jù)的一致性，同時(shí) 也可以達(dá)到創(chuàng)建映像拷貝的高效性。通常，寫入者130可以是Windows OS里面的各種服務(wù) 模塊，像 COM+、DHCP 服務(wù)、Active Directory 服務(wù)等。提供者HO(Provider)，其主要任務(wù)是創(chuàng)建映像拷貝。提供者140是創(chuàng)建時(shí)間點(diǎn)影 響的接口，它可以是基于存儲(chǔ)數(shù)組(硬件模式)，或者操作系統(tǒng)(軟件模式)。VSS有不同的 提供者140，其層次關(guān)系為最底層是硬件提供者140，中間是軟件提供者140，最上面是系 統(tǒng)軟件提供者140。其中前面兩個(gè)提供者140，是為第三方硬件或者軟件廠商提供的。卷映像拷貝服務(wù)核心模塊，其主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的協(xié)作運(yùn)行，并提供創(chuàng)建 卷映像拷貝的方法；VSS提供了兩種創(chuàng)建映像拷貝的方法一種是完全拷貝(Clone/Full Copy/Split Mirror)，它會(huì)創(chuàng)建當(dāng)前原始數(shù)據(jù)(Original Data)的全部拷貝；而另外一種就 是寫時(shí)才拷貝(Copy on Write/Differential Copy)，它只創(chuàng)建將要被更新的原始數(shù)據(jù)的 拷貝。因此寫拷貝創(chuàng)建映像拷貝速度快，但是恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)需要使用原始數(shù)據(jù)。根據(jù)VSS的備份機(jī)制，更可以將應(yīng)用于存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)中，藉以提高存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò) 的可靠性。而建立陰影卷(shadow volume)必須保證存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)與VSS的數(shù)據(jù)的一致 性。為了保證數(shù)據(jù)的一致性，存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)會(huì)將寫入者130的數(shù)據(jù)暫停寫入。在數(shù)據(jù)同步 完成后才進(jìn)行快照的建立。這種作法使得VSS對(duì)存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的寫入過程并不是復(fù)制即寫 入(copy-write)，因而降低VSS的存取效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法， 用于在存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)陰影復(fù)制服務(wù)的快取(cache)數(shù)據(jù)的存取控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法包括 以下步驟查詢塊設(shè)備(block device)的數(shù)據(jù)寫入速率；由存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)至陰影 復(fù)制服務(wù)器的高速緩存，并取得高速緩存的快取寫入速率；根據(jù)數(shù)據(jù)寫入速率調(diào)整數(shù)據(jù)寫 入快取寫入速率；檢測(cè)高速緩存的容量，判斷高速緩存中的數(shù)據(jù)是否均已被寫入至塊設(shè)備； 當(dāng)高速緩存中的數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入塊設(shè)備時(shí)，則完成對(duì)快取數(shù)據(jù)的卷陰影復(fù)制服務(wù)。本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其避免存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)會(huì)將 寫入者的數(shù)據(jù)暫停寫所造成復(fù)制即寫入的停滯。換句話說，本發(fā)明的資料存取方法可以保 持寫入者的輸入/輸出(Input/Output)不間斷，保證存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的存取效能。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有VSS架構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的運(yùn)作流程示意圖；圖3為本發(fā)明中各組件的運(yùn)作順序示意圖。其中，附圖標(biāo)記110VSS核心模塊120請(qǐng)求者130寫入者140提供者
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步更詳細(xì)的描述。請(qǐng)參考圖2所示，其為本發(fā)明的運(yùn)作流程示意圖。本發(fā)明包括以下步驟首先，停止高速緩存的寫回式策略(步驟S210)。查詢塊設(shè)備的數(shù)據(jù)寫入速率(步 驟S220)。由存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)至陰影復(fù)制服務(wù)器的高速緩存，并取得高速緩存的快取 寫入速率(步驟S230)。根據(jù)數(shù)據(jù)寫入速率調(diào)整數(shù)據(jù)寫入快取寫入速率(步驟S240)。在 本發(fā)明中將數(shù)據(jù)寫入速率設(shè)定成大于快取寫入速率。接著，實(shí)時(shí)的檢測(cè)高速緩存的容量，判斷高速緩存中的數(shù)據(jù)是否均已被寫入至塊 設(shè)備(步驟S250)。當(dāng)高速緩存中的數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入塊設(shè)備時(shí)，則完成對(duì)快取數(shù)據(jù)的陰影復(fù)制 服務(wù)(步驟S260)。反之，則重復(fù)步驟S240至步驟S250。隨后，判斷是否創(chuàng)建完成所有快照卷(步驟S270)。若未創(chuàng)建完成快照卷，則刷新 卷陰影復(fù)制服務(wù)器的快內(nèi)存(步驟S271)。并且持續(xù)重復(fù)上述快照數(shù)據(jù)的寫入步驟，直至創(chuàng) 建完成快照卷為止。最后，將高速緩存的存取策略變更為寫回式策略(步驟S280)。為清楚說明本發(fā)明的各組件的運(yùn)作過程，還請(qǐng)配合圖3所示，其為本發(fā)明中各組 件的運(yùn)作順序示意圖。在圖3中的縱軸由上至下為時(shí)間軸；在圖3中的橫軸由左至右分別 為請(qǐng)求者、VSS核心模塊、寫入者，以及提供者。在現(xiàn)有技術(shù)中，建立快照卷的動(dòng)作是在寫入凍結(jié)(write freeze)回合中的建立快照卷動(dòng)作(commitsnapshots)中。若要保證在寫入凍結(jié)回合結(jié)束前將所有數(shù)據(jù)寫入裝置后才能開始建立快照卷，則需要對(duì)高速緩存的數(shù)據(jù)進(jìn) 行同步。在存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)中的高速緩存的同步時(shí)間相對(duì)于VSS的寫入時(shí)間來的較長(zhǎng)。所以 存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)無法在建立快照卷動(dòng)作時(shí)間中完成高速緩存的同步。因此，將存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò) 的高速緩存的同步改在預(yù)備回合(prepare)中完成，則因?yàn)閷懭胝邔?duì)數(shù)據(jù)的寫入指令會(huì)受 到延誤。本發(fā)明對(duì)高速緩存的存取流程提出上述改善方式。本發(fā)明利用VSS將高速緩存中的數(shù)據(jù)寫入塊設(shè)備中，于此同時(shí)根據(jù)高速緩存寫入塊設(shè)備的數(shù)據(jù)寫入速率調(diào)整存儲(chǔ)局域網(wǎng) 絡(luò)寫入高速緩存的寫入速度。這樣一來，高速緩存可以保證高速緩存中的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量會(huì)隨 著時(shí)間降低。換句話說，當(dāng)高速緩存中的數(shù)據(jù)被讀取完時(shí)，則代表高速緩存的數(shù)據(jù)已經(jīng)完全 的寫入塊設(shè)備中。本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其避免存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)會(huì)將寫入者的數(shù)據(jù)暫停寫所造成復(fù)制即寫入的停滯。換句話說，本發(fā)明的資料存取方法可以保 持寫入者的輸入/輸出(Input/Output)不間斷，保證存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的存取效能。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其特征在于，在一存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)一卷陰影復(fù)制服務(wù)的快取數(shù)據(jù)的存取控制，該快取內(nèi)存的管理方法包括以下步驟查詢一塊設(shè)備的一數(shù)據(jù)寫入速率；由該存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)傳送一快照數(shù)據(jù)至該卷陰影復(fù)制服務(wù)器的一高速緩存，并取得該高速緩存的一快取寫入速率；根據(jù)該數(shù)據(jù)寫入速率調(diào)整該快照數(shù)據(jù)寫入該快取寫入速率，其中該數(shù)據(jù)寫入速率大于該快照數(shù)據(jù)寫入該快取寫入速率；以及當(dāng)該高速緩存中的數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入該塊設(shè)備時(shí)，則完成對(duì)該快照數(shù)據(jù)的該卷陰影復(fù)制服務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其特征在于，查詢?cè)?數(shù)據(jù)寫入速率前還包括以下步驟停止該高速緩存的一寫回式策略。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其特征在于，在寫入 該塊設(shè)備后還包括以下步驟判斷是否創(chuàng)建完成一快照卷；若未創(chuàng)建完成該快照卷，則刷新該卷陰影復(fù)制服務(wù)器的一快內(nèi)存；以及 持續(xù)重復(fù)上述這些快照數(shù)據(jù)的寫入步驟，直至創(chuàng)建完成該快照卷為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其特征在于，在完成 創(chuàng)建該快照卷后，將該高速緩存的存取策略變更為該寫回式策略。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)的快取內(nèi)存的管理方法，其特征在存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)(Storage area network，簡(jiǎn)稱SAN)中實(shí)現(xiàn)陰影復(fù)制服務(wù)(Volume ShadowCopy Service，簡(jiǎn)稱VSS)的快取(cache)數(shù)據(jù)的存取控制。管理方法包括有由存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)傳送快照數(shù)據(jù)至陰影復(fù)制服務(wù)器的高速緩存；將對(duì)塊設(shè)備的數(shù)據(jù)寫入速率調(diào)整成小于數(shù)據(jù)寫入快取寫入速率；檢測(cè)高速緩存的容量，判斷高速緩存中的數(shù)據(jù)是否均已被寫入至塊設(shè)備；重復(fù)上述的高速緩存的讀寫動(dòng)作，直至完成快照卷的建立為止。
文檔編號(hào)G06F12/08GK101807170SQ200910006530
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者常海艷, 杜啟飛, 陳玄同 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)集團(tuán)(天津)電子技術(shù)有限公司;英業(yè)達(dá)股份有限公司