数据备份方法及存储装置与流程

1.本公开涉及一种备份方法，特别涉及一种能实现快速备份及增量备份的数据备份方法及存储装置。


背景技术：

2.近年来，固态硬盘(solid-state drive,ssd)已成为存储装置的主流。由于存储于存储装置的数据多属重要，一般会对存储于存储装置的数据进行各种形式的备份，其中以通过备份与还原软件进行的软件层备份为最简单的实现方式。
3.一般而言，这种备份方式是基于作业系统，使用系统内建或第三方供应的备份与还原软件执行软件层的备份。这种备份方式包括整个磁盘数据备份或部分数据备份，但由于其架构在软件层，需要考量各作业系统及软件授权等，且其备份数据是曝露于可读写的数据隐藏区。
4.换句话说，传统的备份方式需要依赖特定的软件或作业系统，并因应整个作业系统与软件环境进行大量的数据写入，且无法将使用中的数据与备份数据有效地作区隔，不仅受到许多限制，同时又存在耗时及效率不佳等问题。
5.故此，如何发展一种可有效解决前述现有技术的问题与缺点的数据备份方法及存储装置，实为目前尚待解决的问题。


技术实现要素：

6.本公开的主要目的为提供一种数据备份方法及存储装置，从而解决并改善前述现有技术的问题与缺点。
7.本公开的另一目的为提供一种数据备份方法及存储装置，在写入数据至第一映射表的第一逻辑区块位址时，将数据通过第一映射表写入至存储区块的实体区块位址，并将数据同时通过第二映射表写入至存储区块的另一实体区块位址，可在执行备份指令后，随即将第二映射表及存储于另一实体区块位址的数据作为备份数据，以使备份动作瞬间完成，进而实现快速备份的功能。
8.本公开的另一目的为提供一种数据备份方法及存储装置，通过执行备份指令后，立即停止同时写入数据至实体区块位址及另一实体区块位址的动作，改为将写入至第一映射表的第一逻辑区块位址的新增数据仅写入至实体区块位址，可以达到将使用中数据与备份数据有效作出区隔的技术效果。
9.本公开的另一目的为提供一种数据备份方法及存储装置，通过将第一逻辑区块位址及第二逻辑区块位址切分成多个第一逻辑区块区域及多个第二逻辑区块区域，记录每一个新增数据的存储位址所属的第一逻辑区块区域，且将被记录的每一个第一逻辑区块区域中的全部数据写入至第二逻辑区块区域所对应的另一实体区块位址，提供分区增量备份的数据备份方式，仅对有被记录的第一逻辑区块区域中的数据进行备份，可大幅减少数据存取量并有效减少备份时间。
10.为达上述目的，本公开的一优选实施方式为提供一种数据备份方法，包括步骤：(a)提供一存储装置，其中该存储装置包括一存储模块，且该存储模块具有一第一映射表、一第二映射表及一存储区块；(b)写入一数据至该第一映射表的一第一逻辑区块位址，且将该数据通过该第一映射表写入至该存储区块的一实体区块位址，并将该数据同时通过该第二映射表的一第二逻辑区块位址写入至该存储区块的一另一实体区块位址；(c)执行一备份指令；以及(d)将该第二映射表及存储于该另一实体区块位址的该数据作为一备份数据。
11.为达上述目的，本公开的一优选实施方式为提供一种存储装置，包括：一控制器；以及一存储模块，与该控制器相连接，且该存储模块具有一第一映射表、一第二映射表及一存储区块；其中，在一备份指令被执行前，当一数据被写入至该第一映射表的一第一逻辑区块位址时，该数据同时通过该第一映射表及该第二映射表的一第二逻辑区块位址被写入至该存储区块的一实体区块位址及一另一实体区块位址；在该备份指令被执行后，该第二映射表及存储于该另一实体区块位址的该数据成为一备份数据，且当一新增数据被写入至该第一逻辑区块位址时，该新增数据通过该第一映射表被写入至该实体区块位址。
附图说明
12.图1是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图。
13.图2是显示本公开一实施例的存储装置的架构方框图。
14.图3是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行前的数据、逻辑区块位址、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
15.图4是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图。
16.图5是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
17.图6是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图。
18.图7是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
19.图8是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
20.图9是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
21.图10是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图。
22.图11是显示本公开一实施例的数据备份方法于增量备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。
23.图12是显示本公开一实施例的数据备份方法的部分流程图。
24.符号说明
25.1：存储装置
26.10：控制器
27.11：存储模块
28.111：第一映射表
29.112：第二映射表
30.113：存储区块
31.114：固件程序码执行区
32.s100、s200、s300、s400、s500、s600、s700、s800、s900、s1000：步骤
33.s710、s720、s730：步骤
34.g1、g2、g3、g4、g5：第一逻辑区块区域
35.g11、g12、g13：第一逻辑区块区域
36.g21、g22、g23、g24、g25、g26、g27：第一逻辑区块区域
具体实施方式
37.体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本公开。
38.请参阅图1、图2及图3，其中图1是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图，图2是显示本公开一实施例的存储装置的架构方框图，以及图3是显示本公开数据备份方法的数据、逻辑区块位址、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。如图1、图2及图3所示，根据本公开的一实施例，本公开的数据备份方法可适用于运行作业系统(operation system,os)的主机(host)，但不以此为限，且本公开的数据备份方法包括步骤如下。首先，如步骤s100所示，提供存储装置1。存储装置1包括存储模块11，且存储模块11具有第一映射表111、第二映射表112及存储区块113。其次，如步骤s200所示，写入数据至第一映射表111的第一逻辑区块位址(logical block address,lba)，且将数据通过第一映射表111写入至存储区块113的实体区块位址，并将数据同时通过第二映射表112的第二逻辑区块位址写入至存储区块113的另一实体区块位址。应特别注意的是，第一映射表111的第一逻辑区块位址及第二映射表112的第二逻辑区块位址于本公开的图3、图5、图7、图8、图9及图11中是以第一映射表111及第二映射表112的左半部示出，且第一逻辑区块位址相关联至第二逻辑区块位址，即第二逻辑区块位址中的任一特定逻辑区块位址可通过第一逻辑区块位址中的另一特定逻辑区块位址进行寻找及定位。此外，写入至第一逻辑区块位址的数据，同步且完整地被分别写入至实体区块位址及另一实体区块位址。换言之，在存储区块113的实体区块位址以及另一实体区块位址中，皆各自存在一整份完整的数据，而非分别存储数据的不同部分。此外，优选地，本公开所称的逻辑区块位址是指逻辑区域中的所有位址区间，而非单一定址，但不以此为限。接着，如步骤s300所示，执行备份指令。然后，如步骤s400所示，将第二映射表112及存储于另一实体区块位址的数据作为备份数据。具体来说，当使用者欲以本公开的数据备份方法进行备份时，在作业系统中执行备份指令后，备份动作会在瞬间完成，即将第二映射表112及存储于另一实体区块位址的数据作为备份数据，进而实现快速备份的功能。
39.在一些实施例中，存储装置1进一步包括控制器10，且存储模块11与控制器10相连接。进一步地，存储装置1的存储模块10可包括固件程序码执行区114，以供固件程序码执行并配合控制器10对第一映射表111、第二映射表112及存储区块113进行控制，但不以此为限。此外，存储装置1可为例如固态硬盘，存储模块11可为例如快闪存储器，第一映射表111
及第二映射表112是各自可为例如快闪存储器转换层(flash translation layer,ftl)映射表，但皆不以此为限，且第一映射表111与第二映射表112彼此相关联。第一映射表111及第二映射表112可用于记录第一逻辑区块位址及第二逻辑区块位址与存储装置1的存储模块11的存储区块113的实体区块位址及另一实体区块位址的映射关系。举例来说，在图3中，第一逻辑区块位址中的位址0000至4999映射至存储区块113中的位址5001至10000，而第二逻辑区块位址中的位址5000至9999映射至存储区块113中的位址0001至5000。由于第一映射表111将第一逻辑区块位址中的位址0000至4999对应至存储区块113中的位址5001至10000，且第二映射表112将第二逻辑区块位址中的位址5000至9999对应至存储区块113中的位址0001至5000，因此存储区块113中的位址5001至10000为实体区块位址，且存储区块113中的位址0001至5000为另一实体区块位址。可替换地，实体区块位址及另一实体区块位址并非必须为单一的连续位址区间，亦可依照制造商或客户端需求设计为多个彼此分离的位址区间。例如存储区块113中的位址0001至0200为实体区块位址，且存储区块113中的位址0201至0250、位址0381至0500及位址0801至0830为另一实体区块位址，但不以此为限。
40.请参阅图4及图5并配合图2，其中图4是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图，以及图5是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。如图2、图4及图5所示，在本公开数据备份方法的步骤s400之后，可进一步包括步骤s500，写入新增数据至第一逻辑区块位址，并将新增数据通过第一映射表111写入至实体区块位址。换句话说，在将第二映射表112及存储于另一实体区块位址的数据作为备份数据后，本公开的数据备份方法立即停止同时写入数据至实体区块位址及另一实体区块位址的动作，后续写入的新增数据仅会通过第一映射表111被写入至实体区块位址。借此，本公开的数据备份方法可以达到将使用中数据与备份数据有效作出区隔的技术效果。
41.简单来说，在备份指令被执行前，当数据被写入至第一逻辑区块位址时，数据同时通过第一映射表111及第二映射表112被同步写入至实体区块位址及另一实体区块位址。在备份指令被执行后，第二映射表112及存储于另一实体区块位址的数据成为备份数据，且当新增数据被写入至第一逻辑区块位址时，新增数据通过第一映射表111被写入至实体区块位址。
42.请参阅图6、图7、图8及图9并配合图2，其中图6是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图，图7是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图，图8是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图，以及图9是显示本公开一实施例的数据备份方法于备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。如图2及图6至图9所示，在本公开数据备份方法的步骤s400之后，可进一步包括步骤s600，将第一逻辑区块位址及第二逻辑区块位址切分成多个第一逻辑区块区域及多个第二逻辑区块区域，其中多个第一逻辑区块区域的大小对应相等于多个第二逻辑区块区域的大小。在一些实施例中，每一个第一逻辑区块区域的大小可为相同或相异，例如在图7中，第一逻辑区块区域g1、第一逻辑区块区域g2、第一逻辑区块区域g3、第一逻辑区块区域g4及第一逻辑区块区域g5的
大小彼此相同；在图8中，第一逻辑区块区域g11、第一逻辑区块区域g12及第一逻辑区块区域g13的大小彼此相异。在一些实施例中，部分的多个第一逻辑区块区域的大小彼此相同，且其余的多个第一逻辑区块区域的大小彼此相同且与前述部分的多个第一逻辑区块区域的大小相异，例如在图9中，第一逻辑区块区域g21、第一逻辑区块区域g22及第一逻辑区块区域23的大小相同，且第一逻辑区块区域g24、第一逻辑区块区域g25、第一逻辑区块区域g26及第一逻辑区块区域27的大小彼此相同但与前述的第一逻辑区块区域g21、第一逻辑区块区域g22及第一逻辑区块区域23的大小相异。另一方面，在第二映射表112中，第二逻辑区块位址是被切分成多个第二逻辑区块区域，且多个第一逻辑区块区域的大小是对应相等于多个第二逻辑区块区域的大小。举例而言，若第一逻辑区块位址被切分为大小相等的第一逻辑区块区域g1、第一逻辑区块区域g2、第一逻辑区块区域g3、第一逻辑区块区域g4及第一逻辑区块区域g5(如图7所示)，第二逻辑区块位址亦会对应地被切分为大小相等的五个第二逻辑区块区域。
43.接着，在步骤s600之后，本公开的数据备份方法可进一步包括步骤s700，写入至少一新增数据至第一逻辑区块位址，并记录每一个新增数据的存储位址所属的第一逻辑区块区域，且将每一个新增数据通过第一映射表111写入至存储区块113的实体区块位址。在一些实施例中，将第一逻辑区块位址切分成多个第一逻辑区块区域，以及记录新增数据的存储位址所属的第一逻辑区块区域，可由存储装置1的固件实现，但不以此为限，且固件优选地于存储模块11的固件程序码执行区114中运行，然亦不以此为限。
44.请参阅图10及图11并配合图2及图9，其中图10是显示本公开一实施例的数据备份方法的流程图，以及图11是显示本公开一实施例的数据备份方法于增量备份指令执行后的数据、新增数据、逻辑区块位址及其逻辑区块区域、第一映射表、第二映射表及存储区块的关系示意图。如图2、图9、图10及图11所示，本公开的数据备份方法，在步骤s700之后，可进一步包括步骤s800、步骤s900及步骤s1000。其中，步骤s800执行增量备份指令，步骤s900寻找被记录的每一个第一逻辑区块区域所对应的第二逻辑区块区域，且步骤s1000将被记录的每一个第一逻辑区块区域中的全部数据写入到第二逻辑区块区域所对应的另一实体区块位址。举例来说，图9中的新增数据的存储位址位于第一逻辑区块区域g23中，因此第一逻辑区块区域g23被记录，在步骤s800执行增量备份指令后，在步骤s900中，本公开的数据备份方法寻找被记录的第一逻辑区块区域g23所对应的第二逻辑区块区域，并在步骤s1000中，将第一逻辑区块区域g23中的全部数据写入到第一逻辑区块区域g23所对应的第二逻辑区块区域对应的另一实体区块位址。另一方面，若以图7及图8为例，新增数据的存储位址位于第一逻辑区块区域g3及第一逻辑区块区域g12中，在本公开数据备份方法的步骤s900及步骤s1000中，将被记录的第一逻辑区块区域g3及第一逻辑区块区域g12中的全部数据通过第二映射表112写入至另一实体区块位址。由此可见，本公开的数据备份方法提供分区增量备份的数据备份方式，仅对有被记录的第一逻辑区块区域中的数据进行备份，可大幅减少数据存取量并有效减少备份时间。
45.请参阅图12并配合图2及图10，其中图12是显示本公开一实施例的数据备份方法的部分流程图。如图2、图10及图12所示，本公开的数据备份方法，于步骤s600之后可包括步骤s710、步骤s720、步骤s730、步骤s800、步骤s900及步骤s1000。在步骤s600之后，如步骤s710所示，对多个第一逻辑区块区域进行编号，以使每一个第一逻辑区块区域对应至一区
域编号。接着，如步骤s720所示，写入至少一新增数据至第一逻辑区块位址，并记录每一个新增数据的存储位址所属的第一逻辑区块区域对应的区域编号。然后，如步骤s730所示，通过第一映射表111将每一个新增数据写入至存储区块113的实体区块位址。在步骤s710至步骤s730完成后，本公开的数据备份方法执行步骤s800、步骤s900及步骤s1000。步骤s800执行增量备份指令，于步骤s900中，寻找被记录的每一个第一逻辑区块区域所对应的第二逻辑区块区域，且于步骤s1000中，将被记录的每一个第一逻辑区块区域中的全部数据写入到所述第二逻辑区块区域所对应的存储区块113的另一实体区块位址。若以图11为例，在步骤s710中，会对第一逻辑区块区域g21至第一逻辑区块区域g27进行编号，例如将第一逻辑区块区域g21至第一逻辑区块区域g27对应至区域编号1至7。接着，在步骤s720中，当写入新增数据至第一逻辑区块区域g23时，记录第一逻辑区块区域g23对应的区域编号3。然后，在步骤s730中，将新增数据通过第一映射表111写入至实体区块位址。进一步地，在步骤s800的增量备份指令被执行后，在步骤s900中，寻找被记录的每一个第一逻辑区块区域所对应的所述第二逻辑区块区域，以及在步骤s1000中，将被记录的每一个第一逻辑区块区域中的全部数据写入到所述第二逻辑区块区域所对应的另一实体区块位址。由于只有对应的区域编号被记录，可有效降低数据的存取量。
46.综上所述，本公开提供一种数据备份方法及存储装置，在写入数据至第一映射表的第一逻辑区块位址时，将数据通过第一映射表写入至存储区块的实体区块位址，并将数据同时通过第二映射表写入至存储区块的另一实体区块位址，可在执行备份指令后，随即将第二映射表及存储于另一实体区块位址的数据作为备份数据，以使备份动作瞬间完成，进而实现快速备份的功能。同时，在执行备份指令后，立即停止同时写入数据至实体区块位址及另一实体区块位址的动作，改为将写入至第一映射表的第一逻辑区块位址的新增数据仅写入至实体区块位址，可以达到将使用中数据与备份数据有效作出区隔的技术效果。此外，通过将第一逻辑区块位址及第二逻辑区块位址切分成多个第一逻辑区块区域及多个第二逻辑区块区域，记录每一个新增数据的存储位址所属的第一逻辑区块区域，且将被记录的每一个第一逻辑区块区域中的全部数据写入至第二逻辑区块区域所对应的另一实体区块位址，提供分区增量备份的数据备份方式，仅对有被记录的第一逻辑区块区域中的数据进行备份，可大幅减少数据存取量并有效减少备份时间。
47.纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而进行诸般修饰，然皆不脱离如附权利要求的保护范围。