[发明专利]一种基于固态盘的块级连续数据保护方法

摘要

本发明公开了一种基于固态盘的块级连续数据保护方法，包括：在内存中创建一个空的写请求队列缓存，用于缓存来自用户的写请求，在固态盘的FTL层初始化一个内存空间CDP_store，用来记录FTL映射表的历史记录CDP_entry，接收来自于用户的请求，并判断该请求是对数据块的读写请求还是恢复请求，如果是对数据块的读写请求则判断该请求是读请求还是写请求，如果是写请求，则判断写请求队列缓存中是否有剩余的缓存空间，如果没有则将写请求队列缓存中的内容写回固态盘上。本发明结合固态盘本身的特性，利用固态盘内在的“异地更新”产生的“被覆盖”历史数据遗留在固态盘中的特征，来实现将固态盘回滚恢复至之前的历史时间点状态，从而实现基于SSD的连续数据保护的功能。

主权项

一种基于固态盘的块级连续数据保护方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）在内存中创建一个空的写请求队列缓存，用于缓存来自用户的写请求，在固态盘的FTL层初始化一个内存空间CDP_store，用来记录FTL映射表的历史记录CDP_entry； （2）接收来自于用户的请求，并判断该请求是对数据块的读写请求还是恢复请求，如果是对数据块的读写请求则转入步骤（3），如果是恢复请求则转入步骤（12）； （3）判断该请求是读请求还是写请求，如果是读请求，则进入步骤（4），如果是写请求，则进入步骤（7）； （4）检查写请求队列缓存中是否存在该读请求的逻辑页面对应的写请求记录，如果存在则进入步骤（5），否则进入步骤（6）； （5）将读请求的逻辑页面对应的写请求记录返回给用户，然后过程结束； （6）在固态盘的FTL映射表中查找该读请求的逻辑页面对应的物理页面，并读取该物理页面，然后过程结束； （7）判断写请求队列缓存中是否有剩余的缓存空间，如果有则进入步骤（8），否则进入步骤（9）； （8）直接将写请求添加到写请求队列缓存中，然后过程结束； （9）将写请求队列缓存中的内容写回固态盘上，更新固态盘的FTL映射表以及FTL映射表的历史记录CDP_entry，并将该写请求添加到写请求队列缓存中； （10）判断当前固态盘内部可用的空闲页面率是否低于预先设定的最小可用阈值LOWGC，若低于LOWGC，则转步骤（11），否则过程结束； （11）启动垃圾回收进程，并将固态盘的保护窗口向前滑动时间△t，回收那些时间戳落在滑动过程经过的窗口中的物理页面，判断当前固态盘内部可用的空闲页面率是否高于预先设定的垃圾回收进程停止阈值HIGHGC，如果高于则垃圾回收结束，否则继续将保护窗口向前滑动时间△t； （12）判断该恢复请求的恢复时间点是否落在固态盘的保护窗口内，若落在保护窗口内，则转步骤（13），否则转入步骤（18）； （13）顺序地扫描内存空间CDP_store中与每个逻辑页面对应的数组元素为表头的链表； （14）判断链表中时间点是等于或者最大小于（maximum less than）恢复时间点，还是大于恢复时间点，如果是等于或者最大小于，则获得该链表中该时间点对应的CDP_entry中记录的物理页面地址，然后转入步骤（15），如果是大于恢复时间点，则说明该页面在恢复后的状态中是不可见的，转入步骤（16）； （15）将固态盘的FTL映射表中逻辑页面对应的映射项中的物理页面地址更新为该物理页面地址，然后过程结束； （16）将该链表中该时间点对应的CDP_entry的逻辑页面对应的映射项置为空； （17）重复上述步骤（14）至（16），直至检查完所有的逻辑页面对应的物理页面地址为止，由此完成了恢复操作，然后过程结束； （18）向用户提示数据恢复出错，然后过程结束。