[发明专利]一种面向去重备份系统数据恢复的离线最优缓存替换装置及方法

摘要

本发明公开了一种面向去重备份系统数据恢复的离线最优缓存替换装置及方法。由于逻辑连续的数据被物理分散在不同的磁盘位置，传统去重方法产生的碎片严重影响系统恢复的性能，目前一些优化方法尝试在恢复时利用优化缓存替换策略来改进恢复性能，然而这些方法在数据局部性不强时缓存的命中率低或在线上计算最优的替换次序时耗费的额外计算开销大，导致不能有效地抵抗碎片对恢复性能的影响，针对以上问题，本发明一方面从离线的角度去计算最优的缓存替换策略；另一方面在不牺牲系统去重率下且不需要额外的计算开销下获取最优的替换次序来有效提高恢复性能和吞吐量，离线最优缓存替换策略能够有效优化所需文件的恢复时间，符合现代化数据存储要求。

主权项

1.一种面向去重备份系统数据恢复的离线最优缓存替换装置，其特征在于，所述的装置包括顺序连接的访问序列文件、离线最优缓存替换模块、数据恢复模块以及恢复数据存储模块，所述的装置还包括元数据存储模块，与所述的数据恢复模块连接；其中，所述的访问序列文件，依次记录了备份时每个数据块所属的容器ID号，备份系统在数据备份的同时生成访问序列文件；所述的离线最优缓存替换模块，在内存中分别维持了访问记录表、排序记录表和离线最优模拟缓存，该模块通过分析访问序列文件，来模拟数据的恢复过程，从而得到最优的缓存替换容器序列号，为后期的数据恢复模块提供缓存替换信息，其中，访问记录表是一个哈希表，其记录了未来一段时间内各个容器将要被访问的次序，排序记录表则记录了当前缓存中所涉及到的容器ID号，其是根据当前访问记录表中的信息对缓存中维持的容器ID进行访问时间的排序；所述的替换的容器，作为数据恢复时缓存需要踢出的容器；所述的元数据存储模块，用于备份系统在数据去重后存储每次备份生成的元数据文件，通过访问元数据文件，备份系统完成相应的数据恢复；所述的数据恢复模块，包括替换记录表和恢复缓存，根据预先指定的恢复命令，备份系统恢复相应的一次备份数据，并将该次备份恢复到指定的目录当中，最终的数据都按照原本的格式落盘；所述的恢复数据存储模块，用于存储恢复后的数据。