[发明专利]一种基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法

权利要求书

1.一种计算机应用技术领域的基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法，其特征在于：基于操作系统虚拟化原理，在一台物理主机的宿主操作系统之上，添加虚拟隔离层驱动程序和虚拟磁盘驱动程序；以虚拟隔离层驱动程序和虚拟磁盘驱动程序为基础，结合虚拟桌面程序，在宿主操作系统中构建一到多个虚拟隔离环境；虚拟隔离层将虚拟隔离环境中产生的数据与宿主操作系统产生的数据完全隔离，并分别存储到不同的物理存储位置；通过将与用户的工作业务相关的应用程序存储到虚拟隔离环境中运行，并将其物理存储位置通过CIFS或iSCSI协议重定向到网络中的存储服务器上，达到仅存储与用户的工作相关的数据的目的，避免存储无效数据；在需要备份时，管理员只需对存储服务器上的数据进行一次备份，即可实现对所有客户主机的数据的备份。

2.根据权利要求1所述的基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法，其特征是，所述的虚拟磁盘驱动程序，是客户端软件的组成部分，在系统启动过程中进行加载；当用户进入虚拟隔离环境时，虚拟磁盘驱动程序读取软件的配置信息，获取存储服务器的IP地址、端口、采用的协议以及存储服务器的用户名和口令信息；成功获取后，虚拟磁盘驱动程序通过服务端软件中网络协议模块的iSCSI或CIFS协议对存储服务器上的指定文件进行网络存取，并将该文件映射为客户主机上的一个本地磁盘设备；在加载成功后，虚拟磁盘驱动程序根据虚拟隔离层驱动发出的读写请求，将用户数据保存到该文件中。

3.根据权利要求1所述的基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法，其特征是，所述的虚拟隔离层驱动程序，在计算机启动后，加载到宿主操作系统的内核中运行，对操作系统内核中的系统服务描述表进行控制，对其中用于文件访问和注册表访问的关键例程进行钩子处理，从而截获所有的文件、注册表访问操作；在此基础上，虚拟隔离层根据发起数据访问请求的进程的身份，实施存储重定向措施。

4.根据权利要求1所述的基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法，其特征是，所述的虚拟桌面，由一个单独的进程实现，提供与宿主操作系统中的原生桌面完全相同的使用模式；虚拟隔离层驱动程序通过虚拟桌面程序的进程标识符标识虚拟桌面，并将用户在虚拟桌面下启动的所有子、孙进程的进程标识符标识为虚拟桌面环境中的程序，对其实施相应的存储重定向措施。

5.根据权利要求1或者4所述的基于操作系统虚拟化原理的数据集中存储及备份方法，其特征是，所述的数据存储重定向措施，具体如下：

（1）由虚拟隔离层驱动程序记录虚拟桌面程序的进程标识符，以及由用户在虚拟桌面中启动的所有子、孙进程的进程标识符；

（2）虚拟隔离层拦截系统中所有进程的数据访问请求——包括文件访问和注册表访问，并根据发起请求的进程的进程标识符执行不同的隔离策略，如果是虚拟隔离环境中的进程则跳转至（3），否则跳转至（4）；

（3）当进程执行写入操作时，虚拟隔离层将写入操作的物理写入位置重定向到存储服务器上的虚拟磁盘文件中，同时保持逻辑存储位置不变，因此进程无须关心底层存储细节；当进程执行读取操作时，虚拟隔离层判断要读取的文件是否存储在虚拟磁盘中，如是则读取虚拟磁盘中的文件，否则通过数据单向传输的方式直接映射数据到虚拟环境中的方式，供进程读取；

（4）虚拟隔离层判断进程是否尝试访问虚拟磁盘内部的文件，如是则拒绝该请求，并告知进程，试图访问的文件不存在。