[发明专利]一种准连续性数据复制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种连续性的数据复制方法及装置。

背景技术

远程复制可以将生产中心的数据通过远程链路（比如IP或者FC）传输到灾难备份中心，这样可以保证当生产中心发生故障时，可以通过灾难备份中心的数据进行恢复。

在常见的数据中心数据保护方案中，远程复制是一种典型的技术方案。通过远程复制，管理者可以将生产中心的数据通过远程链路（比如IP或者FC）传输到灾难备份中心（灾备中心），这样可以保证当生产中心发生故障时，可以通过灾备中心的数据进行恢复。图1是一个典型的远程复制解决方案，在该方案中，生产中心的存储设备用于日常业务运行，灾备中心的存储设备作为备份，二者之间通过网络连接，通过复制功能传输数据。同时，应用服务器通过网络连接到两个数据中心，一旦生产中心发生灾难，应用立即可以切换到灾备中心去。为了保证应用切换到灾备中心后，业务可以正常运行，最基本的要求就是副本资源的数据具有完整性和一致性。

请参考图2，在现有技术方案中，为了保证数据的完整性和一致性，常规的做法是：每次复制被触发时在复制源资源上创建一个临时的快照时间点，基于上述快照时间点进行复制。这种方法可以保证复制到复制副本资源上的数据都是基于同一个时间点的数据平面。为了保证时间点数据的一致性和完整性，在创建快照时间点之前，通常还会发送通知，通知客户端应用服务器进行相应处理，比如刷新缓存中的数据，或者对应用做特殊处理（把数据库带入归档模式等）。

在创建快照时间点之后，首写拷贝是最常见的一种快照实现方式。具体思路是：在创建快照时间点以后，源资源上数据区第一次发生写操作时，先将该数据区中原来的数据拷贝到快照资源，然后再执行写操作。当该数据区中再次发生写操作时，因为快照时间点对应时刻的数据已经保存在快照资源中，因此不需要再次执行拷贝操作，直接执行写操作即可。请参考图2，一个需要进行首写拷贝的写命令的处理过程：应用服务器发起一个写命令，存储设备收到写命令后，根据写命令的地址和长度，从源资源中把对应区域的数据读取出来。然后将读取到的数据写入快照资源，最后将写命令数据写入源资源。

由上述方案说明可以看出，创建快照时间点可以得到一个完全一致的数据平面，但是一旦存在时间点，复制源资源上的每一个写IO都需要先判断是否需要进行首写拷贝，如果需要，可以看出，1个写IO操作将被扩展为：1个读IO（读源资源中旧数据）+1个写IO（写旧数据到快照资源）+1个写IO（写新数据到源资源），而且3个操作将顺序进行，不能并发处理。很明显，创建快照时间点后，极端情况下，业务性能表现将下降到正常情况的1/3。即复制过程中，创建时间点，将极大程度影响源资源的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种准连续性数据复制装置，应用于生产中心的存储设备上，该存储设备作为生产中心的复制源设备，该复制源设备用于创建与复制源资源对应的第一复制资源，并通过第一复制资源将数据同步给远端灾备中心的复制目标设备，该装置包括时间标记管理单元、业务处理单元、复制调度单元以及复制执行单元，其中：

时间标记管理单元，用于按照固定的周期生成最新时间标记并保存在时间标记列表中，其中该最新时间标记以及其他已经存在的老时间标记各不相同；

业务处理单元，用于处理来自主机的数据写入命令，将数据写入到复制源资源以及第一复制资源中；并在数据变化表中生成对应的数据变化记录，其中该数据变化记录包括数据存储位置以及最新时间标记；其中业务处理单元还用于按照预定的时间规则通知主机下刷其缓存的数据；并在收到主机发送的下刷完毕通知时为当前最新时间标记生成对应的时间点标识，并保存该时间点标识与当前最新时间标记之间的对应关系，然后通知标记管理单元生成新的时间标记并通知主机恢复业务运行；

复制调度单元，用于定期查找数据变化表中是否存在老时间标记，如果是则选定最老的时间标记并转复制执行单元处理；

复制执行单元，用于获取数据变化表中与最老时间标记相关的所有数据变化记录，并根据每个记录中的数据存储位置从第一复制资源中获取对应数据作为同步数据；将同步数据以及对应的时间标记携带在写命令中发送给复制目标设备，其中该复制执行单元进一步用于在最老时间标记对应的同步数据发送完成后向复制目标设备发送时间标记同步完成通知并删除对应的数据变化记录，通知时间标记管理单元删除该最老时间标记；其中当该时间标记有对应的时间点标识时，复制执行单元将该时间点标识携带在时间标记同步完成通知中发送给复制目标设备。