[发明专利]一种连续数据保护系统的快速恢复方法

说明书

技术领域

本发明属于数据保护容灾备份技术领域，涉及一种块级连续数据保护系统 的快速恢复方法。

背景技术

在处理信息数据时，为保护重要的数据信息，通常采用数据备份技术，以 便在数据不可用时能从备份介质中恢复数据。但是在恢复数据时，两次备份之 间的数据将会丢失。对于一些关键的信息系统，所能容忍的数据丢失量，即恢 复点目标(RPO，Recovery Point Object)要尽可能的低，这就需要应用连续数据 保护(CDP，Continuous Data Protection)技术。

CDP技术是将更改过的所有数据按时间顺序保存下来，在系统每次写操作 时，都会生成带有时间戳的数据块版本，从而在恢复数据时能够获取任意一个 时间点的数据状态。其中，块级CDP是将一个磁盘，即逻辑单元(LUN，Logical Unit)划分为固定大小的数据块，并以数据块为单位记录数据变化，其特点是与 应用的耦合比较低，性能和效率优于文件级CDP。

当需要恢复数据到某个指定的时间点时，带有块级CDP的系统可以从开始 时间点遍历所有已经记录的修改过的数据块，一直到指定的时间点，从而恢复 该时间点的数据状态，即，获得该时间点的磁盘的每一个逻辑块地址(LBA， Logical Block Address)与CDP所记录的数据块之间的映射关系。

为了缩短遍历时间，通常需要在CDP中定期产生数据快照，将某个时刻的 映射关系存储起来。当要恢复快照时刻的数据时，就可以直接获得映射关系， 也就无需再遍历CDP日志。当要恢复数据到其它时间点时，可从该时间点之前 的那一次快照开始，遍历CDP日志直到该时间点，即可获得映射关系，也就无 须从开始时间点遍历。

要恢复到任意时间点的数据，则需要从该时间点的上一次快照开始，遍历 CDP日志，以获得该时间点的映射关系。该时间点与上次快照之间的时间间隔 越长，日志区中的数据变化量相应增加，恢复所需的时间也就越长。

在恢复数据时，CDP为磁盘的所有数据块重建映射表之后，将产生一个磁 盘映像供用户使用。但是，即使用户只需从CDP提供的磁盘映像中恢复少量文 件或查看个别文件的内容，即，即使只需读取磁盘映像中的一小部分数据块， 也必须等待CDP系统遍历日志区以获得所有数据块的映射表之后，才能使用磁 盘映像。这就使得数据恢复过程较为耗时，无法做到快速恢复。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种在块级CDP系统中对 任意时间点数据的快速恢复方法。在生成某一时间点的磁盘映像时，CDP系统 不需要获取磁盘全部数据块的映射关系，而是当计算机读取磁盘映像的某一个 数据块时，CDP系统从日志中获取该数据块的映射关系，再从CDP数据区中获取 数据块内容。该方法实现了磁盘数据块的按需恢复，能够在较短的时间内为用 户提供任意时间点的磁盘映像。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种连续数据保护系统的快速恢复方法。

CDP系统维护一张映射表，该表记录了磁盘中所有数据块的最后一次修改 操作。对于每一个写入的数据块，CDP系统均生成一个链表节点，也就是生成 一个记录该写操作的CDP元数据。CDP系统在该链表节点中记录下数据块的块 号，并设置本节点的一个后向链接字段，以及映射表中相应块号的最后一次修 改位置。数据块和链表节点分别写入CDP日志。

当需要恢复系统到某个指定时间点时，首先建立一个临时映射表，并将其 中的内容全部设为-1。之后，将磁盘映像作为一个逻辑单元(LUN)提供给计算 机使用。

当计算机对磁盘映像发起读请求时，CDP系统根据读请求中的数据块号， 获得临时映射表的对应表项。当表项内容为-1时，从系统当前映射表开始，通过 后向链接向前查找，一直查找到指定时间点之前的最新节点，此时，获取到该 时间点此数据块在CDP日志数据区中的位置(即块号)，并将它保存到临时映射 表的对应表项中。

然后，根据临时映射表的表项内容，从CDP日志数据区中读出数据块内容， 并返回给计算机。

本发明的有益效果是：