專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)上的。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改是在存儲(chǔ)介質(zhì)上用新數(shù)據(jù)覆蓋原數(shù)據(jù)，這樣，如果沒有特殊的手段，原數(shù)據(jù)是無法被恢復(fù)的但是實(shí)際中的很多應(yīng)用都需要能夠恢復(fù)原數(shù)據(jù)。例如，個(gè)人電腦用戶執(zhí)行某些操作導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，這時(shí)候就需要恢復(fù)執(zhí)行這些操作之前的原系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通常實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)是采用定期備份的方法，即定期的將數(shù)據(jù)備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)上，如果需要恢復(fù)，又將數(shù)據(jù)從備份存儲(chǔ)介質(zhì)上導(dǎo)入原存儲(chǔ)介質(zhì)。這種方法的缺點(diǎn)在于，無論是進(jìn)行數(shù)據(jù)備份還是進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，無論數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，一律進(jìn)行備份或恢復(fù)，一方面造成備份存儲(chǔ)介質(zhì)的浪費(fèi)，另一方面占用系統(tǒng)的處理能力。
現(xiàn)有技術(shù)解決這一問題的方法是采用如圖1所示的稱為快照備份的方法，該方法的核心思想是只記錄發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。該方法的流程圖如圖1所示，采用該方法時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖如圖2所示。
步驟101以快照時(shí)刻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)。
預(yù)先設(shè)置觸發(fā)快照的事件，當(dāng)這些事件發(fā)生時(shí)，就觸發(fā)一次快照，然后執(zhí)行步驟101到步驟111。這里，觸發(fā)快照的事件發(fā)生的時(shí)刻稱為快照時(shí)刻。
步驟102建立新的快照區(qū)，快照區(qū)所有快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位均為未發(fā)生變化。
在圖2中，第一快照區(qū)是在第一快照時(shí)刻建立的，第二快照區(qū)是在第二快照時(shí)刻建立的，第三快照區(qū)是在第三快照時(shí)刻建立的。快照區(qū)的快照單元與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元是一一對(duì)應(yīng)的。在快照區(qū)內(nèi)部，為每個(gè)快照單元配置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，狀態(tài)標(biāo)志位用來表示與之對(duì)應(yīng)的快照單元是否經(jīng)過修改。所述狀態(tài)標(biāo)志位可以是一個(gè)二進(jìn)制位，該二進(jìn)制位為1的時(shí)候表示已修改，該二進(jìn)制位為0的時(shí)候表示未修改。新建立的快照區(qū)所有快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位都為未修改。
步驟103判斷是否接收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，如果是則執(zhí)行步驟104，否則執(zhí)行步驟110。
一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令應(yīng)該至少包括兩部分要修改的數(shù)據(jù)單元的地址以及要寫入的數(shù)據(jù)。
步驟104到步驟108根據(jù)所述要修改的數(shù)據(jù)單元的地址，確定該數(shù)據(jù)單元在已經(jīng)建立的所有快照區(qū)中分別對(duì)應(yīng)的快照單元；然后對(duì)所確定的每個(gè)快照單元，分別判斷其狀態(tài)標(biāo)志位是否為未修改，如果是則將要修改的數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值寫入該快照單元，并且將該快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位設(shè)置為已修改，否則保持該快照單元的當(dāng)前值。
例如在圖2中，在第一快照時(shí)刻，新建立的第一快照區(qū)中，所有快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位都為未修改。對(duì)比圖2(a)中參考數(shù)據(jù)和變化后的數(shù)據(jù)可以看出，從第一快照時(shí)刻到第二快照時(shí)刻之間，所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的0001數(shù)據(jù)單元和0002數(shù)據(jù)單元進(jìn)行了修改。因此在第二快照時(shí)刻，第一快照區(qū)如圖2(a)所示。
當(dāng)?shù)诙煺諘r(shí)刻的快照被觸發(fā)時(shí)，第一快照區(qū)中與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的0001數(shù)據(jù)單元和0002數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位為已修改，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的0003數(shù)據(jù)單元、0004數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位都為未修改；根據(jù)步驟102所述，第二快照區(qū)是新建的快照區(qū)，所有快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位都為未修改。
從對(duì)圖2(b)中參考數(shù)據(jù)和變化后數(shù)據(jù)的比較可以看出，在第二快照時(shí)刻到第三快照時(shí)刻之間，所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的0002數(shù)據(jù)單元和0003數(shù)據(jù)單元進(jìn)行了修改。對(duì)于第一快照區(qū)，由于與0002數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位為已修改，因此保持該快照單元的當(dāng)前值；而與0003數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位為未修改，因此將0003數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值A(chǔ)寫入第一快照區(qū)中與0003數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元中，并且將該快照單元所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位設(shè)置為已修改。對(duì)于第二快照區(qū)，則將0002數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值B寫入第二快照區(qū)中與0002數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元中，并且將該快照單元所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位設(shè)置為已修改；將0003數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值A(chǔ)寫入第二快照區(qū)中與0003數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元中，并且將該快照單元所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位設(shè)置為已修改。因此，在第三快照時(shí)刻，第一快照區(qū)和第二快照區(qū)如圖2(b)所示。
步驟109執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行修改的指令。
步驟110判斷是否到達(dá)下一快照時(shí)刻，如果到達(dá)，則執(zhí)行步驟111，否則執(zhí)行步驟103。
步驟111結(jié)束本次快照流程。
事實(shí)上，下次快照時(shí)刻后的操作就是重復(fù)步驟101到步驟111。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，如果需要恢復(fù)到某一快照時(shí)刻，只需要將該快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照區(qū)中，狀態(tài)標(biāo)志位為已修改的快照單元的值，分別寫入到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)單元即可。
從以上對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的描述可以看出，現(xiàn)有技術(shù)只是部分解決了在數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)時(shí)大量占用系統(tǒng)資源的問題。這是因?yàn)?，在?shù)據(jù)備份時(shí)，在多個(gè)快照被觸發(fā)，已經(jīng)建立了多個(gè)快照區(qū)的情況下，每接受到一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，需要對(duì)所有已建立快照區(qū)中，與待修改數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位進(jìn)行校驗(yàn)；然后，將要修改的數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值寫入狀態(tài)標(biāo)志位為未修改的快照單元；并且，更新這些快照單元的狀態(tài)標(biāo)志位為已修改。這樣，在對(duì)數(shù)據(jù)單元的一次寫操作中，就需要多次對(duì)所述狀態(tài)標(biāo)志位進(jìn)行讀寫和校驗(yàn)，以及多次對(duì)快照單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作，從而仍然會(huì)大量占用系統(tǒng)的處理能力，降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。已經(jīng)建立的快照區(qū)越多，系統(tǒng)運(yùn)行效率的降低就越嚴(yán)重。
而且，現(xiàn)有技術(shù)并沒有解決浪費(fèi)備份存儲(chǔ)介質(zhì)資源的問題，因?yàn)樵诿看慰煺諘r(shí)刻，都需要分配和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)具有相同容量或一定比例關(guān)系的固定存儲(chǔ)資源以建立該快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照區(qū)。建立的快照區(qū)越多，占用的備份存儲(chǔ)介質(zhì)資源就越多。
正是由于上述技術(shù)上的制約，在現(xiàn)有的快照技術(shù)中，快照區(qū)的數(shù)量受到限制，很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法及系統(tǒng)，既能夠減少在數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)所占用的系統(tǒng)處理資源，提高數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行效率，又能夠減少實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)所需要的備份存儲(chǔ)介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)保護(hù)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，設(shè)置觸發(fā)快照的事件，每次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，該方法包括A、以觸發(fā)快照的事件發(fā)生的時(shí)刻作為快照時(shí)刻，記錄本次觸發(fā)快照的事件；B、判斷是否接收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，如果收到，則分配快照單元記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值，執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，然后執(zhí)行步驟C，否則直接執(zhí)行步驟C；C、判斷是否發(fā)生下一次觸發(fā)快照的事件，如果發(fā)生，則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟B。
其中，步驟B在分配快照單元前，進(jìn)一步包括判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過，如果是，則直接執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，否則分配所述快照單元。
其中，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過為判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后分配的快照單元的地址區(qū)中，是否已經(jīng)記錄過待修改數(shù)據(jù)單元的地址，如果是則認(rèn)為待修改數(shù)據(jù)單元已經(jīng)被修改過，否則認(rèn)為待修改數(shù)據(jù)單元未被修改過。
其中，該方法進(jìn)一步包括為每個(gè)數(shù)據(jù)單元配置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，步驟A進(jìn)一步包括設(shè)置所有數(shù)據(jù)單元的狀態(tài)標(biāo)志位為未修改；步驟B在接收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令后進(jìn)一步包括設(shè)置待修改數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位為已修改；所述判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過為根據(jù)所述狀態(tài)標(biāo)志位判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過。
其中，步驟C在下一次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，在結(jié)束當(dāng)前流程前進(jìn)一步包括判斷是否在所述本次觸發(fā)快照的事件和所述下次觸發(fā)快照的事件之間，收到清理快照單元的指令，如果收到，則清理已經(jīng)分配的快照單元，否則結(jié)束當(dāng)前流程。
其中所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將已經(jīng)分配的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放已經(jīng)分配的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或設(shè)定門限值，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為釋放對(duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或設(shè)定門限值，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將對(duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放其所占用的存儲(chǔ)空間。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，設(shè)置觸發(fā)快照的事件，每次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，該方法包括U、以觸發(fā)快照的事件發(fā)生的時(shí)刻作為快照時(shí)刻，記錄本次觸發(fā)快照的事件；在下次觸發(fā)快照的事件發(fā)生前，如果收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，則分配快照單元，記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值，然后執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，該方法還包括V、讀取當(dāng)前時(shí)刻到待恢復(fù)時(shí)刻之間所分配的快照單元，按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中。
其中，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V11、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V12、選擇未處理的快照單元中，最靠近當(dāng)前時(shí)刻的快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V13、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V14，否則返回執(zhí)行步驟V12；V14、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V11；或V21、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V22、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V23、選擇未處理的快照單元中，最靠近當(dāng)前時(shí)刻的快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V24、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V25，否則返回執(zhí)行步驟V22；V25、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V21。
其中，步驟U在分配快照單元前，進(jìn)一步包括判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過，如果是，則直接執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，否則分配所述快照單元。
其中，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V31、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V32、選擇未處理的快照單元中的任意一個(gè)快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；
V33、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V34，否則返回執(zhí)行步驟V32；V34、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V31；或V41、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V42、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V43、選擇未處理的快照單元中任意一個(gè)快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V44、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V45，否則返回執(zhí)行步驟V42；V45、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V41。
其中，在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，在步驟V之前進(jìn)一步包括設(shè)置所要恢復(fù)的數(shù)據(jù)單元為不可由所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令進(jìn)行修改。
其中，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V51、將所有待恢復(fù)數(shù)據(jù)單元作為未處理數(shù)據(jù)單元，將當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；
V52、選擇未處理快照單元中，離待恢復(fù)時(shí)刻最近的快照單元，判斷所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元是否為未處理數(shù)據(jù)單元，如果是，則執(zhí)行步驟V53，否則執(zhí)行步驟V54；V53、將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為已處理；V54、將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，并判斷當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元是否都為已處理快照單元，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟V52；或V61、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V62、將所有待恢復(fù)數(shù)據(jù)單元作為未處理數(shù)據(jù)單元，將當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V63、選擇未處理快照單元中，離待恢復(fù)時(shí)刻最近的快照單元，判斷所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元是否為未處理數(shù)據(jù)單元，如果是，則執(zhí)行步驟V64，否則執(zhí)行步驟V65；V64、將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為已處理；V65、將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，并判斷當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元是否都為已處理快照單元，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟V63。
其中，在下一次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，步驟U進(jìn)一步包括判斷是否在所述本次觸發(fā)快照的事件和所述下次觸發(fā)快照的事件之間，收到清理快照單元的指令，如果收到，則清理已經(jīng)分配的快照單元，否則結(jié)束當(dāng)前流程。
其中，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將已經(jīng)分配的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放已經(jīng)分配的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或?qū)?duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放其所占用的存儲(chǔ)空間。
其中，在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，在步驟V之前進(jìn)一步包括判斷待恢復(fù)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元是否已經(jīng)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，如果是則將離線存儲(chǔ)器上，待恢復(fù)時(shí)刻以后所分配的快照單元復(fù)制到在線存儲(chǔ)器上，然后執(zhí)行步驟V，否則直接執(zhí)行V。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括備份管理器，用于根據(jù)觸發(fā)快照的事件，以及對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和快照區(qū)交互完成數(shù)據(jù)備份；快照區(qū)，用于記錄觸發(fā)快照的事件，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)單元的地址以及所述數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值；恢復(fù)管理器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的當(dāng)前數(shù)據(jù)以及快照區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，將恢復(fù)后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括快照區(qū)管理器，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的管理策略，管理快照區(qū)的數(shù)據(jù)，并且與離線存儲(chǔ)區(qū)交互，對(duì)快照區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；離線存儲(chǔ)區(qū)，用于備份快照區(qū)的數(shù)據(jù)。
其中，所述備份管理器包括快照觸發(fā)模塊，用于檢測(cè)觸發(fā)快照的事件，并將與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息發(fā)送給快照區(qū)修改模塊；指令接口模塊，用于接收對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值發(fā)送給快照區(qū)修改模塊，并且執(zhí)行所述指令；快照區(qū)修改模塊，用于將快照觸發(fā)模塊發(fā)送的與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息，和/或，指令接口模塊所發(fā)送的待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值寫入快照區(qū)。
其中，所述指令接口模塊進(jìn)一步包括邏輯判斷子模塊，用于判斷是否需要將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值記錄在快照區(qū)中。
其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括暫存區(qū)，用于存放數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中的中間數(shù)據(jù)；所述恢復(fù)管理器進(jìn)一步包括暫存區(qū)接口模塊，用于在數(shù)據(jù)恢復(fù)開始時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到暫存區(qū)；在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，將恢復(fù)過程的中間數(shù)據(jù)寫入到暫存區(qū)；在恢復(fù)完成后，將暫存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，快照區(qū)是一個(gè)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的存儲(chǔ)區(qū)域，快照區(qū)的存儲(chǔ)資源是根據(jù)數(shù)據(jù)記錄的需要，動(dòng)態(tài)分配的。在每個(gè)快照時(shí)刻，并不預(yù)先分配與整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)具有相同容量或一定比例關(guān)系的存儲(chǔ)資源作為快照區(qū)，而只是在快照區(qū)中分配一個(gè)快照單元，記錄下觸發(fā)當(dāng)前快照的事件。然后在收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行修改的指令時(shí)，只有在該數(shù)據(jù)單元在本次快照后未發(fā)生過變化的情況下，才會(huì)在快照區(qū)中分配一個(gè)快照單元，將所述要修改的數(shù)據(jù)單元的地址，以及要修改的數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值記錄在新分配的快照單元中。在兩個(gè)快照時(shí)刻之間，只有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)單元，才會(huì)在快照區(qū)中對(duì)應(yīng)最多一個(gè)快照單元。這樣就節(jié)省了對(duì)備份存儲(chǔ)介質(zhì)資源的占用。
并且，相對(duì)于現(xiàn)有的快照技術(shù)，在新的快照被觸發(fā)以后，新快照時(shí)刻之前所分配的快照單元可以進(jìn)一步存儲(chǔ)到磁帶這樣的離線存儲(chǔ)介質(zhì)上，從而釋放這些快照單元所占用的在線存儲(chǔ)介質(zhì)資源，進(jìn)一步減少對(duì)在線存儲(chǔ)介質(zhì)資源的占用。
而在系統(tǒng)處理資源的占用方面，在多個(gè)快照被觸發(fā)的情況下，每接受到一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，本發(fā)明的技術(shù)方案所要執(zhí)行的操作，只是在快照區(qū)中本次快照被觸發(fā)后所分配的快照單元中，進(jìn)行一次針對(duì)數(shù)據(jù)單元地址的遍歷和比較，最多再加上一次對(duì)新分配的快照單元的寫入操作因此，一次數(shù)據(jù)修改的完成所需要占用的系統(tǒng)處理資源與已經(jīng)被觸發(fā)的快照數(shù)無關(guān)，從而節(jié)約了系統(tǒng)的處理能力，提高了系統(tǒng)的處理效率。
由于本發(fā)明在占用系統(tǒng)處理資源和占用備份存儲(chǔ)介質(zhì)資源這兩方面都得到了改善，因此快照的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)定，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)保護(hù)。


圖1是現(xiàn)有的快照備份技術(shù)的流程圖；圖2是現(xiàn)有的快照備份技術(shù)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份方法的流程圖；圖4是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份方法存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例一的流程圖；圖6是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例一存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖；圖7是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例二的流程圖；圖8是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例二存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖；圖9是本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是采用基于快照的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)技術(shù)，其中在數(shù)據(jù)備份時(shí)，將一次快照后首次發(fā)生變化的數(shù)據(jù)單元地址和變化前的值，記錄在快照區(qū)中的一個(gè)快照單元中；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，讀取當(dāng)前時(shí)刻和待恢復(fù)時(shí)刻之間所有快照單元，按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
請(qǐng)參考圖3和圖4，圖3是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份方法的流程圖，圖4是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份方法存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖。該方法在數(shù)據(jù)備份時(shí)包括以下步驟步驟301以本次快照時(shí)刻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)，并且在快照區(qū)中記錄觸發(fā)事件。
預(yù)先設(shè)置觸發(fā)快照的事件，當(dāng)這些事件發(fā)生時(shí)，就觸發(fā)一次快照，然后執(zhí)行步驟301到步驟309。所述觸發(fā)快照事件可以是到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻，也可以是收到預(yù)先設(shè)定的指令，或者即將進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的操作?？梢杂盟饕?hào)表示觸發(fā)快照的事件，例如到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻為001，接收到用戶的快照指令為010，即將對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重大改動(dòng)為011等等。并且，對(duì)于不同的觸發(fā)快照的事件，還可以根據(jù)需要附加不同的信息。例如對(duì)于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻所觸發(fā)的快照，可以進(jìn)一步記錄所到達(dá)的時(shí)刻；對(duì)于即將對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重大改動(dòng)，還可以進(jìn)一步記錄所進(jìn)行的改動(dòng)的類型，這些附加信息也可以以索引號(hào)表示。
快照區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可以位于同一物理存儲(chǔ)介質(zhì)上，也可以分別位于不同的物理存儲(chǔ)介質(zhì)上，但是必須是在線存儲(chǔ)介質(zhì)。所謂在線存儲(chǔ)介質(zhì)，就是系統(tǒng)可以直接對(duì)該存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行讀寫操作，而不用先將該存儲(chǔ)介質(zhì)接入到系統(tǒng)中，然后才能進(jìn)行讀寫操作。相對(duì)的，需要先接入系統(tǒng)然后才能進(jìn)行讀寫操作的存儲(chǔ)介質(zhì)稱為離線存儲(chǔ)介質(zhì)。
步驟302判斷是否接收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，如果收到，則執(zhí)行步驟303，否則執(zhí)行步驟306。
步驟303判斷指令中所指定的數(shù)據(jù)單元在本次快照后是否已經(jīng)在快照區(qū)中進(jìn)行過記錄，如果已經(jīng)進(jìn)行過記錄，則執(zhí)行步驟305，否則執(zhí)行步驟304。
如前所述，所述對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令中，至少包含所要修改的數(shù)據(jù)單元的地址以及要寫入該數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)。而在快照區(qū)中記錄的是所要修改的數(shù)據(jù)單元的地址，以及該數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值。因此，只要比較本次快照后所分配的快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址中，是否已經(jīng)有所述指令中所包含的地址，就可以判斷出所述指令所指定的數(shù)據(jù)單元在本次快照后已經(jīng)在快照區(qū)中進(jìn)行過記錄。如果本次快照后所分配的快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址中，已經(jīng)有所述指令中所包含的地址，那么就認(rèn)為所述指令所指定的數(shù)據(jù)單元在本次快照后已經(jīng)在快照區(qū)中進(jìn)行過記錄。
另外一種判斷所述指令中所指定的數(shù)據(jù)單元在本次快照后是否已經(jīng)在快照區(qū)中進(jìn)行過記錄的方法是，為每個(gè)數(shù)據(jù)單元配置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，狀態(tài)標(biāo)志位用來表示與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)單元是否經(jīng)過修改。所述狀態(tài)標(biāo)志位可以是一個(gè)二進(jìn)制位，該二進(jìn)制位為1的時(shí)候表示已修改，該二進(jìn)制位為0的時(shí)候表示未修改。當(dāng)一次快照被觸發(fā)后，設(shè)置所有數(shù)據(jù)單元的狀態(tài)標(biāo)志位為未修改；在根據(jù)所述指令對(duì)特定的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行過修改后，設(shè)置該數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的狀志標(biāo)志位為已修改。
步驟304在快照區(qū)中分配一個(gè)快照單元，記錄所述指令中所包含的數(shù)據(jù)單元地址以及該數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值。
所述快照單元至少包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄所述指令中所包含的數(shù)據(jù)單元地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄該數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值。
步驟305執(zhí)行所述接收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令。
這一步實(shí)際上就是將所述指令中所包含的待寫入數(shù)據(jù)，寫入到所述指令所指定的數(shù)據(jù)單元。
步驟306判斷是否到達(dá)下一快照時(shí)刻，如果是則執(zhí)行步驟307，否則返回執(zhí)行步驟302。
這一步實(shí)際上是判斷是否發(fā)生下一次觸發(fā)快照的事件。
步驟307判斷是否收到清理快照單元的指令，如果收到，則執(zhí)行步驟308，否則執(zhí)行步驟309。
這里所說的收到清理快照單元的指令，指的是在步驟301所述本次快照時(shí)刻到步驟306所述下一快照時(shí)刻之間收到過清理快照單元的指令。
由于快照區(qū)的數(shù)據(jù)會(huì)隨時(shí)間逐漸增多，如果不進(jìn)行清理，會(huì)占用過多的在線存儲(chǔ)資源。因此，可以設(shè)定快照區(qū)的最大存儲(chǔ)容量，如果當(dāng)前快照區(qū)的數(shù)據(jù)接近快照區(qū)的最大存儲(chǔ)容量時(shí)，就發(fā)出清理快照單元的指令；也可以設(shè)置一個(gè)清理間隔，當(dāng)從上一次清理開始，所經(jīng)過的時(shí)間到達(dá)清理間隔以后，就發(fā)出清理快照單元的指令。
步驟308將快照區(qū)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，并清空快照區(qū)。
作為一種替代方案，可以預(yù)先設(shè)置一個(gè)門限值。在執(zhí)行步驟308時(shí)，不是對(duì)快照區(qū)中的所有快照單元進(jìn)行復(fù)制并清空快照區(qū)，而是將快照區(qū)中，最早的門限值個(gè)快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放所述最早的門限值個(gè)快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間。當(dāng)然，也可以直接釋放快照區(qū)中所述最早的門限值個(gè)快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間。由于快照時(shí)刻和觸發(fā)快照的事件是一一對(duì)應(yīng)的，因此所述最早的門限值個(gè)快照時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元，也就是最早的門限值次觸發(fā)快照的事件所對(duì)應(yīng)的快照單元。
例如，在圖4中，如果第一快照時(shí)刻是最早的快照時(shí)刻，而所述門限值為1，并且在第二快照時(shí)刻和第三快照時(shí)刻之間收到了清理快照區(qū)的指令，那么在第三快照到達(dá)時(shí)，就將用于記錄第一時(shí)刻觸發(fā)快照的事件的快照單元，以及第一快照時(shí)刻和第二快照時(shí)刻之間所分配的兩個(gè)快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放這三個(gè)快照單元所占用的存儲(chǔ)空間。如果在第三快照時(shí)刻和第四快照時(shí)刻之間再次收到了清理快照區(qū)的指令，那么在第四快照到達(dá)時(shí)，就將用于記錄第二時(shí)刻觸發(fā)快照的事件的快照單元，以及第二快照時(shí)刻和第三快照時(shí)刻之間所分配的兩個(gè)快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放這三個(gè)快照單元所占用的存儲(chǔ)空間。
當(dāng)然，步驟307和步驟308都是可選的。
步驟309結(jié)束當(dāng)前流程。
事實(shí)上，下次快照時(shí)刻后的操作就是重復(fù)步驟301到步驟309。
作為第一種替代方案，可以省略步驟303。收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令時(shí)，無論指令中所指定的數(shù)據(jù)單元在本次快照被觸發(fā)后是否經(jīng)過修改，都在快照區(qū)中分配一個(gè)快照單元，記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值。
作為第二種替代方案，在設(shè)置所述觸發(fā)快照的事件時(shí)，可以將收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，設(shè)置為觸發(fā)快照的事件。也就是說，每收到一次對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，就觸發(fā)一次快照，記錄觸發(fā)快照事件，并且分配一個(gè)快照單元記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值。在這種情況下，步驟303所作的判斷，其結(jié)果總是為否，因此步驟303也可以省略。
在圖4(a)中，第一快照時(shí)刻后，首先執(zhí)行步驟301，在快照區(qū)中記錄第一快照時(shí)刻的觸發(fā)事件。假設(shè)在第一快照時(shí)刻后，在到達(dá)第二快照時(shí)刻前，收到兩條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令。第一條指令，是將數(shù)據(jù)單元0001的值，從當(dāng)前的A修改為B。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0001的地址以及數(shù)據(jù)單元0001的當(dāng)前值A(chǔ)，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0001的值修改為B，由于未到達(dá)下一快照時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟302。
第二條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，是將數(shù)據(jù)單元0002的值，從當(dāng)前的A修改為B。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0002的地址以及數(shù)據(jù)單元0002的當(dāng)前值A(chǔ)，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0002的值修改為B。接下來到達(dá)下一快照時(shí)刻，結(jié)束當(dāng)前流程，重新執(zhí)行步驟301。如果在此之前收到了清理快照單元的指令，則將快照區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后清空快照區(qū)。
在圖4(b)中，第二快照時(shí)刻后，首先執(zhí)行步驟301，在快照區(qū)中記錄第二快照時(shí)刻的觸發(fā)事件。假設(shè)在第二快照時(shí)刻后，在到達(dá)第三快照時(shí)刻前，收到兩條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令。第一條指令，是將數(shù)據(jù)單元0002的值，從當(dāng)前的B修改為C。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0002的地址以及數(shù)據(jù)單元0002的當(dāng)前值B，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0002的值修改為C。由于未到達(dá)下一快照時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟302。
第二條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，是將數(shù)據(jù)單元0003的值，從當(dāng)前的A修改為C。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0003的地址以及數(shù)據(jù)單元0003的當(dāng)前值A(chǔ)，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0003的值修改為C。接下來到達(dá)下一快照時(shí)刻，結(jié)束當(dāng)前流程，重新執(zhí)行步驟301。如果在此之前收到了清理快照單元的指令，則將快照區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后清空快照區(qū)。
在圖4(c)中，第三快照時(shí)刻后，首先執(zhí)行步驟301，在快照區(qū)中記錄第二快照時(shí)刻的觸發(fā)事件。假設(shè)在第三快照時(shí)刻后，在到達(dá)第四快照時(shí)刻前，收到三條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令。第一條指令，是將數(shù)據(jù)單元0003的值，從當(dāng)前的C修改為D。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0003的地址以及數(shù)據(jù)單元0003的當(dāng)前值C，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0003的值修改為D。由于未到達(dá)下一快照時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟302。
第二條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，是將數(shù)據(jù)單元0004的值，從當(dāng)前的A修改為D。這樣，經(jīng)過步驟302和步驟303的判斷后，執(zhí)行步驟304，分配一個(gè)快照單元，記錄下數(shù)據(jù)單元0004的地址以及數(shù)據(jù)單元0004的當(dāng)前值A(chǔ)，然后執(zhí)行步驟305將數(shù)據(jù)單元0004的值修改為D。由于未到達(dá)下一快照時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟302。
第三條對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，是將數(shù)據(jù)單元0003的值，從當(dāng)前的C修改為E。但是，經(jīng)過步驟303的判斷后，由于數(shù)據(jù)單元0003已經(jīng)在快照區(qū)中進(jìn)行過記錄，因此不執(zhí)行步驟304，直接執(zhí)行步驟305，將數(shù)據(jù)單元0003的值修改為E。接下來到達(dá)下一快照時(shí)刻，結(jié)束當(dāng)前流程，重新執(zhí)行步驟301。如果在此之前收到了清理快照單元的指令，則將快照區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后清空快照區(qū)。
請(qǐng)參考圖5和圖6，圖5是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例一的流程圖，圖6是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例一存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖。
步驟501建立與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)容量相同的暫存區(qū)，將當(dāng)前時(shí)刻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到暫存區(qū)中，并且建立暫存區(qū)的暫存單元地址與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元地址之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
在圖6中，假設(shè)所述暫存區(qū)的暫存單元地址與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元地址之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系為數(shù)據(jù)單元地址加上1000為對(duì)應(yīng)的暫存單元地址。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用各種不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
步驟502讀取快照區(qū)中，離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻后，直到當(dāng)前時(shí)刻所記錄的快照單元。
在圖6中，以圖4(c)中第三次變化后為當(dāng)前時(shí)刻，圖4(c)中的第三快照時(shí)刻為離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻。則步驟502所述快照區(qū)中，離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻后，直到當(dāng)前時(shí)刻所記錄的快照單元就是快照區(qū)中，第三快照時(shí)刻事件之后所記錄的快照單元。
步驟503將所讀取的所有快照單元作為未處理快照單元。
步驟504從未處理的快照單元選擇任意一個(gè)快照單元，根據(jù)其中記錄的數(shù)據(jù)單元地址，按照所述的暫存單元地址與數(shù)據(jù)單元地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出暫存單元的地址。
以所選定的快照單元是圖6中的快照區(qū)中，第三快照時(shí)刻后第一個(gè)快照單元為例，該快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址為0003，則根據(jù)步驟501中所述的數(shù)據(jù)單元地址與暫存單元地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以得到對(duì)應(yīng)的暫存單元地址為1003。
如果在數(shù)據(jù)備份時(shí)，省略了步驟303，那么在步驟504中，需要先選擇所述未處理的快照單元中，最靠近當(dāng)前時(shí)刻的快照單元，根據(jù)其中記錄的數(shù)據(jù)單元地址，按照所述的暫存單元地址與數(shù)據(jù)單元地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出暫存單元的地址。也就是按照從當(dāng)前時(shí)刻到所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻的順序處理快照單元。
步驟505根據(jù)步驟504中得到的暫存單元地址，將步驟504中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)寫入到該暫存單元，并將步驟504中所選擇的快照單元標(biāo)記為已處理快照單元。
以步驟504中所選定的快照單元是圖6中的快照區(qū)中，第三快照時(shí)刻后第一個(gè)快照單元為例，該快照單元所記錄的數(shù)據(jù)為C，則將暫存區(qū)中，地址為1003的數(shù)據(jù)單元的值修改為C。
步驟506判斷步驟502中所讀取的所有快照單元是否均為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟507，否則執(zhí)行步驟504。
步驟507將暫存區(qū)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中。
需要說明的是，在本發(fā)明中，待恢復(fù)時(shí)刻是快照時(shí)刻中的任意一個(gè)。如果要從圖4(c)中第三次變化后的數(shù)據(jù)恢復(fù)到圖4(b)中第二快照時(shí)刻的數(shù)據(jù)，只需要首先以圖4(c)中第三次變化后為當(dāng)前時(shí)刻，執(zhí)行步驟502到步驟506，然后再以圖4(c)中第三快照時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，再次執(zhí)行步驟502到步驟506，最后執(zhí)行步驟507即可。
如果要從圖4(c)中第三次變化后的數(shù)據(jù)恢復(fù)到圖4(a)中第一快照時(shí)刻的數(shù)據(jù)，只需要首先以圖4(c)中第三次變化后為當(dāng)前時(shí)刻，執(zhí)行步驟502到步驟506，然后以圖4(c)中第三快照時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，執(zhí)行步驟502到步驟506，然后再以圖4(b)中第二快照時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，執(zhí)行步驟502到步驟506，最后執(zhí)行步驟507即可。
在如上所述的實(shí)施例中，為了要從圖4(c)中第三次變化后的數(shù)據(jù)恢復(fù)到圖4(a)中第一快照時(shí)刻的數(shù)據(jù)，實(shí)際上是依次使用了快照區(qū)中，第三快照時(shí)刻以后的快照單元、第二快照時(shí)刻以后的快照單元以及第一快照時(shí)刻以后的快照單元。在下面所要描述的實(shí)施例中，為了要從圖4(c)中第三次變化后的數(shù)據(jù)恢復(fù)到圖4(a)中第一快照時(shí)刻的數(shù)據(jù)，將會(huì)依次使用快照區(qū)中，第一快照時(shí)刻以后的快照單元、第二快照時(shí)刻以后的快照單元以及第三快照時(shí)刻以后的快照單元。
請(qǐng)參考圖7和圖8，圖7是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法實(shí)施例二的流程圖，圖8是本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)實(shí)施例二存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)狀態(tài)示意圖。
步驟701建立與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)容量相同的暫存區(qū)，將當(dāng)前時(shí)刻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到暫存區(qū)中，并且建立暫存區(qū)的暫存單元地址與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元地址之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并且將暫存區(qū)中所有暫存單元作為未處理暫存單元。
在圖8中，假設(shè)所述暫存區(qū)的暫存單元地址與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元地址之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系為數(shù)據(jù)單元地址加上2000為對(duì)應(yīng)的暫存單元地址。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，可以采用各種不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
步驟702讀取快照區(qū)中，待恢復(fù)的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻之間的所有快照單元。
在圖8中，所讀取的快照單元就是快照區(qū)中所有的6個(gè)快照單元。
步驟703將所讀取的所有快照單元作為未處理快照單元。
步驟704選擇未處理的快照單元中，最靠近待恢復(fù)時(shí)刻的一個(gè)快照單元，根據(jù)其中記錄的數(shù)據(jù)單元地址，按照所述的暫存單元地址與數(shù)據(jù)單元地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出暫存單元的地址。
在圖8中，未處理的快照單元中最靠近待恢復(fù)時(shí)刻的快照單元就是第一快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元。當(dāng)處理完第一快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元后，未處理的快照單元中最靠近恢復(fù)時(shí)刻的快照單元就是第一快照時(shí)刻后的第二個(gè)快照單元。當(dāng)處理完第一快照時(shí)刻后的第二個(gè)快照單元后，未處理的快照單元中最靠近恢復(fù)時(shí)刻的快照單元就是第二快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元。依此類推。
步驟705判斷步驟704中得到的暫存單元是否是未處理暫存單元，如果是，則執(zhí)行步驟706，否則執(zhí)行步驟707。
步驟706根據(jù)步驟704中得到的暫存單元地址，將步驟704中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)寫入到該暫存單元，并將步驟704中所選擇的快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，將步驟704中所得到的暫存單元標(biāo)記為已處理暫存單元。
在圖8中，在處理第一快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元時(shí)，根據(jù)該快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址，所得到的暫存單元地址為2001，由于該暫存單元是未處理暫存單元，則將第一快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元所記錄的數(shù)據(jù)A寫入暫存單元2001，并且將暫存單元2001標(biāo)記為已處理暫存單元。
在處理第一快照時(shí)刻后的第二個(gè)快照單元時(shí)，根據(jù)該快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址，所得到的暫存單元地址為2002，由于該暫存單元是未處理暫存單元，則將第一快照時(shí)刻后的第二個(gè)快照單元所記錄的數(shù)據(jù)A寫入暫存單元2002，并且將暫存單元2002標(biāo)記為已處理暫存單元。
在處理第二快照時(shí)刻后的第一個(gè)快照單元時(shí)，根據(jù)該快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元地址，所得到的暫存單元地址為2002，由于該暫存單元已被標(biāo)記為已處理暫存單元，因此不對(duì)該暫存單元做任何操作。
以后的處理方法依此類推。
步驟707判斷步驟702中所讀取的所有快照單元是否均為已處理快照單元，如果是則執(zhí)行步驟708，否則返回執(zhí)行步驟704。
步驟708將暫存區(qū)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中。
當(dāng)然，無論是在發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)實(shí)施例一還是實(shí)施例二中，暫存區(qū)的數(shù)據(jù)也可以直接提供給用戶使用，而無需復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中，也就是說可以省略步驟708。
并且，無論是在發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)實(shí)施例一還是實(shí)施例二中，都可以不建立暫存區(qū)，直接向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行恢復(fù)操作。
在沒有暫存區(qū)的情況下，實(shí)施例一中，步驟501和步驟507都可以省去；步驟504改為從未處理的快照單元選擇任意一個(gè)快照單元；步驟505改為將步驟504中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)寫入到步驟504中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)單元，并將步驟504中所選擇的快照單元標(biāo)記為已處理快照單元。
在沒有暫存區(qū)的情況下，實(shí)施例二中，步驟701修改為將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的所有數(shù)據(jù)單元作為未處理數(shù)據(jù)單元；步驟704修改為選擇未處理的快照單元中，最靠近待恢復(fù)時(shí)刻的一個(gè)快照單元；步驟705改為判斷步驟704中所選擇的快照單元所記錄的數(shù)據(jù)單元是否為未處理單元；步驟706改為根據(jù)步驟704中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)單元地址，將步驟704中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)寫入到該數(shù)據(jù)單元，并將步驟704中所選擇的快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，將步驟704中所選擇的快照單元中記錄的數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為已處理數(shù)據(jù)單元；省去步驟708。
需要說明的是，如果采用實(shí)施例一的恢復(fù)方法，無論是否設(shè)置暫存區(qū)，在執(zhí)行恢復(fù)操作之前，都需要令所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)為不可由外部指令修改。這里所說的外部指令就是步驟302中所述對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令。
另外需要說明的是，無論是采用實(shí)施例一的恢復(fù)方法還是實(shí)施例二的恢復(fù)方法，在執(zhí)行恢復(fù)操作之前，從當(dāng)前時(shí)刻到待恢復(fù)時(shí)刻之間的快照區(qū)中記錄的所有快照單元必須存儲(chǔ)在在線存儲(chǔ)設(shè)備上，轉(zhuǎn)移到離線存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)需要首先復(fù)制到在線存儲(chǔ)設(shè)備上，然后才能執(zhí)行恢復(fù)操作。
請(qǐng)參考圖9，圖9是本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的系統(tǒng)的方框圖。
該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)備份時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)作為數(shù)據(jù)源同備份管理器交互；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)作為恢復(fù)目標(biāo)同恢復(fù)管理器交互。
備份管理器，用于根據(jù)觸發(fā)快照的事件，以及對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和快照區(qū)交互完成數(shù)據(jù)備份，包括快照觸發(fā)模塊、快照區(qū)修改模塊和指令接口模塊。
快照觸發(fā)模塊，用于檢測(cè)觸發(fā)快照的事件，判斷是否發(fā)生了觸發(fā)快照的事件；在觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，快照觸發(fā)模塊進(jìn)一步判斷發(fā)生了何種觸發(fā)快照的事件，并將與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息發(fā)送給快照區(qū)修改模塊。
指令接口模塊，用于判斷是否收到對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，如果收到，則進(jìn)一步判斷是否需要將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值記錄在快照區(qū)中，如果需要，則將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值發(fā)送給快照區(qū)修改模塊，并且執(zhí)行所述指令，如果不需要，則直接執(zhí)行所述指令。
上述判斷是否需要將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值記錄在快照區(qū)中可以由指令接口模塊的邏輯判斷子模塊完成。
快照區(qū)修改模塊，用于將快照觸發(fā)模塊發(fā)送的與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息，和/或，指令接口模塊所發(fā)送的待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值寫入快照區(qū)。
快照區(qū)，用于記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)單元的地址以及所述數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，以及觸發(fā)快照的事件。
快照區(qū)管理器，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的管理策略，管理快照區(qū)的數(shù)據(jù)，用于在需要的時(shí)候釋放快照區(qū)的部分快照單元所占用的存儲(chǔ)空間，或者將快照區(qū)的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器后釋放所復(fù)制的快照單元在快照區(qū)中占用的空間；在進(jìn)行恢復(fù)操作時(shí)，快照區(qū)管理器用于根據(jù)需要將離線存儲(chǔ)區(qū)上的快照單元復(fù)制到快照區(qū)中。
離線存儲(chǔ)區(qū)，用于備份快照區(qū)的數(shù)據(jù)。
恢復(fù)管理器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的當(dāng)前數(shù)據(jù)以及快照區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，將恢復(fù)后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
恢復(fù)管理器可以進(jìn)一步包括暫存區(qū)接口模塊，用于在數(shù)據(jù)恢復(fù)開始時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到暫存區(qū)；在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，將恢復(fù)過程的中間數(shù)據(jù)寫入到暫存區(qū)；在恢復(fù)完成后，將暫存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
暫存區(qū)，用于存放數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中的中間數(shù)據(jù)。
所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、快照區(qū)以及暫存區(qū)，可以是本地的存儲(chǔ)介質(zhì)，還可以是本地虛擬存儲(chǔ)介質(zhì)、外接存儲(chǔ)介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)共享存儲(chǔ)介質(zhì)、存儲(chǔ)局域網(wǎng)環(huán)境下的虛擬存儲(chǔ)介質(zhì)等，只要是在線存儲(chǔ)介質(zhì)都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，設(shè)置觸發(fā)快照的事件，每次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，該方法包括A、以觸發(fā)快照的事件發(fā)生的時(shí)刻作為快照時(shí)刻，記錄本次觸發(fā)快照的事件；B、判斷是否接收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，如果收到，則分配快照單元記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值，執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，然后執(zhí)行步驟C，否則直接執(zhí)行步驟C；C、判斷是否發(fā)生下一次觸發(fā)快照的事件，如果發(fā)生，則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，步驟B在分配快照單元前，進(jìn)一步包括判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過，如果是，則直接執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，否則分配所述快照單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待作改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過為判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后分配的快照單元的地址區(qū)中，是否已經(jīng)記錄過待修改數(shù)據(jù)單元的地址，如果是則認(rèn)為待修改數(shù)據(jù)單元已經(jīng)被修改過，否則認(rèn)為待修改數(shù)據(jù)單元未被修改過。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括為每個(gè)數(shù)據(jù)單元配置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，步驟A進(jìn)一步包括設(shè)置所有數(shù)據(jù)單元的狀態(tài)標(biāo)志位為未修改；步驟B在接收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令后進(jìn)一步包括設(shè)置待修改數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位為已修改；所述判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過為根據(jù)所述狀態(tài)標(biāo)志位判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，步驟C在下一次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，在結(jié)束當(dāng)前流程前進(jìn)一步包括判斷是否在所述本次觸發(fā)快照的事件和所述下次觸發(fā)快照的事件之間，收到清理快照單元的指令，如果收引，則清理已經(jīng)分配的快照單元，否則結(jié)束當(dāng)前流程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的方法，其特征在于，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將已經(jīng)分配的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放已經(jīng)分配的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或設(shè)定門限值，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為釋放對(duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或設(shè)定門限值，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將對(duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放其所占用的存儲(chǔ)空間。
7.一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，設(shè)置觸發(fā)快照的事件，每次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，該方法包括U、以觸發(fā)快照的事件發(fā)生的時(shí)刻作為快照時(shí)刻，記錄本次觸發(fā)快照的事件；在下次觸發(fā)快照的事件發(fā)生前，如果收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，則分配快照單元，記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值，然后執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，該方法還包括V、讀取當(dāng)前時(shí)刻到待恢復(fù)時(shí)刻之間所分配的快照單元，按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V11、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V12、選擇未處理的快照單元中，最靠近當(dāng)前時(shí)刻的快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V13、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V14，否則返回執(zhí)行步驟V12；V14、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V11；或V21、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V22、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V23、選擇未處理的快照單元中，最靠近當(dāng)前時(shí)刻的快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V24、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V25，否則返回執(zhí)行步驟V22；V25、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V21。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，步驟U在分配快照單元前，進(jìn)一步包括判斷在本次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，所述待修改數(shù)據(jù)單元是否已經(jīng)被修改過，如果是，則直接執(zhí)行所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，否則分配所述快照單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V31、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V32、選擇未處理的快照單元中的任意一個(gè)快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V33、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V34，否則返回執(zhí)行步驟V32；V34、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V31；或V41、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V42、將當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V43、選擇未處理的快照單元中任意一個(gè)快照單元，將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元；V44、判斷當(dāng)前時(shí)刻與離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻之間的快照單元是否全部為已處理快照單元，如果是，則執(zhí)行步驟V45，否則返回執(zhí)行步驟V42；V45、判斷所述離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻，是否為待恢復(fù)時(shí)刻，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則將離當(dāng)前時(shí)刻最近的快照時(shí)刻作為新的當(dāng)前時(shí)刻，返回執(zhí)行步驟V41。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，在步驟V之前進(jìn)一步包括設(shè)置所要恢復(fù)的數(shù)據(jù)單元為不可由所述對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令進(jìn)行修改。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，所述快照單元包括地址區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，其中地址區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址，數(shù)據(jù)區(qū)用于記錄待修改數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值，所述按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元所記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元所記錄地址的數(shù)據(jù)單元中為V51、將所有待恢復(fù)數(shù)據(jù)單元作為未處理數(shù)據(jù)單元，將當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V52、選擇未處理快照單元中，離待恢復(fù)時(shí)刻最近的快照單元，判斷所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元是否為未處理數(shù)據(jù)單元，如果是，則執(zhí)行步驟V53，否則執(zhí)行步驟V54；V53、將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元中，然后將所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為已處理；V54、將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，并判斷當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元是否都為已處理快照單元，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟V52；或V61、為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配對(duì)應(yīng)的暫存單元，并且將數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的暫存單元中；V62、將所有待恢復(fù)數(shù)據(jù)單元作為未處理數(shù)據(jù)單元，將當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元作為未處理快照單元；V63、選擇未處理快照單元中，離待恢復(fù)時(shí)刻最近的快照單元，判斷所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元是否為未處理數(shù)據(jù)單元，如果是，則執(zhí)行步驟V64，否則執(zhí)行步驟V65；V64、將所述快照單元的數(shù)據(jù)區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)，寫入到與所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的暫存單元中，然后將所述快照單元的地址區(qū)所記錄的數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為已處理；V65、將所述快照單元標(biāo)記為已處理快照單元，并判斷當(dāng)前時(shí)刻與待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元是否都為已處理快照單元，如果是則結(jié)束當(dāng)前流程，否則返回執(zhí)行步驟V63。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，在下一次觸發(fā)快照的事件發(fā)生后，步驟U進(jìn)一步包括判斷是否在所述本次觸發(fā)快照的事件和所述下次觸發(fā)快照的事件之間，收到清理快照單元的指令，如果收到，則清理已經(jīng)分配的快照單元，否則結(jié)束當(dāng)前流程。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，所述清理已經(jīng)分配的快照單元為將已經(jīng)分配的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放已經(jīng)分配的快照單元所占用的存儲(chǔ)空間；或?qū)?duì)應(yīng)于最早的門限值次觸發(fā)快照事件的快照單元復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，然后釋放其所占用的存儲(chǔ)空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，其特征在于，在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，在步驟V之前進(jìn)一步包括判斷待恢復(fù)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的快照單元是否已經(jīng)復(fù)制到離線存儲(chǔ)器上，如果是則將離線存儲(chǔ)器上，待恢復(fù)時(shí)刻以后所分配的快照單元復(fù)制到在線存儲(chǔ)器上，然后執(zhí)行步驟V，否則直接執(zhí)行V。
16.一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括備份管理器，用于根據(jù)觸發(fā)快照的事件，以及對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和快照區(qū)交互完成數(shù)據(jù)備份；快照區(qū)，用于記錄觸發(fā)快照的事件，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)單元的地址以及所述數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前值；恢復(fù)管理器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的當(dāng)前數(shù)據(jù)以及快照區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，將恢復(fù)后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括快照區(qū)管理器，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的管理策略，管理快照區(qū)的數(shù)據(jù)，并且與離線存儲(chǔ)區(qū)交互，對(duì)快照區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；離線存儲(chǔ)區(qū)，用于備份快照區(qū)的數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述備份管理器包括快照觸發(fā)模塊，用于檢測(cè)觸發(fā)快照的事件，并將與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息發(fā)送給快照區(qū)修改模塊；指令接口模塊，用于接收對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值發(fā)送給快照區(qū)修改模塊，并且執(zhí)行所述指令；快照區(qū)修改模塊，用于將快照觸發(fā)模塊發(fā)送的與觸發(fā)快照的事件相關(guān)的信息，和/或，指令接口模塊所發(fā)送的待修改數(shù)據(jù)單元的地址以及當(dāng)前值寫入快照區(qū)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令接口模塊進(jìn)一步包括邏輯判斷子模塊，用于判斷是否需要將待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值記錄在快照區(qū)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括暫存區(qū)，用于存放數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中的中間數(shù)據(jù)；所述恢復(fù)管理器進(jìn)一步包括暫存區(qū)接口模塊，用于在數(shù)據(jù)恢復(fù)開始時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到暫存區(qū)；在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，將恢復(fù)過程的中間數(shù)據(jù)寫入到暫存區(qū)；在恢復(fù)完成后，將暫存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法，設(shè)置觸發(fā)快照事件，在觸發(fā)快照事件發(fā)生后包括以觸發(fā)快照事件發(fā)生時(shí)刻作為快照時(shí)刻，記錄本次觸發(fā)快照事件；在下次觸發(fā)快照事件發(fā)生前，如果收到對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行修改的指令，則分配快照單元記錄待修改數(shù)據(jù)單元的地址和當(dāng)前值，并執(zhí)行所述指令；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)還包括讀取當(dāng)前時(shí)刻到待恢復(fù)時(shí)刻之間分配的快照單元，按照分配所述快照單元的時(shí)間順序，將快照單元中記錄的數(shù)據(jù)寫入到快照單元記錄地址的數(shù)據(jù)單元中。本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的系統(tǒng)。采用本發(fā)明所提供的方案，可以減少數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)過程中占用的系統(tǒng)處理資源和備份存儲(chǔ)介質(zhì)資源，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)保護(hù)。
文檔編號(hào)G06F11/14GK101078999SQ200610078430
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者任永堅(jiān) 申請(qǐng)人:任永堅(jiān), 陳燁