[发明专利]一种保持文件系统缓存一致性的方法

权利要求书

1、一种保持文件系统缓存一致性的方法，其特征在于，在工作服务器文件系统层写入数据块时，实时备份到备份服务器，备份完成之后才通知进程数据写入完毕，当数据磁盘I/O操作完成后，实时解除备份，具体步骤如下：

1)在工作服务器操作系统写数据的处理过程中加入回调函数block_commit_write()，通过一个应用协议将数据传输到备份机，并保存在内存中一个树形结构中；同时，在数据提交到磁盘的处理过程中加入回调函数end_bio_io_sync()，获取写入到磁盘的数据块信息，通过应用协议传输到备份机，并根据此信息删除已经备份的数据块，假若工作服务器出现宕机，备份机首先将树形链表中的缓存写入磁盘，然后接替服务；

2)回调函数获取指定磁盘中的所有写入数据块及相关信息，传输到备份机，当得到数据备份完成的响应后，通知用户磁盘写操作完成，回调函数在驱动层之上不依赖于具体的磁盘。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用层协议与具体的网络环境无关，并不局限于以太网、PCI-E等通信方式，并根据通信协议的具体要求扩展为具有校验功能和重发机制的可靠协议，该协议有两种数据包，分别是操作包和响应包，操作包用于工作服务器向备份服务器请求备份或解除备份操作，响应包是备份服务器处理完指定的操作时，对工作服务器的响应，用于服务器决定下一步工作。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于应用协议在非可靠的网络环境中运行，协议提供校验和重发机制以保证数据传输的可靠性，具体步骤如下：

●操作包有四个必要字段和三个可选字段构成：

i.操作：指定备份服务器需要进行的操作；

ii.设备识别号：磁盘唯一标识；

iii.起始扇区：数据块所对应的第一个扇区号；

iv.大小：数据块的长度；

v.数据项：数据块中包含的数据，如果操作是备份数据块，此项必填；

vi.校验码：整个操作包的构码。在计算校验码时此项设为0；

vii.发送时间戳：数据包生成的时间；

●响应包有一个必要字段和二个可选字段构成：

i.状态字：备份服务器对操作处理的结果；

ii.发送时间戳：数据包生成的时间；

iii.校验码：整个操作包的构码。在计算校验码时此项设为0；

●具体传输过程如下：

i.当进程写入数据或文件系统向磁盘中提交数据块时，获取备份信息；

ii.将i中的信息填入操作包并发送到备份服务器；

iii.备份服务器根据操作包指定的操作对数据包进行处理；

iv.备份服务器将处理结果填入响应包并发送给工作服务器；

v.工作服务器进行相应的处理。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，备份数据块的采用树形结构存储，根结点存储一些全局的信息，其子树的根结点表示服务端需要备份的磁盘，并按设备号有序排列，数据块按起始扇区号大小构成磁盘结点的子树，以二叉树形式排列以方便数据都的有序查找。