用于恢复存储器之间的数据备份的方法及设备与流程

本公开的各种实施例总体上涉及存储领域，并更为具体地涉及用于恢复存储器之间的数据备份的方法及设备。

背景技术：

在数据存储设备中，例如emc公司的产品vnx2中，提供了文件层的灾难恢复系统。如果灾难发生在主存储器上，则所选择的网络附加存储(networkattachedstorage，nas)的服务器、连同其所有文件系统、快照和网络配置等可以通过连续数据服务而被切换到次存储器中。

然而，可能存在主存储器例如由于断电而被中断的情况。并且在主存储器从中断状态中恢复之后，次存储器上的数据仍然无法自动地被备份回主存储器。作为灾难恢复的一个示例，vnx2通过mirrorview/s解决方案来提供文件层的灾难恢复服务。这一方案为每对逻辑单元(lun)创建镜像(mirror)关系对。主存储器的lun作为镜像关系对中的主镜像，并且次存储器的lun作为镜像关系对中的次镜像。镜像关系对被置于一致性组(consistencygroup)中并被统一地作为单一实体管理。

当主存储器在切换过程中没有正常响应或者发生中断的情况下，原有的单一的一致性组遭到破坏，这导致了仅处于本地状态两个一致性组。因此，当主存储器从中断状态中恢复时，次存储器上的数据也无法通过仅本地性的两个一致性组而被自动备份回主存储器中，即数据备份中断。

在两个一致性组均为仅本地的情况下虽然nas客户端可以继续访问次存储系统上的数据，但被改变/更新的数据将无法被备份回到 主存储系统。这将导致失去对数据的保护。用户可以尝试重新构建镜像关系对以及一致性组，但很难找到相应的主镜像和次镜像。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本公开的实施例提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的方法及设备。该方法可以从被保留在数据库(db)中的备份会话(replicationsession)中获取原有的镜像信息，通过例如备份会话来重建镜像关系对以及一致性组，并再次启动从次存储系统到主存储系统的文件传递。一旦数据被同步，则数据备份则可以被切换回到主存储系统。

本公开的第一方面提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的方法，包括：建立主存储器的逻辑单元(lun)和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对；响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对；以及根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。

本方法使得用户能够在主存储系统从中断状态中恢复之后，以自动的方式恢复被中断的数据备份。一旦执行恢复命令，则数据可以自动地从次存储系统被备份到主存储系统。

根据本公开的实施例，建立主存储器的逻辑单元和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对包括：针对主存储器的多个逻辑单元和次存储器的相应的多个逻辑单元，以一一对应的方式建立多个镜像关系对，其中每个镜像关系对包含与该主存储器的一个逻辑单元对应的主镜像和与该次存储器的相应的一个逻辑单元对应的次镜像；基于该多个镜像关系对，形成该一致性组；以及将包含有关该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息存储到该主存储器的数据库中并备份到该次存储器的数据库中。

针对每一次写操作，数据被首先写入到主存储器侧的lun中并同时备份(或同步)到次存储器的lun中，以确保每一次写操作完 成之后，在主存储器侧的lun和次存储器侧的lun中存储的数据完全相同。以这种方式，使得一旦主存储器发生故障，次存储器作为备用存储器可以立即提供数据服务。这实现了数据的同步并保证了数据的安全性。

由多个镜像关系对形成的一致性组是一个单一个体，因此便于对镜像关系对的统一管理和操作。

需要指出，本公开的实施例涉及的主、次存储器可以是彼此完全对等的存储器。换言之，并不具有传统意义上的“主-从”的关系或含义，而是地位可以互换的例如本地存储器和(例如，远端的)备份存储器。具体而言，在主、次存储器中的lun的数目及大小以及其他存储器的配置可以是完全相同的。

根据本公开的实施例，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对包括：针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对。

由于中断之前的一个或多个备份会话已经被存储在次存储器中的数据库中，因此可以比较容易并且不容易出错地从该数据库获取用于重建该多个镜像关系对的第一信息。

根据本公开的实施例，针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对包括：将在该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像；将在该主存储器上的原始的主镜像设置为新的次镜像；以及基于从该数据库中获取的该第一信息，将该新的次镜像与该新的主镜像以一一对应的方式形成新的镜像关系对。

这使得在从中断状态中恢复之后，存储器系统仍然具有主、次两个存储器，以使得被写入的数据能够从一侧备份到另一侧，以确保了数据的安全性。

根据本公开的实施例，该方法还包括：在将该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像之前，清除在该主存储器上的原始的镜像关系对。

根据本公开的实施例，根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器包括：根据该重建的多个镜像关系对，形成新的一致性组；响应于该新的一致性组的形成，将包含有关该重建的多个镜像关系对和该新的一致性组的第二信息存储到该次存储器的数据库中并备份到该主存储器的数据库中；以及从该次存储器向该主存储器发送备份数据。

将上述第二信息存储到次存储器的数据库中并备份到该主存储器的数据库中，使得在再次发生中断的情况下，能够以上述类似的方式从该第二信息中自动提取有关中断之前的多个镜像关系对和一致性组的信息，从而重建多个镜像关系对和一致性组并实现自动的数据备份的恢复。

本公开的第二方面提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的设备，包括：建立装置，用于建立主存储器的逻辑单元和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对；重建装置，用于响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对；以及数据备份装置，用于根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。

根据本公开的实施例，该建立装置包括：镜像建立单元，用于针对主存储器的多个逻辑单元和次存储器的相应的多个逻辑单元，以一一对应的方式建立多个镜像关系对，其中每个镜像关系对包含与该主存储器的一个逻辑单元对应的主镜像和与该次存储器的相应的一个逻辑单元对应的次镜像；第一一致性组形成单元，用于基于该多个镜像关系对，形成该一致性组；以及第一信息备份单元，用于将包含有关该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息存储到该主存储器的数据库中并备份到该次存储器的数据库中。

根据本公开的实施例，该重建装置包括：镜像关系对重建单元，用于针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对。

根据本公开的实施例，该镜像关系对重建单元包括：第一镜像设置子单元，用于将在该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像；第二镜像设置子单元，用于将在该主存储器上的原始的主镜像设置为新的次镜像；以及镜像关系对形成子单元，用于基于从该数据库中获取的该第一信息，将该新的次镜像与该新的主镜像以一一对应的方式形成新的镜像关系对。

根据本公开的实施例，该设备还包括：镜像关系对清除装置，用于在将该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像之前，清除在该主存储器上的原始的镜像关系对。

根据本公开的实施例，该数据备份装置包括：第二一致性组形成单元，用于根据该重建的多个镜像关系对，形成新的一致性组；第二信息备份单元，用于响应于该新的一致性组的形成，将包含有关该重建的多个镜像关系对和该新的一致性组的第二信息存储到该次存储器的数据库中并备份到该主存储器的数据库中；以及数据发送单元，用于从该次存储器向该主存储器发送备份数据。

本公开的第三方面提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的计算机程序产品，该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令，该机器可执行指令在被执行时使机器执行本公开的第一方面该的方法的步骤。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的用于恢复存储器之间的数据备份的方法的流程图。

图2包括图2a、图2b和图2c，其分别示出了根据本公开实施例的中断发生之前、中断发生之后但未恢复之前、以及从中断状态中 恢复之后的备份会话的示意图。

图3示出了根据本公开实施例的用于恢复存储器之间的数据备份的设备的框图。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的若干示例实施例来描述本公开的原理。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，但应当理解，描述这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。

图1示出了根据本公开实施例的用于恢复存储器之间的数据备份的方法的流程图100。如图1所示，该方法100包括下面主要步骤s110-s130：

在步骤s110，建立主存储器的逻辑单元和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对。在步骤s120，响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对。接着，在步骤s130，根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。

图2分别示出了根据本公开实施例的中断发生之前(图2a)、中断发生之后但未恢复之前(图2b)、以及从中断状态中恢复之后(图2c)的备份会话的示意图。

下面结合图2a、图2b和图2c，对图1所示的方法100的主要步骤进行详细说明。

根据本公开的实施例，步骤s110可以包括：针对主存储器的多个逻辑单元和次存储器的相应的多个逻辑单元lun，以一一对应的方式建立多个镜像关系对，其中每个镜像关系对包含与该主存储器的一个逻辑单元对应的主镜像和与该次存储器的相应的一个逻辑单元对应的次镜像；基于该多个镜像关系对，形成一致性组；以及将包含有关该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息存储到该主存 储器的数据库中并备份到该次存储器的数据库中。

根据图2a所示的实施例，示出了分别包含有多个lun的主、次两个存储器。此处，使用p-1、p-2、…、p-n指代针对主存储器中的每个lun的主镜像，其中，p指代主存储器侧，1、2、…、n表示对应于主存储器中每个lun的主镜像的编号。类似地，使用s-1、s-2、…、s-n指代针对次存储器中的每个对应的lun的次镜像，其中，s指代次存储器侧，1、2、…、n表示对应于次存储器中每个lun的次镜像的编号。

针对每一次写操作，数据被首先写入到主存储器侧的lun中并同时备份(或同步)到次存储器的lun中，以确保每一次写操作之后，在主存储器侧的lun和次存储器侧的lun中存储的数据完全相同。以这种方式，使得一旦主存储器发生故障，次存储器作为备份存储器可以立即提供数据服务。这实现了数据的同步并保证了数据的安全性。

需要指出，上述数据同步是通过包含了主镜像和次镜像的镜像关系对来实现的，这例如可以通过emc公司的mirrorview/s解决方案来实现。如图2a所示，例如，(p-1、s-1)构成了具有一一对应关系的一个镜像对，类似地，(p-2、s-2)；(p-3、s-3)；…；(p-n、s-n)在本实施例中被定义为同样具有一一对应关系的其他镜像对。需要指出，本文中所述的一一对应的关系不仅包括主、次存储器中的lun是一一对应的(包括数量和大小)，而且包括对主、次存储器中的相应的lun的写入顺序也是一一对应的。虚线框示出一致性组210，如图2a所示，使用贯穿主、次存储器两侧的一个方框来表示出该一致性组210是便于统一管理和操作的单一个体。如图2a所示，在主、次存储器均正常工作的情况下，数据从主存储器的lun备份至次存储器的lun中，其中箭头表示数据备份的方向。此外，包含有关该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息(未示出)也被存储到该主存储器的数据库201中并被备份到该次存储器的数据库202中，其中将该第一信息从主存储器的数据库201备份到次存储器的数据 库202中的备份操作同样可以是实时进行的。

图2b示出了中断发生之后但未恢复之前的备份会话的示意图。如图2b所示，当主存储器发生中断后，原有的一致性组210遭到破坏，因此在主、次两个服务器中各自形成了仅处于本地状态的两个一致性组(220a、220b)。由于主存储器发生中断，因此数据被首先写入到次存储器侧的lun中并试图备份(或同步)到主存储器的lun中。这时，次存储器中的原有的次镜像的作用实质上变为了主镜像，但是由于主存储器的中断，使得主存储器中的原有的主镜像无法形成相应的次镜像，这使得无法将写入的数据从次存储器的lun备份到主存储器的lun中。图2b中箭头上的叉号示意性地表示了无论从主存储器到次存储器的方向上、还是从次主存储器到主存储器的方向上，均无法实现数据的备份。

当主存储器从中断状态中恢复之后，接下来，方法100进行到步骤s120。在步骤s120处，响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对。

根据本公开的实施例，步骤s120可以包括针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对。

如上所述，由于发生在主存储器的该中断之前，已经将含有关于该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息存储到了该主存储器的数据库201中并(例如，实时地)备份到了该次存储器的数据库202中，因此，可以针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库202中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对。

需要指出，由于对多个镜像关系对的重建操作是基于中断之前的各个会话的，因此可以选择性地例如仅基于一个会话来重建相关 的镜像关系对，也可以例如基于全部会话来重建相关的镜像关系对。

根据本公开的实施例，针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对可以包括如下具体步骤：

-将在该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像；

-将在该主存储器上的原始的主镜像设置为新的次镜像；以及

-基于从该数据库中获取的该第一信息，将该新的次镜像与该新的主镜像以一一对应的方式形成新的镜像关系对。

图2c示出从中断状态中恢复之后的备份会话的示意图。如图2c所示，此时，在该次存储器上的原始的次镜像s-1、s-2、…、s-n被设置成为新的主镜像，而在该主存储器上的原始的主镜像p-1、p-2、…、p-n被设置成为新的次镜像，并且基于从次存储器中的数据库202中获取的该第一信息，将该新的次镜像与该新的主镜像以一一对应的方式形成新的镜像关系对，即，重建了中断之前的镜像关系对。

根据本公开的实施例，该方法100还可以包括下面额外的步骤：

-在将该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像之前，清除在该主存储器上的原始的镜像关系对。

根据图2b的实施例，在将该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像之前，首先清除在仍保留在该主存储器上的包含在一致性组220a中的原始的镜像关系，并相应地清除该本地性的一致性组220a。

接下来，在重建了新的镜像关系对之后，方法100进行到步骤s130。在步骤s130处，根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。

根据本公开的实施例，步骤s130可以包括：根据该重建的多个镜像关系对，形成新的一致性组；响应于该新的一致性组的形成，将包含有关该重建的多个镜像关系对和该新的一致性组的第二信息 存储到该次存储器的数据库中并备份到该主存储器的数据库中；以及从该次存储器向该主存储器发送备份数据。

根据图2c的实施例，在重建了中断之前的镜像关系对(p-1、s-1)；(p-2、s-2)；…；(p-n、s-n)之后，基于重建的镜像关系对来形成新的一致性组230。如图2c所示，被找到的/重建的多个镜像关系对构成了贯穿主、次存储器两侧的新的单一的一致性组230，因此使得数据备份成为可能。随后将包含有关该重建的多个镜像关系对和该新的一致性组230的第二信息(未示出)存储到该次存储器的数据库202中并备份到该主存储器的数据库201中。此时，可以看出，原始的主存储器实际上成为了新的次存储器，而原始的次存储器实际上成为了新的主存储器。因此，在数据的备份方向也随之改变，即，数据从次存储器的lun备份至主存储器的lun中，如图2c中的箭头所示。至此，启动了从次存储系统到主存储系统的文件传递。

此外，需要指出，本方法为幂等性(idempotent)的，因此，在上述步骤中的任意步骤的失败或终止的情况下，备份数据不会丢失。用户可以在之后再次尝试对中断的数据备份进行恢复。

本公开的第二方面提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的设备300，包括：建立装置310，用于建立主存储器的逻辑单元和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对；重建装置320，用于响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对；以及数据备份装置330，用于根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。

根据本公开的实施例，该建立装置310包括：镜像建立单元，用于针对主存储器的多个逻辑单元和次存储器的相应的多个逻辑单元，以一一对应的方式建立多个镜像关系对，其中每个镜像关系对包含与该主存储器的一个逻辑单元对应的主镜像和与该次存储器的相应的一个逻辑单元对应的次镜像；第一一致性组形成单元，用于 基于该多个镜像关系对，形成一致性组；以及第一信息备份单元，用于将包含有关该多个镜像关系对和该一致性组的第一信息存储到该主存储器的数据库中并备份到该次存储器的数据库中。

根据本公开的实施例，该重建装置320包括：镜像关系对重建单元，用于针对在该中断之前的该一个或多个备份会话，从位于该次存储器的数据库中获取存储了关于该中断之前的多个镜像关系对的该第一信息，以重建该多个镜像关系对。

根据本公开的实施例，该镜像关系对重建单元包括：第一镜像设置子单元，用于将在该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像；第二镜像设置子单元，用于将在该主存储器上的原始的主镜像设置为新的次镜像；以及镜像关系对形成子单元，用于基于从该数据库中获取的该第一信息，将该新的次镜像与该新的主镜像以一一对应的方式形成新的镜像关系对。

根据本公开的实施例，该设备300还包括：镜像关系对清除装置，用于在将该次存储器上的原始的次镜像设置成新的主镜像之前，清除在该主存储器上的原始的镜像关系对。

根据本公开的实施例，该数据备份装置330包括：第二一致性组形成单元，用于根据该重建的多个镜像关系对，形成新的一致性组；第二信息备份单元，用于响应于该新的一致性组的形成，将包含有关该重建的多个镜像关系对和该新的一致性组的第二信息存储到该次存储器的数据库中并备份到该主存储器的数据库中；以及数据发送单元，用于从该次存储器向该主存储器发送备份数据。

综上所述，本公开的各种实施例提供了一种用于恢复存储器之间的数据备份的方法及设备。该方法包括：建立主存储器的逻辑单元和次存储器的逻辑单元之间的镜像关系对；响应于该主存储器从中断状态返回到正常状态，基于在中断之前存储的该主存储器的逻辑单元和该次存储器的逻辑单元之间的一个或多个备份会话，来重建该多个镜像关系对；以及根据该重建的多个镜像关系对，将数据备份到该主存储器。本方法使得用户能够在主存储系统从中断状态 中恢复之后，以自动的方式恢复被中断的数据备份。一旦执行恢复命令，则数据可以被备份到主存储系统。此外，本方法使得重建一致性组和镜像关系变得容易并且不容易出错。同时，本方法为幂等性的，因此，在上述步骤中的任意步骤的失败或终止的情况下，备份数据不会丢失。用户可以在之后再次尝试对中断的数据备份进行恢复。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。