CN100365586C - 用于提供数据的镜象副本的方法、系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于提供数据的镜象副本的方法、系统和程序。接收对主存储器的更新，并以第一传输模式将该更新传输给中间系统。以第二传输模式将该更新从中间系统传输给辅助存储器，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。

Description

用于提供数据的镜象副本的方法、系统
技术领域
本发明涉及用于提供数据的镜象副本的方法、系统和程序。
背景技术
数据存储系统可在远程站点维护数据的辅助副本，以便如果在主站点上失败时使用。这些双重副本或影象副本通常是应用系统在将新数据写入主存储设备时生成的。本专利申请的受让人，国际商用机器公司(IBM)提供两种用于在辅助站点上维护数据的远程副本的系统，扩展的远程副本(XRC)和对等远程副本(PPRC)。这些系统提供了用于恢复在上次安全备份与系统故障之间数据更新的方法。这种数据影象系统还能提供其他用于非恢复目的的远程副本，诸如用于在远程站点的本地访问。在IBM出版物“Remote Copy：Administrator’sGuide and Reference(远程副本：管理员的向导和参考)”，IBM文档第SC35-0169-02(IBM版权1994，1996)中对这些IBM的XRC和PPRC系统进行了描述，这里整体引入该出版物作为参考。
在这种备份系统中，数据被维护于卷对中。卷对包括主存储设备中的卷和辅助存储设备中含有与主卷中所维护的数据相同的副本的对应卷。通常，卷对中的主卷维护于主直接存取存储设备(DASD)中，而卷对中的辅卷则维护于影象主DASD上的数据的辅助DASD中。可提供主存储控制器以控制对主存储器的访问，且可提供辅助存储控制器以控制对辅助存储器的访问。
在先有技术系统中，一般存在两种模式用于从主存储系统到辅助存储系统传送数据-异步和同步。在异步模式中，主机将数据传送到主存储器，且甚至在数据提交到辅助站点上之前写确认立即被返回给主机。在接收到确认后，将更新的副本传送到辅助存储器。尚未传送到辅助存储器的更新在日志中进行维护。利用异步技术，因为主机接收到立即确认，因而在主机处的延迟得以最小化。然而，辅助存储器上的数据的镜象副本与主存储器处的更新不是当前同步的。
在同步模式中，直到数据提交到辅助存储器且辅助存储器返回确认，主机才接收到确认。在这一模式中，因为直到数据传送给辅助站点主机写才完成，且该写被确认为以与应用到主存储器的相同顺序应用到辅助存储器，所以镜象副本是当前的。而且，主站点和辅助站点之间的距离相当大地影响同步模式中的性能，因为随着距离增加而性能降低，即，主机应用上的I/O速率取决于主站点和辅助站点之间的距离。随着距离增加，主机应用I/O处理速率大大降低，因为辅助站点确认辅助存储站点处的数据更新要花费更长的时间。传统存储器系统的例子在US 5,155,845和US 5,720,029中进行了描述。
因此，本领域中需要有用于在主站点和辅助站点之间镜象数据的改进的技术。
发明内容
在第一方面，本发明提供一种用于提供数据的镜象副本的方法，包括，
在中间系统处接收以第一传输模式传输的对主存储器的更新；
在存储器中缓存所述接收的更新；以及
以第二传输模式将该更新从所述存储器传输给辅助存储器，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本；
在中间系统接收以第一传输模式传输的更新后，由所述中间系统发送第一确认；
在所述中间系统以第二传输模式向辅助存储器发送更新后，由所述中间系统接收第二确认。
优选地，第一传输模式包括同步传输模式，而第二传输模式包括异步传输模式。
优选地，上述更新起源于应用，通过中间系统发送第一确认的步骤包括：
利用中间系统将对接收到的更新的第一确认返回给主控制器，其中该主控制器将用于该更新的第一确认返回给应用以响应从中间系统接收到上述第一确认。
优选地，中间系统在将上述更新传输给辅助存储器前，将确认传输给该主控制器。
该方法可进一步包括：将接收到的更新缓存于存储器中，其中该接收到的更新被从该存储器传输到辅助存储器。
该方法可进一步包括：指示缓存在上述存储器中的主存储器中被更新的磁道；接收用于向辅助存储器的一个更新的传输的确认；以及移除对于接收到确认的所缓存的主存储器中被更新磁道的指示。
该方法可进一步包括将更新写入附加存储设备。
该方法可进一步包括：将所接收到的更新积聚到一致性组中，其中将用于所完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
一种方法可包括：接收对于主存储器的更新；将该更新沿第一距离传输给中间系统；以及将该更新从中间系统沿第二距离传输给辅助存储器，其中第一距离短于第二距离，且其中辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。
优选地，以同步传输模式将该更新传输给中间系统，而以异步传输模式将该更新从中间系统传输给辅助存储器。
优选地，主存储器、中间系统、和辅助存储器处于不同的功率界限内。
优选地，主存储器、中间系统、和辅助存储器位于不同的建筑物中。
在第二方面，本发明提供了一种用于通过至少一个网络提供与主存储器和辅助存储器相通信的数据的镜象副本的系统，包括：
用于接收以第一传输模式传输的对主存储器的更新的装置；
用于在存储器中缓存接收的更新的装置；
用于以第二传输模式将该更新从所述存储器传输给辅助存储器的装置，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本；
在接收以第一传输模式传输的更新后发送第一确认的装置；
在以第二传输模式向辅助存储器发送更新后接收第二确认的装置。
优选地，第一传输模式包括同步传输模式，而第二传输模式包括异步传输模式。
优选地，上述更新起源于应用，其中主控制器通过上述网络将该更新传输给主存储器，进一步包括：用于将接收到的更新的确认返回给主控制器的装置，其中该主控制器将用于该更新的确认返回给应用以响应接收到上述确认。
优选地，在将上述更新传输给辅助存储器前，将确认传输给该主控制器。
该系统可进一步包括：存储器；用于将接收到的更新缓存于该存储器中的装置，其中该接收到的更新被从该存储器传输到辅助存储器。
该系统可进一步包括：用于指示缓存在上述存储器中的主存储器中被更新的磁道的装置；用于接收用于向辅助存储器的一个更新的传输的确认的装置；以及用于移除对于接收到确认的所缓存的主存储器中被更新磁道的指示。
该系统可进一步包括：附加存储设备；用于将更新写入该附加存储设备的装置。
该系统可进一步包括：用于将所接收到的更新积聚到一致性组中的装置，其中将用于所完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
该系统可包括：主存储器；辅助存储器；主控制器，其耦合到主存储器；辅助控制器，其耦合到辅助存储器；中间系统；至少一个网络，其能够在主控制器、辅助控制器、中间系统之间通信；在主控制器中实现的用于将对主存储器的更新传输给中间系统的装置，其中主控制器和中间系统由第一距离所分开；以及在中间系统中实现的用于将更新传输给辅助控制器以存储在辅助存储器中的装置，其中辅助控制器和中间系统由第二距离分开，其中第一距离短于第二距离，且其中辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。
优选地，主控制器以同步传输模式将该更新传输给中间系统，而中间系统以异步传输模式将该更新传输给辅助存储器。
优选地，主控制器、中间系统、和辅助控制器处于不同的功率界限内。
优选地，主控制器、中间系统、和辅助控制器位于不同的建筑物中。
在本发明的第三方面，提供了一种包括计算机程序元素的计算机程序，当其被加载到计算机系统并在其上执行时，使得所述计算机执行根据第一方面的方法的步骤。
提供了一种用于在辅助存储器处向主存储器提供数据更新的镜象副本的制品，其中该制品能够引起操作，这些操作包括：接收以第一传输模式传输的对主存储器的更新；以及以第二传输模式将该更新传输给辅助存储器，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。
优选地，第一传输模式包括同步传输模式，而第二传输模式包括异步传输模式。
优选地，上述更新起源于应用，且其中所接收的对主存储器的更新是由主控制器传输的，进一步包括：将对接收到的更新的确认返回给主控制器，其中该主控制器将用于该更新的确认返回给应用以响应接收到上述确认。
优选地，在将上述更新传输给辅助存储器之前，将确认传输给该主控制器。
该制品可进一步包括：将接收到的更新缓存于存储器中，其中该接收到的更新被从该存储器传输到辅助存储器。
该制品可进一步包括：指示缓存在上述存储器中的主存储器中被更新的磁道；接收用于向辅助存储器的一个更新的传输的确认；以及移除对于接收到确认的所缓存的主存储器中被更新磁道的指示。
该制品可进一步包括将更新写入附加存储设备。
该制品可进一步包括：将所接收到的更新积聚到一致性组中，其中将用于所完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
本发明提供了一种用于提供数据的镜象副本的优选方法、系统和程序。接收对主存储器的更新，并以第一传输模式将该更新传输给中间系统。以第二传输模式将该更新从中间系统传输给辅助存储器，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。
在进一步实现中，第一传输模式包括同步传输模式，而第二传输模式包括异步传输模式。
进一步地，上述更新可从应用接收。在这种情况下，从所传输的更新的中间系统接收确认，并将用于该更新的确认返回给应用以响应于从中间系统接收到上述确认。
本发明进一步提供了一种用于提供数据的镜象副本的优选方法、系统和程序。在主存储器处接收更新，并沿第一距离将该更新传输给中间系统。沿第二距离将该更新从中间系统传输给辅助存储器，其中第一距离短于第二距离，且其中辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本。
所描述的实施例提供了一些技术，这些技术用于通过使用在附加站点处的中间系统来缓存在主站点和辅助站点之间正在传输的数据，而改进主站点处对主存储器的更新到辅助站点处的辅助存储器的传输。
附图说明
现在参照附图，图中相同的参考标号整个图中代表对应的部分：
图1示出了根据本发明的实施例的网络计算环境；以及
图2示出了根据本发明的实施例将对主存储器的更新复制到辅助存储器的逻辑。
具体实施方式
在下面的说明书中，对附图进行了参照，这些附图形成说明书的一部分且其例示了本发明的几个实施方式。可以理解，可以使用其他实施方式，且可作出结构上和操作上的变换，而不脱离本发明的范围。
图1示出了本发明的各方面可在其中实现的网络计算环境。一个或多个主机2(仅示出了一个)通过主控制器6向主存储器4传送输入/输出(I/O)请求。主存储器4和主控制器6位于主站点8。主机2显示于主站点8处，但也可位于其他位置。在某一实施例中，主控制器6通过耦合12将更新从主机2应用传输到中间系统10。中间系统10位于中间站点14处，该中间站点14距离主站点8第一距离16。主机更新被缓存于中间系统10存储器18中，然后通过耦合24被传输到辅助站点22处的辅助控制器20。辅助控制器20将主机更新存储到辅助存储器26中的主存储器4，该辅助存储器26在主存储器4处提供数据的镜象副本。中间站点14与辅助站点22由第二距离28分隔开。在某一实施例中，第二距离28超过了第一距离16。
主存储管理器30在主控制器6处执行数据管理操作，中间存储管理器32在中间系统10处执行数据管理操作，及辅助存储管理器34在辅助控制器20处执行数据管理操作。
主控制器6和辅助控制器20可包括本领域已知的任何存储器管理系统，诸如存储器控制器、服务器、企业存储服务器等。中间系统10可包括本领域已知的任何计算机系统。在某一实施例中，中间系统10包括具有充足的存储器18来足够缓存正从主控制器6向辅助控制器20传输的数据的诸如个人计算机的低成本计算机，或低端服务器系统。主存储器4和辅助存储器26可包括本领域已知的任何存储系统或子系统，诸如直接存取存储装置(DASD)、单个盘簇(JBOD)、独立盘的冗余阵列(RAID)、虚拟设备、磁带存储器、光盘存储器、或本领域已知的任何其他存储系统。耦合12和24可使用本领域已知的任何网络或耦合技术来实现，这些网络或耦合技术诸如局域网(LAN)、广域网(WAN)、存储区域网(SAN)、互联网、内联网等。
在某一实施例中，以不同的功率界限来实现主站点8、中间站点14和辅助站点22，以便在一个站点处的毁坏或故障不会影响存储在其他站点处的数据。而且，主站点8、中间站点14和辅助站点22可位于不同的区域，例如建筑物、房间、楼层、地理区域等。
图2示出了根据本发明实施方式在主存储管理器30、中间存储管理器32和辅助存储管理器34中执行以将对主存储器4的更新传输给辅助存储器26的逻辑。在接收到(块100处)主机更新时，主存储管理器30将该更新写入(块102处)到主存储器4，并将该更新同步传输(块104处)给中间系统10。在中间系统10处，对从主控制器6接收到更新进行响应(块106处)，中间存储管理器32将该更新缓存(块108处)在存储器18中，并指示(块110处)主存储器4中经历该更新的磁道。中间存储管理器32向主控制器6返回(块112处)对该更新的确认。响应于接收到(块114处)该确认，主存储管理器30向主机2应用返回对该更新的确认。
中间系统10将所缓存的更新以本领域已知的方式积聚为一致性组。在积聚(块120处)整个的更新一致性组时，中间存储管理器32将所完成的一致性组中的更新异步传输(块122处)给辅助控制器20。当所有写已按它们的逻辑顺序传输，即，所有从属的写都是在其从属于的写之前首先传输时，主DASD和辅助DASD中的卷是一致的。一致性组是对主卷的更新的集合，以便以一致的方式确保从属写。一致性组维护整个卷和存储设备的数据一致性。
响应于接收到(块126处)来自中间系统10的更新，辅助存储管理器34将该更新写(块128处)到辅助存储器26，并向中间系统10返回(块130处)对该更新的确认。接收到(块132处)确认时，中间存储管理器32移除(块134处)对确认更新的磁道的指示。以这种方式，中间系统10维护存储器18中所缓存的、还未被确认为在辅助存储器26中提交的所有那些更新的磁道。
利用所描述的实施例，通过在主站点8和中间站点14之间同步传输数据，对主机应用2确保了所提交的更新在中间系统10处被镜象，且如果主站点8故障或破坏，则对其进行安全维护。而且，通过缩小同步传输的距离，因为任何由于往返同步的距离而产生的延迟被最小化，所以主机响应时间降级被最小化。如所讨论的，为了同步数据所必须移动的距离是性能降级的一个重要因素。此外，在中间系统10(或中间站点14)位于主站点8和辅助站点22之间不到半程的位置的实施方式中，对主机2的确认响应时间可得到相当大的改善。而且，带宽也被优化，因为异步传输用于通过耦合24在更长距离28之上的更长数据传输。因此，提供更好的带宽性能的该模式，即异步，用作更长距离传输。
因此，所描述的实施方式提供了不同传输的安全性，因为在以减少了与同步传输相关联的响应时间降级的方式将确认返回给主机2时，镜象副本得以保证。这样，在中间系统10处的镜象副本是当前的。同时，所描述的实施方式通过使用用于在更长距离28上的更长耦合24的异步传输模式，而提供了改进的带宽使用。此外，利用所描述的实施例，通过使中间系统10传输用于特定的一致性组的更新，可在辅助存储器26上维护一致性。
其他实施细节
可使用标准编程和/或工程技术将这里所公开的数据管理技术实现为方法、装置或制品，以生产软件、固件、硬件或任何它们的组合。这里所使用的术语“制品”指以硬件逻辑(例如集成电路芯片、可编程门阵列(PGA)、专用集成电路(ASIC)等)或计算机可读介质(例如磁存储介质(例如硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光存储(CD-ROM、光盘等)、易失和非易失性存储设备(例如EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程逻辑等))实现的代码或逻辑。计算机可读介质中的代码由处理器访问和执行。这些代码还可通过传输介质或通过网络从文件服务器来访问。在这种情况下，可在其中实现代码的制品可包括诸如网络传输线路的传输介质，和无线传输介质，通过空间传播的信号、无线电波、红外线信号等。当然，本领域技术人员将认识到，对这一配置可作出许多修改，而不脱离本发明的范围，且该制品可包括本领域已知的任何信息承载介质。
在另一个实施方式中，中间系统10可通过将数据写入磁带或其他存储系统来创建数据的其他副本。进一步地，中间系统10可将镜象副本传输回给主控制器6，用于在诸如磁带的附加存储设备中进行存储。
另外，辅助控制器可在每当向一致性组写入的时候在辅助存储器26上产生数据的其他物理副本，或在副本关系立即建立而数据的实际副本随后产生的情况下，产生诸如快闪副本和快照的逻辑副本。
在另一个实施方式中，如果在主站点8故障，中间存储管理器32可开始以同步模式将存储器18中的更新传输给辅助存储控制器34，以确保该更新提交给辅助存储器26。
在某一实施方式中，主控制器6以同步模式将数据传输给中间系统10，而该中间系统10以异步模式将该数据传输给辅助存储器26。在可选实施例中，不同于这里所描述的那些模式的数据传输模式可用于这两个传输操作(即从主到中间和从中间到辅助)，或者相同的传输模式可用于这两个传输操作。
在另一个实施方式中，可增加其他中间系统。图2的逻辑描述了以特定顺序发生的特定操作。在可选实施例中，可对某些操作以不同顺序执行、修改或移除。而且，可向上述逻辑中添加步骤，且仍然遵照所述的实施方式。另外，这里所描述的操作可顺序发生或某些操作可并行处理。而且，可由单个处理单元或由分布式的处理单元执行操作。
已基于例示和说明的目的给出了这些实施例的上述描述。这并不是要穷举本发明或将本发明限制为所公开的确切形式。依照上述教授，许多修改和变体都是可能的。

Claims (9)

1.一种用于提供数据的镜象副本的方法，包括，
在中间系统处接收以第一传输模式传输的对主存储器的更新；
在存储器中缓存所述接收的更新；以及
以第二传输模式将该更新从所述存储器传输给辅助存储器，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本；
在中间系统接收以第一传输模式传输的更新后，由所述中间系统发送第一确认；
在所述中间系统以第二传输模式向辅助存储器发送更新后，由所述中间系统接收第二确认。
2.如权利要求1所述的方法，其中第一传输模式包括同步传输模式，而第二传输模式包括异步传输模式。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中上述更新起源于应用，通过中间系统发送第一确认的步骤包括：
利用中间系统将对接收到的更新的第一确认返回给主控制器，其中该主控制器将用于该更新的第一确认返回给应用以响应从中间系统接收到上述第一确认。
4.如权利要求3所述的方法，其中中间系统在将上述更新传输给辅助存储器前，将所述第一确认传输给该主控制器。
5.如权利要求1、2中任一项所述的方法，进一步包括：
将在中间系统处接收到的更新积聚到一致性组中，其中将完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
将在中间系统处接收到的更新积聚到一致性组中，其中将完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
7.如权利要求3所述的方法，进一步包括：
将在中间系统处接收到的更新积聚到一致性组中，其中将完成的一致性组的更新传输给辅助存储器。
8.一种用于通过至少一个网络提供与主存储器和辅助存储器相通信的数据的镜象副本的系统，包括：
用于接收以第一传输模式传输的对主存储器的更新的装置；
用于在存储器中缓存接收的更新的装置；
用于以第二传输模式将该更新从所述存储器传输给辅助存储器的装置，其中该辅助存储器向主存储器提供更新的镜象副本；
在接收以第一传输模式传输的更新后发送第一确认的装置；
在以第二传输模式向辅助存储器发送更新后接收第二确认的装置。
9.如权利要求8所述的系统，其中上述更新起源于应用，主控制器通过上述网络将该更新传输给主存储器，该系统进一步包括：
用于将对接收到的更新的第一确认返回给主控制器的装置，其中该主控制器将用于该更新的第一确认返回给应用以响应接收到上述第一确认。
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