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1. (WO2002029573) INSTANT SNAPSHOT
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2002/029573    International Application No.:    PCT/US2001/025763
Publication Date: 11.04.2002 International Filing Date: 17.08.2001
Chapter 2 Demand Filed:    18.03.2002    
IPC:
G06F 11/14 (2006.01)
Applicants: NETWORK APPLIANCE, INC. [US/US]; 495 East Java Drive, Sunnyvale, CA 94089 (US)
Inventors: LEWIS, Blake; (US).
EDWARDS, John, K.; (US).
VISWANATHAN, Srinivasan; (US)
Agent: SWERNOFSKY, Steven, A.; Swernofsky Law Group, P.O. Box 390013, Moutain View, CA 94039-0013 (US)
Priority Data:
09/642,061 18.08.2000 US
Title (EN) INSTANT SNAPSHOT
(FR) INSTANTANE
Abstract: front page image
(EN)The invention provides an improved method and apparatus for creating a snapshot of a file system. In a first aspect of the invention, a 'copy-on-write' mechanism is used. An effective snapshot mechanism must be efficient both in its use of storage space and in the time needed to create it because file systems are often large. The snapshot uses the same blocks as the active file system until the active file system is modified. Whenever a modification occurs, the modified data is copied to a new block and the old data is saved (henceforth called 'copy-on-write'. In this way, the snapshot only uses space where it differs from the active file system, and the amount of work required to create the snapshot is small. In a second aspect of the invention, a record of which blocks are being used by the snapshot is included in the snapshot itself, allowing effectively instantaneous snapshot creation and deletion.
(FR)L'invention porte sur un procédé et un appareil améliorés permettant de créer un instantané d'un système de fichier. Dans une première variante de l'invention, une logique de « copie à l'écriture » est utilisée. Une logique d'instantané peut être efficace lorsqu'elle est utilisée dans l'espace mémoire et dans l'espace temps nécessaire pour la crée, car les systèmes de fichier sont souvent grands. L'instantané utilise les mêmes blocs que le système de fichier actif jusqu'à modification de ce dernier. Chaque fois qu'il y a une modification, les données modifiées sont copiées sur un nouveau bloc et les anciennes données sont sauvegardées (désormais appelée « copie à l'écriture »). De cette façon, l'instantané n'utilise que l'espace où il diffère du système de fichier actif, et la quantité de travail requise pour créer l'instantané est faible. Dans une deuxième variante de l'invention dont les blocs d'enregistrement sont utilisés par l'instantané est inclus l'instantané lui-même, ce qui permet de créer et d'annuler l'instantané de manière efficace. Dans une troisième variante, l'état du système de fichier actif est défini par un ensemble de métafichiers ; notamment, un topogramme binaire (désormais appelé « topogramme actif ») définit quels sont les blocs libres et quels sont ceux en utilisation. Le fichier inode définit quels sont les blocs utilisés par chaque fichier, y compris les métafichiers. Le fichier inode lui-même est défini par un « root inode » spécifique, également connu sous le nom de « bloc fsinfo ». Le système commence à créer un nouvel instantané en faisant une copie de « root inode ». Cette copie de « root inode » devient la base de l'instantané. Root inode capture tous les états requis pour créer l'instantané tels que l'emplacement de tous les fichiers et répertoires du système de fichier. Lors de mises à jour ultérieures du système de fichier actif, le système consulte les topogrammes binaires inclus dans l'instantané (« le topogramme instantané ») afin de déterminer si un bloc libre peut être réutilisé ou s'il appartient à l'instantané. Cette logique permet au système de fichier actif de conserver une trace de ces blocs que chaque instantané utilise sans enregistrer d'informations supplémentaires sur la tenue de la comptabilité du système de fichier. Dans une quatrième variante, l'instantané peut être également effacé par simple suppression de son « root inode ». En outre, la tenue de la comptabilité n'est pas nécessaire puisque l'instantané comprend sa propre définition. Dans une cinquième variante, les charges de performance associées à la recherche de trois blocs sont réduites par l'inclusion d'un fichier récapitulatif qui identifie des blocs utilisés par au moins un instantané ; c'est le OU logique de tous les fichiers de topogramme instantané. Le code d'affectation d'écriture décide si un bloc est libre en examinant le topogramme actif et le fichier récapitulatif. Le topogramme actif indique si le bloc est en cours d'utilisation dans le système de fichier actif. Le fichier récapitulatif indique si le bloc est utilisé par un instantané quelconque. Dans une sixième variante, le fichier récapitulatif indique si le bloc est mis à jour dans l'arrière-plan après création ou suppression d'un instantané. Ceci se produit simultanément avec d'autres opérations du système de fichier. Deux bits sont mis en mémoire dans le système de fichier 'bloc fsinfo ' pour chaque instantané. Ces deux bits indiquent si le fichier récapitulatif a besoin d'être mis à jour à l'aide des informations du topogramme instantané suite à sa création ou suppression. Lorsqu'un bloc est libéré dans le système de fichier actif, le bloc correspondant du fichier récapitulatif est mis à jour avec le topogramme instantané à partir de l'instantané le plus récent, si cela n'a pas déjà été fait. Un topogramme binaire interne enregistre les mises à jour terminées pour éviter une répétition inutile. Ceci garantit l'identification conforme de la combinaison du topogramme binaire actif et du fichier récapitulatif de tous les blocs en cours d'utilisation. De plus, le fichier récapitulatif est mis à jour afin de bénéficier de l'effet de toutes suppressions récentes d'instantanés lors de la libération d'un bloc dans le système de fichier actif. Ceci permet de réutiliser des blocs qui sont maintenant totalement libres. Le bit correspondant du bloc fsinfo est réglé après la mise à jour du fichier récapitulatif suivant une création ou suppression d'instantané. Dans une septième variante, l'algorithme de suppression de l'instantané comprend l'examen des topogrammes instantanés de l'instantané supprimé et des topogrammes instantanés de l'instantané suivant le plus ancien et le plus récent. Un bloc ayant été utilisé par l'instantané supprimé, mais n'ayant pas été utilisé par ses voisins, peut être indiqué libre dans le fichier récapitulatif lorsqu'aucun instantané restant ne l'utilise. Toutefois, les blocs libérés ne peuvent être réutilisés immédiatement lorsque le topogramme instantané de l'instantané supprimé doit être conservé jusqu'à ce que la mise à jour du fichier récapitulatif soit terminée. Lors d'une suppression instantanée, trois blocs sont trouvés au moyen du OU logique du topogramme binaire actif, du fichier récapitulatif et des topogrammes instantanés de tous les instantanés pour lesquels la mise à jour après suppression est en cours. En d'autres termes, le topogramme instantané de l'instantané supprimé empêche la réutilisation de l'instantané jusqu'à ce qu'il n'y en ait plus besoin pour la mise à jour. Selon une réalisation préférée, l'invention peut fonctionner sur le système de fichier WAFL. Toutefois, il est toujours possible d'appliquer l'invention à tout système informatique de mémorisation de données tel qu'un système de bases de données ou un système de mémoire tel qu'une antémémoire ou une mémoire RAM si les données sont conservées sur une durée limitée.
Designated States: European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)