[發明專利]廣義寫入操作驗證方法

有效

• 申請號: 201710111327.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107346268B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: V.杜貝科;A.曼扎納雷斯
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G11B5/09;G11B20/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 勵曉林

根據本發明的實施例描述的驗證架構檢驗對元數據所做的改變，并且可以包括一個或多個子系統和階段。根據一些實施例，“mkfs”卷創建實用程序與設備驅動程序協作工作，以通過用于設備的為文件系統卷保留的分區內部的元數據結構的保留和初始化空間來創建所述特定文件系統卷。在已經創建所述文件系統卷之后檢查寫入請求時，所述存儲設備使用經驗證區域圖例。所述經驗證區域圖例可以存儲在專用分區中或者主引導記錄(MBR)或全局唯一標識符(GUID)分區表(GPT)或專用存儲器芯片(例如NAND閃存)內部。必須對與所保留元數據區域的任何盤區重疊的寫入請求進行驗證，以防止元數據損壞。

相關申請的交叉引用

本專利申請涉及：于2016年3月2日提交的題為“METHOD OF PREVENTING METADATACORRUPTION BY USING A NAMESPACE AND A METHOD OF VERIFYING CHANGES TO THENAMESPACE(通過使用命名空間防止元數據損壞的方法以及驗證命名空間變化的方法)”的共同未決的共同轉讓的美國專利申請號15/058,538，代理人案卷號HGST-H20151246US1；以及于2016年4月27日提交的題為“GENERALIZED VERIFICATION SCHEME FOR SAFE METADATAMODIFICATION(用于安全元數據修改的廣義驗證方案)”的共同未決的共同轉讓的美國專利申請號15/140,241，代理人案卷號HGST-H20151245US1。前述申請通過引用以其全文結合在此。

技術領域

本發明的實施例一般涉及數據存儲系統領域。更具體地，本發明的實施例涉及用于保持文件系統的一致性的系統和方法，包括保持數據存儲元數據的一致性。

背景技術

元數據是描述數據存儲分區或文件系統卷上的用戶數據或其他元數據的組織的數據集。保存文件系統元數據對現代文件系統的操作至關重要，并且有助于確保寫入所述文件系統卷的用戶數據在請求時可訪問。然而，偶爾地，文件系統驅動程序中的最終用戶工作負載、最終用戶錯誤、惡意操作或漏洞可能會導致特別是在不穩定的文件系統中可以引起元數據損壞的不當行為。即使在成熟的文件系統中也可能遇到元數據損壞。

當文件系統的元數據損壞時，通常使用諸如“fsck”(文件系統一致性檢查)系統實用程序(在類Unix操作系統中)或備份/恢復軟件等特殊工具來嘗試恢復所述文件系統數據。然而，使用所述fsck實用程序是非常耗時的操作，并且不能保證損壞的文件系統的數據將會被恢復。此外，這樣的工具只能在文件系統處于未安裝(例如離線)狀態時使用。因此，防止元數據損壞是比檢測損壞并嘗試恢復損壞的數據更有益的方法。

發明內容

本文描述了用于防止存儲設備上的元數據損壞的方法和系統。本發明的實施例利用驗證架構來檢驗對元數據所做的改變，并且可以包括一個或多個子系統和階段。使用文件系統創建實用程序(例如類Unix操作系統中的“mkfs”)通過保留和初始化所述設備的分區內部的元數據結構來創建文件系統卷。所述設備的分區內部的元數據結構的空間是為特定的文件系統卷保留的。每個保留的元數據區域應由區域圖例描述。當在所述卷被創建之后檢查元數據修改時，經驗證區域圖例由設備驅動程序(主機側)或存儲設備控制器(例如專用集成電路(ASIC)或現場可編程門陣列(FPGA))使用。所述經驗證區域圖例可以存儲在專用分區中，在主引導記錄(MBR)或全局唯一標識符(GUID)分區表(GPT)內部或專用存儲器芯片上。必須對與文件系統卷上任何保留元數據區域重疊的寫入請求進行驗證，以防止元數據損壞。