[发明专利]一种跨平台多路数据监控方法

说明书

一、技术领域

本发明提出了一种跨平台多路数据监控方法，属于信息安全领域。

二、背景技术

随着网络存储量的不断增长以及人们对存储信息安全性要求的不断提高，高可靠数据镜像、数据容灾系统等成为人们日益关注的话题。而数据监控技术是整个高可靠数据镜像、数据容灾系统成败的关键。目前比较成熟的数据监控方法主要有两种：1)在被监控设备上增加一个新的硬件来实现数据监控，2)利用操作系统的文件系统来实现。然而，这两种方法在实际应用中都有着各自的局限性：其实现手段要么是与监控的设备对象密切相关，要么与操作系统的文件系统密切相关，所以不能做到跨平台的数据监控；并且，现有的方法同一时刻一般仅能监控一个设备对象，不能实现多路监控。目前还没有一种监控方法既能做到跨平台监控，又能做到多路监控。

中国专利公开号为CN1352425的申请案为一种通过增加新的硬件转化卡来监控对硬盘的操作，它只支持IDE/ATA硬盘，而且不支持多路监控。

本发明提出了一种跨平台多路数据监控方法，具有如下特点：

1)跨平台，支持Windows、Unix、Linux以及Oracle、SQL Server、DB2、MySQL、Sybase等主流操作系统和数据库平台；

2)多路性，同时支持多路并行任务的监控工作；

3)实时性高，能及时截获任何对存储设备的I/O操作。

该方法可广泛应用于数据镜像、数据备份、数据容灾等领域，具有广阔的应用前景。

三、发明内容

本发明提出了一种跨平台多路数据监控方法。该方法利用一个虚拟驱动程序，实现跨平台多路数据监控。该虚拟驱动程序被封装成一个独立的模块，运行于操作系统内核中的文件系统与设备驱动程序之间，实现与具体的文件系统和设备驱动程序无关，因而这种方法能够应用到不同平台的操作系统中，从而实现跨平台的数据监控。由于该虚拟驱动程序运行于设备驱动程序之上，即便应用程序如数据库应用系统等，不通过文件系统直接向设备驱动程序提交I/O请求，虚拟驱动程序也能截获其I/O操作。这样，虚拟驱动程序能够截获操作系统对所有存储设备的任何I/O操作，实现了跨平台的多路数据监控：只要将需监控的多个设备对象加入到虚拟驱动程序的监控对象列表中，虚拟驱动程序就能截获对这些设备的I/O操作及其相关数据。

该方法首先加载虚拟驱动程序，虚拟驱动程序用自定义的I/O提交函数SUBMIT替换操作系统原有的I/O提交函数。然后，虚拟驱动程序截获操作系统对被监控服务器所有设备对象的I/O操作，只有当这个I/O操作是写操作，并且这个写操作的设备对象是当前设定的多路监控设备对象之一，才拷贝写操作的数据，获取截获数据。获得截获数据后，相关应用程序可将其发送到远程存储服务器，从而实现数据的异地备份工作，为确保数据传输时的安全性，其间需对被截获数据进行数据加密、摘要计算等工作。

在详细阐述本发明前，先做如下定义：

(1)设备对象集合T：定义设备对象集合T＝{磁盘、磁盘分区、或者其他可访问的存储设备}，表示被监控服务器的所有存储设备。

(2)设备对象t：定义设备对象t，t∈T，表示被监控服务器上的存储设备，如磁盘、磁盘分区、或者其他可访问的存储设备。

(3)截获数据data：定义截获数据data＝{d|d∈{0，1}^l，l∈N}，其中N为自然数集，data表示虚拟驱动程序拷贝被监控设备的写操作数据而得到的数据。

(4)监控对象列表L：定义监控对象列表L＝{target|target∈T}，表示服务器上需要监控的设备对象。每一个被加入监控对象列表L的设备对象t即被称为被监控设备对象target，当监控对象列表中有多个设备时，实现多路数据监控。

(5)加密函数D：设data为截获数据，code表示截获数据data加密后的密文，计算方法为：code＝D(data，k)，其中D为加密函数，可以是DES、IDEA、AES等，k为加密密钥。

(6)摘要值计算函数H：设h表示密文的摘要值，则h＝H(code)，其中H为单向散列函数，可以是MD5、SHA-1等。

(7)监控数据记录R：定义监控数据记录

R＝{<target，offset，code，h>|target∈T，offset∈N，code∈{0，1}^l，h∈{0，1}^l，l∈N}，其中target为被监控设备对象，offset为截获数据在target的位置，code为截获数据加密后的密文，h为密文的摘要值，N为自然数集。