一种分区增量克隆的方法与流程

本发明属于数据安全，具体为一种分区增量克隆的方法。

背景技术：

1、目前电脑已经成为现代人工作必备工具，电脑上的数据存储越来越多，数据对于大家也越来越重要。数据丢失所带来的损失往往是巨大的。如果是操作系统本身的数据损坏往往还能导致系统不能正常工作，让依赖电脑的工作完全无法展开。所以对数据的保护是十分有必要的。

2、目前常规的数据克隆手段主要有：

3、把原有磁盘上的分区数据一一对应的克隆拷贝到另外一个磁盘，形成该分区的一个镜像，在原有分区数据损坏的情况下，克隆分区能快速的替换之，以保证数据的正常访问以及系统的正常工作。或者通过对磁盘上的数据空间先进行标记。只有对这些被标记的位置进行写入新数据的时候，先将该存储位置的老数据先拷贝一份进行克隆，然后才将新的数据写入该存储位置。

4、现有技术主要具有以下缺点：通过拷贝的方式进行数据克隆，虽然能较大限度保证源设备和克隆盘的数据的一致性，但是在数据量很大的情况下，克隆时间是非常久的。并且每次克隆都会覆盖上一次的数据，无法形成数据的版本管理。而通过快照的方式克隆，不能应用于较大规模的数据改变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种分区增量克隆的方法，以解决背景技术中提出的现有技术中，通过完全拷贝的方式进行数据克隆存在克隆时间长，并且无法形成数据的版本管理；不能应用于较大规模的数据改变的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种分区增量克隆的方法，包括以下步骤：

4、步骤s1，判断克隆是否为密保克隆，如果不是，则获取源设备的数据位图；

5、步骤s2，将获取到的数据位图存入安全区域，用于克隆时使用；

6、步骤s3，准备用于克隆的目标设备；

7、步骤s4，根据目标设备和源设备的设备参数确定是基准克隆还是增量克隆，如果是增量克隆就是进入到步骤s5；如果是基准克隆，则跳转到步骤s10；

8、步骤s5，创建增量克隆目标设备对象，并计算增量克隆目标设备的数据位图；

9、步骤s6，判断目标设备与源设备之间是否存在差异位图，如果目标设备与源设备不存在差异位图，则跳转到步骤s10；如果目标设备与源设备存在差异位图，则跳转到步骤s7；

10、步骤s7，根据差异位图，把目标设备上的待覆盖的有效数据写入到克隆数据文件中；

11、步骤s8，获取目标设备的有效数据位图；

12、步骤s9，将目标设备分区的有效数据位图先与源设备分区的有效数据位图做逻辑运算，得到新的数据位图，再将新的数据位图与差异数据位图进行逻辑运算，得到克隆数据位图；

13、步骤s10，根据得到的克隆数据位图，从源设备拷贝数据到目标设备；

14、步骤s11，在目标设备上写入分区表；

15、步骤s12，结束克隆。

16、根据上述技术方案，步骤s1中，获取源设备的数据位图具体包括以下步骤：

17、步骤s101，分析源设备文件系统的原始数据，从而分析文件系统中被占用的存储空间；

18、步骤s102，检查源设备文件系统的正确性，避免位图计算错误导致数据克隆失败；

19、步骤s103，冻结源设备的分区状态，保证当前数据的完整性；

20、步骤s104，根据源设备的文件系统簇大小选择克隆数据粒度；用于在不漏掉有效数据的同时减少无效数据的克隆。

21、根据上述技术方案，步骤s103中，冻结源设备分区状态具体包括以下步骤：

22、步骤s1031，监控当前分区数据的写入操作；

23、步骤s1032，当有数据写入分区后进行拦截，即挂起当前写操作；

24、步骤s1033，计算当前分区的位图，当前分区的位图计算完成后再写入数据；

25、步骤s1034，位图计算完成后，判断当前分区是否有有效数据，如果有有效数据，则对该分区的数据进行克隆操作；

26、步骤s1035，将挂起的写操作继续写入，完成写入操作。

27、根据上述技术方案，步骤s5中，创建增量目标设备对象，并计算增量克隆目标设备的数据位图具体包括以下步骤：

28、步骤s501，检查目标设备是文件还是物理块设备，如果是文件设备，则先将文件虚拟成块设备；如果是物理块设备，则不做处理；

29、步骤s502，生成差异数据存储文件设备；

30、步骤s503，获取目标设备与源设备之间的数据差异。

31、根据上述技术方案，步骤s1中，如果是密保克隆，则进入以下步骤；

32、步骤a1，对目标设备进行检测，判断目标设备上是否存在密保分区；如果没有，则需要先创建密保分区，如果存在，则直接进入步骤a2；

33、步骤a2，创建密保分区的密钥，对密保分区进行加密并将密保分区标记为隐藏分区；

34、步骤a3，跳转到步骤s1，对目标设备进行克隆。

35、根据上述技术方案，在对目标设备的数据进行密保克隆时，需要将目标设备标记为隐藏，并抹除磁盘开始的若干个扇区，并将抹除的扇区存放在密保分区中。

36、根据上述技术方案，步骤s10中，从源设备拷贝数据到目标设备具体为：

37、步骤s1001，从得到克隆数据位图获取源设备上的待备份数据块的数据位置a；

38、步骤s1002，判断获取的数据位置a是否保存了有效位置信息，如果没有，则数据拷贝完成，退出数据拷贝步骤；如果有，则进入步骤s1003；

39、步骤s1003，判断是否为增量克隆，如果是，则执行步骤s1004，否则执行步骤s1006；

40、步骤s1004，判断目标设备的位置a是否存在有效数据，如果有，则执行步骤s1005，如果没有则跳转到步骤s1006;

41、步骤s1005，读取目标设备位置a的数据，并将其写入增量镜像文件中；

42、步骤s1006，读取源分区位置a的数据，并将其写入目标分区位置a；跳转到步骤s1001执行,直到完成所有数据块的读取，完成数据拷贝后结束循环。

43、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

44、通过本发明中的方法，增量克隆相对于传统的分区克隆，可以在保证以克隆方式作为克隆数据的优势的情况下，有效的减少数据同步的数量，极大的提升数据克隆的工作效率。并且在引入增量文件后，还可以对数据进行版本的管理，防止因为错误的数据同步导致数据的丢失。

技术特征：

1.一种分区增量克隆的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：步骤s1中，获取源设备的数据位图具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：步骤s103中，冻结源设备分区状态具体包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：步骤s5中，创建增量目标设备对象，并计算增量克隆目标设备的数据位图具体包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：步骤s1中，如果是密保克隆，则进入以下步骤；

6.根据权利要求5所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：在对目标设备的数据进行密保克隆时，需要将目标设备标记为隐藏，并抹除磁盘开始的若干个扇区，并将抹除的扇区存放在密保分区中。

7.根据权利要求1所述的一种分区增量克隆的方法，其特征在于：步骤s10中，从源设备拷贝数据到目标设备具体为：

技术总结
本发明公开了一种分区增量克隆的方法，包括以下步骤：步骤S1，判断克隆是否为密保克隆，步骤S2，将获取到的数据位图存入安全区域；步骤S3，准备用于克隆的目标设备；步骤S4，确定是基准克隆还是增量克隆；步骤S5，创建增量克隆目标设备，步骤S6，判断是否存在差异位图；步骤S7，把有效数据写入到增量数据文件；步骤S8，获取目标设备的有效数据位图；步骤S9，得到克隆数据位图；步骤S10，从源设备拷贝数据到目标设备；步骤S11，结束克隆。通过本发明中的方法，可以在保证以克隆方式作为克隆数据的优势的情况下，有效的减少数据同步的数量，极大的提升数据克隆的工作效率。

技术研发人员：罗林
受保护的技术使用者：成都艾勃科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17