[发明专利]一种保证CDP系统IO一致性的系统及方法

权利要求书

1.一种保证CDP系统IO一致性的系统，该系统包括客户端、控制台和以太网，所述的客户端和控制台通过以太网连接，所述的客户端和控制台通过TCP/IP传输协议进行数据传输，所述的客户端安装于需要备份的客户端主机上，所述的控制台安装于另一台控制台主机上，所述的客户端包括CDP内核驱动模块、CDP调度模块、数据传输模块和客户端控制模块，所述的控制台包括控制台控制模块和数据存储模块，所述的CDP调度模块连接客户端主机的日志卷，其特征在于：所述的客户端还包括分别与CDP内核驱动模块、CDP调度模块连接的IO一致性标记模块，所述的IO一致性标记模块连接客户端主机的日志卷，所述的IO一致性标记模块对日志卷内的能够保证系统的一致性IO做一致性标记。

2.根据权利要求1所述的一种保证CDP系统IO一致性的系统，其特征在于：所述的一致性标记具体为：

在CDP系统捕获IO的过程中，实时地对落在系统日志卷的IO进行解析并分析该条IO的内容，如果符合一致性IO特征，那么就将这条IO标记为一致性IO；

在进行系统恢复时，对所选择的任意IO时间点进行重新计算，计算方法为：从该任意IO时间点开始按照时间戳递增的顺序找到第一个一致性IO作为实际恢复的结束IO。

3.根据权利要求1所述的一种保证CDP系统IO一致性的系统，其特征在于：所述的日志卷为客户端主机ext3和ext4文件系统开启ordered日志模式或者journal日志模式后，系统在物理磁盘上分配的连续128MB空间，也称为journal block device，简称jbd。

4.根据权利要求3所述的一种保证CDP系统IO一致性的系统，其特征在于：所述的jbd中的每个数据块都有一个通用的头结构称为journal_header_s；

所述的头结构中的h_magic是固定标志值0xC03B3998，表明这个数据块是jbd中用于管理的数据块；

所述的头结构中的h_blocktype表明该数据块是哪种类型的jbd块：为1说明是描述块，用于标记一个事务的开始；为2说明是提交块，用于标记一个事务的结束；为3或者4说明是日志超级块；为5说明是撤销块。

5.根据权利要求4所述的一种保证CDP系统IO一致性的系统，其特征在于：所述的能够保证系统的一致性IO需保证在该条IO之前的数据都已经写到磁盘上并且是完整正确的，所述的能够保证系统的一致性IO具有以下特征：所述的IO落在系统jbd区域，且该条IO的内容以标志值0xC03B3998开头，所述的IO的h_blocktype为2。

6.根据权利要求5所述的一种保证CDP系统IO一致性的系统，其特征在于：所述的一致性标记为能够将系统恢复到一致性状态的一个标记值，如果能够将系统恢复到一致性状态则该IO的标记值为1，否则标记值为0。

7.一种采用权利要求1所述的保证CDP系统IO一致性的系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1).IO一致性标记过程：

(1.1).任务初始化阶段，开启监控卷的ordered日志模式或者journal日志模式，同时获取系统日志文件在监控卷上的区间，即起始位置和结束位置；

(1.2).初始化复制阶段：将监控卷的数据复制到镜像卷，在这个阶段不对捕获的IO做一致性判断；

(1.3).增量复制阶段：CDP系统捕获的每个IO都具有偏移和长度信息，根据IO的偏移和长度来判断该IO是否落在系统日志区域范围内；如果该IO落在了系统日志区域范围内，并且符合一致性IO特征，则对该IO做一致性标记，否则做非一致性标记；

(2).系统恢复过程：

(2.1).配置系统恢复参数，包括选择恢复的IO时间点、要恢复的卷信息、恢复的位置、备注；

(2.2).对选择的任意IO时间点进行重新计算：从该任意IO时间点开始按照时间戳递增的顺序找到第一个一致性IO作为实际恢复的结束IO；如果按照时间戳递增的顺序没有找到一致性IO，则从该任意IO时间点开始按照时间戳递减的顺序找到第一个一致性IO作为实际恢复的结束IO；如果按照递增和递减的顺序都没有找到一致性IO，那么就以当前选择的任意IO时间点的IO作为恢复的结束IO；

(2.3).如果在第(2.2)步中找到了一致性IO，将系统数据恢复到该一致性IO即可将系统恢复到一个一致性状态；如果在第(2.2)步中没有找到一致性IO，那么在执行数据恢复后，需要对恢复的卷进行适当的修复才能确保系统处于一致性状态。