[发明专利]管理时间点拷贝级联中的存储卷的系统和方法

说明书

一种用于管理时间点拷贝级联中的存储卷的系统、方法和计算机程序产品，其中该级联包括源卷、快照时间点拷贝卷和克隆时间点拷贝卷，其中，快照时间点拷贝卷是源卷的快照拷贝，克隆时间点拷贝卷是快照时间点拷贝卷的克隆拷贝，其中每个卷具有主机部分，该系统包括：交换组件，用于将源卷的主机部分与快照卷的主机部分交换；I/O组件，响应于要用第二数据值覆盖源组件的细粒中的第一数据值的I/O请求，用于：将第二数据值写到快照时间点拷贝卷的对应细粒中；以及响应于克隆时间点拷贝卷的对应细粒不包括第一数据值，将第一数据值拷贝到克隆时间点拷贝卷的对应细粒。

技术领域

本发明涉及计算机存储系统领域，更特别地，涉及提供时间点(point-in-time)拷贝功能的高级功能存储系统。

背景技术

在计算机存储系统领域，对于被称之为“高级功能”的功能存在越来越多的需求。这种功能超越了常规存储控制器系统的简单输入/输出(I/O)功能。高级功能在本领域是公知的，其依赖于元数据的控制，其中元数据用于保持关于存储在系统中的真实或“用户”数据的状态数据。可采用高级功能的操作使得各种动作能够迅速地应用到数据的虚拟图像上，同时使真实数据可供用户应用来使用。其中一种这种公知的高级功能是时间点拷贝。时间点拷贝的一个例子是IBM以及FlashCopy是国际商业机器公司在世界范围内许多国家注册的商标。

时间点拷贝是在各种存储设备上支持的特征，其允许对整个逻辑卷或数据集做出近乎瞬时的时间点拷贝。时间点功能使人能够生成数据的全卷拷贝，这些拷贝即刻就可用于读、写访问。该拷贝可以与在计算环境中可用的标准备份工具一起，在磁带上创建备份拷贝。

“快照”是通用的行业术语，指示记录存储设备在任何给定时刻的状态并保存该快照以用作在存储设备发生故障的情况下恢复存储设备的指导的能力。快照主要创建数据的时间点拷贝。典型地，快照拷贝是瞬时完成的，可供诸如数据保护、数据分析和报告以及数据复制应用的其他应用来使用。数据的原始拷贝继续不间断地可供这些应用使用，而快照拷贝则用于对数据执行其他功能。快照是依赖于主要磁盘的时间点拷贝。快照例如可以采用写时拷贝(copy-on-write)过程来实现，其中，在对主要磁盘上的一个区域进行写操作时，将在主要磁盘上的该区域中当前存在的数据写到备份磁盘。这样，备份磁盘将包含在主要磁盘上已经被覆盖的数据，而不是主要磁盘的完整拷贝。这种类型的备份拷贝典型地导致一个精简配置的卷，从而减少占用的存储空间。一系列快照拷贝可以被级联在一起，代表各个时间的主要磁盘。然而，快照拷贝典型地仍然依赖于主要磁盘来重组主要磁盘的一个完整拷贝。因此，快照是目标磁盘仅仅保持呈现源磁盘的时间点拷贝所必需的已改变数据的时间点拷贝。只有在源磁盘上有改变时，数据才被拷贝到目标磁盘。为了呈现时间点拷贝，目标磁盘通常总是依赖于源磁盘上的一些数据。

相反，“克隆”是独立于主要磁盘的时间点拷贝。克隆例如可以通过执行后台拷贝过程以及执行写时拷贝过程来创建，后台拷贝过程将磁盘区域顺序拷贝到备份磁盘，写时拷贝过程立即拷贝由于写操作将要被覆盖但还未由后台拷贝过程处理的任何主要磁盘区域。克隆典型地用在需要拷贝并且对拷贝的输入/输出(I/O)无论如何不能影响对主要卷的I/O的时候。克隆还可以用在拷贝不受源磁盘的可用性影响的时候。克隆还可以用在级联中。

因此，克隆是PIT拷贝，其中，在启动时间点拷贝时，目标磁盘将持有在源磁盘上的数据的完整拷贝。在从源磁盘到目标磁盘的数据拷贝完成时，目标磁盘独立于源磁盘。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了用于管理时间点拷贝级联中的存储卷的系统，其中，该级联包括源卷、快照时间点拷贝卷以及克隆时间点拷贝卷，其中，快照时间点拷贝卷是源卷的快照拷贝，克隆时间点拷贝卷是快照时间点拷贝卷的克隆拷贝，其中，每个卷具有主机部分，该系统包括：交换组件，用于将源卷的主机部分与快照卷的主机部分交换；I/O组件，响应于要用第二数据值覆盖源组件的细粒(grain)中的第一数据值的I/O请求，用于：将第二数据值写到快照时间点拷贝卷的对应细粒中；以及，响应于克隆时间点拷贝卷的对应细粒不包括第一数据值，将第一数据值拷贝到克隆时间点拷贝卷的对应细粒。