实现数据保护的方法及系统、数据分发处理模块与流程

本发明涉及存储领域，尤其涉及一种实现数据保护的方法及系统、数据分发处理模块。

背景技术：

容灾(dr)和备份(br，backup)是存储领域数据保护的两种重要方法。容灾是指在异地建立一套或多套相同的数据容灾系统，当存储系统遭受天灾、战争、地震等各种不可抗的自然灾害时，容灾系统能维持数据可用性和业务的连续性。备份是指将存储系统的数据备份在本地的备份系统，由于是在本地，相对于异地来说，数据同步速度很快，但无法抵御天灾等自然灾害对数据的破坏。本地备份系统对于病毒攻击、人为误操作、软件错误等原因造成的数据损坏可以起到很好的保护作用，异地容灾系统对于由于不可抗力造成的本地数据损毁可以发挥关键性的作用。

对于一些重要的数据，既要在异地部署容灾系统，同时需要在本地进行备份。当存储系统由于人为误操作、或者病毒入侵造成文件或数据损坏时，可以用本地不同的备份点数据进行快速恢复。目前大部分的存储设备，都能提供备份和容灾的功能，然而，存在以下两个方面的限制：

一种情况是存储设备只能支持一个方向上的数据同步，无法同时将数据分发至两套或多套其他的存储设备；

另一种情况是当其中一套备份或容灾设备上的数据反方向同步到存储设备时，不能将数据同步写到其他的备份或容灾设备上，导致存储设备上的数据与备份或容灾设备上的数据出现不一致，如果要重新达到数据一致，只能重新进行部署和数据同步，大大降低了备份和容灾系统的可用性。

技术实现要素：

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请实施例提供一种实现数据保护的方法及系统、数据分发处理模块，针对存储系统上的同一个存储卷能够同时支持备份和容灾实现。

第一方面，本申请实施例提供一种实现数据保护的方法，应用于存储系统，所述存储系统包括：数据分发处理模块以及一个或多个存储卷，所述方法包括：

数据分发处理模块接收到数据写入请求后，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；

根据所述数据写入请求的来源信息以及所述待写入的存储卷的备份容灾属性，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；

将所述数据写入请求所指示的数据分别写入对应所述存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及所述存储卷。

第二方面，本申请实施例提供一种数据分发处理模块，应用于存储系统，所述存储系统包括一个或多个存储卷；所述数据分发处理模块，包括：卷管理单元、数据处理单元以及数据分发单元；

所述卷管理单元，用于记录所述存储系统的一个或多个存储卷的备份容灾属性；

所述数据处理单元，用于接收到数据写入请求后，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；根据所述数据写入请求的来源信息以及所述待写入的存储卷的备份容灾属性，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；

所述数据分发单元，用于将所述数据写入请求所指示的数据分别写入对应所述存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及所述存储卷。

第三方面，本申请实施例提供一种实现数据保护的系统，包括：存储系统、备份系统以及容灾系统；所述存储系统包括数据分发处理模块以及一个或多个存储卷，所述备份系统包括对应所述存储卷部署的一个或多个备份卷，所述容灾系统包括对应所述存储卷部署的一个或多个容灾卷；

所述数据分发处理模块，用于接收到数据写入请求后，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；根据所述数据写入请求的来源信息以及所述待写入的存储卷的备份容灾属性，确定所述数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；将所述数据写入请求所指示的数据分别写入对应所述存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及所述存储卷。

第四方面，本申请实施例提供一种设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储实现数据保护的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述第一方面的实现数据保护的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读介质，存储有实现数据保护的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述第一方面的实现数据保护的方法的步骤。

在本申请实施例中，存储系统包括的数据分发处理模块接收到数据写入请求后，确定数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；根据数据写入请求的来源信息以及待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；将数据写入请求所指示的数据分别写入对应存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及存储卷。如此，针对存储系统上的同一个存储卷能够同时提供备份和容灾的实现方法。而且，在本申请实施例中，在本地提供存储卷的多时间点备份数据，在异地生成存储卷的容灾数据，并且当选择本地某个时间点的备份数据进行恢复时，能够同时更新异地的容灾数据，从而保证备份和容灾数据实时可用。而且，在本申请实施例中，当选择异地的容灾数据进行恢复时，能够同时更新本地的备份数据，从而保证备份和容灾数据实时可用。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

图1为本申请实施例提供的实现数据保护的系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的实现数据保护的方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的数据分发处理模块的示意图；

图4为本申请实施例的一种示例示意图；

图5为本申请实施例提供的备份实施示意图；

图6为本申请实施例的另一示例示意图；

图7为本申请实施例提供的实现数据保护的系统的部署示例图；

图8为实施本申请实施例提供的实现数据保护的方法的设备的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为本申请实施例提供的实现数据保护的系统的示意图。如图1所示，本实施例提供的实现数据保护的系统，包括：存储系统、备份系统以及容灾系统；其中，存储系统包括数据分发处理模块以及一个或多个存储卷，备份系统包括对应存储卷部署的一个或多个备份卷，容灾系统包括对应存储卷部署的一个或多个容灾卷。示例性地，对应一个存储卷可以部署一个或多个备份卷以及一个或多个容灾卷。然而，本申请对此并不限定。

本实施例中，数据分发处理模块，用于接收到数据写入请求后，确定数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；根据数据写入请求的来源信息以及该待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；将数据写入请求所指示的数据分别写入对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及该存储卷。

其中，数据分发处理模块中可以记录每个存储卷的备份容灾属性，一个存储卷的备份容灾属性中包括有对应该存储卷是否部署了备份和容灾、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷的信息。

示例性地，数据分发处理模块，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自主机时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷；将数据写入请求所指示的数据分别写入该待写入的存储卷、对应该存储卷部署的容灾卷和备份卷。

示例性地，在数据写入请求所指示的数据成功写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷时，数据分发处理模块向主机返回数据写入成功响应；

在数据写入请求所指示的数据写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷中至少之一失败时，数据分发处理模块向主机返回数据写入失败响应。

示例性地，数据分发处理模块，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自备份卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的容灾卷；将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷以及对应该存储卷部署的容灾卷。

示例性地，数据分发处理模块，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自容灾卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷；将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷以及对应该存储卷部署的备份卷。

本实施例中，数据分发处理模块可以将主机下发的数据，同步写入存储卷、备份卷以及容灾卷，还可以将备份卷上的数据反向恢复到存储卷和容灾卷，以及将容灾卷上的数据反向恢复到存储卷和备份卷，从而确保存储卷、备份卷以及容灾卷上数据的一致性，保证备份和容灾数据的实时可用。

图2为本申请实施例提供的实现数据保护的方法的流程图。如图2所示，本实施例提供的实现数据保护的方法，应用于存储系统，存储系统包括数据分发处理模块以及一个或多个存储卷；本实施例提供的方法包括：

s201、数据分发处理模块接收到数据写入请求后，确定数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；

s202、根据数据写入请求的来源信息以及待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；

s203、将数据写入请求所指示的数据分别写入对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及该存储卷。

示例性地，数据写入请求可以携带待写入存储系统的数据、用于指示所携带数据写入存储系统上的哪个存储卷的信息、用于指示由谁发起该数据写入请求的来源信息。

示例性地，s202可以包括：在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自主机时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷；

s203可以包括：将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷。

示例性地，在s203之后，本实施例的方法还可以包括：

在数据写入请求所指示的数据成功写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷时，向主机返回数据写入成功响应；

在数据写入请求所指示的数据写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷中至少之一失败时，向主机返回数据写入失败响应。

换言之，只有在将主机下发的数据成功写入存储卷、备份卷和容灾卷时，才确认数据写入成功，从而确保存储卷、备份卷和容灾卷上数据的一致性。

示例性地，s202可以包括：在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自备份卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的容灾卷；

s203可以包括：将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷以及对应该存储卷部署的容灾卷。

其中，在数据写入请求所指示的数据成功写入该存储卷和对应该存储卷部署的容灾卷时，确认数据写入成功；否则，认为数据写入失败。

示例性地，s202可以包括：在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自容灾卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷；

s203可以包括：将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷以及对应该存储卷部署的备份卷。

其中，在数据写入请求所指示的数据成功写入该存储卷和对应该存储卷部署的备份卷时，确认数据写入成功；否则，认为数据写入失败。

图3为本申请实施例提供的数据分发处理模块的示意图。如图3所示，本实施例提供的数据分发处理模块，应用于存储系统，存储系统包括一个或多个存储卷；本实施例提供的数据分发处理模块，包括：卷管理单元301、数据处理单元302以及数据分发单元303；

卷管理单元301，用于记录存储系统的一个或多个存储卷的备份容灾属性；

数据处理单元302，用于接收到数据写入请求后，确定数据写入请求所指示的数据待写入的存储卷；根据数据写入请求的来源信息以及该待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷中的至少之一；

数据分发单元303，用于将数据写入请求所指示的数据分别写入对应该待写入的存储卷部署的备份卷和容灾卷中的至少之一以及该待写入的存储卷。

示例性地，数据处理单元302，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自主机时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷和容灾卷；

数据分发单元303，用于将数据写入请求所指示的数据分别写入该存储卷、对应该存储卷部署的容灾卷和备份卷。

示例性地，数据处理单元302，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自备份卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的容灾卷；

数据分发单元303，用于将数据写入请求所指示的数据分别写入该待写入的存储卷以及对应该待写入的存储卷部署的容灾卷。

示例性地，数据处理单元302，用于在根据数据写入请求的来源信息，确定数据写入请求来自容灾卷时，根据待写入的存储卷的备份容灾属性，确定数据写入请求所指示的数据待写入的备份卷；

数据分发单元303，用于将数据写入请求所指示的数据分别写入该待写入的存储卷以及对应该待写入的存储卷部署的备份卷。

示例性地，数据处理单元302，还用于在数据写入请求所指示的数据成功写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷时，向主机返回数据写入成功响应；在数据写入请求所指示的数据写入该存储卷、对应该存储卷部署的备份卷和容灾卷中至少之一失败时，向主机返回数据写入失败响应。

下面通过示例对本申请进行说明。

图4为本申请实施例的一种示例示意图。如图4所示，存储系统内部设置数据分发处理模块，用于对数据写入请求进行拆分。数据分发处理模块包含卷管理单元、数据处理单元和数据分发单元。卷管理单元用于记录存储系统内的存储卷的备份容灾属性，其中，记录了存储卷是否部署了备份和容灾卷以及部署的备份卷和容灾卷的信息。数据处理单元可以根据从主机接收的数据写入请求携带的信息，确定数据写入请求携带的数据待写入的存储卷，并根据该存储卷的备份容灾属性，将数据写入请求拆分出备份卷的数据写入请求、容灾卷的数据写入请求。数据分发单元分别将数据写入请求指示的数据写入备份卷、容灾卷，而且数据分发单元还可以根据备份卷和容灾卷的数据写入成功与否来决定是否将数据写入存储卷，以此来保证三份数据的一致性。

图5为本申请实施例提供的备份实施示意图。如图5所示，在本地的备份系统上可以创建一个备份卷，备份卷的大小与存储系统上的存储卷的大小一致。第一次进行全量同步，后续所有的同步都采用增量同步方式，每一次同步完都为备份卷创建一个快照，如此，给存储卷生成一个具有不同时间点的数据备份集。

对于给存储卷生成多时间点备份的实施流程如下：

第一、给存储卷部署备份策略时，在备份系统上创建一个相同大小的备份卷，并建立存储卷和备份卷之间的备份关系，为存储卷分配一个表征源卷数据变更的位图，设置数据同步的策略；

第二、t0时刻，存储卷第一次向备份卷进行全量数据同步，即将存储卷的数据完全同步到备份卷，同步完成后，给备份卷创建一个快照s0，并清除存储卷的位图，s0即为存储卷t0时刻的有效数据；

第三、存储卷上每一块数据的变化都记录在位图中，根据设定的同步策略，t1时刻再次需要进行数据同步，此时只需要将位图中标记为1的增量数据同步到备份卷；同步完成后，清除位图并给备份卷创建另一个快照s1，s1则为存储卷t1时刻的有效数据；

第四、以此类推，根据数据同步策略，可以为存储卷生成不同时间点的备份数据。

当在某个时刻由于人为误操作或其他原因导致存储卷上数据发生损坏出现异常时，例如误删文件，此时可以通过查询本地备份卷上的所有备份时间点，选择一个最近一次的备份点进行数据恢复。

图6为本申请实施例的另一示例示意图。如图6所示，选择t1时刻的备份数据s1反向恢复到存储卷。在本实施例中，备份卷发起数据写入请求，其中携带待恢复到存储卷的数据、待写入该数据的存储卷的信息以及来源信息，来源信息可以用于指示该数据写入请求来自备份卷或者备份卷所在的备份系统；存储系统上的数据处理单元可以根据接收到的数据写入请求，确定待写入数据的存储卷，并根据该存储卷的备份容灾属性，确定对应该存储卷部署的容灾卷，然后，数据分发单元可以只将数据同步写入容灾卷和存储卷上，而不需要写入备份卷。

图7是本申请实施例提供的实现数据保护的系统的部署示意图。如图7所示，容灾备份管理平台与存储中心、容灾中心之间网络互联，对备份和容灾进行数据配置和部署，设置容灾和备份策略，实时监控存储中心的状态，实施备份恢复或容灾切换。其中，用户可以在存储中心部署虚拟机集群、数据库集群等应用，针对应用的每一套存储系统都可以配置有一套或多套备份系统，在异地容灾中心可以部署一套容灾系统。

图8为实施本实施例提供的实现数据保护的方法的设备的示意图。如图8所示，本实施例的设备800包括：存储器804以及处理器802。本领域技术人员可以理解，图8中示出的设备结构并不构成对设备800的限定，设备800可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，处理器802可以包括但不限于微处理器(mcu，microcontrollerunit)或可编程逻辑器件(fpga，field-programmablegatearray)等的处理装置。存储器804可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本实施例中的实现数据保护的方法对应的程序指令或模块，处理器802通过运行存储在存储器804内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本实施例的实现数据保护的方法。存储器804可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器804可进一步包括相对于处理器802远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至上述设备800。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

示例性地，上述设备800还可以包括通信单元806；通信单元806可以经由一个网络接收或者发送数据。在一个实例中，通信单元806可以为射频(radiofrequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通信。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，存储有实现数据保护的程序，所述程序被处理器执行时实现上述实现数据保护的方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在机器可读介质(比如，计算机可读介质)上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征和本申请的优点。本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。