CN104123198A - 管理数据复制模式的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的方法和装置，所述方法包括：响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。所述装置与方法对应。利用本发明的方法和装置，能够以逻辑单元为单位，在同步复制和异步复制之间进行切换，使得主存储设备更好地适用于不同的网络情况，满足不同的容灾能力和执行性能的要求。

Description

管理数据复制模式的方法和装置

技术领域

本发明涉及数据存储和数据复制，更具体而言，涉及管理数据复制模式的方法和装置。

背景技术

为了提高数据存储的安全性，防止灾害发生，经常需要将主存储器中的数据复制到备用存储器，从而对数据进行备份。在现有技术中一般采用同步复制和异步复制两种技术实现上述数据备份。

图1示出现有技术中的数据复制过程，其中图1A示出同步复制的过程，图1B示出异步复制的过程。具体地，如图1A所示，在同步复制的情况下，预先在主存储设备和备用存储设备之间建立镜像关系。每当主存储设备从本地连接的主机接收到写数据的指令（步骤（1）），它不仅根据指令在其本地磁盘***中写入数据，同时还将数据转发给备用存储设备（步骤（2））。一旦备用存储设备完成数据写入，会向主存储设备返回一个写入完成的通知（步骤（3））。在接收到这样的通知之后，主存储设备才会向主机返回写入完成报告（步骤（4））。由此，在同步复制方案下，主存储设备和备用存储设备都会保持最新的更新。通常来说，主存储设备和备用存储设备之间远程连接，通过光纤网络实现高速数据复制。这样的数据复制方式又称为同步镜像（Synchronous Mirror）。

在异步复制的情况下，如图1B所示，每当主存储设备从本地连接的主机接收到写数据的指令（步骤（1）），它就根据指令在本地磁盘***中写入数据，并立即向主机返回写入完成报告（步骤（2））。在这之后的一定时间间隔之后，主存储设备将这段时间间隔中更新的数据转发到备用存储设备（步骤（3））。在备用存储设备完成更新数据的写入之后，向主存储设备返回一个写入完成的通知（步骤（4））。这样的数据复制方式又称为异步镜像（Asynchronous Mirror）。

现有技术中常常采用恢复点指标RPO（Recover Point Object）来描述***的容灾能力。具体地，RPO是指，灾难发生后，***能把数据恢复到灾难发生前的哪一个时间点的数据。或者说，RPO是衡量灾难发生后会丢失多少数据的指标。在同步复制的模式下，写到主存储设备的每一组数据都会同步备份到备用存储设备，因此同步复制模式下的RPO=0。而在异步复制的模式下，在数据的本地写入和远程备份之间存在时间间隔，因此RPO>0。更具体而言，RPO的值取决于数据备份的时间间隔。

显然，由于同步复制模式的RPO=0，采用同步复制的***具有更强的容灾能力。然而，另一方面，同步复制需要实时地将主存储设备的数据通过网络转发到备用存储设备，由此需要占用大量的网络带宽。当网络带宽资源不足时，与主存储设备相关的整个***的性能都会受到影响。与此相对地，异步复制模式的RPO>0，容灾能力相对不够理想，但是该复制模式对带宽资源的占用相对较小，不会影响整个***的执行性能。

在现有技术中，存储***的数据复制模式往往是固定的，这使得存储***不能很好地适应于不同的网络情况。为此，希望提出改进的方案，使得存储***能够更好地适用于不同的RPO要求和带宽情况。

发明内容

考虑到现有技术中存在的问题和需求，提出本发明，旨在更好地管理存储设备的数据复制模式。

根据本发明一个方面，提供了一种管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的方法，包括：响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。

根据本发明的另一个方面，提供了一种管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的装置，包括：选择单元，配置为，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及修改单元，配置为将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。

利用本发明实施例的方法和装置，能够以逻辑单元为单位，在同步复制和异步复制之间进行切换，使得主存储设备更好地适用于不同的网络情况，满足不同的容灾能力和执行性能的要求。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出现有技术中的数据复制过程；

图2示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机***/服务器12的框图；

图3示出根据本发明一个实施例的方法的流程图;

图4示出根据一个实施例的选择备选逻辑单元的流程步骤；

图5示出根据一个实施例的恢复同步复制的流程图；以及

图6示出根据本发明一个实施例的装置的示意框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为***、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“***”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

下面将参照本发明实施例的方法、装置（***）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令装置(instruction means)的制造品（manufacture）。

也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。

图2示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机***/服务器12的框图。图2显示的计算机***/服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图2所示，计算机***/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机***/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，***存储器28，连接不同***组件（包括***存储器28和处理单元16）的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及***组件互连（PCI）总线。

计算机***/服务器12典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机***/服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

***存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器（RAM）30和/或高速缓存存储器32。计算机***/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图2未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图2中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组（至少一个）程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机***/服务器12也可以与一个或多个外部设备14（例如键盘、指向设备、显示器24等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机***/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机***/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口22进行。并且，计算机***/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机***/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机***/服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

以下结合附图描述本发明的执行方式。如本领域技术人员所知，典型地，存储设备由多个逻辑单元构成，所述多个逻辑单元通常用LUN（logical unitnumber）来指代。为了将主存储设备的数据备份到备用存储设备，一般地，在主存储设备和备用存储设备之间预先建立镜像关系。这样的镜像关系实际上是由主存储设备和备用存储设备各自的逻辑单元LUN之间的镜像关系所构成。根据本发明的实施例，为使得存储设备的数据复制更灵活地适应于不同的网络环境，以主存储设备中包含的逻辑单元为单位，在同步复制和异步复制之间进行切换。具体地，在检测到主存储设备和备份存储设备之间进行数据复制的带宽不足时，根据主存储设备的各个逻辑单元的优先级，可选地，还根据各个逻辑单元的数据传输速率，选择备选逻辑单元，并将所述备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制，以此降低带宽压力对存储器性能的影响。下面具体描述实现以上构思的各个实施例。

现在参看图3，其示出根据本发明一个实施例的方法的流程图。如图3所示，在步骤32，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；在步骤34，将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。下面结合具体例子描述以上各个步骤的执行方式。

在一个实施例中，为了执行步骤32，本发明的方法还包括步骤30（虚线示出），监视主存储设备和备用存储设备之间与数据复制状态相关的参数，以确定数据复制状态。具体地，在一个例子中，步骤30包括，监视主存储设备和备用存储设备之间进行数据复制所花费的总数据传输速率。在一个例子中，步骤30包括，监视主存储设备所包含的各个逻辑单元各自的数据传输速率。在一个例子中，步骤30包括，监视主存储设备中的各个逻辑单元各自的写入延迟时间。如图1A所示，在同步复制情况下，主存储设备的各个逻辑单元在成功地将数据复制到备用存储设备的对应逻辑单元之后才向主机返回写入成功报告。从主存储设备接收到写入命令的时刻到向主机返回写入成功报告的时刻之间的时间间隔可以称为写入延迟时间。在主存储设备和备用存储设备之间用于进行数据复制的带宽不足时，主存储设备中的至少一部分逻辑单元向备用存储设备的对应逻辑单元复制数据的速率降低，使得其写入延迟时间增加。因此，可以通过监视主存储设备的各个逻辑单元的写入延迟时间确定各个逻辑单元的数据复制状态。在一个实施例中，步骤30还包括，记录所监视的与数据复制状态相关的历史信息，例如包括，各个逻辑单元的传输速率的历史数据和写入延迟时间的历史数据等。

另一方面，在一个实施例中，为了执行步骤32，本发明的方法还包括步骤31（虚线示出），为所述主存储设备所包含的多个逻辑单元赋予优先级信息。在一个例子中，在步骤31，根据主存储设备中各个逻辑单元所对应的应用的重要性为所述多个逻辑单元赋予优先级信息。可以理解，存储设备中的各个逻辑单元往往与其上运行的应用对应关联。例如，与数据库相关的应用A被设定为将数据写入逻辑单元LUN A，而与邮件处理相关的应用B被设定为将数据写入逻辑单元LUN B。此时，应用A与逻辑单元LUN A对应关联，应用B与逻辑单元LUN B对应关联。在应用A被认为比应用B具有更高的重要性的情况下，相应地，在优先级信息中将逻辑单元LUN A设定为比LUN B具有更高的优先级。可以理解，在不同例子中，各个逻辑单元的优先级信息可以表现为优先级等级、优先级的排序等多种形式。并且，可以理解，上述分配优先级的步骤也可以在执行本发明的方法流程之前预先进行。

在获取了主存储设备和备用存储设备之间的数据复制状态和各个逻辑单元的优先级信息的基础上，在步骤32，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，选择至少一个备选逻辑单元。可以理解，上述第一预定条件对应于由于主存储设备和备用存储设备之间网络资源不足导致的同步复制受到影响的状态。具体地，在一个实施例中，所述第一预定条件可以是，数据复制的总数据传输速率大于第一速率阈值；在一个实施例中，所述第一预定条件可以是，主存储设备中至少一个逻辑单元的写入延迟时间大于第一延迟阈值。在其他实施例中，上述第一预定条件也可以通过其他与数据复制状态相关的参数来体现。如前所述，通过在步骤30监视主存储设备和备用存储设备之间与数据复制状态相关的各种参数，可以确定并判断上述数据复制状态。在通过总数据传输速率判断第一预定条件的实施例中，上述第一速率阈值是与主存储设备的可用带宽相关的值。例如，在一个例子中，上述第一速率阈值被设定为主存储设备的最大可用带宽。在另一例子中，上述第一速率阈值被设定为主存储设备的最大可用带宽的预定比例，例如其90%或95%。一旦主存储设备和备用存储设备之间数据复制的总数据传输速率达到或超过该第一速率阈值，可以认为，主存储设备的带宽不足，其性能有可能受到影响。在通过写入延迟时间判断第一预定条件的实施例中，上述第一延迟阈值可以是预先确定的与同步复制的正常写入延迟时间相关的值。例如，在一个例子中，上述第一延迟阈值可以设定为正常写入延迟时间的1.5倍。在主存储设备和备用存储设备之间的数据复制状态满足上述第一预定条件的情况下，在步骤32，至少根据主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从该多个逻辑单元中选择有待降级的备选逻辑单元。

具体地，在一个实施例中，在步骤32，首先确定出主存储器设备中进行同步复制的逻辑单元。可以理解，主存储设备和备用存储设备为了进行数据复制而建立的镜像关系是由各自的逻辑单元之间的镜像关系所构成。相应地，主存储设备的控制器可以记录主存储设备中各个逻辑单元与备用存储设备的对应逻辑单元的镜像关系和复制模式。根据这样的记录，可以确定出主存储器设备中进行同步复制的逻辑单元。在一个例子中，初始地，主存储器设备所包含的全部逻辑单元均进行同步复制。

对于确定出的进行同步复制的多个逻辑单元，在一个实施例中，按照优先级从高到低的顺序对其进行排序，从中选择优先级最低的逻辑单元作为上述备选逻辑单元。在另一实施例中，对于上述多个逻辑单元，从中选择优先级低于一优先级阈值的一个或多个逻辑单元作为上述备选逻辑单元。

接着，在步骤34，将选择出的备选逻辑单元的复制模式从同步复制修改为异步复制。如上所述，主存储设备的控制器可以记录主存储设备的各个逻辑单元与备用存储设备的对应逻辑单元的镜像关系和复制模式。因此，在步骤34，可以针对选择出的备选逻辑单元修改所记录的复制模式，由此将备选逻辑单元的复制模式从同步复制“降级”为异步复制。可以理解，通过将备选逻辑单元的复制模式降级为异步复制，该备选逻辑单元所对应的数据传输速率，或者说，所占用的带宽，将会得到降低。

在一个实施例中，在步骤32，每次选择出优先级最低的一个逻辑单元作为备选逻辑单元，然后在步骤34，将该备选逻辑单元的复制模式降级为异步复制。在另一实施例中，在步骤32，根据优先级从低到高的次序，从同步复制的逻辑单元中每次选择多个逻辑单元作为备选逻辑单元，并在步骤34修改其复制模式。

由于对备选逻辑单元的复制模式进行降级会降低其占用的带宽，因此，主存储设备和备用存储设备之间的总数据传输速率会相应地降低，或者，数据写入延迟时间也会相应降低。为此，再次判断新的数据复制状态是否仍然满足第一预定条件。在新的数据复制状态仍然满足第一预定条件的情况下，重复执行步骤32和34，从剩余的同步复制的逻辑单元中继续选择一个或多个备选逻辑单元，并对其进行复制模式的降级，直到最终的数据复制状态不满足第一预定条件的限定。

在以上的实施例中，根据主存储设备中进行同步复制的逻辑单元的优先级信息来选择有待降级的备选逻辑单元。为使得备选逻辑单元的降级能够更有效地缓解主存储设备的带宽压力，在一个实施例中，进一步考虑各个逻辑单元对带宽的贡献，也就是其各自的数据传输速率，来选择备选逻辑单元。

在一个例子中，在步骤32，首先考虑各个逻辑单元的数据传输速率进行初步选择，然后基于优先级信息进行进一步选择来确定备选逻辑单元。具体地，首先从进行同步复制的多个逻辑单元中选择数据传输速率大于一特定值的初步备选逻辑单元，然后根据初步备选逻辑单元的优先级，选择备选逻辑单元。例如，可以选择初步备选逻辑单元中优先级最低，或低于一优先级阈值的逻辑单元作为最终的备选逻辑单元。

在一个实施例中，在步骤32，首先考虑各个逻辑单元的优先级信息进行初步选择，然后基于数据传输速率进行进一步选择来确定备选逻辑单元。具体地，首先从进行同步复制的多个逻辑单元中选择优先级低于一特定优先级的至少一个初步备选逻辑单元；然后根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元。在一个例子中，上述特定优先级是预先确定的优先级等级。在另一例子中，可以确定要保护的目标逻辑单元，以该目标逻辑单元的优先级为上述特定优先级。也就是说，以目标逻辑单元为参照，根据各个逻辑单元的优先级信息和数据传输速率来选择备选逻辑单元。

图4示出根据一个实施例的选择备选逻辑单元的流程步骤，也就是图3中的步骤32的子步骤。如图4所示，为了选择有待降级的至少一个备选逻辑单元，首先在步骤320，确定要保护的目标逻辑单元；在步骤322，从主存储设备的进行同步复制的逻辑单元中选择优先级低于所述目标逻辑单元的至少一个初步备选逻辑单元；在步骤324，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

具体地，首先在步骤320，确定目标逻辑单元。在一个实施例中，目标逻辑单元被确定为，同步复制受到带宽影响的至少一个逻辑单元中优先级最高的逻辑单元。可以理解，一旦主存储设备和备用存储设备之间出现了带宽不足的情况，主存储设备中至少一部分逻辑单元甚至是全部逻辑单元会受到带宽不足的影响。在由于带宽不足而受到影响的至少一个逻辑单元中，优先级最高的逻辑单元可以认为是当前最为重要的、最值得保护的逻辑单元。因此，将这样的逻辑单元确定为目标逻辑单元。为了确定这样的目标逻辑单元，首先确定同步复制受到带宽影响的逻辑单元。在一个实施例中，获取进行同步复制的各个逻辑单元的写入延迟时间，并将写入延迟时间超过一预定延迟阈值的逻辑单元视为同步复制受到带宽影响的逻辑单元。在一个实施例中，获取进行同步复制的各个逻辑单元的数据传输速率，并将数据传输速率小于一预定速率阈值的逻辑单元视为同步复制受到带宽影响的逻辑单元。可以理解，上述各个逻辑单元的写入延迟时间和/或数据传输速率可以通过前述的步骤30获得。在此基础上，从同步复制受到带宽影响的逻辑单元中选择优先级最高的逻辑单元，将其作为目标逻辑单元。

接下来，在步骤322，从进行同步复制的逻辑单元中选择优先级低于目标逻辑单元的至少一个初步备选逻辑单元。可以理解，在确定了目标逻辑单元的基础上，上述至少一个初步备选逻辑单元可以基于各个逻辑单元的优先级信息直接获得。

进一步地，在步骤324，根据步骤322所选择的至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

根据一个实施例，在步骤324，直接根据上述至少一个初步备选逻辑单元的当前数据传输速率来选择备选逻辑单元。在一个例子中，从初步备选逻辑单元中选择当前数据传输速率最大的逻辑单元作为备选逻辑单元。在另一例子中，从初步备选逻辑单元中选择当前数据传输速率较大（例如，大于一速率阈值）的多个逻辑单元作为备选逻辑单元。

为了使得选择的备选逻辑单元适用于未来较长时间，从而避免频繁地选择并降级备选逻辑单元，根据一个实施例，在步骤324，根据初步备选逻辑单元的数据传输速率的历史信息估计未来一个时间段内的数据传输速率，并根据估计的数据传输速率从初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元。

在一个实施例中，估计某个初步备选逻辑单元在未来一个时间段内的数据传输速率包括，根据该初步备选逻辑单元的历史信息获取该初步备选逻辑单元在过去的多个同一时间段内的数据传输速率，基于该过去的多个同一时间段内的数据传输速率估计未来该时间段内的数据传输速率。例如，在一个例子中，对于某个初步备选逻辑单元LUN，希望预测它在未来的2个小时，例如时间段10：00-12:00中的数据传输速率。对此，可以根据数据传输速率的历史信息获取该逻辑单元LUN在过去的同一时间段的数据传输速率，例如，过去2个星期中每天的10:00-12:00的数据传输速率，并基于过去每天10:00-12:00的数据传输速率预测接下来的同一时间段的数据传输速率。

具体地，在一个实施例中，未来时间段T的数据传输速率DRT可以估计为：DRT=∑DRi/n，其中DRi表示过去第i个相同时间段Ti的数据传输速率，n为获取的过去相同时间段的数目。

在另一实施例中，未来时间段T的数据传输速率DRT可以估计为：

$\mathrm{DRT}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i*D{R}_i$

其中DRi表示过去第i个相同时间段Ti的数据传输速率，wi为该第i个时间段Ti的权重。在一个实施例中，wi取决于该第i个时间段Ti距离当前时刻的时长。例如，Ti距离当前时刻越近，对应的数据传输速率DRi就具有越大的参考价值，因此Ti对应的权重wi就越大。

在一个实施例中，可以分层次地估计某个初步备选逻辑单元在未来一个时间段内的数据传输速率。这特别适用于要估计的时间段较长的情况。具体地，可以将要估计的未来的时间段P划分为多个子时间段Tj。对于每一个子时间段Tj，根据历史信息获取过去的多个同一子时间段内的数据传输速率，基于该过去的多个同一子时间段内的数据传输速率估计未来该子时间段Tj内的数据传输速率。之前所述的估计未来时间段T的数据传输速率DRT的方法均可以用于估计未来子时间段Tj的数据传输速率DRTj。在一个具体例子中，对于某个初步备选逻辑单元LUN，希望预测它在未来的12个小时中的数据传输速率。于是，可以将未来12个小时的总时间段P划分为12个子时间段，每个子时间段Tj对应1个小时的时长。对于每个子时间段Tj，如前所述地分别估计数据传输速率DRTj。接着，基于估计的各个子时间段Tj的数据传输速率DRTj，可以获得未来的时间段P的数据传输速率。例如，可以将各个子时间段Tj的估计的数据传输速率DRTj进行组合运算（例如，求和、求平均等），由此获得总时间段P的数据传输速率。

可以理解，还可以对以上的具体公式和算法进行修改，从而产生其他变体方法来估计未来一个时间段内的数据传输速率。这些变体方法也包含在本发明的构思范围之内。

采用以上的任意方法，可以针对任意逻辑单元估计未来一个时间段的数据传输速率。由此，在步骤324，可以针对步骤322中选择的至少一个初步备选逻辑单元中的每个逻辑单元估计未来一个时间段的数据传输速率。在一个实施例中，从初步备选逻辑单元中选择估计的数据传输速率最大的逻辑单元作为最终的备选逻辑单元。

为了更全面地估计各个初步备选逻辑单元在未来一个时间段内对带宽的使用情况，在一个实施例中，步骤324还包括，基于估计的未来一个时间段的数据传输速率，估计所述至少一个初步备选逻辑单元在未来一个时间段的数据速率贡献，并基于该数据速率贡献选择备选逻辑单元。在一个例子中，在估计的未来一个时间段的数据传输速率的基础上，进一步考虑初步备选逻辑单元的优先级以及各逻辑单元在数据传输速率上的相关性中的至少一个来估计数据速率贡献。

在一个例子中，考虑初步备选逻辑单元的优先级来估计其数据速率贡献。具体地，可以将特定初步备选逻辑单元在未来一个时间段T的数据速率贡献C估计为：C=DRT*Wp，其中DRT为该初步备选逻辑单元在未来时间段T的估计的数据传输速率，Wp为与该初步备选逻辑单元的优先级相关的权重因子。在一个例子中，初步备选逻辑单元的优先级越高，对应的Wp越小。

在一个例子中，考虑各个逻辑单元在数据传输速率上的相关性来估计数据速率贡献。更具体地，考虑初步备选逻辑单元与目标逻辑单元在数据传输速率上的相关性。具体地，在一个例子中，分别估计初步备选逻辑单元LUN K和目标逻辑单元LUN T在未来一个时间段T的数据传输速率K-DRT和T-DRT，从而将初步备选逻辑单元LUN K的数据速率贡献C估计为：C=Min（K-DRT，T-DRT）/Max(K-DRT,T-DRT)。在另一例子中，将未来时间段P划分为多个子时间段Tj，对于每个子时间段Tj，如前所述地分别估计初步备选逻辑单元LUNK和目标逻辑单元LUN T的数据传输速率K-DRTj和T-DRTj。由此，可以将初步备选逻辑单元LUN K在未来时间段P的数据速率贡献C估计为：C=∑Min（K-DRTj，T-DRTj）/Max(K-DRTj,T-DRTj)。

在一个例子中，同时考虑初步备选逻辑单元的优先级以及相关性来估计其数据速率贡献。此外，可以理解，还可以在以上详细描述的例子的基础上考虑更多因素来评估初步备选逻辑单元的数据速率贡献。

在评估得到各个初步备选逻辑单元的数据速率贡献的基础上，在一个实施例中，选择数据速率贡献最大的逻辑单元作为备选逻辑单元。在可选的另一个实施例中，同时选择数据速率贡献超过一阈值的多个逻辑单元作为备选逻辑单元。

可以理解，在选择出若干备选逻辑单元并对其数据复制模式进行降级之后，主存储设备和备用存储设备之间的带宽使用会相应地下降。因此，在带宽允许的适当情况下，还可以将进行异步复制的逻辑单元恢复到同步复制状态。相应地，在一个实施例中，本发明的管理数据复制模式的方法还包括恢复同步复制的步骤。图5示出根据一个实施例的恢复同步复制的流程图。如图5所示，在步骤52，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第二预定条件，至少根据主存储设备中进行异步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个恢复逻辑单元；以及在步骤54，将至少一个恢复逻辑单元的数据复制模式从异步复制修改为同步复制。

具体地，在步骤52，在数据复制状态满足第二预定条件的情况下，选择至少一个恢复逻辑单元。可以理解，上述第二预定条件对应于主存储设备和备用存储设备之间网络资源足以允许更多的同步复制的状态。具体地，在一个实施例中，所述第二预定条件可以是，数据复制的总数据传输速率小于第二速率阈值。具体地，该第二速率阈值是与主存储设备的可用带宽相关的值。例如，在一个例子中，第二速率阈值被设定为主存储设备的最大可用带宽的预定比例，例如其50%。一旦主存储设备和备用存储设备之间数据复制的总数据传输速率小于该第二速率阈值，可以认为，主存储设备的带宽没有被充分占用，因此有余地支持更多的同步复制的逻辑单元。在一个实施例中，所述第二预定条件可以是，主存储设备中各个逻辑单元的写入延迟时间均小于第二延迟阈值。在其他实施例中，上述第二预定条件也可以通过其他与数据复制状态相关的参数来体现。在一个实施例中，为避免复制模式的切换过于频繁，在步骤52，在数据复制状态满足上述第二预定条件，且持续时间超过一时间阈值的情况下才进行恢复逻辑单元的选择。

为了选择恢复逻辑单元，再次参照主存储设备中各个逻辑单元的优先级信息和复制模式。在一个实施例中，首先确定出进行异步复制的逻辑单元，然后从中选择优先级最高或较高的逻辑单元作为恢复逻辑单元。

根据一个实施例，进一步考虑各个逻辑单元的数据传输速率，并基于优先级信息和数据传输速率来选择恢复逻辑单元。类似地，上述数据传输速率可以是当前数据传输速率，或者是基于历史信息而估计的未来一个时间段的数据传输速率。可以理解，步骤52中选择恢复逻辑单元的过程相对于步骤32中选择备选逻辑单元的过程是一个逆向的过程。步骤32旨在选择出优先级较低、数据传输速率较大的逻辑单元来进行降级，从而最大程度缓解带宽压力，又不影响重要应用的执行；与之相对地，步骤52旨在选择出优先级较高、数据传输速率较小的逻辑单元来进行恢复，从而最大程度保证较为重要的应用的执行，又避免给带宽带来太大压力。因此，本领域技术人员可以对步骤32的具体执行方式进行对应修改，从而将其应用于步骤52。

在步骤52选择出至少一个恢复逻辑单元的基础上，在步骤54，对该至少一个恢复逻辑单元的复制模式进行修改，使其从异步复制模式恢复到同步复制模式。

通过在适当情况下将备选逻辑单元的复制模式降级为异步复制，并可选地将恢复逻辑单元的复制模式恢复为同步复制，可以以逻辑单元为单位，在同步复制和异步复制之间进行切换，使得主存储设备更好地适用于不同的网络情况。

在同一发明构思下，本发明还提供了管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的装置。图6示出根据本发明一个实施例的装置的示意框图。在图6中，管理数据复制模式的装置总体被示出为600。具体地，装置600包括：选择单元62，配置为，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及修改单元64，配置为将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。

在一个实施例中，所述第一预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率大于第一速率阈值；所述多个逻辑单元中至少一个逻辑单元的写入延迟时间大于第一延迟阈值。

在一个实施例中，装置600还包括监视单元60（虚线示出），配置为监视主存储设备和备用存储设备之间与数据复制状态相关的参数，所述参数包括以下中的至少一个：总数据传输速率、所述多个逻辑单元的写入延迟时间。

根据一个实施例，装置600还包括优先级分配单元61（虚线示出），配置为，为主存储设备所包含的逻辑单元赋予优先级信息。

根据一个实施例，上述选择单元62配置为：确定主存储器设备中进行同步复制的逻辑单元；以及从进行同步复制的逻辑单元中选择优先级最低的逻辑单元作为备选逻辑单元。

根据一个实施例，上述选择单元62配置为，还根据所述多个逻辑单元的数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

在一个实施例中，上述选择单元62包括（未示出）：第一选择模块，配置为从主存储设备的进行同步复制的逻辑单元中选择优先级低于一特定优先级的至少一个初步备选逻辑单元；以及第二选择模块，配置为根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元。

根据一个实施例，上述第二选择模块配置为，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的当前数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

根据一个实施例，上述第二选择模块配置为：根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率的历史信息估计未来一个时间段内的数据传输速率；以及根据估计的数据传输速率选择至少一个备选逻辑单元。

根据一个实施例，上述第二选择模块配置为，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的历史信息获取所述至少一个初步备选逻辑单元在过去的多个同一时间段内的数据传输速率，基于该过去的多个同一时间段内的数据传输速率估计未来该时间段内的数据传输速率。

根据一个实施例，上述第二选择模块还配置为：基于所估计的未来一个时间段的数据传输速率，估计所述至少一个初步备选逻辑单元在未来一个时间段的数据速率贡献，并基于该数据速率贡献选择至少一个备选逻辑单元。

根据一个实施例，上述装置600还包括恢复单元（未示出），配置为：响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第二预定条件，至少根据主存储设备中进行异步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个恢复逻辑单元；以及将所述至少一个恢复逻辑单元的数据复制模式从异步复制修改为同步复制。在一个实施例中，所述第二预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率小于第二速率阈值；所述多个逻辑单元中每个逻辑单元的写入延迟时间均小于第二延迟阈值。

管理数据复制模式的装置600的各个单元的具体执行方式可以参照以上结合图3-图5对方法的描述，在此不再赘述。

在一个实施例中，装置600设置在主存储设备中，以管理其各个逻辑单元的复制模式。在另一实施例中，装置600作用为单独的工具与主存储设备通信，实现其管理功能。

利用本发明实施例的方法和装置，能够以逻辑单元为单位，在同步复制和异步复制之间进行切换，使得主存储设备更好地适用于不同的网络情况，以满足不同的容灾能力和执行性能的要求。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (20)

1.一种管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的方法，包括：

响应于主存储设备和备用存储设备之间的数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及

将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。

2.根据权利要求1的方法，其中所述第一预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率大于第一速率阈值；所述多个逻辑单元中至少一个逻辑单元的写入延迟时间大于第一延迟阈值。

3.根据权利要求1的方法，其中所述选择至少一个备选逻辑单元包括，还根据所述多个逻辑单元的数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

4.根据权利要求3的方法，其中所述选择至少一个备选逻辑单元包括：

从所述多个逻辑单元中选择优先级低于一特定优先级的至少一个初步备选逻辑单元；以及

根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元。

5.根据权利要求4的方法，其中从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元包括，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的当前数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

6.根据权利要求4的方法，其中从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元包括：

根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率的历史信息估计未来一个时间段内的数据传输速率；以及

根据估计的数据传输速率选择至少一个备选逻辑单元。

7.根据权利要求6的方法，其中估计未来一个时间段内的数据传输速率包括，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的历史信息获取所述至少一个初步备选逻辑单元在过去的多个同一时间段内的数据传输速率，基于该过去的多个同一时间段内的数据传输速率估计未来该时间段内的数据传输速率。

8.根据权利要求6的方法，还包括：基于所估计的未来一个时间段的数据传输速率，估计所述至少一个初步备选逻辑单元在未来一个时间段的数据速率贡献，并基于该数据速率贡献选择至少一个备选逻辑单元。

9.根据权利要求1的方法，还包括：

响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第二预定条件，至少根据所述主存储设备中进行异步复制的另外多个逻辑单元的优先级信息，从所述另外多个逻辑单元中选择至少一个恢复逻辑单元；以及

将所述至少一个恢复逻辑单元的数据复制模式从异步复制修改为同步复制。

10.根据权利要求9的方法，其中所述第二预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率小于第二速率阈值；所述主存储设备中每个逻辑单元的写入延迟时间均小于第二延迟阈值。

11.一种管理主存储设备与备用存储设备之间的数据复制模式的装置，包括：

选择单元，配置为，响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第一预定条件，至少根据所述主存储设备中进行同步复制的多个逻辑单元的优先级信息，从所述多个逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元；以及

修改单元，配置为将所述至少一个备选逻辑单元的数据复制模式从同步复制修改为异步复制。

12.根据权利要求11的装置，其中所述第一预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率大于第一速率阈值；所述多个逻辑单元中至少一个逻辑单元的写入延迟时间大于第一延迟阈值。

13.根据权利要求11的装置，其中所述选择单元配置为，还根据所述多个逻辑单元的数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

14.根据权利要求13的装置，其中所述选择单元包括：

第一选择模块，配置为从所述多个逻辑单元中选择优先级低于一特定优先级的至少一个初步备选逻辑单元；以及

第二选择模块，配置为根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率，从所述至少一个初步备选逻辑单元中选择至少一个备选逻辑单元。

15.根据权利要求14的装置，其中所述第二选择模块配置为，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的当前数据传输速率，选择至少一个备选逻辑单元。

16.根据权利要求14的装置，其中所述第二选择模块配置为：

根据所述至少一个初步备选逻辑单元的数据传输速率的历史信息估计未来一个时间段内的数据传输速率；以及

根据估计的数据传输速率选择至少一个备选逻辑单元。

17.根据权利要求16的装置，其中所述第二选择模块配置为，根据所述至少一个初步备选逻辑单元的历史信息获取所述至少一个初步备选逻辑单元在过去的多个同一时间段内的数据传输速率，基于该过去的多个同一时间段内的数据传输速率估计未来该时间段内的数据传输速率。

18.根据权利要求16的装置，其中所述第二选择模块还配置为：估计所述至少一个初步备选逻辑单元在未来一个时间段的数据速率贡献，并基于该数据速率贡献选择至少一个备选逻辑单元。

19.根据权利要求11的装置，还包括恢复单元，配置为：

响应于主存储设备和备用存储设备之间数据复制状态满足第二预定条件，至少根据所述主存储设备中进行异步复制的另外多个逻辑单元的优先级信息，从所述另外多个逻辑单元中选择至少一个恢复逻辑单元；以及

将所述至少一个恢复逻辑单元的数据复制模式从异步复制修改为同步复制。

20.根据权利要求19的装置，其中所述第二预定条件包括以下中的至少一个：数据复制的总数据传输速率小于第二速率阈值；所述主存储设备中每个逻辑单元的写入延迟时间均小于第二延迟阈值。