專利名稱：：利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存取方法，特別涉及一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存取方法。
背景技術(shù)：
：隨著因特網(wǎng)的興起，使得數(shù)據(jù)交換與保存的需求量大增。所以為能克服數(shù)據(jù)保存的目的，現(xiàn)有技術(shù)提出了許多數(shù)據(jù)保存的技術(shù)，例如儲(chǔ)存局域網(wǎng)絡(luò)(Storageareanetwork)或網(wǎng)絡(luò)存取設(shè)備(Networkaccessstorage)0現(xiàn)有技術(shù)的作法是通過(guò)遠(yuǎn)程復(fù)制和遠(yuǎn)程備份，現(xiàn)有技術(shù)大部分采取的是將磁盤(pán)(Disk)或磁帶(Tape)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，即將要復(fù)制或備份的數(shù)據(jù)拷貝到磁盤(pán)(包括磁盤(pán)陣列)和磁帶庫(kù)(或虛擬磁帶庫(kù))中進(jìn)行保存。這種方案的特點(diǎn)是復(fù)制或備份系統(tǒng)要具備與主存儲(chǔ)系統(tǒng)相同或相似的結(jié)構(gòu)，但是此種做法的缺點(diǎn)設(shè)置成本偏高。舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)IOOGigabytes的原始卷建立一個(gè)備份文件，那么一開(kāi)始就需要額外設(shè)置IOOOGigabytes的原始卷建立的空間配置給所要復(fù)制的數(shù)據(jù)，即使你需要復(fù)制的有效數(shù)據(jù)僅有幾百M(fèi)egabytes。當(dāng)然，目前有很多技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的精簡(jiǎn)和擴(kuò)展，如自動(dòng)精簡(jiǎn)配置，虛擬化等。這些現(xiàn)有技術(shù)可以在備份初期只分配少量的存儲(chǔ)空間。但是當(dāng)存儲(chǔ)空間占滿后，存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)再逐步增加存儲(chǔ)容量，從而實(shí)現(xiàn)按需求分配存儲(chǔ)空間的效果，達(dá)到資源的高效利用。然而為能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)張存儲(chǔ)空間的手段則需要更為復(fù)雜的架構(gòu)，更多的額外配置以及高昂的軟件成本。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上的問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用以動(dòng)態(tài)的改變儲(chǔ)存設(shè)備中的欲備份的儲(chǔ)存文件的整體容量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所揭露的虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括第一存儲(chǔ)裝置與第二存儲(chǔ)裝置。第一存儲(chǔ)裝置儲(chǔ)存原始卷與備份程序；第二存儲(chǔ)裝置網(wǎng)絡(luò)連接于第一存儲(chǔ)裝置，第二存儲(chǔ)裝置于其中劃分虛擬磁盤(pán)文件組，虛擬磁盤(pán)文件組儲(chǔ)存原始卷的多個(gè)備份文件與塊分配表(blockallocationtable)；并且每經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間后備份程序?qū)υ季磉M(jìn)行備份時(shí)，將原始卷的異動(dòng)部分產(chǎn)生相應(yīng)的備份文件，并將備份文件傳輸至第二存儲(chǔ)裝置，由第二存儲(chǔ)裝置根據(jù)數(shù)據(jù)塊的產(chǎn)生時(shí)間依序的寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組中。本發(fā)明還提出一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取方法，用以動(dòng)態(tài)的改變儲(chǔ)存設(shè)備中的欲備份的儲(chǔ)存文件的整體容量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所揭露的一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取方法包括以下步驟將原始卷存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)裝置中；每經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后，第一存儲(chǔ)裝置運(yùn)行備份程序，將原始卷中與前次進(jìn)行備份程序時(shí)的異動(dòng)部分進(jìn)行備份；于第二存儲(chǔ)裝置中建立虛擬磁盤(pán)文件組與塊分配表；根據(jù)原始卷欲備份的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的備份文件，并將備份文件傳送至第CN102375696A說(shuō)明書(shū)2/4頁(yè)二存儲(chǔ)裝置；將備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組中相應(yīng)的位置，并將備份文件位于第一存儲(chǔ)裝置中的相應(yīng)位置記錄塊分配表中；重復(fù)接收數(shù)據(jù)塊與寫(xiě)入的步驟，直至完成接收所有的備份文件。為配合上述實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)與方法，本發(fā)明還提出一種數(shù)據(jù)讀取方法，其包括以下步驟開(kāi)啟第二存儲(chǔ)裝置中的虛擬磁盤(pán)文件組；判斷欲讀取的備份文件所相應(yīng)的塊分配表是否已分配；若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表已被分配，則讀取數(shù)據(jù)塊；若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表未被分配，則判斷備份文件是否存在與前次異動(dòng)時(shí)相關(guān)的備份文件；若存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件，則根據(jù)選取前次異動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的備份文件讀取塊分配表，將前次異動(dòng)的備份文件讀出；若不存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件，則將一個(gè)特定結(jié)果(可自定義)(如全為“0”或全為“1”，只要為定值)作為讀出的內(nèi)容返回給讀取數(shù)據(jù)的程序。本發(fā)明提出一種遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)與其存取方法，本發(fā)明可以將大容量的第一存儲(chǔ)裝置中的原始卷備份至不同第一存儲(chǔ)裝置容量的第二存儲(chǔ)裝置中，并且于第二存儲(chǔ)裝置中分時(shí)的建立原始卷的異動(dòng)部分的備份文件。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。圖IA為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖；圖IB為本發(fā)明的方框示意圖；圖IC為本發(fā)明的備份文件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的運(yùn)作流程示意圖；圖3為本發(fā)明的讀取數(shù)據(jù)的運(yùn)作流程示意圖。其中，附圖標(biāo)記第一存儲(chǔ)裝置110第二存儲(chǔ)裝置120原始卷111備份程序112虛擬磁盤(pán)文件組121備份文件122塊分配表123文件讀取模塊12具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述請(qǐng)參考圖IA與圖IB所示，其分別為本發(fā)明的架構(gòu)與方框示意圖。本發(fā)明的虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括第一存儲(chǔ)裝置110與第二存儲(chǔ)裝置120。第一存儲(chǔ)裝置110與第二存儲(chǔ)裝置120可以是但不限定為個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。第一存儲(chǔ)裝置110通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接于第二存儲(chǔ)裝置120。一般而言，若是第一存儲(chǔ)裝置110與第二存儲(chǔ)裝置120分別被放置不同區(qū)域(例如不同省或國(guó)家)時(shí)，可以通過(guò)因特網(wǎng)或虛擬個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的方式連接。若是第一存儲(chǔ)裝置110與第二存儲(chǔ)裝置120存在于同一區(qū)域(例如同一棟大樓或企業(yè)內(nèi))，則可通過(guò)內(nèi)網(wǎng)的方式連接。在第一存儲(chǔ)裝置110中儲(chǔ)存原始卷111與備份程序112。一般而言，在第一存儲(chǔ)裝置110中可能存儲(chǔ)多筆文件，在本發(fā)明中為了清楚說(shuō)明，所以將欲進(jìn)行備份的文件定義為111，并將每次備份時(shí)的輸出文件定義為備份文件。本發(fā)明的備份程序112是于每經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間后，備份程序112會(huì)針對(duì)111中的異動(dòng)部分進(jìn)行備份。備份程序112將異動(dòng)部分儲(chǔ)存為備份文件。因此，在虛擬磁盤(pán)文件組中的第一個(gè)備份文件意即111的最初完整數(shù)據(jù)，爾后的備份文件則是根據(jù)前一個(gè)備份文件與111的異動(dòng)部分所產(chǎn)生的備份結(jié)果。在第二存儲(chǔ)裝置120中可以依據(jù)不同的111劃分相應(yīng)數(shù)量的虛擬磁盤(pán)文件組121。在本發(fā)明中是以一個(gè)111與一個(gè)虛擬磁盤(pán)文件組121作為說(shuō)明，但此一數(shù)量并非其限制。虛擬磁盤(pán)文件組121用以儲(chǔ)存根據(jù)111所產(chǎn)生的備份文件122(塊分配表123位于備份文件122中)。請(qǐng)參考圖IC所示，其為備份文件122結(jié)構(gòu)示意圖。每一個(gè)備份文件122中具有文件頭信息、塊分配表123與數(shù)據(jù)塊。文件頭信息用以記錄111于第一存儲(chǔ)裝置110時(shí)的容量、111的版本、111的文件類型、塊分配表123的起始地址與塊分配表123的容量。塊分配表123用以記錄數(shù)據(jù)塊的邏輯地址與對(duì)應(yīng)于111內(nèi)偏移的映像位置，數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。為清楚說(shuō)明本發(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)作流程，還請(qǐng)參考圖2所示，其為本發(fā)明的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的運(yùn)作流程示意圖。步驟S210將原始卷存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)裝置中；步驟S220依據(jù)預(yù)設(shè)的備份排程在第一存儲(chǔ)裝置運(yùn)行備份程序，將原始卷中與前次進(jìn)行備份程序時(shí)的異動(dòng)部分進(jìn)行備份；步驟S230于第二存儲(chǔ)裝置中建立虛擬磁盤(pán)文件組與塊分配表；步驟S240根據(jù)原始卷欲備份的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的備份文件，并將備份文件傳送至第二存儲(chǔ)裝置；步驟S250將備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組中相應(yīng)的位置，并將備份文件位于第一存儲(chǔ)裝置中的相應(yīng)位置記錄塊分配表中；以及步驟S260重復(fù)接收數(shù)據(jù)塊與寫(xiě)入的步驟，直至完成接收所有的備份文件。若是備份程序112第一次進(jìn)行備份，則備份程序112會(huì)通知第二存儲(chǔ)裝置120，并于第二存儲(chǔ)裝置120中建立一個(gè)新的虛擬磁盤(pán)文件組121與塊分配表123。接著，備份程序112會(huì)將欲備份的111整個(gè)備份為第一備份文件122，并將第一備份文件122記錄至虛擬磁盤(pán)文件組121中存放。假設(shè)每經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)備份程序112會(huì)對(duì)111進(jìn)行一次備份。備份程序112在進(jìn)行第二次備份時(shí)，備份程序112會(huì)比對(duì)第一備份文件122與當(dāng)前111的異動(dòng)處。若當(dāng)前111有數(shù)據(jù)的異動(dòng)時(shí)，則備份程序112將針對(duì)異動(dòng)處進(jìn)行備份，并產(chǎn)生第二備份文件122。備份程序112將第二備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組121時(shí)，備份程序112會(huì)檢查塊分配表123中是否已經(jīng)配置第二備份文件的位置。若已經(jīng)在塊分配表123中配置第二備份文件的位置，則備份程序112直接將第二備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組121中。若塊分配表123中并未建立第二備份文件，則備份程序112根據(jù)第二備份文件所記載的對(duì)111的存儲(chǔ)位置進(jìn)行塊分配表123的配置。并在完成塊分配表123的配置后，備份程序112將第二備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組121中。備份程序112將會(huì)重復(fù)的運(yùn)行上述的備份動(dòng)作。本發(fā)明除了可以動(dòng)態(tài)的擴(kuò)充備份文件122的存儲(chǔ)外，也可以從虛擬磁盤(pán)文件組121中讀取出需要的備份文件122。請(qǐng)參考圖3所示，其為本發(fā)明的讀取數(shù)據(jù)的運(yùn)作流程示意圖。步驟S310開(kāi)啟第二存儲(chǔ)裝置中的虛擬磁盤(pán)文件組；步驟S320判斷欲讀取的備份文件所相應(yīng)的塊分配表是否已分配；步驟S330若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表已被分配，則讀取數(shù)據(jù)塊；步驟S340若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表未被分配，則判斷備份文件是否存在與前次異動(dòng)時(shí)相關(guān)的備份文件；步驟S350若存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件，則根據(jù)選取前次異動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的備份文件讀取塊分配表，將前次異動(dòng)的備份文件讀出；以及步驟S360若不存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件，則說(shuō)明該數(shù)據(jù)塊沒(méi)有進(jìn)行過(guò)寫(xiě)入，因此將一個(gè)特定結(jié)果(如全為“0”)作為讀出的內(nèi)容返回給讀取數(shù)據(jù)的程序。由于虛擬磁盤(pán)文件組中所存儲(chǔ)的備份文件122是依序排放，因此使用者可以根據(jù)不同的備份時(shí)間點(diǎn)來(lái)取得所要的備份文件122。為能配合上述存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，因此在此一實(shí)施例中還設(shè)置文件讀取模塊124。文件讀取模塊124用以讀取該些數(shù)據(jù)塊并將其組合為相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的111。首先，由文件讀取模塊124開(kāi)啟第二存儲(chǔ)裝置120中的虛擬磁盤(pán)文件組121。文件讀取模塊124判斷欲讀取的備份文件122所相應(yīng)的塊分配表是否已分配。若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表123已被分配，則文件讀取模塊124開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)塊。若欲讀取的數(shù)據(jù)塊的塊分配表123未被分配，則文件讀取模塊124判斷備份文件122是否存在與前次異動(dòng)時(shí)相關(guān)的備份文件122。若存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件122，則根據(jù)選取前次異動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的備份文件122讀取塊分配表123，文件讀取模塊124將前次異動(dòng)的備份文件122讀出。若不存在前次異動(dòng)時(shí)的備份文件122，則說(shuō)明要讀取的數(shù)據(jù)塊沒(méi)有進(jìn)行過(guò)寫(xiě)入操作，文件讀取模塊124可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容為“0”并將此結(jié)果返回給需要讀取該數(shù)據(jù)塊的程序。本發(fā)明提出一種遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)與其存取方法，本發(fā)明可以將大容量的第一存儲(chǔ)裝置110中的111備份至不同第一存儲(chǔ)裝置110容量的第二存儲(chǔ)裝置120中，并且于第二存儲(chǔ)裝置120中分時(shí)的建立111的異動(dòng)部分的備份文件122。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用以動(dòng)態(tài)的改變儲(chǔ)存設(shè)備中的欲備份的儲(chǔ)存文件的整體容量，其特征在于，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括一第一存儲(chǔ)裝置，其中儲(chǔ)存一原始卷與一備份程序；以及一第二存儲(chǔ)裝置，網(wǎng)絡(luò)連接于該第一存儲(chǔ)裝置，該第二存儲(chǔ)裝置于其中劃分一虛擬磁盤(pán)文件組，該虛擬磁盤(pán)文件組儲(chǔ)存該原始卷的多個(gè)備份文件與一塊分配表；其中，依據(jù)預(yù)設(shè)的一備份排程在該第一存儲(chǔ)裝置運(yùn)行該備份程序，該備份程序?qū)υ撛季磉M(jìn)行備份時(shí)，將該原始卷的異動(dòng)部分產(chǎn)生相應(yīng)的該備份文件，并將該備份文件傳輸至該第二存儲(chǔ)裝置，由該第二存儲(chǔ)裝置根據(jù)該備份文件的產(chǎn)生時(shí)間依序的寫(xiě)入該虛擬磁盤(pán)文件組中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，該備份文件包括多個(gè)數(shù)據(jù)塊，該塊分配表用以記錄該些數(shù)據(jù)塊的邏輯地址與對(duì)應(yīng)于該原始卷內(nèi)偏移的映像位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，該虛擬磁盤(pán)文件組還包括一文件頭信息與一文件尾信息，該文件頭信息用以記錄該原始卷于該第一存儲(chǔ)裝置時(shí)的容量、該原始卷的版本、該原始卷的文件類型、該塊分配表的起始地址與該塊分配表的容量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，該第二存儲(chǔ)裝置還包括一文件讀取模塊，其用以讀取該些數(shù)據(jù)塊并將其組合為相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的該原始卷。5.一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取方法，用以動(dòng)態(tài)的改變儲(chǔ)存設(shè)備中的欲備份的儲(chǔ)存文件的整體容量，其特征在于，該數(shù)據(jù)存取方法包括以下步驟將一原始卷存儲(chǔ)于一第一存儲(chǔ)裝置中；每經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間后，該第一存儲(chǔ)裝置運(yùn)行一備份程序，將該原始卷中與前次進(jìn)行該備份程序時(shí)的異動(dòng)部分進(jìn)行備份；于一第二存儲(chǔ)裝置中建立一虛擬磁盤(pán)文件組與一塊分配表；根據(jù)該原始卷欲備份的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的一備份文件，并將該備份文件傳送至該第二存儲(chǔ)裝置；將該備份文件寫(xiě)入該虛擬磁盤(pán)文件組中相應(yīng)的位置，并將該備份文件位于該第一存儲(chǔ)裝置中的相應(yīng)位置記錄該塊分配表中；以及重復(fù)接收該數(shù)據(jù)塊與寫(xiě)入的步驟，直至完成接收所有的該備份文件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于，在產(chǎn)生該備份文件中還包括以下步驟于該備份文件中分別建立一文件頭信息、該數(shù)據(jù)塊與一文件尾信息，該文件頭信息用以記錄該原始卷于該第一存儲(chǔ)裝置時(shí)的容量、該原始卷的版本、該原始卷的文件類型、該塊分配表的起始地址與該塊分配表的容量。全文摘要一種利用虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存取方法，動(dòng)態(tài)的改變儲(chǔ)存設(shè)備中的欲備份的儲(chǔ)存文件的整體容量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法包括依據(jù)預(yù)設(shè)的備份排程在第一存儲(chǔ)裝置運(yùn)行備份程序，將最近一次備份程序的完成時(shí)間以后在原始卷中的異動(dòng)部分進(jìn)行備份；于第二存儲(chǔ)裝置中建立虛擬磁盤(pán)文件組與塊分配表；根據(jù)原始卷欲備份的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的備份文件，將備份文件傳送至第二存儲(chǔ)裝置；將備份文件寫(xiě)入虛擬磁盤(pán)文件組中相應(yīng)的位置，將備份文件位于第一存儲(chǔ)裝置中的相應(yīng)位置記錄于塊分配表中；重復(fù)接收備份文件與寫(xiě)入的步驟，直至完成所有的備份文件的操作。文檔編號(hào)G06F11/14GK102375696SQ20101026138公開(kāi)日2012年3月14日申請(qǐng)日期2010年8月20日優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日發(fā)明者畢明浩,陳志豐申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司