專利名稱：用于儲存裝置的同步備份裝置與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種備份裝置與方法，尤其涉及用于儲存裝置的同步備份裝置與方法。
背景技術：
RAID的硬盤架構，就是以好幾顆硬盤組成一個RAID硬盤組，然后各硬盤實際要儲存的數(shù)據會經過運算，分散在不同的硬盤里。因此，RAID硬盤組中其中一顆硬盤損壞時，可以由其它硬盤的數(shù)據，換算出這顆硬盤原有的內容。這時，只要事先準備了一顆空白硬盤，就可以運算出損壞的硬盤內容，馬上恢復運作。
不過，一般數(shù)據備份/還原技術，就算是RAID硬盤組在進行數(shù)據還原時，不論每個扇區(qū)(sector)是否有儲存數(shù)據，都必須完全地從一臺備份硬盤傳輸至主硬盤中，也就是說，就算是沒有數(shù)據的扇區(qū)，在還原時都必須傳輸、寫入空白的扇區(qū)。因此，傳統(tǒng)上，不論是一般硬盤或是RAID硬盤組在面對大量數(shù)據備份、還原時都十分耗時間，雖然數(shù)據的備份、還原都必須要花時間處理，但若能選擇性地僅針對有數(shù)據的扇區(qū)(sector)作備份、還原，就能提升備份、還原的效率。
雖然目前已有選擇性地僅針對有數(shù)據的扇區(qū)作備份、還原的技術，但是其備份數(shù)據時仍必須先暫停原先使用狀態(tài)，僅在備份模式下進行備份程序，而無法實時、隨時作備份。在備份程序結束后，才允許恢復原先的使用狀態(tài)。因此，對使用者而言，除了需學習復雜的備份操作外，在作備份時也被迫中斷原先的操作，所作的備份也不夠實時。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種用于儲存裝置的同步備份裝置與方法，主要是將來自主機端的數(shù)據同步寫入主儲存裝置、備份儲存裝置，而在寫入數(shù)據的同時進行備份，而無須中斷使用狀態(tài)，且又能實時、隨時進行備份。在寫入數(shù)據的同時，又利用數(shù)據位置的觀念分析儲存裝置中到底哪些部分才有數(shù)據被寫入，以便在事后進行還原時不需連空白數(shù)據都作還原，只需針對有數(shù)據的部分作還原。
關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以借由以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進一步的了解。


圖1為本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明磁盤空間配置的示意圖；圖3為本發(fā)明工作區(qū)域和位置指針區(qū)域的示意圖；圖4為本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置的另一示意圖。
圖中10 用于儲存裝置的同步備份裝置12主機端16 主儲存裝置18配置單元20 指針建立單元 22寫入單元24 還原單元 25讀取單元26 回報單元 28備份儲存裝置30、40 工作區(qū)域 31、41 位置指針區(qū)域32 扇區(qū)狀態(tài) 30a～30i扇區(qū)具體實施方式
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置10是由配置單元18、指針建立單元20、寫入單元22所構成，并分別與主機端12、主儲存裝置16、備份儲存裝置28連接、互相傳遞信息。
請參閱圖2，圖2為本發(fā)明磁盤空間配置的示意圖。配置單元18依據配置命令，而將主儲存裝置16、備份儲存裝置28整個磁盤空間(也就是由多個扇區(qū)所構成的儲存空間)分別配置成如圖2所示的工作區(qū)域30、位置指針區(qū)域31、以及工作區(qū)域40、位置指針區(qū)域41。上述配置命令主要分別指定工作區(qū)域、位置指針區(qū)域各自所占用的扇區(qū)數(shù)量。為了便利性考慮，可無須使用者控制配置單元18，本發(fā)明同步備份裝置10會自動以約100∶0.1的比例，完成工作區(qū)域30、31、位置指針區(qū)域31、41的分配。
簡略而言，用于儲存裝置的同步備份裝置10與其方法，主要是將來自主機端12的數(shù)據同步寫入/更新(等同于同步、實時作備份)主儲存裝置16、備份儲存裝置28，同時在寫入/更新數(shù)據時利用數(shù)據位置(即每個扇區(qū)中到底有無儲存數(shù)據)的觀念僅針對有數(shù)據的部分作還原，不但提高備份效率也同時提高還原效率，使用者也不需為了作備份被迫中斷原先的操作，也可隨著使用的同時實時地同步備份。
以下先簡單說明什么是每個扇區(qū)中到底有無儲存數(shù)據(即數(shù)據位置的觀念)，再依次說明本發(fā)明關于還原、讀取數(shù)據以及回報主機端12數(shù)據是否完成寫入/更新。
請參閱圖3，圖3為本發(fā)明工作區(qū)域和位置指針區(qū)域的示意圖。如圖3所示，操作系統(tǒng)在工作區(qū)域30中已在扇區(qū)30a至扇區(qū)30e分別寫入/更新「FF」、「00」(00表示未寫入/更新任何資料)、「15」、「A1」、「B0」，但是，如扇區(qū)30f至扇區(qū)30i則尚未有數(shù)據寫入/更新。
為了大幅減少還原時所需的時間，大幅提高還原效率，操作系統(tǒng)將數(shù)據寫入/更新(通過本發(fā)明同步備份裝置10寫入/更新)工作區(qū)域30、40中如扇區(qū)30a(在工作區(qū)域40也有相對應的扇區(qū)，在此僅以主儲存裝置16的情況作說明)的同時，指針建立單元20會將扇區(qū)30a的數(shù)據位置32記錄于位置指針區(qū)域31中。在如圖3所示的位置指針區(qū)域31中數(shù)據位置32是指，此扇區(qū)30a至扇區(qū)30f是否已寫入/更新數(shù)據的狀態(tài)。因此，如果如前所述在扇區(qū)30a寫入/更新「FF」時，則以「1」表示有資料已寫入/更新扇區(qū)30a，但是，如果扇區(qū)30b沒有寫入/更新任何數(shù)據時，則會在位置指針區(qū)域31中相對于扇區(qū)30b的數(shù)據位置32中設定為「0」。
不過，位置指針區(qū)域31、41中的數(shù)據位置，需等待寫入單元22將來自主機端12的數(shù)據寫入/更新至主儲存裝置16、備份儲存裝置28所屬的工作區(qū)域30、40之后，指針建立單元20才將數(shù)據位置寫入/更新主儲存裝置16、備份儲存裝置28所屬的位置指針區(qū)域31、41。
請參閱圖4，圖4為本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置的另一示意圖。如圖4所示，本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置10除了配置單元18、指針建立單元20、寫入單元22以外，還包含還原(restore)單元24、讀取單元25、回報單元26。
如圖2所示，若需要作還原時，還原單元24會基于備份儲存裝置28的位置指針區(qū)域41中的數(shù)據位置，將備份儲存裝置28所備份于工作區(qū)域40中的扇區(qū)，還原回主儲存裝置16的工作區(qū)域30相對應的扇區(qū)中，以及將備份儲存裝置28的位置指針區(qū)域41中的數(shù)據位置，還原回主儲存裝置16的位置指針區(qū)域31中。
如果由主機端12需要讀取數(shù)據時，讀取單元25僅從主儲存裝置16的工作區(qū)域30中讀取所儲存的數(shù)據。
如同一般硬盤控制器，本發(fā)明用于儲存裝置的同步備份裝置10通過回報模塊26進行數(shù)據完成寫入的回報，使得同步備份裝置10兼容于任何儲存裝置。具體而言，回報模塊26僅在確定數(shù)據已寫入工作區(qū)域30、40、以及確定數(shù)據位置寫入/更新工作區(qū)域31、41之后，回報主機端12數(shù)據已完成寫入儲存裝置。
此外，指針建立單元20在依據來自主機端12的寫入要求而分析出數(shù)據位置之后，建立單元20會先把數(shù)據位置暫存于緩沖存儲器(圖未示)，才將數(shù)據位置分別寫入主儲存裝置16、備份儲存裝置28所屬的位置指針區(qū)域31、41中。指針建立單元20也可以先在數(shù)據位置直接寫入主儲存裝置16的位置指針區(qū)域31之后，才從位置指針區(qū)域31復制到位置指針區(qū)域41。至于數(shù)據的部分，可如先前所述直接同步寫入主儲存裝置16、備份儲存裝置28，也可以先暫存至緩沖存儲器后，才將數(shù)據寫入主儲存裝置16、備份儲存裝置28。
借由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所要申請的專利范圍的范疇內。
權利要求
1.一種用于儲存裝置的同步備份裝置，用于將來自一主機端的數(shù)據同步寫入/更新一主儲存裝置、一備份儲存裝置，其特征在于，所述同步備份裝置包含一配置單元，用于依據一配置命令，將所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所含有的多個扇區(qū)，各自配置成一工作區(qū)域、一位置指針區(qū)域；一寫入單元，用于將來自所述主機端的數(shù)據，寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的工作區(qū)域；一指針建立單元，在數(shù)據寫入/更新所述工作區(qū)域中特定扇區(qū)的同時，將一數(shù)據位置寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的位置指針區(qū)域，所述數(shù)據位置為其相對應的扇區(qū)是否已寫入數(shù)據的狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，所述同步備份裝置進一步包含一還原單元，用于基于所述備份儲存裝置的位置指針區(qū)域中的數(shù)據位置，將所述備份儲存裝置所備份于工作區(qū)域中的扇區(qū)，還原回所述主儲存裝置的工作區(qū)域相對應的扇區(qū)中，以及將所述備份儲存裝置的位置指針區(qū)域中的數(shù)據位置，還原回所述主儲存裝置的位置指針區(qū)域中。
3.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，所述同步備份裝置進一步包含一讀取單元，用于僅從所述主儲存裝置的工作區(qū)域中讀取所儲存的數(shù)據。
4.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，所述指針建立單元依據來自所述主機端的寫入要求而分析出所述數(shù)據位置，并先暫存于一緩沖存儲器之后，再將所述數(shù)據位置寫入所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的位置指針區(qū)域。
5.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，在所述寫入單元將來自所述主機端的數(shù)據寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的工作區(qū)域之后，所述指針建立單元才將所述數(shù)據位置寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的位置指針區(qū)域。
6.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，所述同步備份裝置進一步包含一回報模塊，用于確定數(shù)據已寫入所述工作區(qū)域、以及確定所述數(shù)據位置寫入/更新該工作區(qū)域之后，回報所述主機端數(shù)據已完成寫入儲存裝置。
7.如權利要求1所述的用于儲存裝置的同步備份裝置，其特征在于，所述配置命令主要分別指定所述工作區(qū)域、所述位置指針區(qū)域各自所占用的扇區(qū)數(shù)量。
8.一種用于儲存裝置的同步備份方法，用于將來自一主機端的數(shù)據同步寫入一主儲存裝置、一備份儲存裝置，其特征在于，所述同步備份方法包含依據一配置命令將所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所含有的多個扇區(qū)，各自配置成一工作區(qū)域、一位置指針區(qū)域；將來自所述主機端的數(shù)據，寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的工作區(qū)域；在數(shù)據寫入/更新所述工作區(qū)域中特定扇區(qū)的同時，將一數(shù)據位置寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的位置指針區(qū)域，所述數(shù)據位置為其相對應的扇區(qū)是否已寫入數(shù)據的狀態(tài)。
9.如權利要求8所述的用于儲存裝置的同步備份方法，其特征在于，所述同步備份方法進一步包含基于所述備份儲存裝置的位置指針區(qū)域中的數(shù)據位置，將所述備份儲存裝置所備份于所述工作區(qū)域中的扇區(qū)，還原回所述主儲存裝置的工作區(qū)域相對應的扇區(qū)中；以及將所述備份儲存裝置的位置指針區(qū)域中的數(shù)據位置，還原回所述主儲存裝置的位置指針區(qū)域中。
10.如權利要求8所述的用于儲存裝置的同步備份方法，其特征在于，所述同步備份方法進一步包含僅從所述主儲存裝置的工作區(qū)域中讀取所儲存的數(shù)據。
11.如權利要求8所述的用于儲存裝置的同步備份方法，其特征在于，在所述寫入單元將來自所述主機端的數(shù)據寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的工作區(qū)域之后，所述指針建立單元才將所述數(shù)據位置寫入/更新所述主儲存裝置、所述備份儲存裝置所屬的位置指針區(qū)域。
12.如權利要求8所述的用于儲存裝置的同步備份方法，其特征在于，所述同步備份方法進一步包含確定數(shù)據已寫入所述工作區(qū)域、以及確定所述數(shù)據位置寫入/更新所述工作區(qū)域之后，回報所述主機端數(shù)據已完成寫入儲存裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲存裝置的同步備份裝置與方法，主要是將來自主機端的數(shù)據同步寫入主儲存裝置、備份儲存裝置，而在寫入數(shù)據的同時進行備份。在寫入數(shù)據的同時，又利用數(shù)據位置的觀念分析儲存裝置中到底哪些部分才有數(shù)據被寫入，以便在事后進行還原時不需連空白數(shù)據都作還原，只需針對有數(shù)據的部分作還原。
文檔編號G06F11/16GK101071393SQ200610080198
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月11日 優(yōu)先權日2006年5月11日
發(fā)明者梁國恩 申請人:梁國恩