專利名稱：支持即時(shí)卷恢復(fù)的仿真存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，更加確切地說(shuō)，涉及用于仿真磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)以提供使用現(xiàn)有的完整備份和以后的增量備份的等同物，并使終端用戶能夠從所述備份中恢復(fù)數(shù)據(jù)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)主機(jī)和儲(chǔ)存主機(jī)所使用的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。這些主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)一般通過(guò)例如光纖通道、以太網(wǎng)絡(luò)或其他類型的通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。光纖通道是一種結(jié)合了以通道為基礎(chǔ)的傳送機(jī)制的速度和以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的傳送機(jī)制的靈活性的標(biāo)準(zhǔn)，并允許多個(gè)啟動(dòng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)目標(biāo)通信，所述啟動(dòng)和目標(biāo)可以是與網(wǎng)絡(luò)耦合的任何設(shè)備。光纖通道通常使用快速的傳送介質(zhì)執(zhí)行，舉例來(lái)說(shuō)，光學(xué)纖維電纜，而且在傳送大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，所述光纖通道是普遍的選擇。
典型的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境的實(shí)施例，包括如附圖1所示的幾個(gè)主機(jī)和備份存儲(chǔ)系統(tǒng)。一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序服務(wù)器102通過(guò)局域網(wǎng)103(LAN)耦合到多臺(tái)用戶計(jì)算機(jī)104上。應(yīng)用程序服務(wù)器102和用戶計(jì)算機(jī)104都可能被認(rèn)為是“主機(jī)”。應(yīng)用程序服務(wù)器102通過(guò)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)108(SAN)與一個(gè)或多個(gè)主存儲(chǔ)設(shè)備106耦合。主存儲(chǔ)設(shè)備106可能是，例如磁盤陣列，可以從例如EMC公司、IBM公司以及其他類似的公司獲得。作為替代，數(shù)據(jù)傳輸總線(未顯示)或其他網(wǎng)絡(luò)連接可能提供應(yīng)用程序服務(wù)器和主存儲(chǔ)系統(tǒng)106之間的相互連接。數(shù)據(jù)傳輸總線和/或光纖通道網(wǎng)絡(luò)的連接可以使用協(xié)議操作，例如小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)協(xié)議，SCSI控制在主機(jī)(例如，應(yīng)用程序服務(wù)器102)和存儲(chǔ)系統(tǒng)106之間傳輸?shù)哪撤N格式的信息包。
人們將理解，附圖1舉例說(shuō)明的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境是大型系統(tǒng)的典型，例如，大的金融機(jī)構(gòu)或大公司所使用的系統(tǒng)。人們將領(lǐng)會(huì)到許多網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境不是必須包括附圖1中列舉的所有部件。例如，較小的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境可以簡(jiǎn)化為包括直接與存儲(chǔ)系統(tǒng)連接的，或通過(guò)LAN與存儲(chǔ)系統(tǒng)連接的主機(jī)。另外，盡管附圖1舉例說(shuō)明了單獨(dú)的用戶計(jì)算機(jī)104、應(yīng)用程序服務(wù)器102和介質(zhì)服務(wù)器114，這些功能可以合并為一臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)。
除了主存儲(chǔ)設(shè)備106之外，許多網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境包括至少一個(gè)輔助或備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110。所述備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110通常是磁帶庫(kù)，盡管可能使用其他大容量的、可靠的輔助存儲(chǔ)系統(tǒng)。典型地，這些輔助存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度比主存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度慢，但是包括某些可移動(dòng)介質(zhì)的某些類型(例如，磁帶、磁盤或光盤)，所述可再移動(dòng)的介質(zhì)可以被移動(dòng)和異地存儲(chǔ)。
在解釋性的實(shí)施例中，應(yīng)用程序服務(wù)器102或許能夠通過(guò)，例如以太網(wǎng)或其他通信連接112，直接與備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110通信。然而，所述的連接可能相對(duì)慢并且占用資源，例如占用處理器時(shí)間或網(wǎng)絡(luò)帶寬。因此，用于舉例說(shuō)明的系統(tǒng)可能包括一個(gè)或多個(gè)介質(zhì)服務(wù)器114，所述介質(zhì)服務(wù)器114可以借助例如光纖通道，來(lái)提供SAN 108和備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110之間通信連接。
介質(zhì)服務(wù)器114可以運(yùn)行包括備份/恢復(fù)應(yīng)用程序的軟件，所述應(yīng)用程序控制主機(jī)(例如用戶計(jì)算機(jī)104，介質(zhì)服務(wù)器114，和/或應(yīng)用程序服務(wù)器102)、主存儲(chǔ)設(shè)備106和備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110之間的數(shù)據(jù)的傳輸。備份/恢復(fù)應(yīng)用程序可以從例如Veritas，Legato以及其他的公司獲得。對(duì)于數(shù)據(jù)的保護(hù)，來(lái)自各種不同的主機(jī)和/或主存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算系統(tǒng)中可以通過(guò)備份/恢復(fù)應(yīng)用程序被周期性地備份到備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110中，這在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。
當(dāng)然，正如上文中的討論，人們將領(lǐng)會(huì)到與附圖1中展示的作為典范的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境相比，許多網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境可能是較小的并包括較少的部件。因此，人們?nèi)詫㈩I(lǐng)會(huì)到介質(zhì)服務(wù)器114實(shí)際上與單獨(dú)主機(jī)中的應(yīng)用程序服務(wù)器112連接，而且備份/恢復(fù)應(yīng)用程序可以在任何與備份存儲(chǔ)系統(tǒng)110耦合(直接地或間接地，例如通過(guò)網(wǎng)絡(luò))的主機(jī)上執(zhí)行。
典型的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)例子是磁帶庫(kù)，該磁帶庫(kù)包括若干磁帶盒和至少一個(gè)磁帶機(jī)，以及控制磁帶盒載入的磁帶機(jī)和從磁帶機(jī)上卸載的自動(dòng)機(jī)械裝置。備份/恢復(fù)應(yīng)用程序?qū)ψ詣?dòng)機(jī)械裝置提供指令以確定特定磁帶盒的位置，例如磁帶號(hào)0001，和將磁帶盒載入的磁帶機(jī)以致數(shù)據(jù)能夠?qū)懭氪艓е?。備?恢復(fù)應(yīng)用程序也可控制寫入磁帶的數(shù)據(jù)的格式。典型地，備份/恢復(fù)應(yīng)用程序可以使用SCSI命令，或其他標(biāo)準(zhǔn)化命令，以指令自動(dòng)機(jī)械裝置并控制磁帶機(jī)將數(shù)據(jù)寫入磁帶和恢復(fù)來(lái)自磁帶的已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的磁帶庫(kù)備份系統(tǒng)存在若干問(wèn)題，包括速度、可靠性和固定容量。許多大的公司每周需要備份萬(wàn)兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。然而，即使昂貴的、高端磁帶通常只能夠以30-40兆字節(jié)/秒(MB/s)的速度讀/寫數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為大約50千兆字節(jié)/小時(shí)(GB/hr)。因此，將一個(gè)或兩個(gè)萬(wàn)兆字節(jié)的數(shù)據(jù)備份到磁帶備份系統(tǒng)中可能需要至少10-20小時(shí)的連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間。
另外，大多數(shù)的磁帶制造商不能保證存儲(chǔ)(或恢復(fù))數(shù)據(jù)到/從磁帶的可能性，如果磁帶丟失(在移動(dòng)或載入操作期間磁帶丟失，可能由于人們的操作或自動(dòng)機(jī)械裝置的原因相對(duì)頻繁地發(fā)生在典型的磁帶庫(kù)中)或如果磁帶暴露在非理想的環(huán)境，舉例來(lái)說(shuō)，極端的溫度或濕度中。因此，需要大量的努力來(lái)使存儲(chǔ)磁帶處于能控制的環(huán)境中。而且，磁帶庫(kù)的復(fù)合機(jī)構(gòu)(包括自動(dòng)機(jī)械裝置)的維護(hù)昂貴，而且個(gè)別的磁帶盒相對(duì)昂貴而且具有有限的使用期限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方案提供的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)克服或緩解傳統(tǒng)的磁帶庫(kù)系統(tǒng)的某些或全部問(wèn)題，而且可以比傳統(tǒng)的磁帶庫(kù)系統(tǒng)提供更多的靈活性。
概括地說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施方案的各個(gè)方面提供以隨機(jī)存儲(chǔ)為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)系統(tǒng)仿效傳統(tǒng)的磁帶備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，以致備份/恢復(fù)應(yīng)用程序所標(biāo)示到的設(shè)備和介質(zhì)與真實(shí)的磁帶庫(kù)一樣。本發(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)使用軟件和硬件以仿真真實(shí)的磁帶介質(zhì)，并用一個(gè)或更多的隨機(jī)存儲(chǔ)磁盤陣列替代，將磁帶格式、線性的、順序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變適合于存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)。另外，提供在硬件和/或軟件上運(yùn)行的應(yīng)用程序用于恢復(fù)存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的某些方面，提供的裝置用于將連續(xù)的磁帶格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)母袷揭噪S機(jī)訪問(wèn)I/O。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供的裝置包括為將磁帶格式數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式作為NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))或CIFS(普通的因特網(wǎng)文件系統(tǒng))安裝卷安裝到主機(jī)上而做的準(zhǔn)備。
依據(jù)本發(fā)明的其他方面和實(shí)施方案，提供用于將寫入轉(zhuǎn)換為安裝的文件系統(tǒng)以“安全存儲(chǔ)”的裝置，借此原始數(shù)據(jù)保持不變。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供的裝置用于跟蹤原始數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變換，以使隨機(jī)訪問(wèn)I/O成為可能。在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供的裝置用于將最新寫入的數(shù)據(jù)備份轉(zhuǎn)換為對(duì)于順序磁帶特征的I/O來(lái)說(shuō)是適當(dāng)?shù)拇艓Ц袷綌?shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，方法包括以下步驟將數(shù)據(jù)卷安裝到主機(jī)上，所述數(shù)據(jù)卷包括至少一份數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件與存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本相對(duì)應(yīng)，在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)與所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，當(dāng)保存至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本時(shí)，所述數(shù)據(jù)比存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本更新。該方法可能也包括連接至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本與至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可能也包括新建標(biāo)示至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本與至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在另一個(gè)實(shí)施例中，至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本可能是至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本的修改版本。
依據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，備份存儲(chǔ)系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)集的備份存儲(chǔ)介質(zhì)，和控制器，該控制器包括至少一個(gè)處理器，該處理器經(jīng)過(guò)配置用于執(zhí)行運(yùn)行上文中所描述的方法的一系列指令。
在另外一個(gè)實(shí)施方案中，提供的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一標(biāo)示工具包，該第一標(biāo)示工具包唯一地標(biāo)示與備份數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的包括至少一份數(shù)據(jù)文件的系統(tǒng)文件，以及至少一個(gè)第二標(biāo)示工具包，該第二標(biāo)示工具包標(biāo)示存儲(chǔ)介質(zhì)中的各自的存儲(chǔ)位置，所述存儲(chǔ)介質(zhì)儲(chǔ)存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)集中的至少每一份數(shù)據(jù)文件的最新版本。


附圖不是根據(jù)比例繪制的。附圖中，解釋說(shuō)明的各附圖中的每一個(gè)相同的或基本相同的部分用同一數(shù)字表示。為了表示清楚，并不是每一部分都標(biāo)注在每一份附圖中。在附圖中附圖1是包括備份存儲(chǔ)系統(tǒng)的大型網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；附圖2是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面包括存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境的一個(gè)實(shí)施方案的方框圖；附圖3是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的方框圖；附圖4是舉例說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的虛擬設(shè)計(jì)的方框圖；附圖5是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的系統(tǒng)文件的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；附圖6是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面磁帶目錄的一個(gè)實(shí)施例；附圖7是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，新建合成完整備份的方法的一個(gè)實(shí)施例的圖表描述；
附圖8是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，包含有合成的完整備份的備份數(shù)據(jù)集系列的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；附圖9是元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的圖表；附圖10是存儲(chǔ)合成的完整備份數(shù)據(jù)集的虛擬編碼磁帶的一個(gè)實(shí)施例的圖表；以及附圖11是存儲(chǔ)合成的完整備份數(shù)據(jù)集的虛擬編碼磁帶的另一個(gè)實(shí)施例的圖表；附圖12是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，用于恢復(fù)備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖；附圖13是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，包括備份存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境的另一個(gè)實(shí)施方案的方框圖；附圖14是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面文件描述符結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的圖表；附圖15用圖表解釋說(shuō)明文件數(shù)據(jù)是如何以磁帶格式存儲(chǔ)的一個(gè)實(shí)施例；附圖16用圖表解釋說(shuō)明附圖15的文件描述的文件描述符；附圖17是依據(jù)本發(fā)明將數(shù)據(jù)寫入安裝的數(shù)據(jù)卷的方法的一個(gè)實(shí)施方案流程圖；附圖18是新寫入文件的示意圖；
附圖19是依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，原始數(shù)據(jù)、新寫入文件和最終修改文件之間的關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；以及附圖20是表示附圖19的修改文件的文件描述符的一個(gè)實(shí)施例的圖表；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合相應(yīng)的附圖對(duì)各種不同的實(shí)施方案和方面進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。人們將領(lǐng)會(huì)到，本發(fā)明并不將其應(yīng)用限制在下文中闡述的部件的結(jié)構(gòu)和布置，或附圖中解釋說(shuō)明的細(xì)節(jié)中。本發(fā)明適用于其他的實(shí)施方案并能夠以各種不同的方式實(shí)踐和執(zhí)行。而且，本文中使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是出于描述的目的，而不能被認(rèn)為是限制?！鞍ā薄ⅰ鞍ā?、“具有”、“包含”、“涉及”的使用和它們的聯(lián)合使用，這些措辭和術(shù)語(yǔ)的使用是指包含其后所列出的項(xiàng)目和等同意思以及附件的項(xiàng)目。
正如本文中使用的術(shù)語(yǔ)“主機(jī)”是指任何至少具有處理器的計(jì)算機(jī)，舉例來(lái)說(shuō)，個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、大型機(jī)、網(wǎng)絡(luò)客戶和服務(wù)器等等，所述主機(jī)能夠與其他的設(shè)備通信，例如，存儲(chǔ)系統(tǒng)或其他主機(jī)。主機(jī)可能包括介質(zhì)服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器(如前面結(jié)合附圖1的描述)以及用戶計(jì)算機(jī)(可能是用戶工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、大型機(jī)等等)。另外，在公開的文件中，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境”包括任何計(jì)算環(huán)境，其中多臺(tái)主機(jī)被連接到一個(gè)或多個(gè)共享的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，在這種方式中，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以與每一臺(tái)主機(jī)通信。光纖通道是通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例，所述通信網(wǎng)絡(luò)可以用于本發(fā)明的實(shí)施方案中。然而，人們將領(lǐng)會(huì)到，本文描述的網(wǎng)絡(luò)并不限于光纖通道，而且各種不同的網(wǎng)絡(luò)部件可能通過(guò)任何的網(wǎng)絡(luò)連接而互相通信，舉例來(lái)說(shuō)，Token Ring或以太代替，或者除光纖通道以外，或通過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)連接的結(jié)合。而且，本發(fā)明的各個(gè)方面可能也被用在數(shù)據(jù)傳輸總線拓?fù)?，例如，SCSI或并行的SCSI。
依據(jù)本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方案和各個(gè)方面，提供的虛擬可移動(dòng)介質(zhì)庫(kù)備份存儲(chǔ)系統(tǒng)可以使用一個(gè)或多個(gè)磁盤陣列，以存儲(chǔ)系統(tǒng)為基礎(chǔ)模擬可移動(dòng)的介質(zhì)。使用本發(fā)明的實(shí)施方案，數(shù)據(jù)可以備份到磁盤陣列是通過(guò)使用類似的備份/恢復(fù)應(yīng)用程序完成的，正如被用于備份數(shù)據(jù)到可移動(dòng)的介質(zhì)(舉例來(lái)說(shuō)，磁帶、磁盤、光盤等等)，免除了用戶必須對(duì)現(xiàn)有的備份程序作出任何修改或調(diào)整或購(gòu)買新的備份/恢復(fù)應(yīng)用程序。在一個(gè)實(shí)施方案中，本文詳細(xì)描述的，可再移動(dòng)介質(zhì)被仿真為磁帶，而且本發(fā)明的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)仿效的磁帶庫(kù)系統(tǒng)包括磁帶和在傳統(tǒng)的磁帶庫(kù)系統(tǒng)中用于處理磁帶的自動(dòng)裝置。
依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括通過(guò)界面與主機(jī)(運(yùn)行備份/恢復(fù)應(yīng)用)和備份存儲(chǔ)介質(zhì)連接的硬件和軟件。所述存儲(chǔ)系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為仿真磁帶，或其他類型的可再移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)，以致備份/恢復(fù)應(yīng)用程序?qū)⑺鲅b置和介質(zhì)視為真實(shí)的磁帶庫(kù)，并將線性、順序數(shù)據(jù)、磁帶格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于存儲(chǔ)到隨機(jī)存儲(chǔ)磁盤中的數(shù)據(jù)。以所述方式，本發(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提供增加的功能(舉例來(lái)說(shuō)，允許用戶查詢個(gè)別備份的用戶文件，如下文所討論的)而不要求新的備份/恢復(fù)應(yīng)用軟件或策略。
參考附圖2，以方框圖的形式解釋說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的方面包括備份存儲(chǔ)系統(tǒng)170的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例。正如舉例的那樣，主機(jī)120通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接121與存儲(chǔ)系統(tǒng)170耦合。網(wǎng)絡(luò)連接121可能是，例如，光纖通道連接以允許主機(jī)120和存儲(chǔ)系統(tǒng)170之間的數(shù)據(jù)的高速傳遞。人們將領(lǐng)會(huì)到，主機(jī)120可能是，或可能包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序服務(wù)器102(參見附圖1)和/或介質(zhì)服務(wù)器114(參見附圖1)，并且可能從網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境中現(xiàn)有的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者從主要的存儲(chǔ)設(shè)備110(參見附件1)中備份數(shù)據(jù)。另外，一個(gè)或多個(gè)用戶計(jì)算機(jī)136可能通過(guò)另外的網(wǎng)絡(luò)連接138例如以太連接，與存儲(chǔ)系統(tǒng)170耦合。正如以下詳細(xì)的討論，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以使用戶計(jì)算機(jī)136的用戶閱讀和選擇性的從存儲(chǔ)系統(tǒng)中恢復(fù)備份的用戶文件。
存儲(chǔ)系統(tǒng)包括備份存儲(chǔ)介質(zhì)126，所述備份存儲(chǔ)介質(zhì)126可能是，舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)磁盤陣列，正如以下更為詳細(xì)的解釋。備份存儲(chǔ)介質(zhì)126為來(lái)自主機(jī)120的備份數(shù)據(jù)提供實(shí)際的存儲(chǔ)空間。然而，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可能也包括軟件和附加的硬件，所述硬件仿效可移動(dòng)的介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，例如，磁帶庫(kù)，以致在主機(jī)120上運(yùn)行備份/恢復(fù)應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)看起來(lái)被備份到傳統(tǒng)的可移動(dòng)式存儲(chǔ)介質(zhì)。因此，正如附圖2中的解釋那樣，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可能包括“仿真介質(zhì)”134，該“仿真介質(zhì)”134表示例如，虛擬的或仿真的可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁帶)。所述“仿真介質(zhì)”134通過(guò)存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件和/或硬件存在于主機(jī)中，并且作為物理存儲(chǔ)介質(zhì)出現(xiàn)在主機(jī)120中。介于仿真介質(zhì)134和實(shí)際的備份存儲(chǔ)介質(zhì)126之間的進(jìn)一步的界面可能是存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器(未顯示)和開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132接收來(lái)自主機(jī)120的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126上，正如以下更加詳細(xì)的討論。借助這種方式，存儲(chǔ)系統(tǒng)“仿真”傳統(tǒng)的磁帶式存儲(chǔ)系統(tǒng)到主機(jī)120中。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括“邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器”242，所述邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242存儲(chǔ)涉及從主機(jī)120備份到存儲(chǔ)系統(tǒng)170的用戶數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。正如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“元數(shù)據(jù)”是指表示用戶數(shù)據(jù)的信息，和描述真實(shí)的用戶數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)。邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242表示可查詢的數(shù)據(jù)集，使用戶和/或軟件應(yīng)用能夠隨機(jī)確定備份用戶文件的位置，對(duì)比用戶文件與另外一個(gè)文件，或訪問(wèn)和處理備份用戶文件。兩個(gè)軟件應(yīng)用程序的實(shí)施例可能使用存儲(chǔ)在邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242中的數(shù)據(jù)，包括下文中將要更加全面討論的合成的完整備份應(yīng)用程序240和終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序300。
概括地說(shuō)，合成的完整備份應(yīng)用程序240具有從一個(gè)現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和一個(gè)或多個(gè)增量備份數(shù)據(jù)集中新建合成的完整備份數(shù)據(jù)集的能力。合成的完整備份可以免除完成周期性(舉例來(lái)說(shuō)，每周)完整備份的需要，因此，節(jié)省可觀的時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源。合成的完整備份應(yīng)用程序240的細(xì)節(jié)將在下文中做更進(jìn)一步的討論。終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序300，也將在下文中做更進(jìn)一步的討論，使終端用戶(舉例來(lái)說(shuō)，用戶計(jì)算機(jī)136的操作人員)能夠?yàn)g覽、查詢、閱讀和/或恢復(fù)以前從存儲(chǔ)系統(tǒng)170中備份的用戶文件。
正如上文所討論的，存儲(chǔ)系統(tǒng)170包括與主機(jī)120和備份存儲(chǔ)介質(zhì)126界面連接的硬件和軟件。結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施方案的硬件和軟件可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的磁帶庫(kù)備份系統(tǒng)，以致從主機(jī)的120的角度看，數(shù)據(jù)顯然備份到磁帶上，但是實(shí)際上備份到另外一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，舉例來(lái)說(shuō)，例如，眾多磁盤陣列。
參考附圖3，用方框圖的形式解釋依據(jù)本發(fā)明的各方面的存儲(chǔ)系統(tǒng)170的一個(gè)實(shí)施方案。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)系統(tǒng)170的硬件包括存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122和連接存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122和備份存儲(chǔ)介質(zhì)126的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132。存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122包括處理器127(可能是單個(gè)的處理器或多個(gè)處理器)和記憶器129(舉例來(lái)說(shuō)，RAM，ROM，PROM，EEPROM，閃存等等，或它們的結(jié)合)，可以運(yùn)行所有或部分存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件。記憶器129也可以用于存儲(chǔ)與儲(chǔ)存在備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的數(shù)據(jù)相關(guān)的元數(shù)據(jù)。軟件(包括程序編碼執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施方案)通常存儲(chǔ)在可讀/可寫的非易失性記錄介質(zhì)中，舉例來(lái)說(shuō)，RAM，ROM，光盤、磁盤或磁帶等等，然后拷貝到記憶器129中，其中軟件被處理器127執(zhí)行。所述程序編碼可能以多種編程語(yǔ)言中的任何一種語(yǔ)言來(lái)書寫，舉例來(lái)說(shuō)，Java，Visual Basic，C，C#，或 C++，F(xiàn)ortran，Pascal，Eiffel，Basic，COBAL，及其結(jié)合的語(yǔ)言，由于本發(fā)明不限于特殊的編程語(yǔ)言。典型地，在操作中，處理器127致使數(shù)據(jù)(舉例來(lái)說(shuō)，執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施方案的編碼)被從非易失性記錄介質(zhì)中讀取到另外一種記憶形式，例如，RAM，允許以比非易失性記錄介質(zhì)更快的速度訪問(wèn)處理器的信息。
正如附圖3所示，控制器122也包括一系列將控制器122和主機(jī)120連接到開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132的接口適配器124a，124b和124c。正如舉例說(shuō)明的那樣，主機(jī)120通過(guò)接口適配器124a與存儲(chǔ)系統(tǒng)耦合，所述接口適配器124a可能是，舉例來(lái)說(shuō)，光纖通道的接口適配器。通過(guò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器122，主機(jī)120將數(shù)據(jù)備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中，并能夠恢復(fù)從備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中備份的數(shù)據(jù)。
在示例性實(shí)施例中，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132可能包括一個(gè)或多個(gè)光纖通道開關(guān)128a，128b。存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122包括眾多光纖通道接口適配器124b和124c，以將存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器耦合到光纖通道開關(guān)128a，128b。通過(guò)光纖通道開關(guān)128a，128b，存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器122允許數(shù)據(jù)備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中。如附圖3所舉例的那樣，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)132可以進(jìn)一步包括一個(gè)或更多以太開關(guān)130a，130b，所述以太開關(guān)130a，130b通過(guò)以太接口適配器125a，125b與存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器122耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122進(jìn)一步包括另外一種以太接口適配器125c，可以與，例如LAN103耦合，以促使存儲(chǔ)系統(tǒng)170與主機(jī)(例如，用戶計(jì)算機(jī))通信，如下文中的討論。
在附圖3舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122通過(guò)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)與備份存儲(chǔ)介質(zhì)126耦合，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括兩種光纖通道開關(guān)和兩種以太開關(guān)。提供至少兩種存儲(chǔ)系統(tǒng)170中的開關(guān)的每一種類型仿真系統(tǒng)中的任何單一失效點(diǎn)。換句話說(shuō)，即使一個(gè)開關(guān)(例如，光纖通道開關(guān)128a)失效，存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122仍將能夠通過(guò)另外一個(gè)開關(guān)與備份數(shù)據(jù)介質(zhì)126通信。在穩(wěn)定性和速度方面，所述安排有優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，如上文中的討論，穩(wěn)定性通過(guò)提供的備用元件和消除單一失效點(diǎn)得到改善。而且，在某些實(shí)施方案中，存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器能夠通過(guò)使用某些或全部的并聯(lián)的光纖通道開關(guān)將數(shù)據(jù)備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中，從而提高整體的備份速度。然而，人們將領(lǐng)會(huì)到，并不要求系統(tǒng)包括兩種或更多的開關(guān)的每一種類型，也不要求開關(guān)網(wǎng)絡(luò)既包括光纖通道也包括以太開關(guān)。更進(jìn)一步，在包括單一磁盤陣列的備份存儲(chǔ)介質(zhì)126的實(shí)施例中，根本不需要開關(guān)。
正如上文中的討論，在一個(gè)實(shí)施方案中，備份存儲(chǔ)介質(zhì)126可能包括一個(gè)或更多的磁盤陣列。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，備份存儲(chǔ)介質(zhì)126包括眾多ATA或SATA磁盤。所述磁盤是“待售”商品，與傳統(tǒng)的由例如EMC，IBM等制造商的存儲(chǔ)陣列商品相比更便宜。而且，當(dāng)可再移動(dòng)介質(zhì)(舉例來(lái)說(shuō)，磁帶)的成本是一種因素和介質(zhì)的使用壽命有限時(shí)，所述磁盤在成本上可與傳統(tǒng)的磁帶為基礎(chǔ)的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)相比。另外，所述磁盤讀/寫數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上比磁帶快。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)單一的光纖網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)可以至少大約150MB/s的速度被備份到磁盤上，150MB/s轉(zhuǎn)換為大約540GB/hr，明顯快于磁帶的備份速度(例如，通過(guò)磁盤順序)。另外，幾個(gè)光纖通道連接可以并聯(lián)執(zhí)行，從而進(jìn)一步提高速度。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，備份存儲(chǔ)系統(tǒng)介質(zhì)可以被集合執(zhí)行任何一個(gè)RAID(廉價(jià)磁盤冗余陣列)序列。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施方案中，備份存儲(chǔ)介質(zhì)可以執(zhí)行RAID-5任務(wù)。
正如上文所討論的，本發(fā)明的實(shí)施方案仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的磁帶庫(kù)備份系統(tǒng)時(shí)通過(guò)使用磁盤陣列代替磁帶盒作為真實(shí)的備份存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此提供“虛擬磁帶庫(kù)”。真實(shí)的磁帶盒出現(xiàn)在傳統(tǒng)的磁帶庫(kù)中被本文中使用的術(shù)語(yǔ)“虛擬編碼磁帶”替代。人們將領(lǐng)會(huì)到，出于公開的目的，術(shù)語(yǔ)“虛擬磁帶庫(kù)”是指可以在軟件和/或物理硬件中執(zhí)行的仿真磁帶庫(kù)，舉例來(lái)說(shuō)，作為一個(gè)或多個(gè)磁盤陣列。人們將進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)到，盡管討論主要涉及仿真磁帶，存儲(chǔ)系統(tǒng)也可以仿真其他的存儲(chǔ)介質(zhì)，舉例來(lái)說(shuō)，CD-ROM或DVD-ROM，而且術(shù)語(yǔ)“虛擬編碼磁帶”一般是指仿真的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如，仿真磁帶或仿真CD。在一個(gè)實(shí)施方案中，虛擬編碼磁帶實(shí)際上對(duì)應(yīng)于一個(gè)或更多的硬盤。
因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，提供軟件界面以仿真磁帶庫(kù)到備份/恢復(fù)應(yīng)用，看起來(lái)數(shù)據(jù)被備份到磁帶。然而，真實(shí)的磁帶庫(kù)被一個(gè)或多個(gè)磁盤陣列替代，以致數(shù)據(jù)實(shí)際上被備份到這些磁盤陣列中。人們將領(lǐng)會(huì)到，可移動(dòng)介質(zhì)保存系統(tǒng)的其他類型可以被仿真，而且本發(fā)明不限于磁帶庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的仿真。以下的討論將解釋包括在存儲(chǔ)系統(tǒng)170中的各個(gè)方面特征和軟件的操作。
人們將認(rèn)識(shí)到，盡管可能描繪的軟件被“包括”在存儲(chǔ)系統(tǒng)170中，并且可能被存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122(參見附圖3)的處理器127運(yùn)行，并不要求所有的軟件在存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122中運(yùn)行。軟件程序，舉例來(lái)說(shuō)，合成完整備份的應(yīng)用程序和終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序可以在主機(jī)和/或用戶計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，在此部分可能通過(guò)全部或某些存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器、主機(jī)和用戶計(jì)算機(jī)分配。因此，人們將認(rèn)識(shí)到并不要求存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器包含物理實(shí)體，例如計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)系統(tǒng)170與儲(chǔ)存在主機(jī)中的軟件通信，例如，舉例來(lái)說(shuō)，介質(zhì)服務(wù)器114和應(yīng)用程序服務(wù)器102。另外，存儲(chǔ)系統(tǒng)可能包含幾個(gè)能夠在相同和不同的主機(jī)上運(yùn)行和保留的應(yīng)用軟件。而且，人們將領(lǐng)會(huì)到，存儲(chǔ)系統(tǒng)170并不限于裝置的離散片斷，盡管在某些實(shí)施方案中，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可以作為裝置的離散片斷體現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可以提供作為自包含單元，起到“中止和開始”的作用取代傳統(tǒng)磁帶庫(kù)備份系統(tǒng)(舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)現(xiàn)有的備份處理器和策略不需要作出的修改)。所述存儲(chǔ)系統(tǒng)單元可以在網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境中使用，包括傳統(tǒng)的備份系統(tǒng)以提供冗余或額外的存儲(chǔ)能力。
正如上文中的討論，依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，主機(jī)120(可能是，例如附圖1中的應(yīng)用程序服務(wù)器102或介質(zhì)服務(wù)器114)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接121(舉例來(lái)說(shuō)，光纖連接)將數(shù)據(jù)備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中，所述網(wǎng)絡(luò)連接121將主機(jī)120耦合到存儲(chǔ)系統(tǒng)170中。人們將認(rèn)識(shí)到，盡管以下的討論將優(yōu)先涉及數(shù)據(jù)在仿真介質(zhì)中的備份，原理也適用于從仿真介質(zhì)中恢復(fù)備份數(shù)據(jù)。主機(jī)120和仿真介質(zhì)134之間的數(shù)據(jù)流可以被備份/恢復(fù)應(yīng)用程序控制，正如上文中的討論。從備份/恢復(fù)應(yīng)用程序的觀點(diǎn)來(lái)看，明顯的是，數(shù)據(jù)實(shí)際上被備份到仿真介質(zhì)的真實(shí)的版本中。
參考附圖4，存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件150可能包括一個(gè)或更多的表示仿真介質(zhì)的邏輯抽象層，并提供固定在主機(jī)120中的備份/恢復(fù)應(yīng)用程序140和備份存儲(chǔ)介質(zhì)126之間的界面。軟件150接受來(lái)自備份/恢復(fù)應(yīng)用140的磁帶格式數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)翻譯為適合于存儲(chǔ)在隨機(jī)訪問(wèn)磁盤(舉例來(lái)說(shuō)硬盤、光盤等類似的介質(zhì))中的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，軟件150在存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122的處理器127中運(yùn)行，而且可以被存儲(chǔ)在記憶器129中(參見附圖3)。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，軟件150可以包括層、至于本文中涉及的虛擬磁帶庫(kù)(VTL)層142可以提供SCSI磁帶的仿真、磁帶機(jī)和用于將磁帶轉(zhuǎn)換為磁帶機(jī)的格式和從磁帶機(jī)轉(zhuǎn)換為磁帶的格式的自動(dòng)裝置。備份/恢復(fù)應(yīng)用140可以使用例如，SCSI命令(用箭頭144表示)與VTL142通信(舉例來(lái)說(shuō)，備份或?qū)?shù)據(jù)讀入仿真介質(zhì)中)。因此，VTL可以形成其他的存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件和硬件和備份/恢復(fù)應(yīng)用程序之間的軟件界面，仿真存儲(chǔ)系統(tǒng)介質(zhì)134(附圖2中)出現(xiàn)在備份/恢復(fù)應(yīng)用程序中，并允許仿真介質(zhì)作為傳統(tǒng)的可再移動(dòng)備份存儲(chǔ)介質(zhì)出現(xiàn)在備份/恢復(fù)應(yīng)用程序中。
本文中提到的第二軟件層，如文件系統(tǒng)層146可以提供仿真存儲(chǔ)介質(zhì)(在VTL中表示的)和真實(shí)的備份存儲(chǔ)介質(zhì)126之間的界面。在一個(gè)實(shí)施例中，文件系統(tǒng)146起到微調(diào)系統(tǒng)以與備份的存儲(chǔ)介質(zhì)126通信的作用，舉例來(lái)說(shuō)，使用SCSI命令(用箭頭148表示)，以從備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中讀和寫數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述VTL提供一般的磁帶庫(kù)支持，而且可以支持任何SCSI介質(zhì)的轉(zhuǎn)換器。仿真的磁帶設(shè)備可以包括，但不限于IBM LTO-1和LTO-2磁帶設(shè)備、Quantum SuperDLT320磁帶設(shè)備、Quantum P3000磁帶庫(kù)系統(tǒng)，或Storage TekL180磁帶庫(kù)系統(tǒng)。在VTL中，每一個(gè)虛擬編碼磁帶是文件，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，所述文件動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。這與有固定尺寸的傳統(tǒng)的磁帶盒相反。一個(gè)或更多的虛擬編碼磁帶可以存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件中，正如下文中參考附圖5的進(jìn)一步描述。
在附圖5中，舉例說(shuō)明在文件系統(tǒng)軟件146中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案解釋說(shuō)明了系統(tǒng)文件200。在所述的實(shí)施方案中，系統(tǒng)文件200包括頭202和數(shù)據(jù)204。所述頭202可能包括標(biāo)示每一個(gè)虛擬編碼磁帶的信息，虛擬編碼磁帶存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件中。不管虛擬編碼磁帶是否寫保護(hù)，所述頭可以包括的信息有，虛擬編碼磁帶的新建/修改數(shù)據(jù)等等。在一個(gè)實(shí)施例中，頭202包括的信息唯一地標(biāo)示每一個(gè)編碼磁帶，并從其他的儲(chǔ)存在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的虛擬編碼磁帶中將每一個(gè)編碼磁帶區(qū)分開。舉例來(lái)說(shuō)，信息可能包括名稱和虛擬編碼磁帶的標(biāo)示碼(例如，對(duì)應(yīng)于通常在真實(shí)的磁帶上表示的條形碼，以致磁帶可以被自動(dòng)裝置標(biāo)示)。頭202也可以包括附加的信息，舉例來(lái)說(shuō)，每一個(gè)虛擬編碼磁帶的容量，最近修改的數(shù)據(jù)等等。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，可以充分利用頭202的大小以反映出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的類型(舉例來(lái)說(shuō)，虛擬編碼磁帶表示數(shù)據(jù)從一個(gè)和更多的主機(jī)系統(tǒng)中備份數(shù)據(jù))，和一系列明顯的系統(tǒng)可以跟蹤的所述數(shù)據(jù)集(例如，虛擬編碼磁帶)。舉例來(lái)說(shuō)，通常備份到磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一般是用較大的數(shù)據(jù)集標(biāo)識(shí)特征，代表數(shù)字系統(tǒng)和用戶文件。由于數(shù)據(jù)集非常大，一系列被跟蹤的離散數(shù)據(jù)文件可能相對(duì)小些。相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施方案中，頭202的大小的選擇是建立在由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的太多而不能有效保持跟蹤(例如，頭太大)和沒(méi)有空間用于存儲(chǔ)足夠數(shù)量的編碼磁帶的標(biāo)示(例如，頭太小)之間妥協(xié)的基礎(chǔ)上。在一個(gè)可仿效的實(shí)施方案中，頭202利用系統(tǒng)文件200的第一32MB。然而，人們將認(rèn)識(shí)到，在系統(tǒng)需要和特征的基礎(chǔ)上，頭202可以有不同的大小，取決于系統(tǒng)的需求和容量，人們可以為頭202選擇不同的大小。
人們將領(lǐng)會(huì)到，從備份/恢復(fù)應(yīng)用程序的觀點(diǎn)來(lái)看，具有全部相同的屬性和特征的虛擬編碼磁帶作為真實(shí)的磁帶盒出現(xiàn)。換句話說(shuō)，對(duì)于備份/恢復(fù)應(yīng)用程序，虛擬編碼磁帶實(shí)質(zhì)上作為寫入磁帶出現(xiàn)。然而，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，存儲(chǔ)在虛擬編碼磁帶中的數(shù)據(jù)不是按照順序格式儲(chǔ)存到備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中，而是，表面上被寫入虛擬編碼磁帶的數(shù)據(jù)實(shí)際上是作為可以隨機(jī)訪問(wèn)的、磁盤格式數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件中。元數(shù)據(jù)被用于連接存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到虛擬編碼磁帶，以致備份/恢復(fù)應(yīng)用程序可以編碼磁帶格式來(lái)讀和寫。
因此，從一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案整體說(shuō)來(lái)，用戶和/或系統(tǒng)數(shù)據(jù)(本文中是指“文件數(shù)據(jù)”)被存儲(chǔ)系統(tǒng)170從主機(jī)120上接收，并被存儲(chǔ)在補(bǔ)充備份存儲(chǔ)介質(zhì)126的磁盤陣列中。軟件150(參考附圖4)和/或存儲(chǔ)系統(tǒng)的硬件將這個(gè)文件數(shù)據(jù)以系統(tǒng)文件的格式寫入到備份的存儲(chǔ)介質(zhì)126中，如下文中更加詳細(xì)的描述。被存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器從備份文件數(shù)據(jù)中摘錄的元數(shù)據(jù)用于跟蹤用戶和/或系統(tǒng)文件的屬性被備份。舉例來(lái)說(shuō)，每一份文件的所述元數(shù)據(jù)可能包括文件名稱、建立日期或文件的最近修改，任何關(guān)于文件的編有密碼的信息，和其他信息。此外，通過(guò)存儲(chǔ)系統(tǒng)為每一份文件建立元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)將文件連接到虛擬編碼磁帶。使用所述的元數(shù)據(jù)，軟件向主機(jī)提供磁帶盒的仿真；然而，實(shí)際上文件數(shù)據(jù)不是儲(chǔ)存在磁帶格式只，而是存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件中，如下文中的描述。在系統(tǒng)文件中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而不是以順序的編碼磁帶格式，可以有利于允許快速、有效和隨機(jī)訪問(wèn)個(gè)別文件，而不要求掃描順序數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)特別的文件。
正如上文中的討論，依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，文件數(shù)據(jù)(例如，用戶和/或系統(tǒng)數(shù)據(jù))作為系統(tǒng)文件存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)介質(zhì)中，每一個(gè)系統(tǒng)文件包括頭和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是真實(shí)的用戶和/或系統(tǒng)文件。每一份系統(tǒng)文件200的頭202包括磁帶目錄206，所述磁帶目錄206包括將用戶和/或系統(tǒng)文件連接到虛擬編碼磁帶的元數(shù)據(jù)。本文中術(shù)語(yǔ)“元數(shù)據(jù)”既不是指代用戶也不是系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)，而是描述真實(shí)的用戶和/或系統(tǒng)數(shù)據(jù)的屬性的數(shù)據(jù)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，磁帶目錄可以定義，向下到字節(jié)階段，虛擬編碼磁帶中的數(shù)據(jù)布局。在一個(gè)實(shí)施方案中，磁帶目錄206具有表格結(jié)構(gòu)，如附圖6中所示。表格包括用于存儲(chǔ)的信息的類型(例如數(shù)據(jù)，文件標(biāo)記FM等等)的欄220，表示字節(jié)中使用的磁盤字節(jié)的大小的欄222，以及計(jì)算存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)的磁盤字節(jié)的數(shù)量的欄224。因此，磁帶目錄允許控制器隨機(jī)訪問(wèn)(以相反的順序)任何存儲(chǔ)在備份的存儲(chǔ)介質(zhì)126中的任何數(shù)據(jù)文件。舉例來(lái)說(shuō)，參考附圖6，數(shù)據(jù)文件226可能在虛擬編碼磁帶中快速定位，是由于磁帶目錄指出了文件226的數(shù)據(jù)開始于系統(tǒng)文件200的初始階段的框圖。由于響應(yīng)于文件標(biāo)記(FM)，所述的一個(gè)框圖沒(méi)有大小。文件標(biāo)記不是存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的，例如，文件標(biāo)記對(duì)應(yīng)于零數(shù)據(jù)。由于文件標(biāo)記被傳統(tǒng)的磁帶使用，所以磁帶目錄包括文件標(biāo)記，因此，備份/恢復(fù)應(yīng)用程序沿著數(shù)據(jù)文件寫入文件標(biāo)記，并當(dāng)瀏覽虛擬編碼磁帶時(shí)，希望看到文件標(biāo)記。所以，在磁帶目錄中文件標(biāo)記被跟蹤。然而，文件標(biāo)記并不代表任何數(shù)據(jù)，并因此不被存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件的數(shù)據(jù)部分。所以，文件226的數(shù)據(jù)開始于系統(tǒng)文件的數(shù)據(jù)部分的起始部分(用箭頭205表示)，而且它的長(zhǎng)度是1024字節(jié)(例如，一個(gè)磁盤字節(jié)是1024字節(jié))。人們將領(lǐng)會(huì)到，其他的文件數(shù)據(jù)可能存儲(chǔ)在不只是1024字節(jié)的字節(jié)中，這取決于數(shù)據(jù)的總量，例如，數(shù)據(jù)文件的大小。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于效率而言，較大的數(shù)據(jù)文件可能使用較大的磁盤字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)。
在一個(gè)實(shí)施例中，磁帶目錄可能被包含在“文件描述符”中，所述文件描述符與備份到存儲(chǔ)系統(tǒng)的每一份數(shù)據(jù)文件相聯(lián)系。文件描述符包含與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件204相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，文件描述符可能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式執(zhí)行，舉例來(lái)說(shuō)，被大多數(shù)UNIX基礎(chǔ)系統(tǒng)(多用戶計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng))使用的磁帶存檔文件格式(一種壓縮文件的擴(kuò)展名)。每一個(gè)文件描述符可能包括例如，相應(yīng)的用戶文件的名稱的信息、新建/修改的用戶文件的數(shù)據(jù)、用戶文件的大小，用戶文件的任何訪問(wèn)限制等等。存儲(chǔ)在文件描述符中的附加信息可以進(jìn)一步包括描述目錄結(jié)構(gòu)的信息，從目錄結(jié)構(gòu)中可以拷貝數(shù)據(jù)。因此，文件描述符可以包括關(guān)于相應(yīng)于數(shù)據(jù)文件的可查詢的元數(shù)據(jù)，正如下文中更詳細(xì)的討論。
從備份/恢復(fù)應(yīng)用程序的觀點(diǎn)來(lái)看，任何虛擬的編碼磁帶可能包括多個(gè)文件數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的文件描述符。從存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件的觀點(diǎn)來(lái)看，數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件中，系統(tǒng)文件可以被鏈接，舉例來(lái)說(shuō)，特殊的備份工作。例如，備份被一臺(tái)主機(jī)在特定的時(shí)間執(zhí)行可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)虛擬編碼磁帶的一個(gè)系統(tǒng)文件。因此，虛擬編碼磁帶可能是任何大小的，當(dāng)更多的用戶文件被存儲(chǔ)在虛擬編碼磁帶中時(shí)，虛擬編碼磁帶可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。
再次參考附圖3，正如上文所述，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可能包括合成的完整備份軟件應(yīng)用程序240。在一個(gè)實(shí)施方案中，主機(jī)120將數(shù)據(jù)備份到仿真介質(zhì)134中，形成一個(gè)或多個(gè)虛擬編碼磁帶。在某些計(jì)算機(jī)環(huán)境中，“完整備份”，舉例來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)(參見附圖1)主要的存儲(chǔ)系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)的備份拷貝，可能被周期性地執(zhí)行(例如，每周)。由于大量的數(shù)據(jù)被拷貝，這一處理過(guò)程通常非常長(zhǎng)。因此，在許多計(jì)算環(huán)境中，額外的備份，所說(shuō)的增量備份，可能在連續(xù)的完整備份(例如，每天)之間執(zhí)行。增量備份是一種過(guò)程，由于執(zhí)行(不管是增量的或全部)最新的備份被保存，其中只有數(shù)據(jù)被改變。典型地，改變的數(shù)據(jù)是文件庫(kù)中的備份，即使文件中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)不被頻繁地改變。因此，增量備份通常較小，從而可以比完整備份時(shí)較快完成。人們將領(lǐng)會(huì)到，盡管在通常每周一次執(zhí)行完整備份和在一周中每天執(zhí)行增量備份的許多環(huán)境，不要求使用時(shí)間表。舉例來(lái)說(shuō)，某種環(huán)境可能要求一天中增量備份幾次。本發(fā)明的原理應(yīng)用到任何使用完整備份(和隨機(jī)的增量備份)的環(huán)境，而不考慮執(zhí)行頻率。
在完整備份處理期問(wèn)，主機(jī)可以新建一個(gè)或更多的包括含有眾多數(shù)據(jù)文件的備份數(shù)據(jù)的虛擬編碼磁帶。為了清楚說(shuō)明，下面的討論將假定完整備份只產(chǎn)生一個(gè)虛擬編碼磁帶。然而，人們將領(lǐng)會(huì)到，完整備份可以產(chǎn)生一個(gè)以上的虛擬編碼磁帶，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到任何數(shù)量的虛擬編碼磁帶中。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供用于從一個(gè)現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和一個(gè)或多個(gè)的增量備份數(shù)據(jù)集新建合成完整備份數(shù)據(jù)集的方法。所述方法可以避免周期性(例如，每周)執(zhí)行完整備份的要求，從而節(jié)約用戶大量的時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源。更進(jìn)一步說(shuō)，正如本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所知道的，在完整備份和一個(gè)或多個(gè)增量備份的基礎(chǔ)上，恢復(fù)數(shù)據(jù)是耗時(shí)的過(guò)程，舉例來(lái)說(shuō)，如果文件的最新的版本存在于增量備份中，備份/恢復(fù)應(yīng)用程序通常將在最新的完整備份的基礎(chǔ)上儲(chǔ)存文件，然后應(yīng)用增量備份中的任何改變。因此，提供合成的完整備份可以具有允許備份存儲(chǔ)應(yīng)用在合成完整備份的基礎(chǔ)上更快地保存數(shù)據(jù)文件的額外優(yōu)勢(shì)，不需要從完整備份和一個(gè)或更多的增量備份中完成多次保存。人們將領(lǐng)會(huì)到，本文中使用的詞匯“最新版本”一般是指數(shù)據(jù)文件的最新拷貝(舉例來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)文件在最近的保存時(shí)間)，無(wú)論文件是否有新的版本編號(hào)。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“版本”一般是指同一文件的拷貝，同一文件可以某種方式修改或可能被多次保存。
參考附圖7，舉例說(shuō)明的合成完整備份程序的圖表描述。主機(jī)120可以在第一時(shí)間執(zhí)行完整備份230，舉例來(lái)說(shuō)，在周末。主機(jī)120可以執(zhí)行連續(xù)增量備份232a，232b，232c，232d和232e，舉例來(lái)說(shuō)，一周中的每一天。存儲(chǔ)系統(tǒng)170可以新建合成完整備份數(shù)據(jù)集234，正如下文中的描述。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，存儲(chǔ)系統(tǒng)170可以包括軟件應(yīng)用，在本文中是指合成完整備份應(yīng)用程序240(參考附圖3)。合成完整備份應(yīng)用程序240可以在存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器122(參考附圖2)中運(yùn)行或在主機(jī)120中運(yùn)行。合成完整備份應(yīng)用程序包括軟件命令和新建合成完整備份數(shù)據(jù)集234所必要的界面。在一個(gè)實(shí)施例中，合成完整備份應(yīng)用可以完成表示每一個(gè)完整備份數(shù)據(jù)集230和增量備份數(shù)據(jù)集232的元數(shù)據(jù)的邏輯合并，以產(chǎn)生新的包含合成完整備份數(shù)據(jù)集234的虛擬編碼磁帶。
舉例來(lái)說(shuō)，參考附圖8，現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集可以包括用戶文件F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3和F4。第一增量備份數(shù)據(jù)集232a可以包括F2的修改版本的用戶文件F2′，，和F3的修改版本F3′。第二增量備份數(shù)據(jù)集232b可以包括F1的修改版本的用戶文件F1′，和F2的進(jìn)一步修改版本F2″，和新的用戶文件F5。因此，從完整備份數(shù)據(jù)集230和兩個(gè)增量數(shù)據(jù)集232a和232b的邏輯合并中形成的合成完整備份數(shù)據(jù)集234包括每一份用戶文件F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4和F5的最新版本。正如附圖8所示，此處的合成完整備份數(shù)據(jù)集包括用戶文件F1′，F(xiàn)2″，F(xiàn)3′，F(xiàn)4和F5。
再次參考附圖3和4，文件系統(tǒng)軟件146可以新建邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242，該高速緩沖存儲(chǔ)器242存儲(chǔ)與儲(chǔ)存在仿真介質(zhì)134中每一份用戶文件相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)。人們將領(lǐng)會(huì)到，邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器不要求是真實(shí)的數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器，但是可能代替儲(chǔ)存在存儲(chǔ)介質(zhì)126中的可查詢收集數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)例中，邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242可以作為數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行。元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)命令(例如，SQL命令)可以用于完成完整備份數(shù)據(jù)集和一個(gè)或多個(gè)增量備份數(shù)據(jù)集的邏輯合并以新建合成的完整備份數(shù)據(jù)集。
正如上文所討論的，存儲(chǔ)在仿真介質(zhì)134上的每一份數(shù)據(jù)文件可能包括文件描述符，所述文件描述符包含與數(shù)據(jù)文件關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)，包括備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的文件的位置。在一個(gè)實(shí)施方案中，在主機(jī)120中運(yùn)行的備份/恢復(fù)應(yīng)用程序保存在仿真介質(zhì)134中的磁帶流格式的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)250的實(shí)施例表示在附圖9中舉例說(shuō)明的磁帶格式。正如上文討論的，系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括頭，所述頭可能包含關(guān)于數(shù)據(jù)文件的信息，例如，數(shù)據(jù)文件的文件描述符，新建和/或修改的文件數(shù)據(jù)，安全信息，文件來(lái)源的主系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，以及其他將文件鏈接到虛擬編碼磁帶的信息。所述頭與數(shù)據(jù)254關(guān)聯(lián)，是真實(shí)的用戶和系統(tǒng)文件，所述用戶和系統(tǒng)文件已經(jīng)從主機(jī)、主要的存儲(chǔ)系統(tǒng)等等中備份。系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能也隨機(jī)地包括墊256，墊256可以適當(dāng)?shù)貙⑾乱粋€(gè)頭對(duì)準(zhǔn)到區(qū)域分界線。
如附圖9所示，在一個(gè)實(shí)施方案中，頭數(shù)據(jù)被放置在邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242中，以允許快速的查詢和隨機(jī)訪問(wèn)連續(xù)的磁帶數(shù)據(jù)格式。邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器的使用，借助存儲(chǔ)在系統(tǒng)控制器122中的文件系統(tǒng)軟件148來(lái)完成，允許線性、連續(xù)磁帶數(shù)據(jù)格式的翻譯存儲(chǔ)在仿真介質(zhì)134中，進(jìn)入存儲(chǔ)在補(bǔ)充備份存儲(chǔ)介質(zhì)126的物理磁盤中的隨機(jī)訪問(wèn)數(shù)據(jù)格式中。邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242存儲(chǔ)頭252，所述頭252包括數(shù)據(jù)文件的文件描述符、安全信息，所述安全信息被用于控制對(duì)數(shù)據(jù)文件的訪問(wèn)，正如下文中更加詳細(xì)的討論，指示符256對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)文件在虛擬編碼磁帶和備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的真實(shí)位置。在一個(gè)實(shí)施方案中，邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)涉及在完整備份數(shù)據(jù)集230中和增量數(shù)據(jù)集232中的每一份數(shù)據(jù)的所有的數(shù)據(jù)文件。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，合成完整備份應(yīng)用軟件240使用儲(chǔ)存在邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器中的信息來(lái)新建合成的完整備份數(shù)據(jù)集。所述合成完整備份數(shù)據(jù)集被鏈接到虛擬編碼磁帶，所述合成虛擬編碼磁帶由合成的完整備份應(yīng)用240新建。對(duì)于備份/恢復(fù)應(yīng)用程序，合成的完整備份數(shù)據(jù)集表面上看儲(chǔ)存在合成的虛擬編碼磁帶中。正如上文中的討論，合成的完整備份數(shù)據(jù)集可以通過(guò)執(zhí)行現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和增量備份數(shù)據(jù)集的邏輯合并新建。邏輯合并可以包括對(duì)比每一份數(shù)據(jù)文件，每一份數(shù)據(jù)文件包含在每一個(gè)現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和增量備份數(shù)據(jù)集中，并新建每一份用戶文件的最新修改的版本的合成，正如參考附圖8的討論。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，合成的虛擬編碼磁帶260包括指示符，所述指示符指出數(shù)據(jù)文件在其他的虛擬編碼磁帶中的定位，明顯的是，如附圖10所示，所述虛擬編碼磁帶包括現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和增量備份數(shù)據(jù)集。考慮到前面附圖8給出的實(shí)施例，合成虛擬編碼磁帶260包括指示符266，該指示符266指出(用箭頭268標(biāo)出)用戶文件F4(由于現(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集包括F4的最新版本)在虛擬編碼磁帶262中的現(xiàn)有完整備份數(shù)據(jù)集中的位置，舉例來(lái)說(shuō)，用戶文件F3′在虛擬編碼磁帶264中的增量數(shù)據(jù)集232a中的位置。
合成的虛擬編碼磁帶也可以包括包含所有的虛擬編碼磁帶的標(biāo)示碼(任選的名稱)的列表270，所有的虛擬編碼磁帶包括被指示符266所指出數(shù)據(jù)。附屬編碼磁帶列表270對(duì)于跟蹤真實(shí)的數(shù)據(jù)是很重要的，而且防止附屬的虛擬編碼磁帶被消磁。在所述實(shí)施方案中，合成的完整備份數(shù)據(jù)集并不包括任何真實(shí)的用戶文件，但是另外的指示符組指出用戶文件在備份的存儲(chǔ)介質(zhì)126中的位置。因此，為防止真實(shí)的用戶文件(存儲(chǔ)在其他的虛擬編碼磁帶中)被刪除需要描述(用戶文件在備份的存儲(chǔ)介質(zhì)126中的位置)。這可以通過(guò)保留包括數(shù)據(jù)的虛擬編碼磁帶的記錄(附屬編碼磁帶目錄270)，和保護(hù)所述虛擬編碼磁帶的每一個(gè)虛擬編碼磁帶免受過(guò)寫或刪除來(lái)部分實(shí)現(xiàn)。合成虛擬編碼磁帶也可以包括編碼磁帶數(shù)據(jù)272，例如，合成的虛擬編碼磁帶的大小，在備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的位置等等。另外，合成的虛擬編碼磁帶具有標(biāo)示碼和/或名稱274。
依據(jù)另外一個(gè)實(shí)施方案，合成的虛擬編碼磁帶也可以包括指示符和真實(shí)存儲(chǔ)的用戶文件的結(jié)合。參考附圖11，在一個(gè)實(shí)施例中，合成的虛擬編碼磁帶包括指示符266，指示符266指出數(shù)據(jù)文件(最新的版本，正如參考附圖9時(shí)的討論)在虛擬編碼磁帶262的現(xiàn)有完整備份數(shù)據(jù)集230中的位置。合成的虛擬編碼磁帶也可以包括數(shù)據(jù)278，數(shù)據(jù)278包含從增量數(shù)據(jù)集232中拷貝真實(shí)的數(shù)據(jù)文件，如箭頭280所示。以所述方式，在合成的完整備份數(shù)據(jù)集276新建之后，增量備份數(shù)據(jù)集可以被刪除，從而節(jié)約存儲(chǔ)空間。由于包括全部或部分指示符而不是所有用戶文件的拷貝，合成的虛擬編碼磁帶相對(duì)小。
人們將領(lǐng)會(huì)到，合成的完整備份可以包括任何指示符和存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)的結(jié)合，并不限于上文中給出的實(shí)施例。舉例來(lái)說(shuō)，合成的完整備份可以包括為一些存儲(chǔ)在某種增量和/或完整的備份中的某些文件指出數(shù)據(jù)文件的指示符，和包括從其他現(xiàn)有的完整和/或增量備份中拷貝的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件。而且作為替換，合成的完整備份可以在現(xiàn)有的完整備份和任何相關(guān)的增量備份的基礎(chǔ)上新建，所述增量備份不包括任何指示符，但是包括從優(yōu)選的完整和/或增量備份中拷貝的真實(shí)數(shù)據(jù)文件的最新版本。
在一個(gè)實(shí)施方案中，合成完整的備份應(yīng)用軟件可以包括差分運(yùn)算，所述差分運(yùn)算能夠?yàn)槊恳环莠F(xiàn)有的完整備份數(shù)據(jù)集和增量數(shù)據(jù)集比較用戶和系統(tǒng)文件元數(shù)據(jù)，以確定每一份數(shù)據(jù)文件的最新版本的位置。舉例來(lái)說(shuō)，差分運(yùn)算可以用于比較新建和/或修改的數(shù)據(jù)，版本號(hào)碼(如果可用)等等，不同的備份集中的同一數(shù)據(jù)文件的不同版本選擇最近的數(shù)據(jù)文件的版本。然而，用戶可以打開用戶文件和保存文件(從而改變修改的數(shù)據(jù))而不需要真實(shí)的改變文件中的任何數(shù)據(jù)。因此，系統(tǒng)可以完成更加復(fù)雜的差分運(yùn)算，可以分析系統(tǒng)或用戶文件中的數(shù)據(jù)以確定數(shù)據(jù)是否確實(shí)被修改。所述差分運(yùn)算的變換和其他可比較的運(yùn)算法則的類型在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。另外，正如上文中的討論，當(dāng)元數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)格式中，數(shù)據(jù)庫(kù)命令，例如，SQL命令可以被用于執(zhí)行邏輯合并。本發(fā)明可以運(yùn)用任何一種所述的差分運(yùn)算以確保每一份用戶文件最近或最新版本被從全部的對(duì)比現(xiàn)有備份的數(shù)據(jù)集中挑選出來(lái)，以致適合地產(chǎn)生合成的完整備份數(shù)據(jù)集。
本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，合成的完整備份應(yīng)用能夠新建完整的備份數(shù)據(jù)集，和可以獲得而不需要主機(jī)執(zhí)行真實(shí)的完整備份。不僅僅是避免增加將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到備份的存儲(chǔ)系統(tǒng)的主機(jī)與處理器的費(fèi)用，而且在實(shí)施方案中合成的完整備份應(yīng)用可以在存儲(chǔ)系統(tǒng)中執(zhí)行，可以顯著減少網(wǎng)絡(luò)寬帶的利用。如附圖7所示，進(jìn)一步的合成完整備份數(shù)據(jù)集可以通過(guò)使用第一合成完整備份數(shù)據(jù)集234和隨后的增量備份數(shù)據(jù)集236新建。在提供的顯著的時(shí)間優(yōu)勢(shì)中，文件或目標(biāo)沒(méi)有被經(jīng)常修改、頻繁拷貝。實(shí)際上，合成的完整備份數(shù)據(jù)集可以在被剛剛拷貝的文件中保留指示符。
正如參考附圖3的討論，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括涉及終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序300的軟件應(yīng)用。因此，依據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)終端用戶提供了用于確定和恢復(fù)備份數(shù)據(jù)的方法，而不需要IT工作組的發(fā)明，以及不要求對(duì)現(xiàn)有的備份/恢復(fù)處理器和/或策略做任何改變。在典型的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中，在主機(jī)120中運(yùn)行的備份/恢復(fù)應(yīng)用程序被IT工作組控制，而且對(duì)于終端用戶在沒(méi)有IT工作組的發(fā)明的情況下訪問(wèn)備份的數(shù)據(jù)來(lái)所說(shuō)，是沒(méi)有可能的或非常困難。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的各個(gè)方面，提供的存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件通過(guò)，舉例來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的或其他的備份存儲(chǔ)介質(zhì)126的界面來(lái)允許終端用戶確定位置和恢復(fù)文件。
人們將領(lǐng)會(huì)到，由于使用合成的完整備份應(yīng)用程序240，終端用戶恢復(fù)可以在存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器122上運(yùn)行(參考附圖2)或在主機(jī)120上運(yùn)行的應(yīng)用程序300。終端恢復(fù)應(yīng)用程序包括軟件命令和允許被授權(quán)的用戶查詢邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器、隨機(jī)恢復(fù)、從備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中備份的文件所必需的界面。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供的軟件包括安裝在用戶計(jì)算機(jī)136上和/或在用戶計(jì)算機(jī)136上執(zhí)行的用戶界面。用戶界面可以是任何類型的允許用戶確定文件在備份的存儲(chǔ)介質(zhì)中的位置的界面。舉例來(lái)說(shuō)，用戶界面可以是繪制的用戶界面，可以是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，或可以是正文界面。用戶計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接138耦合到存儲(chǔ)系統(tǒng)170，所述網(wǎng)絡(luò)連接138可以是，例如，以太連接。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接138，用戶計(jì)算機(jī)136的操作人員可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)170中的數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，終端用戶恢復(fù)包括用戶授權(quán)證和/或授權(quán)特征的應(yīng)用程序300。舉例來(lái)說(shuō)，用戶可以通過(guò)用戶計(jì)算機(jī)上的用戶界面，使用用戶名和密碼來(lái)注冊(cè)。用戶計(jì)算機(jī)可以與用戶名和密碼通信到存儲(chǔ)系統(tǒng)(舉例來(lái)說(shuō)，到終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序)可以使用優(yōu)選的用戶授權(quán)裝置，以決定用戶是否訪問(wèn)過(guò)存儲(chǔ)系統(tǒng)。一些用戶授權(quán)裝置的實(shí)施例可以包括，但是不限于，MicrosoftActive Directory服務(wù)器、Unix“黃頁(yè)”服務(wù)器或標(biāo)準(zhǔn)目錄訪問(wèn)協(xié)議。注冊(cè)/用戶授權(quán)裝置可以與終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序通信以交換用戶的特權(quán)。舉例來(lái)說(shuō)，某些用戶可以被允許只能查詢自身新建的文件，或擁有某些特權(quán)的或被當(dāng)作所有人標(biāo)示的文件。其他的用戶，舉例來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)操作人員或被授權(quán)的人可以訪問(wèn)所有的備份文件等等。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序使用邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器獲得關(guān)于所有備份到備份存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)文件的信息。終端恢復(fù)應(yīng)用程序通過(guò)用戶界面出現(xiàn)在用戶面前，用戶文件存儲(chǔ)的分等級(jí)的目錄結(jié)構(gòu)，舉例來(lái)說(shuō)，備份時(shí)間/數(shù)據(jù)、用戶名、初始用戶計(jì)算機(jī)目錄結(jié)構(gòu)(當(dāng)文件備份時(shí)獲得)，或其他的文件特征。在一個(gè)實(shí)施例中，出現(xiàn)在用戶面前的目錄結(jié)構(gòu)可根據(jù)用戶特權(quán)來(lái)改變。終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序可以接收瀏覽的要求(舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)用戶界面，用戶可以瀏覽目錄結(jié)構(gòu)到需要的文件的位置)或用戶可以通過(guò)名稱、日期等查詢文件。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，用戶可以從存儲(chǔ)系統(tǒng)中恢復(fù)備份文件。舉例來(lái)說(shuō)，一旦用戶確定需要的文件的位置，正如上文中的討論，用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接138從存儲(chǔ)系統(tǒng)中下載文件。在一個(gè)實(shí)施例中，如本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所知的，下載程序可以對(duì)比與任何網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的下載的方式進(jìn)行下載。
通過(guò)允許終端用戶訪問(wèn)允許瀏覽/下載的其他文件，和通過(guò)促使經(jīng)過(guò)用戶界面(例如，網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的結(jié)束)的訪問(wèn)，終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序可以使用戶查詢和恢復(fù)自己的文件而無(wú)需改變?nèi)魏蝹浞莶呗曰虺绦颉?br> 依據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案提供的裝置和方法，借此用戶可以安裝存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的備份數(shù)據(jù)集的網(wǎng)絡(luò)附件視圖。這樣可以允許用戶在安裝的數(shù)據(jù)集中瀏覽和訪問(wèn)數(shù)據(jù)，由于用戶將會(huì)在與他們的計(jì)算機(jī)耦合的任何本地或網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器上錄入數(shù)據(jù)。因此，例如，用戶可以恢復(fù)應(yīng)用程序服務(wù)器(例如，當(dāng)系統(tǒng)主存儲(chǔ)106失效時(shí)，參考附圖1)數(shù)據(jù)的有效性，而無(wú)需通過(guò)介質(zhì)服務(wù)器114(參考附圖1)執(zhí)行恢復(fù)程序。使用本文描述的安裝程序恢復(fù)應(yīng)用程序服務(wù)器的數(shù)據(jù)可能是比典型的介質(zhì)服務(wù)器要快出多個(gè)數(shù)量級(jí)以便于卷的恢復(fù)。人們將領(lǐng)會(huì)到，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“安裝”是指建立數(shù)據(jù)卷或網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，例如網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器，可利用的主機(jī)操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)卷可能包括，例如單一的數(shù)據(jù)文件或系統(tǒng)文件、眾多的文件、或包括眾多文件的目錄結(jié)構(gòu)。普通安裝協(xié)議包括NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))和CIFS(普通因特網(wǎng)文件系統(tǒng))的共有部分。這些協(xié)議允許主機(jī)借助界面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接訪問(wèn)另外的主機(jī)上的資源，所述界面使得遠(yuǎn)程資源似乎就在本地的主機(jī)中。
參考附圖12，解釋說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面用于執(zhí)行卷安裝的方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖。在第一步驟290中，用戶選擇將要安裝的數(shù)據(jù)卷，并將卷安裝請(qǐng)求發(fā)送到備份存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器122中(參考附圖3)。通常，用戶可以從完整備份數(shù)據(jù)集中(而不僅僅是增量備份數(shù)據(jù)集)恢復(fù)數(shù)據(jù)，以獲得完整和正確的備份信息的表達(dá)式。如果當(dāng)前的完整備份數(shù)據(jù)集不存在，(例如，網(wǎng)絡(luò)管理者可能每周執(zhí)行完整備份，因此如果用戶希望在這周中恢復(fù)數(shù)據(jù)，當(dāng)前的完整備份可能是不能使用的)，可以新建合成的完整備份(如上文所述)并用于恢復(fù)選定的數(shù)據(jù)。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，備份存儲(chǔ)系統(tǒng)170可能包括軟件應(yīng)用程序，關(guān)于本文的卷恢復(fù)應(yīng)用程序310(參考附圖13)，可以控制和實(shí)現(xiàn)用于執(zhí)行數(shù)據(jù)卷安裝和恢復(fù)程序的方法。卷恢復(fù)應(yīng)用程序310與合成的完整備份和終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序類似，可以在主機(jī)和/或用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，在此，一部分程序通過(guò)所有或部分存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器、主機(jī)和用戶計(jì)算機(jī)進(jìn)行分配。
再次參考附圖12，在請(qǐng)求卷安裝之后，無(wú)論當(dāng)前的完整備份是否是可利用的(步驟292)，所述卷恢復(fù)應(yīng)用程序可能會(huì)受到質(zhì)疑。如果不是，所述卷恢復(fù)應(yīng)用程序可以與合成的完整備份應(yīng)用程序240(參考附圖2)通信以執(zhí)行合成完整備份處理程序，并新建當(dāng)前的備份數(shù)據(jù)集(步驟294)。所述卷恢復(fù)應(yīng)用程序可以輸出到常規(guī)的完整備份數(shù)據(jù)集中或合成的完整備份數(shù)據(jù)集中，以執(zhí)行卷安裝的請(qǐng)求，所述請(qǐng)求可能是NFS也可能是CIFS所共有的部分。特別的是，所述卷恢復(fù)應(yīng)用程序查詢邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器242以確定優(yōu)選的元數(shù)據(jù)，該元數(shù)據(jù)表示在步驟290中被標(biāo)示的被選定的完整備份卷。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，安裝請(qǐng)求(步驟290中)可能導(dǎo)致卷恢復(fù)應(yīng)用程序建立一個(gè)或更多的文件描述符結(jié)構(gòu)，以使用于安裝的卷的輸出更加便利，如NFS或CIFS所共有的部分(步驟296)。關(guān)于附圖14，解釋說(shuō)明了文件描述符結(jié)構(gòu)320的一個(gè)實(shí)施方案，所述文件描述符可以通過(guò)卷恢復(fù)應(yīng)用程序建立，文件描述符320對(duì)應(yīng)于磁帶格式(例如系統(tǒng)文件332，參考附圖15)的系統(tǒng)文件。正如上文中的描述，文件描述符包括可查詢的元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件和系統(tǒng)文件相對(duì)應(yīng)。所述文件描述符320可能包括含有信息的眾多部分，例如，文件名322和用于包含在將要安裝的卷中的數(shù)據(jù)文件的許可文件(訪問(wèn)控制列表)324。另外，文件描述符包含一個(gè)或更多的指示符326以確定數(shù)據(jù)文件的源數(shù)據(jù)的位置(例如，在存儲(chǔ)介質(zhì)126中標(biāo)示數(shù)據(jù)文件是否被存儲(chǔ))、數(shù)據(jù)文件的長(zhǎng)度328，和在連接列表文件描述符結(jié)構(gòu)中的指向下一條目(例如，下一份數(shù)據(jù)文件)的指示符330。如果“下一份”文件是空的，例如被參考數(shù)字331標(biāo)示，那么，則表示該數(shù)據(jù)文件是被文件描述符320(例如，最后的連接列表?xiàng)l目)所代表的系統(tǒng)文件中的最后一份數(shù)據(jù)文件。如附圖14中解釋說(shuō)明的那樣，包括在將被安裝的數(shù)據(jù)卷中的每一系統(tǒng)文件將用文件描述符結(jié)構(gòu)表示。一旦在請(qǐng)求卷中的每一系統(tǒng)文件建立了文件描述符320，則所述文件描述符可以響應(yīng)于NFS或CIFS的請(qǐng)求以定位和輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)文件。
正如上文中的討論，在一個(gè)實(shí)施方案中，文件描述符可能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式執(zhí)行，舉例來(lái)說(shuō)，被大多數(shù)UNIX基礎(chǔ)系統(tǒng)(多用戶計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng))使用的磁帶存檔文件格式(tar一種壓縮文件的擴(kuò)展名)。如附圖15解釋說(shuō)明的那樣，典型的系統(tǒng)文件332的例子將作為磁帶(例如，tar)數(shù)據(jù)源的一部分以磁帶格式書寫(例如，tar格式)。附圖16解釋說(shuō)明了與系統(tǒng)文件332相對(duì)應(yīng)的文件描述符340。正如附圖15解釋說(shuō)明的那樣，以磁帶格式書寫的文件包括頭336和存儲(chǔ)在系統(tǒng)文件332中的真實(shí)數(shù)據(jù)338。所述數(shù)據(jù)338可能與一份或多份數(shù)據(jù)文件相一致。在用于解釋說(shuō)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)文件332的長(zhǎng)度是1032字節(jié)，然而，人們將會(huì)理解文件可以有任何長(zhǎng)度，這取決于文件的大小和書寫格式。
文件332的文件描述符340包括在頭336中。根據(jù)附圖16的解釋說(shuō)明和參考附圖14給出的一般實(shí)施例可知，文件描述符340包括對(duì)于系統(tǒng)文件來(lái)說(shuō)是已知的每一份數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件名341、安全信息334、指示符342，相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件的長(zhǎng)度346，以及標(biāo)示系統(tǒng)文件已知的下一份數(shù)據(jù)文件的“下一”條目，在用于解釋說(shuō)明的實(shí)施例中，“下一”條目是空348。
再次參考附圖12，一旦將要安裝的數(shù)據(jù)卷中的文件的所有的文件描述符已經(jīng)被建立，卷恢復(fù)應(yīng)用程序在建立的文件描述符的基礎(chǔ)上，將文件系統(tǒng)作為NFS或CIFS共享部分(步驟298)輸出到特定用戶安裝點(diǎn)。在所述安裝點(diǎn)，完成安裝(步驟299)，而且安裝的數(shù)據(jù)卷對(duì)于用戶讀和/或?qū)憯?shù)據(jù)是可利用的，下文將做詳細(xì)的描述。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，NFS或CIFS讀操作(例如，用戶希望在安裝的數(shù)據(jù)卷中瀏覽數(shù)據(jù))通過(guò)查詢用于匹配文件說(shuō)明的文件描述符320提供。人們將領(lǐng)會(huì)到，依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，用戶無(wú)需自己查詢文件描述符。而是，卷恢復(fù)應(yīng)用程序包括將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在用戶面前的用戶界面，例如，典型的字典結(jié)構(gòu)格式。卷恢復(fù)應(yīng)用程序可以包括軟件，該軟件將用戶請(qǐng)求的特殊文件轉(zhuǎn)換為訪問(wèn)邏輯元數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器中的查詢命令，并為匹配系統(tǒng)文件查找文件描述符320。一旦確定文件的位置，轉(zhuǎn)換到用戶計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)追蹤連接列表(例如，追蹤存儲(chǔ)在文件描述符中的指示符以確定真實(shí)數(shù)據(jù)的位置)來(lái)完成并為文件數(shù)據(jù)建立緩沖器，所述文件數(shù)據(jù)將被發(fā)送到提出請(qǐng)求的用戶處。
依據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，為用戶提供的裝置也可以將新數(shù)據(jù)寫入安裝卷中。正如上文中的討論，安裝的卷數(shù)據(jù)可能作為普通的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器或其他網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在用戶面前。然而，事實(shí)上，原始安裝的卷數(shù)據(jù)是被真實(shí)備份的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通常需要保存；至少直到新建另一份備份數(shù)據(jù)集。因此，允許用戶真實(shí)地修改原始備份數(shù)據(jù)可能并非理想。為避免修改原始備份數(shù)據(jù)，并仍允許用戶修改對(duì)應(yīng)于安裝卷的數(shù)據(jù)，提供的裝置(對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是顯而易見的)將寫入轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)系統(tǒng)中，正如下文中的討論。
參考附圖17，解釋說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的處理寫請(qǐng)求的方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖。在第一步驟350中，用戶請(qǐng)求NFS或CIFS寫操作(通常是通過(guò)在編輯或?yàn)g覽數(shù)據(jù)文件的過(guò)程選擇“保存”選項(xiàng))。然后，卷恢復(fù)應(yīng)用程序通過(guò)確定可利用的存儲(chǔ)空間執(zhí)行寫請(qǐng)求，將數(shù)據(jù)寫入該空間，并更新適當(dāng)?shù)奈募枋龇詤⒖甲钚碌膶懭霐?shù)據(jù)。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，卷恢復(fù)應(yīng)用程序查詢是否已經(jīng)為寫入的數(shù)據(jù)(步驟352)分配空間，如果沒(méi)有，卷恢復(fù)應(yīng)用程序分配存儲(chǔ)空間(步驟354)。存儲(chǔ)空間可能分配在備份存儲(chǔ)介質(zhì)126(參考附圖13)中。分配的存儲(chǔ)空間可以被特別設(shè)計(jì)用于只是保存寫入數(shù)據(jù)(隨機(jī)的相關(guān)元數(shù)據(jù))。
參考附圖18，解釋說(shuō)明了存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)介質(zhì)126中的NFS或CIFS寫入數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施例。寫入數(shù)據(jù)360包括，例如，兩個(gè)寫入部分，對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的W1 362和W2 364，所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)起因于作為卷恢復(fù)應(yīng)用程序提供的寫命令的結(jié)果。舉例來(lái)說(shuō)，W1和W2對(duì)應(yīng)于包括在安裝的數(shù)據(jù)卷中修改的數(shù)據(jù)文件。人們將領(lǐng)會(huì)到，盡管解釋例對(duì)應(yīng)兩個(gè)寫請(qǐng)求，本發(fā)明的原理可以適用于任何數(shù)量的寫請(qǐng)求，而且文件可能是適合更改的，以反應(yīng)任何適當(dāng)數(shù)量的寫請(qǐng)求。寫入數(shù)據(jù)360也可以包括頭366，該頭366包括元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)形成原始數(shù)據(jù)(例如，文件332)和最新寫入的數(shù)據(jù)360之間的自描述關(guān)系。尤其是，頭可以包括標(biāo)示相對(duì)于原始數(shù)據(jù)邏輯存在的寫入數(shù)據(jù)部分W1和W2的補(bǔ)償信息，結(jié)合附圖19進(jìn)一步的描述。
參考附圖19，解釋說(shuō)明了當(dāng)提出兩個(gè)寫請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)文件布圖的一個(gè)實(shí)施例。原始數(shù)據(jù)文件332存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)介質(zhì)126中(參考附圖13)，并通過(guò)安裝上文中描述的程序出現(xiàn)在用戶面前。如附圖19所示，系統(tǒng)文件332是以磁帶格式書寫的，而且數(shù)據(jù)部分338可能包括眾多數(shù)據(jù)文件(例如，用戶文件)。該數(shù)據(jù)開始于補(bǔ)償零字節(jié)(點(diǎn)370)并終止于點(diǎn)372的末端1032字節(jié)之后。寫入文件360對(duì)應(yīng)于用戶請(qǐng)求以將數(shù)據(jù)寫入文件332中。舉例來(lái)說(shuō)，用戶可以修改包括在系統(tǒng)文件332中的兩份數(shù)據(jù)文件，得到包括W1和W2的寫入文件360。正如上文中的描述，寫入文件360可能在存儲(chǔ)介質(zhì)中與文件332分開存儲(chǔ)，以致不用更改原始備份數(shù)據(jù)。邏輯修改系統(tǒng)文件380被用于解釋說(shuō)明，并代表包括用戶通過(guò)寫請(qǐng)求所作的變化(例如寫入文件360)的文件332。換句話說(shuō)，在修改的系統(tǒng)文件380中，W1和W2(用戶修改的數(shù)據(jù)文件)可能被用于替代包括在原始數(shù)據(jù)文件332的數(shù)據(jù)部分中的原始數(shù)據(jù)文件，而無(wú)需刪除備份數(shù)據(jù)。
如附圖19所示，修改的系統(tǒng)文件與原始系統(tǒng)文件332和寫入文件360的邏輯結(jié)合相對(duì)應(yīng)。如圖所示，原始系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)338開始于原始文件的補(bǔ)償零位。在補(bǔ)償64(用參考數(shù)字384表示)，修改數(shù)據(jù)的第一部分W1開始，并結(jié)束于沿著用參考數(shù)字386表示的補(bǔ)償73有9字節(jié)的位置。因此，W1，用戶修改的數(shù)據(jù)文件來(lái)自用戶寫請(qǐng)求可能用于替換原始數(shù)據(jù)文件，該原始數(shù)據(jù)文件確定補(bǔ)償64在原始系統(tǒng)文件332中的位置。如圖所示，W1的長(zhǎng)度為9字節(jié)，因?yàn)閃1開始于寫入文件360的補(bǔ)償零位(390)，并終止于寫入文件360的補(bǔ)償9(392)。通過(guò)存儲(chǔ)在頭366中的信息來(lái)確定W1在修改文件(在解釋例中補(bǔ)償64)的開始位置，即，寫入文件360和原始文件332之間的相對(duì)關(guān)系。W2部分也包括在修改的文件380中，起始于補(bǔ)償1032(文件的原始末端，用參考數(shù)字372表示)，并邏輯延伸到100字節(jié)文件。而且，W2的長(zhǎng)度通過(guò)頭366中的定位信息確定。文件的新末端點(diǎn)用參考數(shù)字388表示。
人們將領(lǐng)會(huì)到，盡管修改文件380是邏輯新建的并代表原始文件的用戶修改版本，用文件360表示的最新寫入數(shù)據(jù)并不是作為原始文件332的一部分真實(shí)存儲(chǔ)的。而是，正如上文中的討論，最新寫入的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)介質(zhì)的標(biāo)示寫入數(shù)據(jù)的特別位置。在這種方式下，原始備份數(shù)據(jù)文件的完整性得以維持，同時(shí)允許用戶明顯地寫入安裝卷，由于它們可能是初始位置或網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器。
修改的文件380包括頭382，該頭382包括代表修改文件的文件描述符。參考附圖20，解釋說(shuō)明了文件描述符400的實(shí)施例。文件描述符400包括標(biāo)示修改文件380的文件名的名稱部分402和標(biāo)示修改文件380的準(zhǔn)許屬性的安全部分404。文件描述符400也包括包含了原始文件332的指示符和寫入文件360的指示符的眾多數(shù)據(jù)部分，以獲取存儲(chǔ)在每一份原始文件和寫入文件中的數(shù)據(jù)。通過(guò)連續(xù)跟蹤文件描述符400中給定的指示符的連接列表，得出修改文件380的表達(dá)式。
參考附圖19和附圖20，解釋說(shuō)明了修改文件的文件描述符的一個(gè)特殊的實(shí)施例。在第一數(shù)據(jù)部分406，確定第一數(shù)據(jù)文件的位置的指示符定位，在修改的文件380中，所述文件位于補(bǔ)償零位字節(jié)，如附圖19中參考數(shù)字408的標(biāo)示。隨后部分410標(biāo)示數(shù)據(jù)文件的長(zhǎng)度，所述隨后部分410的位置由指示符406標(biāo)出。在解釋性實(shí)施例中，長(zhǎng)度為64字節(jié)，可以從附圖19中得出(數(shù)據(jù)在零位補(bǔ)償點(diǎn)，參考數(shù)字408，以及64字節(jié)的補(bǔ)償之間提供，用參考數(shù)字384表示)。下一部分412標(biāo)示下一數(shù)據(jù)文件在修改文件380中是W1，如附圖19所示。因此，標(biāo)示與W1對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的位置的指示符414存儲(chǔ)在最新寫入文件360的零位補(bǔ)償點(diǎn)中(附圖19中的參考數(shù)字390)。長(zhǎng)度部分416標(biāo)示W(wǎng)1的長(zhǎng)度為9字節(jié)，也可以在附圖19中看到--W1由修改文件380中的補(bǔ)償64(參考數(shù)字384)和補(bǔ)償73(參考數(shù)字386)之間提供。下一部分418標(biāo)示修改文件380中的下一數(shù)據(jù)文件是來(lái)自原始系統(tǒng)文件332的數(shù)據(jù)文件。在部分420中的指示符標(biāo)示下一數(shù)據(jù)文件在修改文件380中的補(bǔ)償73定位，如附圖19中的參考數(shù)字386所示。部分422標(biāo)示數(shù)據(jù)文件的長(zhǎng)度是959字節(jié)，也可以參考附圖19。下一部分424標(biāo)示隨后的數(shù)據(jù)文件是W2。再次，部分426中的指示符標(biāo)示W(wǎng)2的定位，即，最新寫入文件360在補(bǔ)償9的定位，可以參考附圖19。部分428標(biāo)示W(wǎng)2的長(zhǎng)度是100字節(jié)，而且下一部分430包括標(biāo)示W(wǎng)2在修改文件380中是最新數(shù)據(jù)文件的空位，如附圖19所示。因此，文件描述符400包括標(biāo)示修改文件380的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)位置的“路線圖”，該“路線圖”包括在修改文件380中。
卷恢復(fù)應(yīng)用程序和方法描述了上述代表連續(xù)磁帶格式數(shù)據(jù)以適合的格式隨機(jī)訪問(wèn)I/O系統(tǒng)，例如NFS或CIFS。連接列表文件描述符，例如文件描述符400，可以用于將連續(xù)的磁帶格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為隨機(jī)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，這是通過(guò)記錄每一份特殊tar源的數(shù)據(jù)文件在存儲(chǔ)介質(zhì)的位置，例如，以及每一份數(shù)據(jù)文件在tar源中的其他數(shù)據(jù)文件相關(guān)的tar源的位置來(lái)完成的。另外，依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，卷恢復(fù)應(yīng)用程序可能包括為將數(shù)據(jù)變?yōu)?例如，寫)磁帶格式(例如tar)的表達(dá)所作的準(zhǔn)備，以致備份/恢復(fù)應(yīng)用程序可以上文中描述的一般方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，即時(shí)恢復(fù)應(yīng)用程序包括產(chǎn)生虛擬編碼磁帶的工具，該工具以上文中描述的與文件系統(tǒng)軟件相關(guān)的方式，用磁帶頭、墊、數(shù)據(jù)和文件標(biāo)記來(lái)適當(dāng)格式化。在另一個(gè)實(shí)施方案中，卷恢復(fù)應(yīng)用程序與文件系統(tǒng)軟件連接以新建如上文中討論的虛擬編碼磁帶，所述虛擬編碼磁帶包括最新寫入和修改的文件。
人們將領(lǐng)會(huì)到，盡管本發(fā)明的各個(gè)方面，例如合成的完整備份應(yīng)用、終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序和卷恢復(fù)應(yīng)用程序在本文中的描述主要是依據(jù)軟件進(jìn)行的，所述方面和其他方面可以選擇在軟件、硬件或固件，或任何它們的結(jié)合中執(zhí)行。因此，舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施方案可以包括任何編有指令編碼(舉例來(lái)說(shuō)，眾多的指令)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、軟盤、壓縮盤和磁帶等等)，當(dāng)在存儲(chǔ)系統(tǒng)的處理器上執(zhí)行時(shí)，至少部分實(shí)現(xiàn)完成合成的完整備份應(yīng)用程序和/或終端用戶恢復(fù)應(yīng)用程序的功能，如同上文中詳細(xì)的描述。
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施方案和各個(gè)方面包括存儲(chǔ)系統(tǒng)和仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的磁帶備份系統(tǒng)的方法，但是可以提供增強(qiáng)的功能，舉例來(lái)說(shuō)，能夠新建合成的備份和允許終端用戶瀏覽和恢復(fù)備份文件。然而，人們將領(lǐng)會(huì)到，本發(fā)明的各個(gè)方面可以用于，而不只是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的備份。因?yàn)楸景l(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以用于經(jīng)濟(jì)地儲(chǔ)存龐大的數(shù)據(jù)，以及可以相反的順序在硬盤訪問(wèn)時(shí)間內(nèi)隨機(jī)訪問(wèn)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，本發(fā)明的實(shí)施方案可以在傳統(tǒng)的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)之外找到應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施方案可以用于存儲(chǔ)代表電影和音樂(lè)的更多的選擇的視頻或音頻數(shù)據(jù)，并按照需要實(shí)現(xiàn)視頻和/或音頻。
如此描述本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案的幾個(gè)方面，人們將領(lǐng)會(huì)到，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種改變、修改和改進(jìn)將是容易發(fā)生的。所述改變、修改和改進(jìn)是用來(lái)公開的一部分，在本發(fā)明的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，前面的描述和附圖只是作為實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括如下步驟將數(shù)據(jù)卷安裝到主機(jī)上，該數(shù)據(jù)卷包括至少一份數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件與存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本相對(duì)應(yīng)；在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)與所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，當(dāng)保存至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本時(shí)，所述數(shù)據(jù)比存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟連接所述至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本和所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟新建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既標(biāo)示所述至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本，也標(biāo)示所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本是所述至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本的修改版本。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中安裝數(shù)據(jù)卷的步驟包括執(zhí)行NFS安裝或CIFS安裝之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中安裝數(shù)據(jù)卷的步驟包括建立包含與所述至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本相關(guān)的元數(shù)據(jù)的文件描述符，所述元數(shù)據(jù)包括標(biāo)示所述至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本在備份存儲(chǔ)介質(zhì)中的存儲(chǔ)位置的指示符。
7.一種備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)集的備份存儲(chǔ)介質(zhì)；以及控制器，該控制器包括至少一個(gè)經(jīng)過(guò)配置的處理器以執(zhí)行實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1中的方法的一系列指令。
8.如權(quán)利要求7所要求保護(hù)的備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述備份數(shù)據(jù)集是合成的完整備份數(shù)據(jù)集。
9.編有眾多指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)在至少一個(gè)處理器上執(zhí)行時(shí)，所述眾多指令編碼實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的方法。
10.如權(quán)利要求9所要求保護(hù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述處理器包括在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中。
11.一種編有眾多指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)儲(chǔ)存有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一標(biāo)示工具包，該第一標(biāo)示工具包唯一地標(biāo)示與包括至少一份數(shù)據(jù)文件的備份數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)文件；以及至少一個(gè)第二標(biāo)示工具包，該第二標(biāo)示工具包標(biāo)示存儲(chǔ)介質(zhì)中的各自的存儲(chǔ)位置，所述存儲(chǔ)介質(zhì)儲(chǔ)存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)集中的至少每一份數(shù)據(jù)文件的最新版本。
全文摘要
一種在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中用于將對(duì)應(yīng)于備份數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)卷安裝到主機(jī)上的裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將數(shù)據(jù)卷安裝到主機(jī)上，所述數(shù)據(jù)卷包括至少一份數(shù)據(jù)文件，該文件與存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本相對(duì)應(yīng)，以及在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)與所述至少一份數(shù)據(jù)文件的第二版本相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，當(dāng)保存至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本時(shí)，所述數(shù)據(jù)比存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一份數(shù)據(jù)文件的最新備份版本更新。
文檔編號(hào)G06F12/00GK1997972SQ200480030746
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
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