從原始映像備份中排除文件系統(tǒng)對(duì)象的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]許多公司將數(shù)據(jù)的保護(hù)放在首位。在商務(wù)領(lǐng)域，公司所收集和使用的數(shù)據(jù)通常是該公司最重要的資產(chǎn)，即使是相對(duì)較小的數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)中斷都可能會(huì)造成嚴(yán)重影響。此夕卜，公司通常需要以遵守各種數(shù)據(jù)保護(hù)規(guī)則的方式保護(hù)其數(shù)據(jù)。因此，許多公司已對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)保護(hù)策略進(jìn)行了相當(dāng)多的投資。
[0002]很多公司對(duì)其部分或者全部數(shù)據(jù)執(zhí)行備份以作為數(shù)據(jù)保護(hù)策略的一部分。數(shù)據(jù)備份可按需執(zhí)行，但更典型地是預(yù)定為循環(huán)執(zhí)行(例如，每晚、每周等)。這種數(shù)據(jù)備份可用于不同用途。例如，一種用途可能是允許恢復(fù)已丟失或受損的數(shù)據(jù)。另一用途可能是允許恢復(fù)較早時(shí)間的數(shù)據(jù)，從而，例如，還原文件以前的版本和/或還原已知的上一個(gè)好的配置。
【附圖說明】
[0003]圖1是根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的排除指定文件系統(tǒng)對(duì)象的示例性原始映像備份過程的概念框圖；
[0004]圖2是根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的示例性備份環(huán)境的框圖；
[0005]圖3是根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的用于備份源卷的示例性過程的流程圖；
[0006]圖4是根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常在文件系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，文件系統(tǒng)以文件和目錄的邏輯設(shè)置維持?jǐn)?shù)據(jù)。可以以分層或其他合適的方式對(duì)包含在文件系統(tǒng)中的文件和目錄進(jìn)行整理。在一些情況下，文件系統(tǒng)的文件和目錄可備份至備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，從而在可能引起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)丟失的故障或其他情況下保護(hù)該文件和目錄。在隨后的討論中，文件系統(tǒng)的文件和/或目錄可通常被稱為“文件系統(tǒng)對(duì)象”。
[0008]用于備份文件系統(tǒng)和文件系統(tǒng)對(duì)象的兩種常用方法包括文件系統(tǒng)備份和原始映像備份。文件系統(tǒng)備份通?？赏ㄟ^以下執(zhí)行:遍歷整個(gè)文件系統(tǒng)、處理文件系統(tǒng)中的每個(gè)文件(例如，通過打開、讀取和關(guān)閉每個(gè)文件)、為每個(gè)文件收集元數(shù)據(jù)以及執(zhí)行其他動(dòng)作以在備份中維持文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種尤其用于相對(duì)較大的文件系統(tǒng)的處理可能會(huì)造成在備份時(shí)間和存儲(chǔ)空間方面的巨大開銷。
[0009]在許多情況下，原始映像備份完成得比對(duì)應(yīng)的文件系統(tǒng)備份更快，并且還可能需要比類似的文件系統(tǒng)備份更少的存儲(chǔ)空間。原始映像備份通常可通過逐塊地將底層數(shù)據(jù)從文件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移(作為原始映像)至備份存儲(chǔ)系統(tǒng)來執(zhí)行，不必在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中維持文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。原始映像備份過程繞過了文件系統(tǒng)，取而代之的是訪問掛載點(diǎn)(文件系統(tǒng)的入口點(diǎn))并且從掛載點(diǎn)逐塊地將數(shù)據(jù)備份為原始數(shù)據(jù)。在這種背景下，術(shù)語“±夬”指的是磁盤上的特定物理區(qū)域。
[0010]盡管原始映像備份相較于文件系統(tǒng)備份而言提供了某些優(yōu)勢(shì)，但原始映像備份傳統(tǒng)上還未能允許將來自正在備份的文件系統(tǒng)的指定文件系統(tǒng)對(duì)象從該原始映像備份中排除。這種功能可能有益于例如確保某些文件(例如，系統(tǒng)文件、注冊(cè)表文件、臨時(shí)文件或者其他指定文件)不會(huì)隨著剩余的文件系統(tǒng)對(duì)象一起被備份。這些文件可能例如代表對(duì)恢復(fù)主機(jī)無意義的數(shù)據(jù)，并且在一些情況下甚至可能導(dǎo)致恢復(fù)主機(jī)在恢復(fù)后不可用。可能因從正在進(jìn)行的備份中被排除而得益的其他類型的文件可能包括，例如，內(nèi)核轉(zhuǎn)儲(chǔ)、頁面文件、系統(tǒng)休眠文件、供應(yīng)商特定文件或其他文件。
[0011]在此描述的是用于以允許將指定文件系統(tǒng)對(duì)象從即將執(zhí)行的原始映像備份中排除的方式來執(zhí)行原始映像備份的技術(shù)。在此使用的短語“排除文件系統(tǒng)對(duì)象”及其他類似的技術(shù)術(shù)語通常是指，例如，從描述了各種文件系統(tǒng)對(duì)象的物理存儲(chǔ)位置(例如，存在哪個(gè)塊或哪些塊上)的文件系統(tǒng)表中移除文件系統(tǒng)對(duì)象的記錄，其有效地使文件系統(tǒng)對(duì)象免于被恢復(fù)主機(jī)識(shí)別。然而，應(yīng)理解的是，不必移除底層塊本身。
[0012]根據(jù)在此描述的技術(shù)，備份應(yīng)用程序可生成虛擬卷，該虛擬卷是即將備份的源卷的鏡像。可將虛擬卷作為物理卷呈現(xiàn)給本地文件系統(tǒng)，并且可提供文件系統(tǒng)命令來模擬將指定文件系統(tǒng)對(duì)象從虛擬卷中移除。例如，備份過程可發(fā)出適當(dāng)?shù)奈募到y(tǒng)刪除命令，其使得某些文件(例如，即將從備份中排除的文件，比如內(nèi)核轉(zhuǎn)儲(chǔ)、系統(tǒng)休眠文件和/或其他適當(dāng)?shù)奈募到y(tǒng)對(duì)象)從虛擬卷中被移除。反過來，該命令可使得某些塊，例如，與指定文件(例如，文件系統(tǒng)表中的文件)相關(guān)聯(lián)的塊在虛擬卷上被修改，并且可存儲(chǔ)修改后的塊。然后，可使用所存儲(chǔ)的修改后的塊與來自源卷的未修改的塊的組合來執(zhí)行原始映像備份，以使得原始映像備份排除該指定文件系統(tǒng)對(duì)象。
[0013]這種技術(shù)可為與平臺(tái)和文件系統(tǒng)無關(guān)的，并且可用于備份活躍的、使用中的源卷(例如，無需使源卷離線)?？蓤?zhí)行該技術(shù)而不產(chǎn)生嚴(yán)重的存儲(chǔ)要求冗余，因?yàn)樵加诚駛浞菟匦璧拇蟛糠謮K可從源卷取得，并且僅需要額外地存儲(chǔ)與即將排除的文件系統(tǒng)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的修改后的塊(例如，文件系統(tǒng)表的修改后的塊)。這些以及其他可能的益處和優(yōu)勢(shì)將通過附圖以及隨后的說明而清楚易懂。
[0014]圖1是根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的排除指定文件系統(tǒng)對(duì)象的示例性原始映像備份過程100的概念框圖。該框圖概念性地顯示了如何從源卷102中排除某些指定文件而將源卷102備份為原始映像122。過程100例如可通過比如圖2所例示并且下文中詳細(xì)描述的源系統(tǒng)210的計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行。然而，應(yīng)理解的是，其他系統(tǒng)或系統(tǒng)的組合也可用于或者可替換地用于執(zhí)行該過程或該過程的各個(gè)部分。
[0015]在源卷102中，文件系統(tǒng)的各種文件和目錄，包括文件系統(tǒng)表，可存儲(chǔ)在底層數(shù)據(jù)塊中，在此示出為塊8132、83、84、85、86等等直至塊&1。在傳統(tǒng)的原始映像備份中，可將所有這些塊逐塊地原樣復(fù)制并存儲(chǔ)為原始數(shù)據(jù)(例如，無需理會(huì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊代表什么)。由于執(zhí)行備份的備份系統(tǒng)可能僅識(shí)別即將復(fù)制和備份的塊的范圍并且可能不解讀或不理解文件系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上無法在不從源卷102本身中移除文件系統(tǒng)對(duì)象(例如，在執(zhí)行備份之前)或者不影響源卷102的情況下從該原始映像備份中排除來自該文件系統(tǒng)的指定文件系統(tǒng)對(duì)象。在執(zhí)行原始映像備份之前從源卷102中移除文件系統(tǒng)對(duì)象可能是不實(shí)際的，比如在源卷102是活躍的和/或處于使用中的情況下。類似地，在一些情況下，安裝包括不期望的文件系統(tǒng)對(duì)象的原始映像備份并且在恢復(fù)時(shí)移除這種對(duì)象也是不實(shí)際的。
[0016]同樣地，根據(jù)在此描述的原始映像備份技術(shù)，例如可基于活躍的使用中的源卷102生成虛擬卷112。虛擬卷112可初始地代表源卷102的精確鏡像或復(fù)制物。為了備份，虛擬卷112可不使用與源卷102分離的存儲(chǔ)，而是可再次參照存儲(chǔ)在源卷102中的塊，在這種意義上，虛擬卷112可以是“虛擬的”。用虛線代表與虛擬卷112相關(guān)聯(lián)的塊B1、B3、B5、B6等旨在顯示此類塊并不是與存儲(chǔ)為源卷102的一部分的那些塊物理地分離存儲(chǔ)。在一些實(shí)施方式中，虛擬卷112例如可通過源主機(jī)上的源主機(jī)代理而在存儲(chǔ)器中生成為互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(iSCSI)目標(biāo)，其可提供源卷102的與平臺(tái)和文件系統(tǒng)無關(guān)的鏡像。
[0017]可以以向虛擬卷112提供文件系統(tǒng)訪問的方式將虛擬卷112呈現(xiàn)給源計(jì)算系統(tǒng)，例如，通過將虛擬卷作為可由本地文件系統(tǒng)訪問的物理卷來安裝。在一些情況下，虛擬卷112可被鎖定，以確保除了在此描述的備份過程之外的其他實(shí)體不會(huì)訪問虛擬卷112。一旦已經(jīng)以這種方式提供了文件系統(tǒng)訪問，則備份過程可發(fā)出適當(dāng)?shù)奈募到y(tǒng)命令，以從虛擬卷112移除指定文件系統(tǒng)對(duì)象。例如，如果諸如備份管理員或其他適當(dāng)用戶的用戶希望使一個(gè)或多個(gè)內(nèi)核轉(zhuǎn)儲(chǔ)、頁面文件、系統(tǒng)休眠文件、供應(yīng)商特定文件或其他此類文件免于被備份在源卷102的原始映像備份中，則該用戶可對(duì)備份過程識(shí)別此類文件(例如，以即將排除的文件系統(tǒng)對(duì)象列表的形式或者以描述即將排除哪些文件系統(tǒng)對(duì)象或哪類文件系統(tǒng)對(duì)象的策略的形式)，并且該備份過程可執(zhí)行適當(dāng)?shù)奈募到y(tǒng)命令(例如，使用文件系統(tǒng)應(yīng)用編程界面(API)或其他適當(dāng)界面)來模擬從虛擬卷112刪除指定文件。
[0018]所模擬的一個(gè)或多個(gè)指定文件的刪除可能轉(zhuǎn)而引起虛擬卷112上的某些塊(例如，與已成為移除目標(biāo)的文件系統(tǒng)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的文件系統(tǒng)表中的塊)的修改。在所例示的示例中，備份過程已發(fā)出了指向指定文件-文件A 104的文件系統(tǒng)移除命令。當(dāng)接收到此類文件系統(tǒng)移除命令時(shí)，與虛擬卷112上的文件A 104相關(guān)聯(lián)的塊B2 106和B4 108可被修改以反映文件A的移除。塊B2 106和B4 108的修改版本分別示出為B2’116和B4