CN112632188A - 一种异步复制数据的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种异步复制数据的方法和设备,该方法包括:将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bit map图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值;响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。通过使用本发明的方案,能够实现周期性同步时的新旧数据甄别,能在同步过程异常时进行数据回滚,保证了数据的一致性和完整性。
Description
技术领域
本领域涉及计算机领域,并且更具体地涉及一种异步复制数据的方法和设备。
背景技术
在存储设备使用过程中,不仅需要提供数据的存储,更需要提供数据的容灾备份。而为了应对自然灾害(洪水、地震等),会选择在异地进行数据备份。而在异地进行同步数据备份,会因为距离导致时延变长,会影响到主机业务的效率。因此,需要采用异步性的、周期性的方式将数据复制到异地。
所谓周期异步复制,是指业务数据只写入本地,记录数据变化,然后间隔固定时间将差异数据备份到异地。而在周期备份过程中,如何保证只将周期启动前的数据复制到异地,是我们需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种异步复制数据的方法和设备,通过使用本发明的技术方案,能够实现周期性同步时的新旧数据甄别,能在同步过程异常时进行数据回滚,保证了数据的一致性和完整性。
基于上述目的,本发明的实施例的一个方面提供了一种异步复制数据的方法,包括以下步骤:
将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bitmap图;
响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;
响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bit map图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值;
响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
根据本发明的一个实施例,还包括:
响应于在数据同步过程中主卷中写入新数据,监控新数据写入的区块位置并将第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。
根据本发明的一个实施例,还包括:
响应于第二bit map图中的bit值不为0,将第二bit map图中值为1的bit对应的主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
根据本发明的一个实施例,还包括:
响应于数据同步结束,清除第一bit map图中的所有bit的值。
根据本发明的一个实施例,还包括:
备卷启动快照后,根据备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于第三bit map图和备卷的快照卷将备卷中的数据进行回滚。
本发明的实施例的另一个方面,还提供了一种异步复制数据的设备,设备包括:
建立模块,建立模块配置为将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;
监控模块,监控模块配置为响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;
更新模块,更新模块配置为响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bit map图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值;
同步模块,同步模块配置为响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
根据本发明的一个实施例,还包括置位模块,置位模块配置为:
响应于在数据同步过程中主卷中写入新数据,监控新数据写入的区块位置并将第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。
根据本发明的一个实施例,还包括备份模块,备份模块配置为:
响应于第二bit map图中的bit值不为0,将第二bit map图中值为1的bit对应的主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
根据本发明的一个实施例,还包括清除模块,清除模块配置为:
响应于数据同步结束,清除第一bit map图中的所有bit的值。
根据本发明的一个实施例,还包括回滚模块,回滚模块配置为:
备卷启动快照后,根据备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于第三bit map图和备卷的快照卷将备卷中的数据进行回滚。
本发明具有以下有益技术效果:本发明实施例提供的异步复制数据的方法,通过将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bitmap图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值;响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将第一bit map图中值为1的bit对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置的技术方案,能够实现周期性同步时的新旧数据甄别,能在同步过程异常时进行数据回滚,保证了数据的一致性和完整性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为根据本发明一个实施例的异步复制数据的方法的示意性流程图;
图2为根据本发明一个实施例的异步复制数据的设备的示意图;
图3为根据本发明一个实施例的异步复制数据的方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
基于上述目的,本发明的实施例的第一个方面,提出了一种异步复制数据的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
如图1中所示,该方法可以包括以下步骤:
S1将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图,阈值大小可以根据需要任意设定,例如以256K为阈值,将主卷和备卷以256K大小为单位划分成多个数据块,例如划分为6个数据块,然后建立这6个数据块对应的bit map图,也就是用6个bit分别代表6个数据块,通过将bit写1或置0表示数据是否写入等,例如,初始bit map图中的各个bit位都为0,如果第一个和第三个数据库中写入了数据,那么将bit map图中的第一个bit和第三个bit写1,表示主卷中这两个数据块中写入了数据并且还没有同步到备卷中,如图3所示,其中,主卷对应有两个bit map图,即第一bit map图和第二bit map图,第一bit map图用在数据同步操作之外表示主卷中的数据变化,第二bit map图用在数据同步操作之中表述主卷中的数据变化;
S2响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1,这个操作是在没有进行数据同步时,这里的数据同步具有周期性,也就是每间隔一定的时间进行一次数据同步,如果在数据同步之中,就是将第二bitmap图中写入的区块对应的位置的bit置1;
S3响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bit map图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值,启动快照将主卷和备卷进行数据同步之前的数据进行备份,由于还没有进行数据同步,因此第二bit map图中的各个bit的值都是0,因此合并后的第一bit map图中的各个bit值没有发生变化;
S4响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置,第二bit map图中的各个bit值为0,说明在数据同步期间没有新的数据写入,因此需要同步的数据都在第一bit map图中相应的bit位可以找到。
通过本发明的技术方案,能够实现周期性同步时的新旧数据甄别,能在同步过程异常时进行数据回滚,保证了数据的一致性和完整性。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
响应于在数据同步过程中主卷中写入新数据,监控新数据写入的区块位置并将第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。在数据同步过程中,第一bit map图中各个bit位的值不会发生变化,因此需要使用第二bit map图中的各个bit位表示新数据写入的相应的区块中的数据发生了变化,在下一次数据同步时,第一bit map图和第二bit map图合并的时候,第二bit map图中bit的变化会显示在第一bit map图中,因此在下一次数据同步时,上次数据同步期间的数据变化也会同步到备卷中。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
响应于第二bit map图中的bit值不为0,将第二bit map图中值为1的bit对应的主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。因为在每个数据同步开始时都会启用一次快照,快照的时间点在第二bit map图相应bit值的变化之后,因此,上次数据同步期间的数据变化也会通过快照到快照卷中,因此也可以将快照卷中相应的区块中的数据同步到备卷中。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
响应于数据同步结束,清除第一bit map图中的所有bit的值。每次数据同步后都需要清除第一bit map图中的值,这样才能够准确的记录在本次数据同步和下次数据同步之间主卷数据变化的区块位置。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
备卷启动快照后,根据备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于第三bit map图和备卷的快照卷将备卷中的数据进行回滚。在将新数据写入备卷时,会根据快照关系先将备卷中的数据备份到备卷的快照卷中,同时更改第三bit map图中对应的bit,当在数据同步过程中,卷A出现故障,无法完成全部数据同步时,则可利用备卷的快照进行数据回滚,将备卷的数据回滚到开始同步前的样子,保持备卷与主卷在某时刻的数据一致性。
通过本发明的技术方案,能够实现周期性同步时的新旧数据甄别,能在同步过程异常时进行数据回滚,保证了数据的一致性和完整性。
需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成,上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)等。上述计算机程序的实施例,可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外,根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序,该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时,执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
基于上述目的,本发明的实施例的第二个方面,提出了一种异步复制数据的设备,如图2所示,设备200包括:
建立模块,建立模块配置为将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;
监控模块,监控模块配置为响应于主卷中写入数据,监控数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;
更新模块,更新模块配置为响应于主卷与备卷进行数据同步,主卷和备卷分别启动快照并将第一bit map图更新为第一bit map图与第二bit map图合并后的值;
同步模块,同步模块配置为响应于第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
在本发明的一个优选实施例中,还包括置位模块,置位模块配置为:
响应于在数据同步过程中主卷中写入新数据,监控新数据写入的区块位置并将第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。
在本发明的一个优选实施例中,还包括备份模块,备份模块配置为:
响应于第二bit map图中的bit值不为0,将第二bit map图中值为1的bit对应的主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
在本发明的一个优选实施例中,还包括清除模块,清除模块配置为:
响应于数据同步结束,清除第一bit map图中的所有bit的值。
在本发明的一个优选实施例中,还包括回滚模块,回滚模块配置为:
备卷启动快照后,根据备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于第三bit map图和备卷的快照卷将备卷中的数据进行回滚。
上述实施例,特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例,并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。
Claims (10)
1.一种异步复制数据的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;
响应于所述主卷中写入数据,监控所述数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;
响应于所述主卷与所述备卷进行数据同步,所述主卷和所述备卷分别启动快照并将所述第一bit map图更新为所述第一bit map图与第二bit map图合并后的值;
响应于所述第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的所述第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于在数据同步过程中所述主卷中写入新数据,监控所述新数据写入的区块位置并将所述第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于所述第二bit map图中的bit值不为0,将所述第二bit map图中值为1的bit对应的所述主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于数据同步结束,清除所述第一bit map图中的所有bit的值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述备卷启动快照后,根据所述备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于所述第三bit map图和所述备卷的快照卷将所述备卷中的数据进行回滚。
6.一种异步复制数据的设备,其特征在于,所述设备包括:
建立模块,所述建立模块配置为将主卷和备卷以阈值大小划分为若干个区块,并建立与每个区块对应的若干bit map图;
监控模块,所述监控模块配置为响应于所述主卷中写入数据,监控所述数据写入的区块位置并将第一bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1;
更新模块,所述更新模块配置为响应于所述主卷与所述备卷进行数据同步,所述主卷和所述备卷分别启动快照并将所述第一bit map图更新为所述第一bit map图与第二bitmap图合并后的值;
同步模块,所述同步模块配置为响应于所述第二bit map图中的各个bit值为0,基于更新后的所述第一bit map图中值为1的bit将对应的区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括置位模块,所述置位模块配置为:
响应于在数据同步过程中所述主卷中写入新数据,监控所述新数据写入的区块位置并将所述第二bit map图中写入的区块对应的位置的bit置1。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,还包括备份模块,所述备份模块配置为:
响应于所述第二bit map图中的bit值不为0,将所述第二bit map图中值为1的bit对应的所述主卷的快照卷中区块中的数据同步到备卷中对应的位置。
9.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括清除模块,所述清除模块配置为:
响应于数据同步结束,清除所述第一bit map图中的所有bit的值。
10.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括回滚模块,所述回滚模块配置为:
所述备卷启动快照后,根据所述备卷各个区块数据变化修改第三bit map图中的各个bit的值;
响应于同步过程中主卷发生故障,基于所述第三bit map图和所述备卷的快照卷将所述备卷中的数据进行回滚。
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