专利名称：逻辑卷管理器的数据备份系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种逻辑巻管理器的数据备份系统及其方法，特别是涉及一种 将电池供电高速缓存应用于逻辑巻管理器的数据备份系统及其方法。
背景技术：
为了能安全且有效的保存计算器中的数据，过去曾提出许多数据储存技
术，例如独立磁盘冗余数组(Redundant Array of Independent Disks, RAID)、 逻辑巻管理器(logical volume manager,以下简称LVM)等。其中，LVM是 把多个实体磁盘(physical disks)整合后将其视为同一个巻组(volume gro叩)，再将巻组中划分出若千个逻辑巻(logical volumes,以下简称LV)。
LVM中还提供一种快照(snapshot volume,以下简称SV)方法，所谓的快 照就是提供一个对应的快照巻SV，快照巻SV用以对逻辑巻LV中某一特定时 间的数据进行实时的备份，快照巻SV是针对逻辑巻LV中被改写的数据进行备 份，而不是对逻辑巻LV所有的数据进行完全的备份。
逻辑巻与快照巻的数据备份的流程请参考图1A所示。提供逻辑巻(步骤 S010)，在逻辑巻中分别具有数笔数据。每经过一固定时间后，新增一快照巻(步 骤S020)。将新的数据写入高速缓存中(步骤S030)。读取逻辑巻中要备份的数 据(步骤S040)。将要备份的数据写入快照巻中(步骤S050)。将新的数据 由高速缓存写向逻辑巻中(步骤S060)。
为清楚说明逻辑巻与快照巻的运行方式，请参考图1B至图1E 。首先建 立一逻辑巻LVllO，为了方便说明逻辑巻LV110与快照巻SV的映像关系，所 以在此假设在逻辑巻LVllO中存放了四组数据DataUlll、数据Data2J121、 数据Data3i 1131与数据Data4J141，在数据Data N x中各参数所代表的意义 是逻辑巻LV110中第N笔数据Data,此笔数据Data第x次的备份。
之后，建立第一快照巻SVJ20，此时因为逻辑巻LVllO尚未有数据的异动， 所以第一快照巻SVJ20中并未储存逻辑巻LVllO的异动数据，请参考图IB所示。将逻辑巻LV110中的数据DataUlll与数据Data《1141改写成数据 Datal21112与数据Data421142，于此同时在第一快照巻SVJ20中会分别储存 数据DatalJlll与数据Data4J141，请参考图1C所示。为清楚说明其相依位 置，请参考图中各区块数据的箭头指示方向。
在新增第二快照巻SV2130，请参考图1D所示，其中新增快照巻的方式可 以每隔一固定时间就进行一次新增快照巻的动作。接着，再对逻辑巻LV110 中的数据Data2t 1121与数据Data42 1142进行改写，之后会将逻辑巻LV110 中数据Data2t 1121与数据Data42 1142异动数据记录至第二快照巻SV2130， 请参考图1E所示。
换句话说，LVM的快照记录方法是当逻辑巻LV110有数据异动的时候，会 将逻辑巻LV110有异动前的原始数据储存至现有最新的快照巻SV中。但这样 的备份流程需要如下步骤读取逻辑巻的旧数据；把旧数据写入快照巻SV中； 将新数据写入逻辑巻中。这样的作法需要一次读取、两次写入的磁盘动作。当 有大量数据需要存取时，会使得LVM的执行效能被磁盘动作的频繁操作所拖 累。
发明内容
本发明的目的在于提供一种逻辑巻管理器的数据备份系统,将电池供电高 速缓存应用于逻辑巻管理器的数据备份系统，借以增进逻辑巻管理器进行快照 巻建立时的速度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种逻辑巻管理器的数据备份系统，数 据备份系统包括有实体储存设备、电池供电高速缓存、逻辑巻管理器与数据 备份手段。实体储存设备用以储存逻辑巻管理器的数据。电池供电高速缓存用 以提供数个索弓I区与数个数据区。逻辑巻管理器用以管理实体储存设备的数据 存放位置。数据备份手段用以查找电池供电高速缓存中有无存放该逻辑巻要备 份的数据，若电池供电高速缓存中存有此一数据时，则由电池供电高速缓存读 取出此一要备份的数据，将其写入快照巻中。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种逻辑巻管理器的数据备份方法， 逻辑巻管理器的数据备份方法包括下列步骤产生快照巻。查找电池供电高速 缓存中有无存放记录数据。若在电池供电高速缓存中存放记录数据，则将记录数据由电池供电高速缓存写入快照巻中。
本发明将电池供电高速缓存应用于逻辑巻管理器中快照巻创建时数据的 写入，可以提高创建快照巻时写入数据的速度。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1A为公知的数据备份的流程示意图1B为公知产生第一快照巻的示意图1C为公知第一快照巻备份数据的示意图1D为公知产生第二快照巻的示意图1E为公知第二快照巻备份数据的示意图2为本发明的系统架构图3为本发明的运作流程图。
其中，附图标记
110、 120、 130、 1111、 1112、 1121、 1121、 1122、 1131、 1141 1143数
据Data
200数据备份系统
210实体储存设备
220电池供电高速缓存
230逻辑巻管理器
240数据备份手段
具体实施例方式
本发明将电池供电高速缓存(battery backed cache memory,简称BBCM) 应用于逻辑巻管理器中的快照巻创建。
请参考图2，为本发明的系统架构图。本发明所公开的逻辑巻管理器的数 据备份系统200，数据备份系统200包括有实体储存设备210、电池供电高 速缓存220、逻辑巻管理器230与数据备份手段240。实体储存设备210用以 储存逻辑巻管理器230的数据。电池供电高速缓存220是一种当计算机出现意外状况时，利用备用电池来保护高速缓存中的数据，借以提供应用数据完整性
的一种方法。当计算机再重新开机后，计算机能够借助电池供电高速缓存220
中所保存数据来复原意外状况发生前的数据。
一般而言，电池供电高速缓存220主要分为两个部分， 一个是索引区 (index)、另一个是数据区(data)。索引区用以记录数据区中各笔数据的位置， 而数据区则是用以存放数据的存储器。当计算机要查找数据时，首先会向索引 区査找数据区中各笔数据的索引值，在根据査找出的索引值取出其所在位置的 数据，其中对高速缓存的查找数据方式可以是直接对应(Direct Mapping)、 全关系型对应(Full associative mapping)或集合式对应(Set associative mapping)来达成。电池供电高速缓存220就是针对索引区和数据区的数据进 行保护，借以避免计算机在意外状况发生时高速缓存中的数据不会遗失。
当有新的数据被写入高速缓存时，会先在索引区建立对应数据的索引值。 当存放在数据区的数据被删除时，会清除索引区中的此笔数据的索引值。逻辑 巻管理器230用以管理实体储存设备210的数据存放位置。数据备份手段240 用以査找电池供电高速缓存220中有无存放该逻辑巻要备份的数据，若电池供 电高速缓存220中存有此一数据时，则由电池供电高速缓存220读取出此一要 备份的数据，将其写入快照巻中。
请参考图3，其为本发明的运作流程图。查找电池供电高速缓存中是否己 经储存对逻辑巻中要备份的数据(步骤S310)。若电池供电高速缓存中已储 存对逻辑巻中要备份的数据，将电池供电高速缓存中的备份数据写入快照巻中 (步骤S321)。将要写入对逻辑巻的数据写入电池供电高速缓存中(步骤 S322)。将电池供电高速缓存中要写入逻辑巻的数据写入逻辑巻中(步骤 S340)。若电池供电高速缓存中未储存对逻辑巻中要备份的数据，将要写入逻 辑巻的数据写入电池供电高速缓存中(步骤S331)。读取逻辑巻中要备份的 数据(步骤S332)。将逻辑巻中要备份数据写入快照巻中(步骤S333)。将 电池供电高速缓存中要写入逻辑巻的数据写入逻辑巻中(步骤S340)。
本发明判断电池供电高速缓存220中有无存放逻辑巻中要备份的数据，借 以减少一次对逻辑巻的读取操作。所以对复制数据至快照巻时只需进行一次对 逻辑巻写入数据的动作与一次写入快照巻的动作。
本发明将电池供电高速缓存220应用于逻辑巻管理器230中快照巻创建时数据的写入，可以提高创建快照巻时写入数据的速度。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精祌及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种逻辑卷管理器的数据备份方法，在一具有电池供电高速缓存的一逻辑卷管理器中对某一记录数据进行备份，其特征在于，该数据备份方法包括下列步骤产生一快照卷；查找该电池供电高速缓存中所要备份的这些记录数据；将存放在该电池供电高速缓存中的这些记录数据由该电池供电高速缓存直接写入该快照卷；及将该逻辑卷中要备份的剩余数据写入该快照卷中。
2、 根据权利要求1所述的逻辑巻管理器的数据备份方法，其特征在于， 该由该电池供电高速缓存取出这些记录数据写入该快照巻，还包括下列步骤査找该电池供电高速缓存的索引区；及根据该电池供电高速缓存的索引区査找该电池供电高速缓存的数据区。
3、 根据权利要求1所述的逻辑巻管理器的数据备份方法，其特征在于， 还包括下列步骤若在该电池供电高速缓存中不存在这些记录数据，则由该逻 辑巻中取出这些要进行备份的记录数据写入该快照巻中。
4、 一种逻辑巻管理器的数据备份系统，应用于一逻辑巻管理器，该逻辑 巻管理器具有一逻辑巻与一快照巻，当该逻辑巻中的数据有变更时，会将要备 份的数据存放于当前所产生的该快照巻中，其特征在于，该数据备份系统包括:一实体储存设备，用以储存数据；一电池供电高速缓存，用以提供数个索引区与数个数据区，每一该索引区 记录这些数据区中每一数据区块；及一逻辑巻管理器，用以管理该实体储存设备的数据存放位置及执行一数据 手段，该数据备份手段用以査找该电池供电高速缓存中有无存放该逻辑巻要备 份的数据，若该电池供电高速缓存中存有此一数据时，则由该电池供电高速缓 存读取出此一要备份的数据，将其写入该快照巻中，并将此一要备份的数据覆 写为新的数据。
5、 根据权利要求4所述的逻辑巻管理器的数据备份系统，其特征在于， 还包括一运算单元，用以执行该逻辑巻管理器的操作以及根据该电池供电高速缓存中的这些索引区存取这些数据区中的数据区块，该运算单元依据所记录的 数据区块决定数据是否写入到该实体储存设备中。
全文摘要
本发明公开了一种逻辑卷管理器的数据备份系统及其方法，在具有电池供电高速缓存的逻辑卷管理器中实现数据的备份，数据备份系统包括实体储存设备、电池供电高速缓存、逻辑卷管理器与数据备份手段。实体储存设备用以储存逻辑卷管理器的数据。电池供电高速缓存用以提供数个索引区与数个数据区。逻辑卷管理器用以管理实体储存设备的数据存放位置。数据备份手段用以查找电池供电高速缓存中有无存放该逻辑卷要备份的数据。若电池供电高速缓存中存有此一数据时，则由电池供电高速缓存读取出此一要备份的数据，将其写入快照卷中。
文档编号G06F11/14GK101408854SQ20071016316
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者刘文涵, 王建忠, 陈玄同 申请人:英业达股份有限公司