[发明专利]支持零备份窗口的磁盘级数据备份系统和方法

权利要求书

1、一种支持零备份窗口的磁盘级数据备份系统，包括：备份控制装置、写前读装置、备份读装置、磁盘过滤驱动装置和备份快照表；

其中，所述备份快照表用于记录磁盘扇区数据是否需要备份；

所述备份控制装置用于控制所述备份读装置和所述写前读装置的启动和终止；

所述备份读装置用于根据所述备份快照表读取需要备份的磁盘扇区数据进行备份；

所述磁盘过滤驱动装置用于监控并截获磁盘写操作，向所述写前读装置发送截获到的写IRP操作信号；

所述写前读装置用于在备份过程中接收所述磁盘过滤驱动装置发送的截获到写操作的信号并向所述磁盘过滤驱动装置发送写操作放行信号；所述写前读装置根据写操作信号和备份快照表读取目标扇区数据进行备份，实现对写操作目标磁盘扇区的优先读取。

2、权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括监控快照表，所述监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区数据，标记写操作的目标扇区，用做增量备份的依据；当所述磁盘过滤驱动装置截获到磁盘写操作后，在所述监控快照表中记录写IRP操作的目标磁盘扇区信息。

3、权利要求1所述的系统，其中，所述写前读装置接收到所述磁盘过滤驱动装置的写截获信号后，根据备份快照表，完成读取目标扇区数据后，向所述磁盘过滤驱动装置发送写操作放行信号。

4、权利要求1所述的系统，其中，所述磁盘过滤驱动装置可以截获并辨别对磁盘的读写操作；其中，所述磁盘过滤驱动装置可以获取上层应用层对所述磁盘的读写操作。

5、权利要求1所述的系统，其中，所述系统可以进行全量备份和增量备份；在全量备份时，所述备份读装置根据备份磁盘的使用状况只备份使用扇区的数据；在增量备份时，所述备份读装置从所述磁盘过滤驱动装置获取进行数据备份使用的备份快照表，只备份自上次增量备份后更改过的磁盘扇区数据。

6、权利要求2所述的系统，其中，优选的，所述监控快照表存放在内核态。

7、权利要求1所述的系统，其中，优选的，所述备份快照表存放在用户态。

8、权利要求1所述的系统，其中，所述备份快照表表示备份分区中每一个磁盘扇区簇是否需要备份。

9、权利要求2所述的系统，其中，所述监控快照表表示备份分区中每一个磁盘扇区簇的数据在增量监控期间是否被更改过。

10、权利要求1所述的系统，其中，所述磁盘过滤驱动装置可以处于四种状态：空闲状态，阻塞状态，写前读监控状态和完全监控状态；所述磁盘过滤驱动装置处于空闲状态时，只对磁盘读写操作进行简单的转发；所述磁盘过滤驱动装置处于阻塞状态时，只转发磁盘的读操作，阻塞磁盘写操作；当开始进行全量/增量备份时，所述磁盘过滤驱动装置进入写前读监控状态，向所述写前读装置发送截获到的写IRP操作信号；当全量/增量备份操作完成后，所述磁盘过滤驱动装置进入完全监控状态，直接放行截获到的磁盘写操作。

11、一种支持零备份窗口的磁盘级数据备份方法，包括：

步骤10)、获取用于记录磁盘扇区数据是否需要备份的备份快照表；

步骤20)、根据所述获取的备份快照表从磁盘上依次读取需要备份的磁盘扇区数据进行备份，同时开始监控磁盘操作；

步骤30)、监控写磁盘操作，截获写磁盘操作；

步骤40)、如果在备份期间截获到写操作信号，从所述被写磁盘读取数据完成后，发送放行写操作的信号，完成写前读操作。

12、权利要求11所述的方法，其中，步骤30)进一步包括：

步骤31)、截获到写磁盘操作后，将写操作的目标扇区标记在监控快照表中，其中，所述监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区数据并标记写操作的目标扇区。

13、权利要求12所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

步骤50)、读取所述监控快照表，进行增量备份，同时保持监控磁盘操作。

14、权利要求13所述的方法，其中，当增量备份时，根据监控快照表生成备份快照表。