用于拷贝数据的系统和方法

专利名称：用于拷贝数据的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于拷贝数据的方法、系统以及计算机程序产品。
背景技术：
在上个十年期间，数据的重要性已经得到了提高，同时数据存 储介质的成本得到降低，由此促使数据存储提供商提供基于数据复 制的数据保护机制。
这些保护机制中的 一种称作镜像。镜像包括重复生成数据的一 个或者多个副本。可以与一个或者多个目标建立对等的远程拷贝
(PPRC)关系。后一关系更为鲁棒，但是也更为复杂。PPRC关系 建立在主站和一个或者多个从站(也称作目标)之间。
单一 目标PPRC关系包括使用单一关系拷贝功能。控制器可以执 行单一 关系拷贝功能，以便将数据拷贝到单一的目标存储单元。
过去用于建立单一 目标PPRC关系的主站可能现在需要应用多 目标PPRC关系。
转换(在单一 目标PPRC关系以及多目标PPRC关系之间的转换) 可能非常复杂并且问题诸多。这是由于定义主站和从站之间映射的 大量限制和/或条件，导致了复杂性。
存在一种需要，期望提供用于拷贝数据的有效方法、系统和计 算机程序产 品。

发明内容
一种用于拷贝数据的存储系统和方法，包括在主站的第一存 储单元处存储数据；将所述数据从所述第一存储单元传送至远程站 点的第二存储单元，并且更新阴影存储单元元数据以便反映在所述第一存储单元处的所述数据存储；以及响应于所述阴影存储单元元 数据的更新，将所述数据从不同于所述阴影存储单元的实体拷贝至 第三存储单元。
所述方法包括在所述第一存储单元和所述第二存储单元之间 建立对等远程拷贝关系；以及在所述阴影存储单元以及所述第三存 储单元之间建立对等远程重定向拷贝关系。
所述方法包括将所述数据从所述第 一存储单元的控制器的高 速緩存拷贝至所述第三存储单元。
所述方法包括更新至少一个附加阴影存储单元的元数据，以 便反映在所述第一存储单元处的所述数据存储；以及响应于所述至 少 一个附加阴影存储单元元数据的更新，将所述数据从不同于所述 阴影存储单元的至少一个实体拷贝至至少一个附加存储单元。
所述方法包括当阻止对所述第一存储单元的访问时，阻止对 所述阴影存储单元的访问。
所述方法包括发起由第一单一关系拷贝功能进行的传送，并 且发起由第二单一关系拷贝功能进行拷贝；其中所述第 一单一关系 拷贝功能和所述第二单一关系拷贝功能由所述第一存储单元和所述 阴影存储单元两者的控制器来执行。


从下文的详细描述并结合附图，可以了解并更完整地理解本发 明，在附图中
图1示出了根据本发明一个实施方式的存储系统； 图2示出了根据本发明另一实施方式的存储系统； 图3示出了根据本发明另一实施方式的存储系统； 图4示出了根据本发明一个实施方式的用于拷贝数据的方法；
以及
图5示出了根据本发明另一实施方式的用于拷贝数据的方法。在此说明书中，术语"拷贝"以及"传送"彼此等效。
术语"对等拷贝关系"是一种便于将特定存储单元的主存储器
区域的内容镜像至另 一存储单元的从存储器区域的关系。该特定存
储单元以及其他存储单元彼此分离。镜像包括将数据从特定存储 单元拷贝至其他存储单元。
术语"远程对等重定向拷贝关系"是通过使用阴影存储单元 (shadow storage unit)来便于对主存储器区域的内容进行镜像的关 系。阴影存储单元不包括主存储器区域，并且不存储主存储器区域 的内容，但是其存储指示将数据写入主存储器区域的阴影存储单元 元数据。在阴影存储单元以及另一存储单元之间建立"远程对等重 定向拷贝关系，，。其他存储单元并不知晓其不是从阴影存储单元而 是从另一实体接收内容。
应该注意，可以将应用于多目标PPRC系统的灾难恢复方案应用 于多个阴影存储单元系统。
图1示出了根据本发明一个实施方式的存储系统10。存储系统 10包括第一存储单元20、控制器30以及阴影存储单元40。控制器 30连接至第一存储单元20,并且连接至阴影存储单元40。存储系统 10还可以称作主站。
第一存储单元20连接至第二存储单元50。第二存储单元50可 以属于远程站点。第三存储单元60连接至阴影存储单元40。
可以从各种源(包括但不限于控制器30的高速緩存32)将数据 写入第一存储单元。为了方便解释起见，将数据表示为D,并且将 元数据表示为MD。
一旦数据被写入第一存储单元20 (如由箭头D 80所示)，则存 储系统10将此数据拷贝至第二存储单元50(如由箭头D82所示)， 并且更新阴影存储单元元数据(如由虛线箭头44所示)，以便反映 在第一存储单元20处的数据存储。阴影存储单元40示出为存储阴 影存储单元元数据("MD" ) 42。数据自身并不拷贝至阴影存储单元40。该更新触发将数据拷贝 至(如由箭头D84所示)第三存储单元60。不是从阴影存储数据单 元40拷贝数据，而是从不同于阴影存储单元40的实体拷贝数据。 这一实体可以是第一存储单元20或者是将其中的数据写入至第一存 储单元20的实体(诸如但不限于控制器30的高速緩存)。为简化 示出起见，图1示出了将数据从高速緩存32发送至第三存储单元60。 应该注意，第三存储单元60便于由控制器(未示出)控制，该控制 器从阴影存储单元40请求数据，并且该请求被重定向至高速緩存32 或者第一存储单元20。
应该注意，在发起数据传送之后，可以更新元数据。 第三存储单元60不知道数据不是存储在阴影存储单元40处。 指向阴影存储单元40的对数据的任何访问都被重定向至第 一存储单 元20。
控制器30可以适用于(i)控制第一存储单元20处的数据存 储；(ii)控制从第一存储单元20向远程站点的第二存储单元50传 送数据；(iii)更新阴影存储单元元数据，以便反映第一存储单元 20处的数据存储；以及(iv)响应于阴影存储单元元数据的更新， 来控制将数据从不同于阴影存储单元40的实体拷贝至可以属于另一 远程站点的第三存储单元60。
应该注意，将来自第一存储单元20的数据拷贝至两个其他存储 单元，即，第二存储单元50和第三存储单元60。通过使用阴影存储 单元40，控制器30可以管理数据拷贝，而无需建立多个远程对等关 系。可以通过在第一存储单元20以及第二存储单元50之间建立对 等远程拷贝关系、并通过在阴影存储单元40以及第三存储单元60 之间建立对等远程重定向拷贝关系，来便于数据传送。这些关系由 虚线90和92示出。
控制器30可以执行第一单一关系拷贝功能(其发起向第二存储 单元50传送数据)，并且可以执行第二单一关系拷贝功能(其发起 向第三存储单元60拷贝数据)。应该注意，可以在第一存储单元20和第二存储单元50之间建 立同步对等远程拷贝关系或者异步对等远程拷贝关系之后，执行将 数据拷贝至第二存储单元50。
应该注意， 一旦第一存储单元20失效，则第二存储单元50可 以与第三存储单元60建立对等远程拷贝关系。
根据本发明的另一实施方式，第一存储单元20可能变得不可用 (以"离线"模式操作，被阻止访问)。在此情况下，控制器30可 以阻止对阴影存储单元40的访问(将其转换至"离线")。
图2示出了根据本发明一个实施方式的存储系统11。
存储系统ll包括第一存储单元20、控制器130、阴影存储单 元40以及附加阴影存储单元140。控制器130连接至第一存储单元 20、阴影存储单元40以及附加存储单元140。
一旦数据被写入第一存储单元20,则存储系统11将此数据拷贝 至第二存储单元50,并且更新阴影存储单元元数据以及附加阴影存 储单元元数据，以便反映在第一存储单元20处的数据存储。数据自 身并不拷贝至阴影存储单元40或者附加阴影存储单元MO。阴影存 储单元元数据的更新触发将数据拷贝至第三存储单元60。附加阴影 存储单元元数据(表示为MD 142)的更新触发将数据拷贝至第四存 储单元160。不是从阴影存储单元40或者从附加阴影存储单元MO 拷贝数据，而是从不同于阴影存储单元40的实体以及从不同于附加 阴影存储单元140的附加实体来拷贝数据。该实体可以是第一存储 单元20或者将数据从其中写入至第 一存储单元20的实体(诸如但 不限于控制器130的高速緩存132)。
第三存储单元60不知晓数据不是存储在阴影存储单元40处。 指向阴影存储单元40的对数据的任何访问可以被重新定向至第 一存 储单元20。
第四存储单元160不知晓数据不是存储在附加阴影存储单元MO 处。指向附加阴影存储单元140的对数据的任何访问可以被重定向 至第一存储单元20。用于(i)控制第 一存储单元20处的数据存 储；(ii)控制从第一存储单元20向远程站点的第二存储单元50传 送数据；(iii)更新阴影存储单元元数据42以便反映在第一存储单 元20处的数据存储；(iv)更新附加阴影存储单元元数据142以便 反映在第一存储单元20处的数据存储；(v)响应于阴影存储单元 元数据的更新，而控制从不同于阴影存储单元40的实体将数据拷贝 至可以属于另一远程站点的第三存储单元60;以及(vi)响应于附 加阴影存储单元元数据的更新，而控制从不同于附加阴影存储单元 140的实体将数据拷贝至可以属于另一远程站点的第四存储单元 160。第三和第四存储单元60和160可以定位在相同远程站点处、或 者定位在不同的远程站点处。应该注意，可以将来自第一存储单元20的数据拷贝至三个其他 的存储单元，即第二存储单元50、第三存储单元60以及第四存储单 元160。通过使用阴影存储单元40以及附加阴影存储单元140,控 制器30可以管理数据拷贝，而不必建立多个远程对等关系。可以通 过在第一存储单元20以及第二存储单元50之间建立对等远程拷贝 关系、在阴影存储单元40以及第三存储单元60之间建立对等远程 重定向拷贝关系、以及在附加阴影存储单元140以及第四存储单元 160之间建立对等远程重定向拷贝关系(由虚线190示出)，而便于 数据传输。尽管图1和图2示出了一个和两个阴影存储单元，但是应该注 意，阴影存储单元的数量可以超过两个。控制器130可以执行第一单一关系拷贝功能(该功能发起向第 二存储单元50传送数据)，并且可以执行第二单一关系拷贝功能(该 功能发起向第三存储单元60拷贝数据)。应该注意，可以在第一存储单元20以及第二存储单元50之间 建立同步对等远程拷贝关系或者建立异步对等远程拷贝关系之后， 执行向第二存储单元50拷贝数据。应该注意， 一旦第一存储单元20失效，则第二存储单元50可以与第三存储单元60和/或第四存储单 元160建立对等远程拷贝关系。应该进一步注意，尽管图1和图2示出了连接至第一存储单元 和阴影存储单元40 二者的单一控制器，但是其并不必须是如此形式， 并且每个存储单元可以具有其自身的控制器。在多个控制器的情况 下，期望的是，控制器彼此进行通信，以便便于元数据更新以及数 据拷贝。应该注意，除第一存储单元40以外的存储单元可以具有其自身 的阴影存储单元。例如，第二存储单元50、第三存储单元60甚至第 四存储单元160可以具有其自身的阴影存储单元。根据本发明的一个实施方式，第一存储单元20可以变得不可用 (以"离线"模式操作，被阻止访问)。在此情况下，控制器30可 以阻止对阴影存储单元40的访问，以及附加地或者备选地，阻止对 附加阴影存储单元140的访问。应该注意，示出的存储单元可以连接至其他存储单元，并且与 这些其他存储单元建立各种关系，包括时间点(point in time)关系。图3示出了根据本发明一个实施方式的存储系统200。存储单元200包括控制器230、第一存储单元220、第二存储 单元250以及阴影存储单元240。控制器230连接至第一存储单元220、第二存储单元250以及阴 影存储单元240。每个存储单元可以包括一个或者多个存储器区域。每个存储器 区域可以包括一个或者多个存储器子区。方便的是，存储器区域是 存储体，而存储器子区是轨道，但并不必须如此。为了简化示出起见，第一存储器单元220示出为包括第一存储 器区域222,第二存储单元250示出为包括第二存储器区域252,阴 影存储单元240示出为存储阴影存储单元元数据244，以及第三存储 单元260示出为包括第三存储器区域262。应该注意，存储器区域可 以是存储体，但并不必须如此。控制器可以适用于(i)控制将第一存储器区域242的内容如 同其在过去的某个时间点上所执行地那样从第 一存储单元220拷贝 至第二存储单元250的第二存储器区域252; (ii)更新阴影存储单 元元数据，以便反映将内容拷贝至第二存储器区域252; (iii)并且 响应于阴影存储单元元数据的更新，来控制将第二存储器区域252 的内容从不同于阴影存储单元240的实体拷贝至第三存储单元260, 并且尤其是拷贝至第三存储单元260的第三存储器区域262。控制器230适用于在第一存储单元220以及第二存储单元250 之间建立时间点拷贝关系，并且在阴影存储单元240和第三存储单 元260之间建立重定向时间点拷贝关系。将内容拷贝至第三存储单元260示出为D 284。第一存储单元 220以及第二存储单元250之间的时间点拷贝关系示出为虚线箭头 92 ，并且阴影存储单元240以及第三存储单元260之间重定向时间 点拷贝关系示出为虚线箭头292。图4示出了根据本发明一个实施方式的用于拷贝数据的方法300。方法300开始于步骤310和320。步骤310包括在第一存储单元以及第二存储单元之间建立对等 远程拷贝关系。步骤320包括，在阴影存储单元以及第三存储单元之间建立对 等远程重定向拷贝关系。步骤310和320后跟随步骤330,该步骤330在主站的第一存储 单元处存储数据。步骤330后跟随步骤340，该步骤340从第一存储单元向远程站 点的第二存储单元传送数据，并且更新阴影存储单元元数据以便反 映在第一存储单元处的数据存储。步骤340可以包括步骤342,该步 骤342发起由第一单一关系拷贝功能进行的传送。步骤340后跟随拷贝步骤350，该步骤350响应于阴影存储单元 元数据的更新，从不同于阴影存储单元的实体向可以属于另一远程站点的第三存储单元拷贝数据。该实体可以是第一存储单元的控制器的高速緩存。步骤350可以包括步骤352，该步骤352发起由第二 单一关系拷贝功能进行的拷贝。 步骤350后可以跟随步骤330。应该注意，也可以存在不止一个单一阴影存储单元。在此情况 下，步骤340还包括更新至少一个附加阴影存储单元的元数据，以 反映第一存储单元处的数据存储，以及步骤350还包括响应于至少 一个附加阴影存储单元元数据的更新，来将数据从不同于阴影存储 单元的至少一个实体拷贝至至少一个附加存储单元。方法300包括步骤360，该步骤360在阻止访问第一存储单元时 阻止访问阴影存储单元。应该注意，可以总是阻止向阴影存储单元 写入数据。应该注意，方法300的至少某些步骤可以由一个或者多个控制 器控制。例如，可以对第一存储单元以及阴影存储单元分配单一控 制器。该控制器可以执行第 一和第二单一关系拷贝功能。图5示出了根据本发明一个实施方式的用于拷贝数据的方法400。方法400开始于步骤410和420。步骤410包括在第一存储单元 和第二存储单元之间建立时间点拷贝关系。步骤420包括在阴影存储单元和第三存储单元之间建立重定向 时间点拷贝关系。步骤410和420后跟随步骤430,该步骤430将第一存储器区域 的内容如同其在过去的某个时间点上所执行地那样从第 一存储单元 (该第 一存储单元包括存储器区域)拷贝至第二存储单元的第二存 储器区域。步骤430后跟随步骤440，该步骤440更新阴影存储单元元数据 以反映向第二存储器区域拷贝内容。步骤440后跟随拷贝步骤450,该步骤450响应于阴影存储单元 元数据的更新，来将第二存储器区域的内容拷贝至第三存储单元。应该注意，可以根据由阴影存储单元维护的时间点来执行所述拷贝。此外，本发明可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序 产品可以从计算机可用或者计算机可读介质来访问，并且提供程序 代码用于由计算机或者任何指令执行系统使用、或者与计算机或者 任何指令执行系统相结合地使用。出于本说明书的目的，计算机可用介质或者计算机可读介质可以是任何如下装置，该装置可以包含、 存储、传送、传播或者传输程序，而所述程序用于由指令执行系统、 装置或者设备使用，或者与指令执行系统、装置或者设备相结合使用。计算机可以是控制器(诸如，控制器30、 230和330)或者包括在控制器中。介质可以是电子的、磁性的、光学的、电》兹的、红外的或者半 导体系统(或者装置或者设备)或者传播介质。计算机可读介质的 示例包括半导体或者固态存储器、磁带、可移除计算机盘、随机访 问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘以及光盘。当 前，光盘的示例包括压缩盘只读存储器(CD-ROM)、压缩盘读/写 (CD-R/W)以及DVD。适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统包括至少 一 个处 理器，该处理器直接或者通过系统总线间接地耦合至存储单元。存量存储i置、以及^i緩冲存储器7其提供至少某些程序^码的临 时存储，以便降低在执行期间必须从大容量存储装置获取代码的次数)。输入/输出或者1/0设备(包括但不限于键盘、显示器、指示设 备等)可以直接地或者通过互联I/O控制器来耦合至系统。网络适配器还可以耦合至系统，以便使得数据处理系统能够耦 合至其他数据处理系统、或者通过中间的私有或者公共网络来耦合 至远程打印机或者存储设备。调制解调器、线缆调制解调器以及以 太网卡仅仅是几种类型的当前可获得的网络适配器。对于本领域普通技术人员来说，在此描述的实施方式的变化、修改和其他实现将变得易见，而并不脱离所要求保护的本发明的精神和范围。由此，本发明并不通过前述示意性描述来限定，而是通过下文 的权利要求书的精神和范围来限定。
权利要求
1.一种用于拷贝数据的方法，包括在主站的第一存储单元处存储数据；将所述数据从所述第一存储单元传送至远程站点的第二存储单元，并且更新阴影存储单元元数据以便反映在所述第一存储单元处的所述数据存储；以及响应于所述阴影存储单元元数据的更新，将所述数据从不同于阴影存储单元的实体拷贝至第三存储单元。
2. 根据权利要求1所述的方法，包括在所述第一存储单元和所述第二存储单元之间建立对等远程拷 贝关系；以及在所述阴影存储单元和所述第三存储单元之间建立对等远程重 定向拷贝关系。
3. 根据权利要求1所述的方法，包括将所述数据从所述第 一 存储单元的控制器的高速緩存拷贝至所 述第三存储单元。
4. 根据权利要求1所述的方法，包括更新至少一个附加阴影存储单元的元数据，以便反映在所述第一 存储单元处的所述数据存储；以及响应于所述至少 一 个附加阴影存储单元元数据的更新，将所述数 据从不同于所述阴影存储单元的至少一个实体拷贝至至少一个附加 存储单元。
5. 根据权利要求1所述的方法，包括当阻止对所述第一存储单元的访问时，阻止对所述阴影存储单元 的i方问。
6. 根据权利要求1所述的方法，包括发起由第一单一关系拷贝功能进行的传送，并且发起由第二单一 关系拷贝功能进行的拷贝；其中所述第一单一关系拷贝功能和所述第二单一关系拷贝功能 由所述第一存储单元和所述阴影存储单元两者的控制器来执行。
7. —种用于拷贝数据的方法，所述方法包括将第 一 存储器区域的内容如同其在过去的某个时间点上所执行 地那样从包括所述第 一存储器区域的第 一存储单元拷贝至第二存储 单元的第二存储器区域；更新阴影存储单元元数据以便反映将所述内容拷贝至所述第二 存储器区域；以及响应于所述阴影存储单元元数据的更新，将所述第二存储器区域 的内容拷贝至第三存储单元。
8. 根据权利要求7所述的方法，包括在所述第 一存储单元以及所述第二存储单元之间建立时间点拷 贝关系；以及在阴影存储单元和所述第三存储单元之间建立重定向时间点拷 贝关系。
9. 一种包括计算机可用介质的计算机程序产品，包括计算机可 读程序，其中当在计算机上执行时，所述计算机可读程序使得所述计算机执行 根据权利要求1至8中的任一方法。
10. —种存储系统，包括 第一存储单元；控制器；以及 阴影存储单元；其中所述控制器耦合至所述第 一存储单元并且耦合至所述阴影 存储单元；其中所述控制器适用于控制所述第一存储单元处的数据存储；控制从所述第一存储单元向远程站点的第二存储单元传送 所述数据；更新阴影存储单元元数据，以便反映在所述第一存储单元处的所述数据存储；以及控制用于响应于所述阴影存储单元元数据的更新，将所述 数据从不同于所述阴影存储单元的实体拷贝至第三存储单元。
11. 根据权利要求IO所述的系统，其中所述控制器适用于 在所述第一存储单元和所述第二存储单元之间建立对等远程拷贝关系；以及在所述阴影存储单元和所述第三存储单元之间建立对等远程重 定向拷贝关系。
12. 根据权利要求IO所述的系统，其中所述控制器适用于 将所述数据从所述控制器的高速緩存拷贝至所述第三存储单元。
13. 根据权利要求IO所述的系统，其中所述控制器适用于更新至少 一 个附加阴影存储单元的元数据，以便反映在所述第一 存储单元处的所述数据存储；以及控制用于响应于所述至少 一 个附加阴影存储单元元数据的更 新，将所述数据从不同于所述阴影存储单元的至少 一个实体拷贝至 至少一个附加存储单元。
14. 根据权利要求IO所述的系统，其中所述控制器适用于 执行发起所述传送的第 一单一关系拷贝功能，并且执行发起所述拷贝的第二单一关系拷贝功能。
15. —种存储系统，包括控制器，耦合至第 一存储单元、第二存储单元以及阴影存储单元； 其中所述控制器适用于控制用于将第 一存储器区域的内容如同其在过去的某个时 间点上所执行地那样从包括所述第一存储器区域的第一存储单 元拷贝至第二存储单元的第二存储器区域；更新阴影存储单元元数据以便反映将所述内容拷贝至所述 第二存储器区域；以及控制用于响应于所述阴影存储单元元数据的更新，将所述第二存储器区域的内容从不同于所述阴影存储单元的实体拷贝 至第三存储单元。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器适用于 在所述第一存储单元以及所述第二存储单元之间建立时间点拷 贝关系；以及在所述阴影存储单元和所述第三存储单元之间建立重定向时间 点拷贝关系。
全文摘要
本发明提供了一种用于拷贝数据的存储系统和方法。所述方法包括在主站的第一存储单元处存储数据，将数据从第一存储单元传送至远程站点的第二存储单元，并且更新阴影存储单元元数据以便反映在第一存储单元处的数据存储；以及响应于阴影存储单元元数据的更新，将数据从不同于阴影存储单元的实体拷贝至第三存储单元。
文档编号G06F11/20GK101615151SQ20091014597
公开日2009年12月30日 申请日期2009年6月15日 优先权日2008年6月27日
发明者A·比塔尔, S·菲因布利特 申请人:国际商业机器公司