基于分層存儲的快照方法及系統技術方案

本發明專利技術提供了一種基于分層存儲的快照方法及系統，所述快照方法應用于包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤組成的快照系統，包括步驟有：創建快照地址映射表；當所述固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中；當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表，并創建新快照地址映射表；當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。借此，本發明專利技術采用分層存儲的思想，將最新的當前數據保存在高速的固態硬盤中，以提高數據讀寫速度；同時將快照數據保存到低速的機械硬盤中，以提高固態硬盤的使用效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及存儲領域中快照技術，尤其涉及一種基于分層存儲的快照方法及系統。
技術介紹
固態硬盤讀寫特點，讀寫單位是頁，而擦除單位為塊。每次數據寫入一個新空白頁中，而原有頁將會被記錄等待回收。所以控制器實現FTUFlash Translation Layer,閃存轉換層)功能，維持邏輯地址到實際物理地址的映射，當數據更新時，只需要將該數據的邏輯地址對應到新物理地址即可，原物理地址的數據等待回收。快照(Snapshot)技術是關于指定數據集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應數據在某個時間點(拷貝開始的時間點)的映像。當前基于固態硬盤的快照技術，利用固態硬盤的特點，在進行快照操作時無需對快照數據做搬移操作，只需對快照記錄信息中邏輯地址到物理地址的映射關系表進行保存和恢復操作，從而加快了快照操作速度，具體可參見中國專利申請CN201110454247. 7公開的一種基于固態硬盤的數據存儲快照實現方法及固態硬盤。但隨著時間的推移，快照數據會越來越龐大，從而對固態硬盤的需求越來越大，系統總體成本急劇增加。綜上可知，現有快照存儲技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
技術實現思路
針對上述的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種基于分層存儲的快照方法及系統，其采用分層存儲的思想，將最新的當前數據保存在高速的固態硬盤中，以提高數據讀寫速度；同時將快照數據保存到低速的機械硬盤中，以提高固態硬盤的使用效率。為了實現上述目的，本專利技術提供一種基于分層存儲的快照方法，所述快照方法應用于包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤組成的快照系統，包括步驟有創建快照地址映射表；當所述固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中；當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表，并創建新快照地址映射表；當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。根據本專利技術所述的快照方法，所述備份時機包括有在所述固態硬盤空閑時啟動快照數據備份；在所述固態硬盤的剩余容量低于預定閾值時啟動快照數據備份；和/或手動啟動快照數據備份。根據本專利技術所述的快照方法，所述備份策略包括有將全部快照數據備份；或者保留最后預定次數的快照數據，并備份其余的快照數據。根據本專利技術所述的快照方法，所述創建快照地址映射表的步驟之前還包括在所述固態硬盤中創建數據區和快照表區，所述數據區用于存儲所述快照數據和當前數據，所述快照表區用于存儲所述快照地址映射表。根據本專利技術所述的快照方法，所述保存被寫入的所述快照地址映射表的步驟之后還包括將被保存的所述快照地址映射表標記上對應的所述快照時間點；將被保存的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為快照使用頁，所述快照使用頁將不被垃圾回收；所述根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤的步驟之后還包括將已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為無效頁以等待垃圾回收；刪除已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表。本專利技術還提供一種基于分層存儲的快照系統，包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤，所述固態硬盤還包括有表創建模塊，用于創建快照地址映射表；地址寫入模塊，用于當所述固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中；表保存模塊，用于當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表，并通知所述表創建模塊去創建新快照地址映射表；備份模塊，當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。根據本專利技術所述的快照系統，所述備份時機包括有在所述固態硬盤空閑時啟動快照數據備份；在所述固態硬盤的剩余容量低于預定閾值時啟動快照數據備份；和/或手動啟動快照數據備份。根據本專利技術所述的快照系統，所述備份策略包括有將全部快照數據備份；或者保留最后預定次數的快照數據，并備份其余的快照數據。根據本專利技術所述的快照系統，所述固態硬盤還包括分區模塊，用于在所述固態硬盤中創建數據區和快照表區，所述數據區用于存儲所述快照數據和當前數據，所述快照表區用于存儲所述快照地址映射表。根據本專利技術所述的快照系統，所述表保存模塊進一步包括保存子模塊，用于當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表;通知子模塊，用于通知所述表創建模塊去創建新快照地址映射表；第一標記子模塊，用于將被保存的所述快照地址映射表標記上對應的所述快照時間點；第二標記子模塊，用于將被保存的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為快照使用頁，所述快照使用頁將不被垃圾回收；所述備份模塊進一步包括備份子模塊，用于當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤；第三標記子模塊，用于將已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為無效頁以等待垃圾回收；刪除子模塊，用于刪除已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表。本專利技術基于分層存儲的快照系統包括固態硬盤和機械硬盤，其在固態硬盤中創建快照地址映射表，當固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入所述快照地址映射表中；當快照時間點到來時，保存所述快照地址映射表；當符合預定的備份時機時，將所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。借此，本專利技術采用分層存儲的思想，充分利用固態硬盤的特點，將最新的當前數據保存在高速的固態硬盤中，從而提高數據讀寫速度；同時將快照數據保存到低速的機械硬盤中，從而提高固態硬盤的使用效率。附圖說明圖1是本專利技術基于分層存儲的快照系統的結構示意圖；圖2是本專利技術優選基于分層存儲的快照系統的結構示意圖；圖3是本專利技術基于分層存儲的快照系統的框架實例圖；圖4是本專利技術基于分層存儲的快照方法的流程圖；圖5是本專利技術優選基于分層存儲的快照方法的流程圖；以及圖6本專利技術固態硬盤的分區實例圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。圖1是本專利技術基于分層存儲的快照系統的結構示意圖，所述快照系統100包括至少一固態硬盤10和至少一機械硬盤20，所述固態硬盤10至少包括有表創建模塊11、地址寫入模塊12、表保存模塊13以及備份模塊14，其中所述表創建模塊11，用于創建快照地址映射表，所述快照地址映射表用來保存更新數據的邏輯地址與物理地址的映射關系，以標識快照數據，不同于FTL中的地址映射表。優選的是，當快照系統100啟動時或者收到表保存模塊13的通知時，表創建模塊11創建一個空的快照地址映射表。所述地址寫入模塊12，用于當固態硬盤10中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中。所述表保存模塊13，用于當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的快照地址映射表，并通知表創建模塊11去創建新快照地址映射表。所述新快照地址映射表可以供下一次數據更新時時，寫入更新數據的邏輯地址和物理地址本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于分層存儲的快照方法，其特征在于，所述快照方法應用于包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤組成的快照系統，包括步驟有：創建快照地址映射表；當所述固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中；當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表，并創建新快照地址映射表；當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。

【技術特征摘要】
1.一種基于分層存儲的快照方法，其特征在于，所述快照方法應用于包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤組成的快照系統，包括步驟有 創建快照地址映射表； 當所述固態硬盤中有數據更新時，將更新數據的邏輯地址及物理地址的映射關系寫入被創建的快照地址映射表中； 當預定的快照時間點到來時，保存被寫入的所述快照地址映射表，并創建新快照地址映射表； 當符合預定的備份時機時，根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤。2.根據權利要求1所述的快照方法，其特征在于，所述備份時機包括有 在所述固態硬盤空閑時啟動快照數據備份； 在所述固態硬盤的剩余容量低于預定閾值時啟動快照數據備份；和/或 手動啟動快照數據備份。3.根據權利要求1所述的快照方法，其特征在于，所述備份策略包括有 將全部快照數據備份；或者 保留最后預定次數的快照數據，并備份其余的快照數據。4.根據權利要求1所述的快照方法，其特征在于，所述創建快照地址映射表的步驟之前還包括 在所述固態硬盤中創建數據區和快照表區，所述數據區用于存儲所述快照數據和當前數據，所述快照表區用于存儲所述快照地址映射表。5.根據權利要求Γ4任一項所述的快照方法，其特征在于，所述保存被寫入的所述快照地址映射表的步驟之后還包括 將被保存的所述快照地址映射表標記上對應的所述快照時間點； 將被保存的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為快照使用頁，所述快照使用頁將不被垃圾回收； 所述根據預定的備份策略將被保存的所述快照地址映射表對應的快照數據備份到所述機械硬盤的步驟之后還包括 將已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表中的所述物理地址對應的閃存頁標記為無效頁以等待垃圾回收； 刪除已進行快照數據備份對應的所述快照地址映射表。6.一種基于分層存儲的快照系統，其特征在于，包括至少一固態硬盤和至少一機械硬盤，所述固態硬盤還包括有 表創建模塊，用于創建快照地址映射表； ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李明星，
申請(專利權)人：記憶科技深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：