[发明专利]远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，具体地说是一种远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计。

背景技术

在现阶段的容灾备份领域，远程容灾技术是数据保护的一个重要方法，远程容灾可以通过增量的方式实现数据保护，它的实现主要是通过捕获或跟踪数据的变化，同时将这些变化的数据放在独立于生产数据之外的地方，这样可以确保用户的数据恢复到过去的任意时间点。本发明针对远程容灾保护中块级数据的捕获问题存在的问题进行分析研究，如何提高数据捕获的效率成为本发明的切入点和实现点。

在现阶段，针对远程容灾块级数据保护的数据捕获方法的实现过程中主要存在如下缺点：

1、传统远程容灾实现数据的远程容灾 方案需要通过iSCSI协议来实现，这种方式的缺点是需要在客户节点实现对远程容灾备份空间的管理，有一定复杂性；同时，他们采用的远程数据传输和数据捕获是同步执行的，这就牵扯到数据的传输效率和性能问题，这种方式中的块级数据远程传输过程会影响存储系统的性能；

 2、传统的远程容灾数据捕获和传输都在内核空间内完成，由于用户的网络和存储设备的情况都千变万化的，这就会导致数据远程传输会极大地影响内核的性能，同时内核空间中有限的地址空间是会限制缓存的大小，所以在高负荷I/O时会出现缓存不够，导致系统内核崩溃的情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供  一种远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该方法中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，这就降低了通用块设备层的处理，降低了其繁忙性。这种方法也就是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；

缓存系统中，主要是用到了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，静态缓存是在任务创建时分配的存储空间，这个静态缓存我们采用SSD硬盘作为缓存介质，这个缓存是保证任务正常运行的，是一个基本必选缓存，大小有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，我们用它来暂存捕获模块捕获的数据，等待转发到用户缓存中，才会释放这部分缓存空间。接受新的捕获的数据。 

本发明的优点是：

本发明的远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计和现有技术相比，通过将数据捕获和数据传输相互分离以及采用内核态缓存和用户态缓存的2级缓存方法，可以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，而且本发明还具有设计合理、使用方便等特点，因而，具有很好的使用价值。

附图说明

图1为软件架构实现结构图。

图2为数据捕获、存储、传输的流程图。

图3为缓存机制的实现流程图。

实施方式

下面结合附图对本发明的远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计作以下详细说明。

如图1-3所示，本发明的远程容灾技术中一种数据捕获方法的设计，该方法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，这就降低了通用块设备层的处理，降低了其繁忙性。这种方法也就是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；