选择性镜像方法技术

公开了一种选择性镜像方法。在这种选择性镜像中，协作地或有选择地执行第一镜像和第二镜像，第一镜像在发生输入／输出的时间点用于复制第一目录或文件的输入／输出，第二镜像在必要的时间点用于镜像第二目录或文件。可以在ＯＳ的内核层中执行选择性镜像。可以通过文件Ｉ／Ｏ系统调用的钩挂来执行第一镜像。可以由守护进程实现第二镜像。在完整镜像目录时，当镜像过程中出现错误时，或当要在难以应用第一镜像的介质上执行镜像时，可以执行第二镜像。在要求镜像的时间点从睡眠状态唤醒第二镜像以执行给定操作。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及用于在附网存储(NAS)系统中，有效地实现廉价磁盘冗余阵列(RAID) 功能的。
技术介绍
众所周知，RAID是在诸如硬盘的若干存储装置中冗余地存储数据从而提高存储装 置的可靠性或整体性能的技术。基于具有固定大小的存储介质、分区等等来操作RAID，还基于具有基本固定大小 的硬盘来操作在NAS中的RAID。由此，用户难以自由地变更存储大小或RAID方法(级别)。 例如，如图1所示，只要对四个硬盘设置RAID级别0或5，则不能修改(变更或改变)硬盘 的大小或RAID方法，除非重新初始化整个盘。因此，将RAID技术应用于NAS产生下述问题。首先，就灵活性而言，一旦构成了 RAID，则在再次初始化之前，不能将RAID修改成 另一 RAID方案。另外，因为RAID的最小构成单位是分区，难以自由地改变RAID的大小。同时，就经济效益而言，如图1所示，当将四个硬盘(HDD)构成为RAID 5时，根据 RAID 5的特性，仅能使用RAID 5的整个容量的3/4，并且当将两个HDD构成为RAID 1时， 仅能使用RAID 1的整个容量的一半。即，为获得数据存储的稳定性，将要接受存储容量的 冗余(即，以存储容量的冗余为代价来获得数据存储稳定性)，以及RAID的重新配置导致大 量时间和成本。另外，在用户方便方面，用户仅必须在初始化系统时设置HDD的RAID区，因此为了 在操作系统的过程中变更RAID区，用户必须将额外空间中的所有数据存储为备份，重新配 置RAID区，然后再次复制数据。这样，在配置RAID时，用户必须配置RAID区，从而考虑数据的使用量、性能和稳定 性来满足这种目的，如果用户的投影差距很大，用户必定通过复杂的过程重新配置RAID，这 种复杂的过程浪费大量时间和成本。因此，如果用户不具有将数据存储为备份的额外存储 装置，则用户将不能重新配置RAID。 换句话说，用在NAS系统中的RAID允许用户获得数据存储的稳定性或扩展的存储 容量，但RAID不能同时满足这两个因素。另外，在操作系统的过程中，修改RAID结构导致 更多时间和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法，允许用户按目录或文件来指定镜像，由此同时满足数据存储性能、容量和稳定性。在一个方面中，用于相对于单一原本来维持一个或多个副本的包 括协作地或有选择地执行第一镜像和第二镜像，其中，第一镜像包括在输入/输出发生的 时间点复制用于第一目录或文件的输入/输出，并且第二镜像包括在必要的时间点镜像第 二目录或文件。在另一方面中，网络存储系统被配置成包括贮存器系统，所述贮存器系统包括 ROM、主贮存器和存储装置；输入/输出(I/O)模块；网络接口 ；和处理器，其中，当执行镜像 以使得在某一介质中或相对于在某一介质中记录的单一原本的存储装置的不同介质中保 持一个或多个副本时，选择性镜像协作地或有选择地执行第一镜像和第二镜像，所述选择 性镜像在存储在ROM或存储装置中并且当开启系统时被加载和在主贮存器或处理器内的 存储器中执行的操作系统(OS)内核中实现，其中，第一镜像包括在输入/输出发生的时间 点复制用于第一目录或文件的输入/输出，以及第二镜像包括在必要的时间点镜像第二目 录或文件。可以在OS的内核层执行第一和第二镜像。第一镜像可通过文件I/O系统调用的钩挂(hooking)来执行，在这种情况下，数据 以生成了文件1/0的应用所传送的消息为单位来处理。第二镜像可以在要求镜像的时间点从睡眠状态被唤醒以执行给定操作，并且在这 种情况下，它可以由内核的守护进程(daemon)实现。当完整地镜像目录时，在镜像过程中出现错误的情况下，或当在难以应用第一镜 像的介质上执行镜像的情况下，可以执行第二镜像。当完整地镜像目录时，每次在目录内的 单一文件或目录上执行镜像时，考虑系统的空闲状态。当在镜像过程中出现错误时，如果错 误是可恢复的，则可将该错误登记到要对其中各条目执行第二镜像的列表中。可以考虑配置文件来执行第一镜像和第二镜像。配置文件可以包括将被镜像的一 个或多个原始文件或目录、第一镜像/第二镜像选择、用于存储副本的介质、第二镜像执行 时间或第二镜像执行时段、第二镜像执行条款和恢复方法中的至少一个。当修改配置文件 时，将配置的修改提供给内核的镜像守护进程。用来存储原本和副本的介质可以包括硬盘、光盘、非易失闪存、USB存储装置和经 网络连接的存储装置中的一个或多个。根据本专利技术，能提高NAS系统的数据稳定性和用户便利性，以及能在NAS中实现 RAID功能，而不必使用户的复杂设置或改变程序。附图说明将参考附图，详细地描述该文献的实施方式，其中，相同的数字表示相同的元件。 其中图1示例说明一般廉价磁盘冗余阵列(RAID)的结构；图2是根据本专利技术的示例性实施例的的原理图；图3示例说明应用一般RAID的分层结构；图4示例说明应用根据本专利技术的示例性实施例的的分层结构；图5示例说明在根据本专利技术的示例性实施例的中使用的文件输入/输出(I/O)系统调用的例子；图6是根据本专利技术的示例性实施例的的原理框图；图7至9是用于说明在根据本专利技术的示例性实施例的内核中和用户应用中实现的 直接镜像与RAID镜像间的比较的框图；图10至16是示例说明通过根据本专利技术的示例性实施例的直接镜像执行的每一文 件I/O系统调用的操作的过程的流程图；图17是示例说明根据本专利技术的示例性实施例的异步镜像的过程的流程图；图18至23是示例说明通过根据本专利技术的示例性实施例的异步镜像执行的每一功 能的操作的过程的流程图；图24示例说明根据本专利技术的示例性实施例的选择性镜像的配置文件；以及图25示例说明应用本文献的NAS的结构。具体实施例方式现在，将参考附图，详细地描述根据本专利技术的示例性实施例的选择性镜像。根据本专利技术的示例性实施例的以目录或文件，包括文件夹，作为 基本单位来应用，能适用于多个目录或多个文件，并且保持单一原本的一个或多个副本。在本专利技术的实施例中，能执行与廉价磁盘冗余阵列(RAID)功能类似的读/写功 能，以及还能执行用于冗余存储一个或多个数据的镜像功能，从而在诸如附网存储(NAS) 系统等等的装置损坏时，防止数据丢失。例如，如图2所示，当把用户数据记录在第一硬盘(或HDD1)的第一目录1(或目 录1)中时，在一个或多个其他存储介质(例如HDD1、HDD2、闪存、e-Sata网络等等)中，把 该用户数据冗余地记录为第一镜像(或镜像1)。同时，当管理或操作这种设备时，可以变更镜像结构；或在内核层，例如操作系统 (OS)的Linux内核层中实现镜像。通常，如图3所示，在Iinux系统的文件I/O栈的文件系统层中实现RAID核心驱 动；而如图4所示，通过文件I/O系统调用的钩挂、内核和用户间的接口来实现根据本专利技术 的示例性实施例的镜像。通过根据本专利技术的示例性实施例的镜像，当原始文件有错误时，用户能手动或自 动地对其进行恢复，以及当原始文件正常时，用户为写入不必访问原始文件。可以由用户设 置是自动还是手动地恢复原始文件。根据本专利技术的示例性实施例的镜像被设计成适当地处理产生的错误，例如，HDD容 量短缺、坏扇区、文件系统故障等等。例如，在其中写入镜像数据的目的地介质可以是相同 的HDD、不同的HDD、USB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性镜像方法，用于相对于单一原本来维持一个或多个副本，所述方法包括：协作地或有选择地执行第一镜像和第二镜像，其中，所述第一镜像包括在发生输入／输出的时间点复制用于第一目录或文件的输入／输出，以及所述第二镜像包括在必要的时间点镜像第二目录或文件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：安容贤，
申请(专利权)人：日立LG数据存储韩国公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]