用于数据安全性的非易失性盘高速缓存制造技术

所描述的是辅助非易失性存储（例如，闪存设备）保留在数据备份操作之后对硬盘驱动器所做的改变的副本的技术。备份改变可与所备份的数据相组合以重新创建硬盘驱动器状态，藉此例如如果硬盘驱动器失效，则在最后一次备份之后的改变不丢失。备份改变数据可保留与硬盘驱动器块相对应的在块（例如分配单元）级的改变、或者与硬盘驱动器上的文件或文件的各部分相对应的在文件级的改变。备份改变可被过滤，以使仅某些数据（例如，用户数据）作为备份改变数据来保留。读请求可通过从备份改变数据、或者从同样可位于非易失性存储上的性能（例如，盘）高速缓存读取数据来满足。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于数据安全性的非易失性盘高速缓存北旦 冃眾硬盘驱动器可能失效，这是许多用户定期备份他们的数据、或者至少应备 份他们的数据的原因。然而，假定系统中具有单个硬盘驱动器的当代计算模型， 当硬盘驱动器失效时，自最后一次备份以来写入该硬盘驱动器的任何数据很可 能丢失。诸如RAID (冗余独立磁盘阵列，其可包括盘镜像概念).之类的解决方案 帮助保护免于这种数据丢失。然而，这些解决方案是昂贵的、可能是低效的且 可降低性能，并且因而对许多计算机用户不是合乎需要的。概述提供本概述以便以简化形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一 些代表性概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特 征，也不旨在用于以限制所要求保护的主题的范围的任何方式来使用。简要地，在此所述的主题的各方面涉及一种技术，通过该技术，第一非易 失性存储(例如，计算机硬盘驱动器)保留数据的当前状态，包括在第一数据 状态之后所做出的改变，该改变包括作为数据备份操作的一部分保存的数据。 第二非易失性存储(例如，闪存设备)保留在第一状态之后所做的备份改变。 备份改变可与第一状态中的数据组合以重新创建与当前状态相对应的还原状 态。因而，数据可通过读取第二非易失性存储中的备份改变数据以及读取所保 留的备份数据来还原，藉此例如如果硬盘驱动器失效，则在备份数据之后所做 的改变被保存而不丢失。在一个示例实现中，计算设备具有保留数据的当前状态的主非易失性存 储、以及保留从与先前保存的数据状态相对应的开始点起的对数据的改变的辅 助非易失性存储。还原机制可通过将所保存数据状态的数据与保留在辅助非易 失性存储中的对数据的改变相组合来重新创建与当前状态相对应的还原状态。主非易失性存储可以是第一硬盘驱动器，并且辅助非易失性存储可以是闪存、电池备份RAM、另一硬盘驱动器、静态RAM、 EEPROM设备、或网络存储 位置、或其任何组合。辅助非易失性存储可作为卡、作为主板组件、通过有线 连接、或者通过无线连接、或者通过其任何组合，经由通用串行总线设备耦合 到计算设备。在一个示例实现中，备份改变数据可与使数据与存储设备上的至少一个块 (例如，分配单元)相关联的元数据一起保留。替换地或附加地，备份改变数 据可与使数据与存储设备上的文件的至少一部分相关联的元数据一起保留。备 份改变可被过滤，以使仅某些写作为备份改变数据来保留。更进一步地，在一个示例实现中，读请求可至少部分地通过从第二非易失 性存储中读取数据来满足。性能高速缓存(例如，磁盘高速缓存)也可位于非 易失性存储上。备份改变数据空间可在需要时增长到性能高速缓存空间中。结合附图阅读以下详细描述，本专利技术的其他优点会变得显而易见。附图简述作为示例而非限制，在附图中示出了本专利技术，附图中相同的附图标记指示 相同或相似的元素，附图中-附图说明图1示出了可以将本专利技术的各方面并入其中的通用计算环境的说明性示例。图2是写请求由常规硬盘存储装置处理并在块(分配单元)级安全备份到 非易失性存储器的示例表示。图3是写请求由常规硬盘存储装置处理并在文件级安全备份到非易失性 存储器的示例表示。图4A-4C是在写和其它事件随时间发生时非易失性存储器可如何在备份 安全性部分与性能部分之间分配的示例表示。图5是文件级改变备份驱动程序和性能高速缓存驱动程序的示例表示。图6是表示使用来自非易失性的安全备份数据和最后一次备份数据来重 新创建自最后一次完全备份以来的硬盘驱动器状态的示例还原操作的框图。图7是示出可采用来将写数据备份到非易失性存储器的示例步骤的流程图。图8是示出可采用来从易失性存储器以及用于提高性能的硬盘驱动器读 取数据的示例步骤的流程图。图9是示出可采用来从所备份数据和非易失性存储器的备份改变数据还 原数据的示例步骤的流程图。详细描述在此所述的技术的各方面一般涉及非易失性存储器的使用从而提供保存 已在硬盘驱动器备份之间改变的数据的相对便宜且稳健的数据安全性解决方 案。在硬盘驱动器失效(或者诸如对于膝上型计算机的被盗硬盘驱动器)的情 况下，则所备份数据改变可与最后一次硬盘驱动器数据备份相组合以将数据还 原到其当前状态。如将理解的，本技术还具有允许性能增强的额外益处。在一个示例实现中，所改变的数据通过将该数据写入诸如闪存设备之类的 非易失性存储器来同时备份。然而，如将理解的，任何类型的非易失性存储器将足够作为改变备份介质，包括电池备份RAM、另一硬盘驱动器、静态RAM、 EEPROM设备、网络存储位置等等。此外，包括不同类型介质的多个备份介 质可被组合在同一计算机系统中。更进一步地，虽然如在此所述地可被备份的改变数据的单元的示例包括文 件、文件的各部分、或盘分配单元(例如，在此称为块的扇区或簇)，但是不 要求使用任何特定单元，并且实际上，各种类型的单元可被混合在同一备份介 质上，诸如将整个文件作为一个单元来备份、将一些块作为其它单元来备份等 等。此外，不是每个写入盘的每一改变都需要被备份；例如，用户可设置过滤 器以使仅写入某一目录组的改变被同时备份到非易失性存储器，而其它改变不 被备份。如此，本专利技术不限于在此所描述的任何特定实施例、方面、概念、结构、 功能和/或示例。相反，在此所描述的实施例、方面、概念、结构、功能和/或 示例中的任何一个都是非限制性的，并且本专利技术可以按一般在计算和数据安全 性中提供益处和优点的各种方式来使用。图1示出一示例框图，其中通用计算机系统110包括耦合到南桥芯片1147的非易失性存储器112，该南桥芯片114又耦合到其它常规计算机系统组件。典型地，图1的示例计算机系统110包括经由北桥芯片118耦合到RAM 120 和图形处理单元(GPU/卡)122的处理单元(CPU) 116。同样典型地，南桥 芯片114被示为连接到用于远程连接的网络接口卡(NIC) 124、连接到硬盘驱 动器126、以及连接到用于设备连接的其它端口 128。注意，如由图2中的虚线所指示地，非易失性存储器112可替换地通过诸 如通用串行总线(USB)存储设备接口之类的这种端口 128连接。非易失性存 储器112可作为卡(例如，外围部件互连即PCI、 PCI express、 PCMCIA)来 连接，可内置到计算机系统主板，或者可以用基本上任何其它方式来耦合，包 括经由网络连接、火线、蓝牙②、红外线、串行端口、并行端口等等。更进一 步地，如以上所提及地，在单个计算机系统中可存在多个非易失性存储器类型。注意，图l仅是一个示例体系结构；其它替换体系结构可包括使非易失性 存储器链接到北桥(NB)，诸如电池备份RAM的一部分。如以上所描述地，与自从某一先前所保存的状态(例如，先前的硬盘备份) 以来的硬盘写相对应的改变被存储在非易失性存储器112中。如图2中所表示 地，在一个示例替换实现中，改变备份可在分配单元、或块级发生。更具体地， 当写请求正待决时，写请求数据230在实际被写入硬盘驱动器126之前被发送 通过多个驱动程序。该请求可以采用通过驱动程序栈的I/0请求分组，即IRP 的形式，或者可由驱动程序管理器体系结构来控制，该驱动程序管理器体系结 构以受管的顺序将IRP或其它数据结构选择性地路由到每个驱动程序并且处 理所返回的数据。无论如何，要被写本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一个具有计算机可执行指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时实现以下步骤，所述步骤包括：　保留与处于第一状态时的存储设备的内容相对应的备份数据；　接收涉及改变所述存储设备的内容的写请求；　将与所述写请求相对应的备份改变 数据写入与所述存储设备分开的非易失性存储，同时允许所述写请求继续将所述存储设备的内容改变到第二状态；以及　还原接收存储设备以与所述第二状态的所述存储设备相对应，其包括通过读取所述非易失性存储中的所述备份改变数据以及读取所保留的备份数据 。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJD帕纳巴克，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]