[发明专利]一种CDP中的块级数据捕获方法

权利要求书

1.一种CDP中的块级数据捕获方法, 其特征在于在内核缓存空间和用户缓存空间分别采用内核空间缓存模块和用户空间缓存模块，在用户空间缓存模块中又设置了静态缓存和动态缓存两种级别的缓存机制，以及使用不同的缓存模块进行数据处理的两级缓存的结构，在用户空间缓存模块采用动态缓存，在保证数据可靠性的前提下减少内存资源的使用，提高了数据捕获的性能和效率，提高了缓存的利用率，通过将数据捕获和数据传输相互分离以及采用内核空间缓存模块和用户空间缓存模块的两级缓存方法，提高用户的读写性能，降低存储设备的开销，保证容灾方案的高效能和稳定性，数据捕获步骤如下：

（1）用户触发写操作，由通用块层传送给本专利中虚拟出来的Ｉ/Ｏ捕获标记模块，这个Ｉ/Ｏ捕获标记模块通过修改这个数据块的成员属性，将这个模块的处理请求重定向给能处理该请求的设备；

（2）重定向写操作，在Ｉ/Ｏ捕获标记模块定义了一个回调函数，它对上层传下来的写操作修改处理的设备的属性后，将请求重定向到真实的物理设备，重新提交给通用块设备层来处理；

（3）重定向写操作，写操作被通用块设备层重定向给修改处理设备属性值的的物理设备所对应的驱动程序进行处理；

（4）重定向后的磁盘驱动程序完成写磁盘操作；

（5）重定向后的磁盘驱动程序向上层返回Ｉ/Ｏ成功与否   的标志信息；

（6）如果步骤（５）报告成功，则将写操作的数据块进行捕获，并加上元数据进行数据块的组合；

（7）将组合后的数据块传输到远程服务器进行保存，用于以后数据的恢复，失败则跳过。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在缓存系统中，静态缓存是在任务创建时分配的存储空间，静态缓存采用SSD硬盘作为缓存介质，缓存是保证任务正常运行的必选缓存，大小由用户根据自己的业务情况进行选定和设置大小，动态缓存是在大量数据突发写或者网络速度降低导致静态缓存不够用时由系统动态分配的，而当系统空闲时，系统的管理模块会自动回收未使用的动态缓存，在满足系统需要的前提下节省内存资源，内核空间缓存模块类似于寄存器，用以暂存捕获模块捕获的数据，等待转发到用户缓存中，转发后才会释放这部分缓存空间，再接受新的捕获的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过系统内核管理模块在通用块设备层之下进行数据的捕获，对每一个系统的写操作请求进行处理，这个模块是一个虚拟设备，能够将I/O请求做捕获处理，处理包括对捕获的数据打下时间戳标记，记录下那些操作的地址和写操作的大小等元数据信息，然后将这些信息进行保存更新，然后再重定向到实际存储设备完成实际的I/O操作，这个模块相当于对所有的数据块进行一个处理设备的指定，以此降低了通用块设备层的处理繁忙性，即在通用块设备层和物理设备的驱动程序中添加了一个虚拟设备的中间件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：内核缓存空间与用户缓存空间之间数据交互分成两部分，一部分是控制信息，对于这部分的信息使用netlink进行双向传输，达到两个空间内管理模块的快速交互；另一部分是数据信息，这部分信息是内核空缓存间到用户缓存空间的数据拷贝．对于这部分信息采用mmap内存映射机制结合memcpy数据拷贝方式来实现内核缓存空间和用户缓存空间缓存之间的数据拷贝以提高用户数据传输速度和提高交互的可靠性。