[發(fā)明專利]一種存放備份數(shù)據(jù)的備份系統(tǒng)和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710751134.0
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107544873A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 靖堯
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F17/30
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 韓月娥

1.一種存放備份數(shù)據(jù)的備份系統(tǒng)，其特征在于, 包括一文件系統(tǒng)，所述文件系統(tǒng)為數(shù)據(jù)管理的主體，其整體結構包括文件系統(tǒng)描述塊、分區(qū)描述塊、索引區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、日志區(qū)和預留區(qū)；

所述文件系統(tǒng)描述塊：用來存放文件系統(tǒng)基礎信息；所述分區(qū)描述塊：由塊組ID、類型、開始地址、結束地址、屬主、權限組成；所述日志區(qū)：用來記錄近期的文件系統(tǒng)操作；所述預留區(qū)：為一臨時空間，當索引塊數(shù)量不足時用來創(chuàng)建臨時的索引區(qū)；

所述索引區(qū)存放文件系統(tǒng)所有的索引，索引記錄每個備份客戶端存儲數(shù)據(jù)在磁盤上的位置；所述索引區(qū)包括若干索引塊組，每個索引塊組包括索引塊對照表和索引塊區(qū)，每個備份客戶端至少對應一個索引塊組；所述索引塊對照表：用來記錄對應索引塊組中索引塊的使用情況；所述索引塊區(qū)：為一連續(xù)空間，包含所述索引塊組中所有的索引塊；

所述數(shù)據(jù)區(qū)包括若干數(shù)據(jù)塊組，每個數(shù)據(jù)塊組包括數(shù)據(jù)塊對照表和數(shù)據(jù)塊區(qū)；所述數(shù)據(jù)塊對照表：用來記錄數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)塊的使用情況；所述數(shù)據(jù)塊區(qū)：用來存放真實的備份數(shù)據(jù)，為一連續(xù)空間，包含該數(shù)據(jù)塊區(qū)中所有的數(shù)據(jù)塊。

2.根據(jù)權利要求1所述一種存放備份數(shù)據(jù)的備份系統(tǒng)，其特征在于,所述索引塊由文件ID、訪問權限、數(shù)據(jù)類型、版本對照表、鏈接指針組成；所述版本對照表由版本號、過期時間、入口指針三部分組成，版本號與備份任務開始的時間有關，過期時間代表數(shù)據(jù)何時過期，入口指針指向文件開頭的數(shù)據(jù)塊地址。

3.一種存放備份數(shù)據(jù)的備份方法，其特征在于, 基于一文件系統(tǒng)，使用該文件系統(tǒng)代替索引方式對備份數(shù)據(jù)進行管理，所述文件系統(tǒng)為數(shù)據(jù)管理的主體，其整體結構包括文件系統(tǒng)描述塊、分區(qū)描述塊、索引區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、日志區(qū)和預留區(qū)；

所述文件系統(tǒng)描述塊：用來存放文件系統(tǒng)基礎信息；所述分區(qū)描述塊：由塊組ID、類型、開始地址、結束地址、屬主、權限組成；所述索引區(qū)存放文件系統(tǒng)所有的索引，索引記錄每個備份客戶端存儲數(shù)據(jù)在磁盤上的位置；所述數(shù)據(jù)區(qū)存放實際的備份數(shù)據(jù)；所述日志區(qū)：用來記錄近期的文件系統(tǒng)操作；所述預留區(qū)：為一臨時空間，當索引塊數(shù)量不足時用來創(chuàng)建臨時的索引區(qū)；所述備份方法包括備份數(shù)據(jù)存放、數(shù)據(jù)恢復以及垃圾回收三部分內容。

4.根據(jù)權利要求3所述一種存放備份數(shù)據(jù)的備份方法，其特征在于, 所述索引區(qū)包括若干索引塊組，每個索引塊組包括索引塊對照表和索引塊區(qū)，每個備份客戶端至少對應一個索引塊組；所述索引塊對照表：用來記錄對應索引塊組中索引塊的使用情況；所述索引塊區(qū)：為一連續(xù)空間，包含所述索引塊組中所有的索引塊；

所述索引塊由文件ID、訪問權限、數(shù)據(jù)類型、版本對照表、鏈接指針組成；所述版本對照表由版本號、過期時間、入口指針三部分組成，版本號與備份任務開始的時間有關，過期時間代表數(shù)據(jù)何時過期，入口指針指向文件開頭的數(shù)據(jù)塊地址；

所述數(shù)據(jù)區(qū)包括若干數(shù)據(jù)塊組，每個數(shù)據(jù)塊組包括數(shù)據(jù)塊對照表和數(shù)據(jù)塊區(qū)；所述數(shù)據(jù)塊對照表：用來記錄數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)塊的使用情況；所述數(shù)據(jù)塊區(qū)：用來存放真實的備份數(shù)據(jù)，為一連續(xù)空間，包含該數(shù)據(jù)塊區(qū)中所有的數(shù)據(jù)塊。

5.根據(jù)權利要求4所述一種存放備份數(shù)據(jù)的備份方法，其特征在于, 進行數(shù)據(jù)存放的具體過程如下：

首先獲取數(shù)據(jù)的版本信息，然后通過文件ID判斷文件在新版本的備份中是否還存在，若文件不存在，則在索引區(qū)中申請一個新索引塊用于此文件的索引，然后計算此文件的哈希校驗值，并將哈希校驗值放入文件開頭，然后在數(shù)據(jù)區(qū)申請一塊空間用于存放數(shù)據(jù)；

若文件存在，則直接計算該文件的哈希校驗值，并比較該文件索引塊中記錄的所有副本的哈希校驗值；若存在一致的副本，則在版本對照表寫入備份版本信息，創(chuàng)建指針指向一致的副本；若沒有一致的副本，則在版本對照表寫入備份版本信息，創(chuàng)建指針指向一個未使用的數(shù)據(jù)塊，并在數(shù)據(jù)區(qū)申請一個全新的空間寫入數(shù)據(jù)，最后更新數(shù)據(jù)塊對照表。

6.根據(jù)權利要求5所述一種存放備份數(shù)據(jù)的備份方法，其特征在于, 源端數(shù)據(jù)發(fā)生數(shù)據(jù)刪除時，備份數(shù)據(jù)存放：源端數(shù)據(jù)刪除后，再次進行備份操作，所有未過期的文件不會在文件系統(tǒng)中進行刪除，只是在索引中不記錄更新版本。

7.根據(jù)權利要求6所述一種存放備份數(shù)據(jù)的備份方法，其特征在于,所述數(shù)據(jù)恢復：通過遍歷所有文件的版本號生成相應的恢復數(shù)據(jù)，或挑選指定的文件中指定版本進行顆粒度恢復。