[发明专利]基于卷实时备份的缓存动态平衡方法、系统及存储介质

说明书

本发明涉及一种基于卷实时备份的缓存动态平衡方法、系统及存储介质，属于数据容灾备份技术领域。所述方法包括：构造与捕获的I/O变化数据相应的第一结构体；将内存缓存和文件缓存用同一个第二结构体进行表征；将写指针与读指针用同一个第三结构体进行表征；根据第一结构体、第二结构体和第三结构体，分别对写指针和读指针进行动态调整切换。所述系统包括：第一结构体创建模块；第二结构体创建模块；第三结构体创建模块；写指针动态调节模块；读指针动态调节模块。本发明对内存缓存和文件缓存进行动态调整，不仅能够有效应对生产端的数据量爆发，还能够在生产效率和实时备份网络中断容忍度两方面实现更好的平衡。

技术领域

本发明属于数据容灾备份技术领域，涉及一种基于卷实时备份的缓存动态平衡方法、系统及存储介质。

背景技术

在实时备份领域，在生产端中，缓存是用于暂时存放数据，然后由数据发送程序读取缓存中的数据，并将读取到的数据同步发送。缓存的方式主要有内存缓存和文件缓存。

实时备份是指实时地对业务数据进行备份的方式。相对于传统定时备份的方式，实时备份可以达到极小的RPO(Recovery Point Objective)，最大程度上避免由于故障导致的数据丢失。

卷实时备份是一种针对卷的实时备份技术，该技术一般结合存储I/O监控技术，可以分为两个主要步骤：步骤1.生产卷完全同步：任务启动后，通过对生产卷创建快照，通过备份客户端将快照数据通过网络备份到服务端的镜像空间，完成首次同步；步骤2.实时生产卷变化数据监控：一旦快照创建后，备份客户端的驱动模块会监控生产卷I/O的变化，将实时变化数据同步到备份系统的日志空间。卷实时备份是数据容灾备份领域的重点研究问题。

目前，由于计算机总线和网络带宽不匹配，可能引起短时间网络中断和影响生产端性能，一般会在上述步骤2中增加缓存机制，即将捕获到的I/O变化数据暂放到缓存，再从缓存里读取I/O变化数据进行数据同步，这样可以规避带宽不匹配的情况。但是，如前所述，缓存有内存缓存和文件缓存，内存缓存有访问性能高的优势，不过也有可分配空间较小，过大的空间会影响生产端性能的劣势；文件缓存有可分配空间相对于内存缓存更大的优势，不过也有性能相对于内存缓存差的劣势。而现有的卷实时备份技术中，一般都是单一地运用内存缓存或文件缓存，能够同时且平衡地运用内存缓存和文件缓存的几乎没有。

因此，在卷实时备份引入缓存机制后，如何同时利用好两种缓存的优势，以适应各种备份恢复场景，成为当前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的技术问题，提供一种基于卷实时备份的缓存动态平衡方法、系统及存储介质。技术方案如下：

第一方面，提供一种基于卷实时备份的缓存动态平衡方法，所述方法包括步骤：

监控驱动捕获I/O变化数据，再构造与该I/O变化数据相应的第一结构体，所述第一结构体具有结构头，所述结构头包括I/O变化数据长度；

通过第一变量，将内存缓存和文件缓存用同一个第二结构体进行表征，所述第一变量包括缓存中已放有第一结构体对象的数量和完全的缓存空间大小；

通过第二变量和第三变量，将监控驱动写指针与变化数据发送程序读指针用同一个第三结构体进行表征，所述第二变量包括写指针的缓存位置和写指针的切换次数；所述第三变量包括读指针的缓存位置和读指针的切换次数；

在进行数据缓存时，根据第一结构体、第二结构体和第三结构体，获取第一信息，再根据第一信息，将写指针切换到当前缓存的头部或切换到下一个缓存，其中所述第一信息包括写指针的当前缓存位置、写指针占用当前缓存的程度、写指针的当前切换次数、读指针的当前缓存位置、读指针的当前切换次数；