专利名称：支持零备份窗口的磁盘级数据备份系统和方法
技术领域：
本发明涉及信息安全技术领域，更具体地，本发明涉及一种支持零备 份窗口的磁盘级数据*系统和方法。
背景技术：
随着计算机技术的发展和信息化程度的提高，人们对信息的依赖程度也随之增强，信息在IT环境中的高度集中存储，在很大程度上提高了信息 和数据管理的自动化，提高了运营效率，降低了运营成本。但同时，风险 性也在不断增加，灾难发生所造成的数据丢失，可能会导致巨大的损失。为了避免灾难带来的不利影响，需要对数据进行定时或者实时的4^。 随着需要保护数据的不断增多，进行一次数据*所需要的时间也越来越 长。与此同时，随着信息化系统业务应用的不断繁忙，重要性的增强，业 务应用允许停止的时间也越来越短，数据备汾窗口随之越来越短，实际上 很多业务应用是24x7持续运行的，无法停止，数据^^窗口为零。因此， 需要实现支持零*窗口的^#技术，在业务应用不中断的情况下，进行 数据备除，保证*数据的时间一致性。同时，业务应用的种类越来越多， 为每种业务应用单独建立一套灾备系统的成本相对较高，建设的复杂性也 非常大，如何提高*方法和系统的应用透明性和通用性，降低灾备系统 的难度和复杂性也是建立突难备份系统的关键问题。现有技术中对计算机系统的数据信息进行*访问的方法主要包括(1) *时锁定文件通过拒绝进程的写访问，防止别的用户修改 该文件；如果别的进程已获得写访问权限，*进程必须跳过该文件或等 到获得独占的写权限时，操作该文件；(2) 检测文件的改变在复制文件之后，备用进程可以利用操作系 统检查复制操作期间是否进行过修改，如果进行过修改，必须重做复制或 者跳过该文件；(3) 申请号为PCT/GB94/01581的PCT申请提出一种运行具有一个在 几个应用中共享的存储设备的计算机的方法，使用一个辅助存储区来M M过程中写进程所写的数据，避免写操作改写原始数据，#进程可以 从原始存储区中读取数据，而其它读进程可以从辅助存取区读取数据；(4 )申请号为PCT/GB96/00651的PCT申请是在上面(3 )中所述方法 的M上提出来的，基本思路类似。在上述(1)和(2)两种方法中，进行数据M时都要求有效的把其 它应用程序锁定，无法支持零*窗口的数据#。随着数据量的增加， 数据复制所需要的时间也越来越长，而业务数据处于不断的使用之中，是 无法终止的，所以，这两种方法无法满足当前的灾备需求。上述(3)和(4) 两种方法是针对文件系统层次的数据^#提出的，和上层业务应用是相关 的，不适用块设备层次的数据备盼，应用范围有限；另外，使用这两种方 法还需要额外的存储装置实现*进程和应用进程对数据的同时防范；还 有，(3)和(4)提出的方法只适用于Dos、 Novell NetWare、 OS/2或Unix 以及釆用6800及PowerPC系列的CPU的Macintosh计算机上实现，并不适 用现有的windows系列的操作系统。发明内容为克服现有支持零备份窗口的磁盘级数据备份的应用透明性和通用 性差的缺陷，本发明提供一种支持零*窗口的磁盘级数据^#系统和方 法。根据本发明的一个方面，提供了 一种支持零*窗口的磁盘级数据备份系统，包括##控制装置、写前读装置、^^读装置、磁盘过滤驱动 装置和*快照表；其中，所述#快照表用于记^^盘扇区数据是否需要#;所述*控制装置用于控制所述*读装置和所述写前读装置的启动 和终止；所述^#^装置用于根据所述*快照表读取需要#的磁盘扇区数 据进行錯；所i^盘过滤驱动装置用于监控并截获磁盘写操作，向所述写前读装 置发送截获到的写IRP操作信号；所述写前读装置用于在M过程中接收所i^盘过滤驱动装置发送的 截获到写^作的信号并向所i^盘过滤驱动装置发送写操作放行信号；所 述写前读装置根据写操作信号和#快照表读取目标扇区数据进行#， 实现对写操作目标磁盘扇区的优先读取。其中，所述系统还包括监控快照表，当所i^t盘过滤驱动装置截获到 磁盘写操作后，在所述监控快照表中记录写IRP操作的目标磁盘扇区信息； 其中，所述监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区数据，并 标记写操作的目标扇区，用做增量备盼的依据。其中，所述写前读装置接收到所i^t盘过滤驱动装置的写截获信号后， 根据##快照表，完成读取目标扇区数据后，向所i^盘过滤驱动装置发送写操作放行信号。其中，所ii^盘过滤驱动装置可以截获并辨别对磁盘的读写操作；其 中，所i^盘过滤驱动装置可以获取上层应用层对所i^盘的读写操作。其中，所述系统可以进行全量备份和增量备份；在全量备份时，所述 *读装置根据^^磁盘的使用状况只*使用扇区的数据；在增量M 时，所述^^读装置从所i^盘过滤驱动装置获取进行数据M使用的备 份快照表，只备盼自上次增量^^后更改过的磁盘扇区数据。其中，优选的，所述监控快照表存放在内核态。其中，优选的，所述M快照表存放在用户态。其中，所述M快照表表示备份分区中每一个磁盘扇区簇是否需要备份。其中，所述监控快照表表示备份分区中每一个磁盘扇区簇的数据在增 量监控期间是否被更改过。其中，所i^t盘过滤驱动装置可以处于四种状态空闲状态，阻塞状态， 写前读监控状态和完全监控状态；所述^^盘过滤驱动装置处于空闲状态时， 只对磁盘读写操作进行简单的转发；所ii^盘过滤驱动装置处于阻塞状态 时，只转发磁盘的读操作，阻絲盘写操作；当开始进行全量/增量骑时， 所i^盘过滤驱动装置^写前读监控状态，向所述写前读装置发送截获 到的写IRP操作信号；当全量/增量备份操作完成后，所id^盘过滤驱动装 置iiyV完全监控状态，直接放行截获到的磁盘写操作。根据本发明的第二方面，提供了一种支持零*窗口的磁盘级数据备 份方法，包括步骤10)、获取用于记M盘扇区数据是否需要备份的备份快照表； 步骤2Q)、根据所述获取的M快照表M盘上依次读取需要备份的磁盘扇区数据进行*，同时开始监控磁盘操作；步骤30)、监控写磁盘操作，截获写磁盘操作；步骤40)、如果在*期间截获到写操作信号，从所述被写磁盘读取 数据完成后，发a行写操作的信号，完成写前读操作。其中，步骤30)进一步包括步骤31)、截获到写磁盘操作后，将写操作的目标扇区标记在监控快 照表中，其中，所述监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区 数据并标记写操作的目标扇区。其中，所述方法进一步包括步骤50)、读取所述监控快照表，进行增量*，同时保持监控磁盘其中，当增量备份时，根据监控快照表生成备份快照表。其中，步骤20)进一步包括获W^f^快照表的访问锁；读取*快照表中对应的需备份的磁盘扇区数据；修改备盼快照表，释放对*快照表的访问锁；备份完成后进入增量监控状态。 其中，步骤31)进一步包括步骤310)、截获到应用层发送的信号和磁盘写IRP操作； 步骤320 )、获取对监控快照表的访问锁；步骤330 )、修改写IRP操作的目标扇区对应的监控快照表的相应位； 步骤340 )、释放对监控快照表的访问锁；放行所述写IRP操作。 其中，步骤40)进一步包括步骤410)、接,盘过滤驱动发送的截获到写IRP操作的信号； 步骤420)、当处于*状态时，获取截获的写IRP的信息，获M *快照表的访问锁步骤430)、读取写IRP操作的目标磁盘扇区的数据，修改读取的磁 盘扇区数据在*快照表中对应位；步骤440 )、发a行写IRP操作信号。本发明提出的方法能够在磁盘驱动层次实现，具有更高的业务应用无 关性；实现了^#装置和其它应用进程同时对磁盘数据访问，能够保证备 份期间业务应用不被中断，使备份系统更适合目前业务应用需要24x7运行 的现状，增强了#系统的通用性。
图1为支持零^#窗口的备除系统结构示意图； 图2为*快照表和增量监控快照表的示意图； 图3为磁盘*分区状态转化示意图； 图4为M控制过程的示意图； 图5为数据^#过程示意图； 图6为监控过程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种支持零备份窗口的磁 盘级数据备份系统和方法作进行详细描述。图1示出根据本发明的一个实施例提供的支持零备份窗口的备份系 统，包括^^控制装置A、写前读装置B、 *读装置C和磁盘过滤驱动装备份系统还包括一个*快照表和监控快照表，*快照表和监控快 照表的存放位置不做具体要求，只要需要访问快照表的装置能够访问到即可；但是，为了获得较好的访问效率，优选的实现方式是将M快照M 在用户态，将监控快照表放在内核态。每一快照表中的每一位表示备份分 区中一个磁盘扇区簇的状态，如图2所示，扇区蔟包括的扇区数目与分区 格式化时的选项有关， 一般为8个扇区，即4K。在备份快照表中，"l"表 示该位对应的磁盘扇区簇需要进行备份，"O"表示该位对应的磁盘扇区簇不 需要进行##。备除快照表由^读装置和写前读装置共享，是进行* 的依据。^读装置依次读取备除快照表为"1"的位所对应的磁盘扇区；写 前读装置获:^盘过滤驱动装置发送的写激活信号，完成读操作后，将备 份快照表中对应的标志位置0。监控快照表标记*分区上被更改的磁盘 扇区，由^ t盘过滤驱动装置对其操作，截获到写IRP操作后，将该写IRP 操作对应的位置"l";当*读装置>^盘过滤驱动装置中读取监控快照表 的内容用于增量备分时，磁盘过滤驱动将监控快照表全置"O"，开始新一轮 的增量监控。在图l所示系统中，*控制装置人用于控制*状态的切换以及控 制*读装置C和写前读装置B的启动和终止(A101)。写前读装置B负责在*过程中与磁盘过滤驱动装置D进行交互，写 前读装置B接收到磁盘过滤驱动装置D的写截获信号后，根据#快照表 的目的扇区数据是否需要*进行操作，如果需要备除并且还没有*过， 则读取目标扇区数据(B101)，将与^^进程共享的*快照表相应的位 置0,表示该扇区数据已经进行过*，完成读取后，向磁盘过滤驱动装 置发送写i/o请求包(i/o Request Package, IRP)操作放行信号(B102), 放行该写IRP操作，从而保证了^#数据的时间一致性；否则直接向磁盘 过滤驱动装置发送写前读完成的信号。*读装置C用于根据*快照表>^盘上读取需要进行备份的磁盘扇区数据(CIOI)，进行^^操作；^^装置C能够发出至少一个从存 储装置读原始数据的*指令，该装置支持全量^#和增量*;全量备 份时，根据^#磁盘的使用状况来确定^^使用的备除快照表，只*使 用扇区的数据，降低*数据量；增量#时，从内核磁盘过滤驱动装置 获取进行数据*使用的#快照表，只*自上次增量*后更改过的 磁盘扇区数据。磁盘过滤驱动装置D负责监控并截获系统的写IRP操作，记录写IRP 操作更改的磁盘扇区信息，并且在备除期间与写前读装置进行协作，向写 前读装置发送写截获信号(操作D101)，通知写前读装置进行写前读处理， 保貞盘扇区数据4^完成后才放行写IRP操作'磁盘过滤驱动装置D操作监控快照表，用于监控写磁盘操作，记录增 量监控期间被更改的磁盘扇区数据，并将写操作的目标扇区标记在监控快 照表中，用做增量*的依据；数据*期间，该装置将截获到写磁盘操 作的信号通知给写前读装置，在收到写前读装置处理完成的信号后，才放 行写操作，进行实际写操作。磁盘过滤驱动装置可以截获系统的磁盘读写 操作，分辨读操作和写操作；能够和上层应用层进程进行通信。根据* 磁盘分区的^#状态，磁盘过滤驱动装置可以处于四种状态空闲状态，阻 塞状态，写前读监控状态和完全监控状态。磁盘过滤驱动装置处于空闲状 态时，对磁盘读写操作只进行简单的转发，不进行任何操作；处于阻塞状 态时，只转发磁盘的读操作，阻&^盘写操作；当开始进行全量/增量* 时，就进入写前读监控状态，截获到一个写操作后，首先判断是否需要向 写前读装置发送信号，如果不需要，直接放行该写操作；否则，向写前读 装置发送一个信号，写前读装置进行写前读处理，然后向磁盘过滤驱动装 置发送一个写前读完成信号，收到该信号后，磁盘过滤驱动装置将该写操作的目标扇区在监控快照表中对应的位置l，然后放行该写操作；当全量/ 增量*操作完成后，^完全监控状态，截获到磁盘写操作后，将写操 作的目的扇区在监控快照表中对应的位置l后，直接放行该写操作，不需 要与写前读装置进行交互。备份系统最基本的备份单位是磁盘分区，备份分区存在五种状态，如 图3所示未*状态，全量^#状态，增量监控状态，增量*状态和 停止备份状态。未备份状态表示磁盘备份分区没有进行过任何*操作； 全量*状态表示^#读装置正在对磁盘分区进行全量^#;增量监控状 态表示磁盘过滤驱动装置正在对该磁盘分区进行写操作监控；增量备份状 态表示*读装置正在对该分区进行增量#操作；停止M状态表示停 止对该分区的所有*和监控操作。如图3所示，状态的转换过程包括步骤201:启动*后，磁盘#分区首先进入全量*状态； 步骤202:全量备份完成后，磁盘备份分区进入增量监控状态； 步骤203:全量#过程中，收到终止名^^信号后，该磁盘分区i^ 停止*状态；步骤204:到达增量*时间点后，对该分区进行增量*，该分区 ^增量*状态；步骤205:增量监控过程中，收到终止#信号后，该磁盘分区ii/v 停止M状态；步骤206:增量监控过程中，到达增量#时间点后，对该分区进行 增量备份，该分区进入增量M状态；步骤207:增量监控过程中，收到终止*信号后，该磁盘分区ii^ 停止##状态；步骤208: #分区以前*过，启动*后，不需要对该分区进行 全量备份，备份分区直接从停止*状态进入增量监控状态。图4示出#控制进程的执行过程，通过该过程可以进一步了解M 系统的执行过程，该过程包括步骤401:启动后，首先判断对磁盘#分区是否进行过全量*， 如果没进行过全量M，执行步骤402;如果进行过全量#，直接执行 步骤404;步骤402:将^#分区的状态置为全量备份状态； 步骤403:启动*读装置和写前读装置，进行全量^#; 步骤404:全量备除完成后，等待增量务除时间点； 步骤405:增量备除时间点到达后，启动^#^装置和写前读装置， 进行增量骑操作。图5示出#分区处于*状态(全量4^和增量#)时的^#系统进行数据*的工作流程。全量*过程和增量*过程，除了获取^ 快照表的方式不同之外，其它过程都是相同的，因此都可以参照图5进行 表述。进行全量*时，*快照表是根据磁盘^#分区的使用状况生成 的，进行增量M时，备份快照表是根据磁盘过滤驱动装置生成的监控快 照表得到的。如图5所示，数据a过程可以由^渎装置、写前读装置和磁盘过 滤驱动装置三个装置协作实现。*过程中，*读装置负责根据*快 照表依次M盘上读，盘扇区数据；写前读装置负责实现对写操作目的 磁盘扇区的优先读取，保证*数据的时间一致性；磁盘过滤驱动装置负 责监控并截获磁盘写操作，向写前读装置发送截获到写IRP操作的信号， 并记录写IRP操作目的磁盘扇区信息。*过程中，M读装置的执行过程包括步骤C501:判断要进行增量a还是全量备份，如果是全量备份，执 行步骤C502;如果是增量*，执行步骤C503;步骤C502:根据磁盘的使用情况生成^快照表，使用扇区在快照表 中对应的位都置为1;步骤C503: M盘过滤驱动装置中获取备除快照表，*快照表的内 容和监控快照表的内容一致；步骤C504:循环读^Jt盘数据，进行#，如果还有数据需要*， 执行步骤0505;如果数据*完成，执行步骤C510;步骤C505:获^t备份快照表的访问锁；步骤C506:读取一段备份快照表；步骤C507:读取备盼快照表为"l"的位对应磁盘扇区数据，返回执行 步骤C504;步骤C508:将刚备盼过的磁盘扇区数据在^#快照表中对应的位置为0;步骤C509:释放对备份快照表的访问锁； 步骤C510: *完成，将*分区的状态改为增量监控状态； 步骤C511:向磁盘过滤驱动装置发送进入增量监控状态的信号。 *过程中，写前读装置的执行过程包括步骤B501:循环等待磁盘过滤驱动装置发送的写截获信号，接收到磁 盘过滤驱动装置发送的截获到写IRP操作的信号后，执行步骤B502;步骤B502:判断^#分区所处的状态，如果处于全量^#状态，则执 行步骤B503;如果处于增量监控状态，则结束此次操作；步骤B503:获: Ut盘截获的写IRP的信息；步骤B504:获M备份快照表的访问锁；步骤B505:判断写IRP操作的目标扇区是否已经被*读装置读取过， 如果没有被M过，则依次执行步骤B506、 B507;如果已经被M读装置 读取过，则直接执行步骤B508;步骤B506:读取写IRP操作的目标磁盘扇区的数据；步骤B507:将读取的磁盘扇区数据在备份快照表中对应的位置为0;步骤B508:向磁盘过滤驱动装置发送写IRP放行信号；步骤B509:获: UiM^快照表的访问锁。##过程中，磁盘过滤驱动装置的执行过程包括步骤D5001:磁盘过滤驱动装置监听应用层发送的信号和写IRP操作， 当截获到写操作后，将执行步骤D5002;当接收到^^装置发送的i^ 增量监控状态的信号后，执行步骤D5101;当接收到^读装置的读取备 份快照表的信号后，执行步骤D5201;步骤D5002:截获到磁盘写IRP操作；步骤D5003:判断备除分区是否处于M状态，如果处于*状态， 执行步骤D5004;否则，执行步骤D5012;步骤D5004:判断写IRP目标磁盘扇区在监控快照表中对应的位是否 为"l，，，为"l"表明曾经截获到该对这些磁盘扇区的写IRP^Mt，则直接执 行步骤D5005;否则，表明第一次截获到对这些磁盘扇区的写IRP操作， 则依次执行步骤D5006到D5011;步骤D5005:直接放行该写IRP操作，将该IRP操作传送到下层磁盘 驱动；步骤D5006:向写前读装置发送截获到写IRP操作的信号； 步骤D5007:等待写前读装置发送的写放行信号；步骤D5008:接收到写放行信号后，放行该IRP操作，将该IRP操作 传送到下层磁盘驱动；步骤D5009:获M"监控快照表的访问锁；步骤D5009:将该写IRP操作在监控快照表中对应的位置为1，表明相 应磁盘扇区的数据在增量监控期间被更改过； 步骤D5010:释放对监控快照表的访问锁。当磁盘过滤驱动装置接收到*读装置发送的进入增量监控状态的信 号后，将执行步骤D5101-D5103，包括步骤D5101:接收进入增量监控状态的信号；步骤D5102:向写前读装置发送一个写截获信号；步骤D5103:将备^^磁盘分区的状态改为增量监控状态。当磁盘过滤驱动装置接收到^#读装置发送的获取*快照表的信号 时，将执行步骤D5201-D5205，包括步骤D5201:接收获取*快照表的信号；步骤D5202:获W监控快照表的访问锁；步骤D5203:将监控快照表复制给*读装置作为*快照表；步骤D5204:将监控快照表全部清零；步骤D5205:将#^分区的状态改为增量#状态；步骤D5206:释放对监控快照表的访问锁。在增量监控过程，主要工作装置是磁盘过滤驱动装置，该装置在增量 监控过程中，主要负责监控对磁盘的写IRP操作，并将写IRP操作的目的 扇区在监控快照表中对应的位置为1,表示该磁盘扇区数据自从上次## 以来被更改过，这些信息供增量数据^过程中4^读装置使用，具体执 行过程如图6所示步骤D601:磁盘过滤驱动装置等待应用层发送的信号和写IRP操作； 步骤D602:截获到磁盘写IRP操作；步骤D603:判断写IRP操作的目标分区的备盼状态，如果处于增量监 控状态，则依次执行步骤D604-D606;否则，执行步骤D608; 步骤D604:获M监控快照表的访问锁；步骤D605:将写IRP操作的目标扇区对应的监控快照表相应的位置1; 步骤D606:释放对监控快照表的访问锁； 步骤D607:放行该i/o请求包； 步骤D608:执行数据*其它相关操作。从上述内容可以看出，本发明主要解决M数据量不断增加所导致的 备份时间越来越长与业务应用不可停止的矛盾，所要解决的技术问题是在 数据*的过程中，保证其它业务应用的持续正常执行，同时保证M数 据的时间一致性，避免^#过程中必须中断业务应用的问题，实现支持零 #窗口的磁盘级数据#，提高数据#系统的实用性。本发明同时解 决数据突备技术的应用相关性问题，避免针对不同的业务应用设计并实现 不同的*系统，提高数据#方法和系统的应用透明性和通用性，实现 基于磁盘过滤驱动进行数据突备与上层业务应用无关，不需要针对具体业 务应用和数据库系统设计不同的数据*系统，增强数据*技术的通用 性和实用性。最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对 本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应 用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本 发明的精神和教导范围内。
权利要求
1、一种支持零备份窗口的磁盘级数据备份系统，包括备份控制装置、写前读装置、备份读装置、磁盘过滤驱动装置和备份快照表；其中，所述备份快照表用于记录磁盘扇区数据是否需要备份；所述备份控制装置用于控制所述备份读装置和所述写前读装置的启动和终止；所述备份读装置用于根据所述备份快照表读取需要备份的磁盘扇区数据进行备份；所述磁盘过滤驱动装置用于监控并截获磁盘写操作，向所述写前读装置发送截获到的写IRP操作信号；所述写前读装置用于在备份过程中接收所述磁盘过滤驱动装置发送的截获到写操作的信号并向所述磁盘过滤驱动装置发送写操作放行信号；所述写前读装置根据写操作信号和备份快照表读取目标扇区数据进行备份，实现对写操作目标磁盘扇区的优先读取。
2、 权利要求l所述的系统，其中，所述系统还包括监控快照表，所述 监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区数据，标记写操作的 目标扇区，用做增量备盼的依据；当所述磁盘过滤驱动装置截获到磁盘写 操作后，在所述监控快照表中记录写IRP操作的目标磁盘扇区信息。
3、 权利要求l所述的系统，其中，所述写前读装置接收到所述磁盘过 滤驱动装置的写截获信号后，根据备份快照表，完成读取目标扇区数据后， 向所ii^盘过滤驱动装置发送写操作放行信号。
4、 权利要求l所述的系统，其中，所述磁盘过滤驱动装置可以截获并 辨别对磁盘的读写操作；其中，所，盘过滤驱动装置可以获取上层应用层对所述磁盘的读写操作。
5、 权利要求l所述的系统，其中，所述系统可以进行全量备份和增量 备盼；在全量*时，所述*读装置根据《^#磁盘的使用状况只*使 用扇区的数据；在增量备除时，所述^^读装置从所ii^盘过滤驱动装置 获取进行数据*使用的*快照表，只备除自上次增量*后更改过的 磁盘扇区数据。
6、 权利要求2所述的系统，其中，优选的，所述监控快照表存放在内 核态。
7、 权利要求l所述的系统，其中，优选的，所述备份快照表存放在用 户态。
8、 权利要求l所述的系统，其中，所述*快照表表示备份分区中每 一个磁盘扇区簇是否需要备除。
9、 权利要求2所述的系统，其中，所述监控快照表表示备份分区中每 一个磁盘扇区簇的数据在增量监控期间是否被更改过。
10、 权利要求l所述的系统，其中，所，盘过滤驱动装置可以处于 四种状态空闲状态，阻塞状态，写前读监控状态和完全监控状态；所g 盘过滤驱动装置处于空闲状态时，只对磁盘读写操作进行筒单的转发；所 i^盘过滤驱动装置处于阻塞状态时，只转发磁盘的读操作，阻lJt盘写 操作；当开始进行全量/增量*时，所述/^盘过滤驱动装置^写前读监 控状态，向所述写前读装置发送截获到的写IRP操作信号；当全量/增量备 份操作完成后，所i^t盘过滤驱动装置^完全监控状态，直接放行截获 到的磁盘写IMt。
11、 一种支持零备除窗口的磁盘级数据备除方法，包括 步骤IO)、获取用于记^盘扇区数据是否需要备份的备份快照表；步骤20)、根据所述获取的*快照表>^盘上依次读取需要4^的 磁盘扇区数据进行4^,同时开始监控磁盘操作；步骤30)、监控写磁盘操作，截获写磁盘操作；步骤40)、如果在##期间截获到写操作信号，从所述,皮写磁盘读取 数据完成后，发a行写操作的信号，完成写前读操作。
12、 权利要求ll所述的方法，其中，步骤30)进一步包括 步骤31)、截获到写磁盘操作后，将写操作的目标扇区标记在监控快照表中，其中，所述监控快照表用来记录增量监控期间被更改的磁盘扇区 数据并标记写操作的目标扇区。
13、 权利要求12所述的方法，其中，所述方法进一步包括 步骤50)、读取所述监控快照表，进行增量*，同时保持监控磁盘操作。
14、 权利要求13所述的方法，其中，当增量备除时，根据监控快照表 生成*快照表。
15、 权利要求11所述的方法，其中，步骤20)进一步包括获M M快照表的访问锁；读取备除快照表中对应的需#的磁盘扇区数据； 修改备份快照表，释放对*快照表的访问锁；备除完成后进入增量监控 状态。
16、 权利要求12所述的方法，其中，步骤31)进一步包括 步骤310)、截获到应用层发送的信号和磁盘写IRP^Mt; 步骤320 )、获M监控快照表的访问锁；步骤330 )、修改写IRP操作的目标扇区对应的监控快照表的相应位； 步骤340 )、释放对监控快照表的访问锁；放行所述写IRP操作。
17、 权利要求ll所述的方法，其中，步骤40)进一步包括步骤410)、接^盘过滤驱动发送的截获到写IRP操作的信号；步骤420)、当处于M状态时，获取截获的写IRP的信息，获M M快照表的访问锁；步骤430 )、读取写IRP操作的目标磁盘扇区的数据，修改读取的磁 盘扇区数据在务分快照表中对应位；步骤44Q)、发a行写IRP操作信号。
全文摘要
本发明提供一种支持零备份窗口的磁盘级数据备份系统和方法，包括备份控制装置、写前读装置、备份读装置、磁盘过滤驱动装置、备份快照表和监控快照表。系统从磁盘或磁盘过滤驱动装置中获取备份快照表，读取需要备份的磁盘扇区数据；写前读装置协同磁盘过滤驱动完成写前读操作，接收到磁盘过滤装置发出的截获到写操作信号后，从磁盘上读取数据；磁盘过滤驱动装置将写操作的目标扇区标记在监控快照表中，用做增量备份的依据。使用本发明进行数据备份不需要停止业务应用，对业务应用的影响程度非常小，支持24×7持续运行的业务应用；本发明是在磁盘级别实现的，和具体上层应用业务无关，备份方法和实现的备份系统通用性更强，应用范围更广。
文档编号G06F3/06GK101256528SQ20081010234
公开日2008年9月3日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者云晓春, 吴志刚, 李树豪, 王树鹏 申请人:中国科学院计算技术研究所