專利名稱：使用用于最小化盤旋轉(zhuǎn)時(shí)間和加速旋轉(zhuǎn)操作次數(shù)的反向備份操作的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于備份數(shù)據(jù)同時(shí)延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少功耗、熱量和 噪聲的方法和系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明提供用于反向備份操作的方法和系統(tǒng)，用于保持本地硬 驅(qū)動(dòng)器處于待機(jī)模式(即，不旋轉(zhuǎn))、從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少由本地驅(qū)動(dòng)器產(chǎn) 生的功耗、熱量和噪聲。
背景技術(shù)：
硬盤是機(jī)械設(shè)備。(通常稱為硬驅(qū)動(dòng)器、硬盤或固定盤驅(qū)動(dòng)器的硬盤或硬盤驅(qū)動(dòng) 器(HDD)是非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，其將數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在具有磁性表面的快速旋轉(zhuǎn)的盤 片(platter)上。對(duì)于關(guān)于 HDD 的更多信息，見 http //www. techweb. com/encyclopedia/ defineterm. jhtml ？ term = harddisk。)當(dāng)它們的盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，HDD消耗功率，產(chǎn)生噪聲，并 且對(duì)震動(dòng)和碰撞敏感。硬驅(qū)動(dòng)器消耗桌上型計(jì)算機(jī)和筆記本計(jì)算機(jī)功率的5%到31%。這 不僅增加了整個(gè)IT功耗并減少了便攜式計(jì)算機(jī)的電池壽命，而且還增加了由系統(tǒng)產(chǎn)生的 熱量。過熱可能導(dǎo)致用戶不舒服，并且增加風(fēng)扇從計(jì)算機(jī)散出熱量以及空調(diào)冷卻工作環(huán)境 中的環(huán)境空氣的功耗。辦公室計(jì)算機(jī)消耗美國(guó)產(chǎn)生的電力的大約1%，并且數(shù)據(jù)中心消耗額 外的1. 2%。假設(shè)計(jì)算機(jī)數(shù)目的預(yù)期增長(zhǎng)，這些分?jǐn)?shù)預(yù)期在將來顯著增加。該情形在大城市 中尤其嚴(yán)重，其中電力價(jià)格最高，并且電源不可能一直增長(zhǎng)。在這些情況下，擴(kuò)展業(yè)務(wù)的唯 一可能性是降低現(xiàn)有的功耗。即使低強(qiáng)度辦公室噪聲(例如，來自工作站或膝上型計(jì)算機(jī)的HDD的旋轉(zhuǎn))也降 低生產(chǎn)力、積極性、學(xué)習(xí)能力，并且甚至可能導(dǎo)致健康危機(jī)。以5，400-7，200RPM旋轉(zhuǎn)的平 均桌上型計(jì)算機(jī)硬驅(qū)動(dòng)器的噪聲水平典型地在30到50dBA之間。具有更高旋轉(zhuǎn)速度的高 性能硬盤產(chǎn)生更多噪聲。盤頭搜索相關(guān)的聲音由于它們的不規(guī)則性質(zhì)，更嚴(yán)重地干擾用戶。 (為了讀寫盤的表面，驅(qū)動(dòng)器使用稱為頭的、位于致動(dòng)臂端部的小電磁組件。在軸上存在用 于每個(gè)盤片表面的一個(gè)頭。該盤以非常高的速度旋轉(zhuǎn)以允許頭在盤的表面上快速移動(dòng)。朝 向致動(dòng)臂的另一端是樞軸點(diǎn)，并且在端部是音圈，其移動(dòng)頭)。盡管有人可以爭(zhēng)辯可能制造 具有更好的隔音的計(jì)算機(jī)，但是存在對(duì)利用現(xiàn)有硬件降低辦公室噪聲的水平的系統(tǒng)和方法 的需要。此外，旋轉(zhuǎn)硬盤驅(qū)動(dòng)器是脆弱的并且對(duì)震動(dòng)敏感。(作為工作站/膝上型計(jì)算機(jī) (特別是在膝上型計(jì)算機(jī)的情況下)跌落的結(jié)果，工作站以及膝上型計(jì)算機(jī)非常容易遭受 物理碰撞。)盤頭在磁盤盤片(disk platter)上移動(dòng)的相對(duì)速度依賴于盤速度，并且對(duì)于15KRPM驅(qū)動(dòng)器可以超過150英里每小時(shí)。在突然碰撞或振動(dòng)的情況下，盤頭可能碰到并損 壞盤片表面。陀螺效應(yīng)惡化移動(dòng)設(shè)備的問題。即使小的磁盤盤片損壞也可能產(chǎn)生從盤片、盤頭 和磁盤盤片上刮下的微粒的碰撞的連鎖反應(yīng)。因此，即使盤驅(qū)動(dòng)頭和盤片的單個(gè)碰撞也可 能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器的快速丟失和數(shù)據(jù)的丟失。處于待機(jī)模式的不轉(zhuǎn)動(dòng)盤消耗的功率和產(chǎn)生的熱量比忙碌盤少一個(gè)數(shù)量級(jí)，并且 比空閑轉(zhuǎn)動(dòng)盤至少少三倍。為了本應(yīng)用的目的，術(shù)語(yǔ)“待機(jī)”指不旋轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)動(dòng)盤。此外， 不轉(zhuǎn)動(dòng)或不旋轉(zhuǎn)盤是無(wú)聲的。它們還典型的對(duì)于震動(dòng)的敏感少四到五倍，因此是更可靠的。 因此，期望最小化盤旋轉(zhuǎn)的時(shí)間。對(duì)于目前存在的“轉(zhuǎn)動(dòng)硬盤”問題的大多數(shù)解決方案的目標(biāo)是便攜式設(shè)備、服務(wù)器 或RAID控制器的任一?！耙环N介質(zhì)”解決方案正嘗試只利用一種存儲(chǔ)設(shè)備解決該問題。不 幸的是，不可能預(yù)測(cè)未來(包括盤訪問模式)，并且延遲寫入增加了丟失數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)。與盤 驅(qū)動(dòng)器一直旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)讀取誤預(yù)測(cè)經(jīng)常增加功耗。此外，在丟失高速緩存的讀取 請(qǐng)求的情況下，用戶要花幾秒鐘等待盤驅(qū)動(dòng)器加速旋轉(zhuǎn)(spin-up)。延遲數(shù)據(jù)寫入增加了數(shù) 據(jù)丟失的機(jī)會(huì)，并且經(jīng)常顯著地加速旋轉(zhuǎn)盤增加了硬盤磨損。例如，桌上型計(jì)算機(jī)硬盤在它 們出故障之前，只能維持總共大約50，000次加速旋轉(zhuǎn)過程。閃速存儲(chǔ)器消耗極少的功率并 且是快速的。然而，它比較小并且只能維持有限次數(shù)的寫入?；旌向?qū)動(dòng)器包含內(nèi)置非易失 性閃速存儲(chǔ)器。它增加了可用于高速緩存的存儲(chǔ)器量并且允許持久地存儲(chǔ)一些數(shù)據(jù)寫入量 而不加速旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)器。因此，混合驅(qū)動(dòng)器允許預(yù)取更多數(shù)據(jù)并延遲將數(shù)據(jù)寫到盤中，而不 犧牲數(shù)據(jù)可靠性。不幸的是，混合驅(qū)動(dòng)器只部分解決了上述問題。讀取請(qǐng)求誤預(yù)測(cè)和大容 量寫入仍然要求訪問盤。此外，混合驅(qū)動(dòng)器是要求替換現(xiàn)有硬驅(qū)動(dòng)器的硬件解決方案，如果 閃速存儲(chǔ)器損壞則難以或不可能升級(jí)，并且對(duì)數(shù)據(jù)塊操作，因此不訪問文件系統(tǒng)級(jí)元信息。 (元信息對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)取優(yōu)化是必需的。)利用硬盤驅(qū)動(dòng)器和閃速驅(qū)動(dòng)器作為兩個(gè)獨(dú)立設(shè)備工 作的實(shí)驗(yàn)性驅(qū)動(dòng)器級(jí)解決方案沒有第一和第二個(gè)問題。盤較少的服務(wù)器、工作站和小型客戶端使用遠(yuǎn)程存儲(chǔ)來替代本地硬盤。遠(yuǎn)程存儲(chǔ) 系統(tǒng)通常包括許多硬盤。這種系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)流行度在盤上分發(fā)數(shù)據(jù)，使用多速盤或具 有不同特性的盤，并且可以使一些盤專用于寫入和讀取高速緩存。這經(jīng)常允許將顯著數(shù)量 百分比的磁盤保持關(guān)閉的能力。不幸的是，盤較少的客戶端要求永久的和高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連 接。因此，該技術(shù)不適于大多數(shù)移動(dòng)系統(tǒng)。此外，盤較少的系統(tǒng)不常見，因此難以為用戶和 管理員配置和支持，因此使用硬盤驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)是最流行的。即使沒有服務(wù)讀取和寫入請(qǐng)求，大多數(shù)筆記本和服務(wù)器系統(tǒng)中的硬盤也保持在空 閑模式中。不將它們的硬盤置于待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式的系統(tǒng)經(jīng)常增加比它們解決的問題更 多的問題。完全無(wú)盤的客戶端對(duì)用戶和管理員增加了不便。桌上型計(jì)算機(jī)解決方案具有高的 延遲，并且在網(wǎng)絡(luò)問題的情況下變得不可用。此外，這種系統(tǒng)具有不同的管理處理，其不受 機(jī)器自身限制。這是為什么 無(wú)盤桌上型計(jì)算機(jī)和服務(wù)器采用有限的原因。隨著近來閃速存 儲(chǔ)器的大小的增加，期望閃速存儲(chǔ)器可以替代系統(tǒng)盤。然而，目前以及至少在近期未來可用 的大小仍然比用戶需要的小的多并且貴的多。
組合多個(gè)(可能是不同的)盤的解決方案顯示對(duì)服務(wù)器型工作負(fù)荷更有效。不幸的是，服務(wù)器和桌上型計(jì)算機(jī)只有一個(gè)(系統(tǒng))盤。閃速存儲(chǔ)器和硬盤的組合部分解決了 問題，但是在閃速存儲(chǔ)器讀取失敗的情況下，仍然可能導(dǎo)致縮短的壽命和長(zhǎng)的存取延遲。之 前給盤和閃存增加網(wǎng)絡(luò)連接來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的嘗試顯示在移動(dòng)系統(tǒng)上提高了性能并延長(zhǎng)了電 池壽命。然而，它們可能縮短盤壽命，并且增加了服務(wù)器上的功耗，結(jié)果，增加了整體企業(yè)規(guī) 模上的功耗。
數(shù)據(jù)可靠性和可用性通常是對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)最重要的要求。傳統(tǒng)功率優(yōu)化解決方案 經(jīng)常與這些要求矛盾，并且減少了用戶和管理方便性。例如，頻繁的加速旋轉(zhuǎn)和減速旋轉(zhuǎn) (spin-down)操作增加了數(shù)據(jù)可靠性和可用性，但是顯著降低了壽命，因此降低了硬盤驅(qū)動(dòng) 器的可靠性。結(jié)果，在大多數(shù)服務(wù)器和桌上型計(jì)算機(jī)上，這些特征通常被禁止或配置大約一 小時(shí)長(zhǎng)的暫停。如果只考慮功率的收支平衡(break-even balance)，則筆記本硬盤可以多 進(jìn)行大約一個(gè)數(shù)量級(jí)的加速旋轉(zhuǎn)操作，但是仍然將在一年內(nèi)損壞。類似地，無(wú)盤客戶端劣化 性能，并且在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施出問題的情況下變得不能操作。除了功耗，硬盤引起一組其它問題，如噪聲、脆弱性和易于被偷或丟失。然而，服務(wù) 器、桌上型計(jì)算機(jī)和移動(dòng)系統(tǒng)具有不同的盤和不同的部署情景，這使得上面問題的一些變 得重要或完全不重要。例如，筆記本中的盤在空閑狀態(tài)下幾乎不消耗功率，并且其功耗優(yōu)化 不僅在企業(yè)規(guī)模沒有意義，并且通常對(duì)電池壽命有可以忽略的影響。企業(yè)中的桌上型計(jì)算 機(jī)幾乎一直可靠地連接到快速局域網(wǎng)，而筆記本可能在任何時(shí)候斷開。存在對(duì)客戶端文件系統(tǒng)的需要，該客戶端文件系統(tǒng)提供以下功能1.提供企業(yè)中的每個(gè)硬盤的運(yùn)行數(shù)據(jù)保護(hù)(⑶P或至少?gòu)?fù)制)，即使在由于暫時(shí)網(wǎng) 絡(luò)問題導(dǎo)致桌上型計(jì)算機(jī)丟失連接時(shí)或在移動(dòng)客戶端遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，也不顯著增加 要求的備份存儲(chǔ)的成本；2.將本地硬盤加速旋轉(zhuǎn)短的時(shí)間段，并且一天只有幾次；3.至少在典型的用戶工作負(fù)荷下，類似于本地盤的操作提供數(shù)據(jù)存取延遲和帶 寬；以及4.要求現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中的最小硬件和軟件修改。硬盤不可避免地和意外地出現(xiàn)故障。人們犯了錯(cuò)誤并重寫或刪除了有用數(shù)據(jù)。硬 盤或整個(gè)計(jì)算機(jī)丟失或被偷。數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)嘗試最小化這些有害事件的結(jié)果。傳統(tǒng)備份系 統(tǒng)周期性地創(chuàng)建文件子組的快照。這引起兩個(gè)問題1. 一些重要數(shù)據(jù)可能由于文件子組的選擇錯(cuò)誤而沒有被保護(hù)(這通常在已經(jīng)太 遲的時(shí)候意識(shí)到)；以及2.最近的(因此經(jīng)常是最重要的)數(shù)據(jù)更新沒有被保護(hù)。第一個(gè)問題可以通過備份整個(gè)硬盤來解決。然而，這通常是耗時(shí)的并且因?yàn)橛糜?備份的昂貴的存儲(chǔ)系統(tǒng)而被認(rèn)為是極其昂貴的。此外，增加備份存儲(chǔ)量增加了企業(yè)功耗。第二個(gè)問題通過運(yùn)行數(shù)據(jù)復(fù)制得到部分解決。此外，恢復(fù)到文件的之前版本通常 是期望的。例如，如果用戶由于錯(cuò)誤刪除了一部分文檔，則他可能需要恢復(fù)到文件的之前版 本以恢復(fù)刪除的部分。連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(CDP)即時(shí)(on-the-fly)為每個(gè)數(shù)據(jù)更新預(yù)留備份 副本。這允許用戶將任何文件恢復(fù)到時(shí)間上的任何之前狀態(tài)。不幸的是，移動(dòng)用戶在沒有 連接到可靠網(wǎng)絡(luò)鏈路時(shí)仍然沒有被保護(hù)。因此，存在對(duì)解決現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)不足的解決方案的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供這樣的方法和程序產(chǎn)品，其提供反向備份操作用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保 持在待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少由本地驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、 熱量和噪聲。本地硬盤和遠(yuǎn)程服務(wù)器上的數(shù)據(jù)復(fù)制是用于提高數(shù)據(jù)存活性的普通技術(shù)。例如， 連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(CDP)系統(tǒng)可以在每次修改本地?cái)?shù)據(jù)時(shí)將數(shù)據(jù)復(fù)制到遠(yuǎn)程服務(wù)器上。當(dāng)網(wǎng)絡(luò) 連接及其帶寬足夠時(shí)，本發(fā)明使用遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)作為主要存儲(chǔ)系統(tǒng)。在從遠(yuǎn)程存儲(chǔ)讀取數(shù) 據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程存儲(chǔ)期間，本地硬盤可以處于待機(jī)模式。如果網(wǎng)絡(luò)連接不可用不足以 處理數(shù)據(jù)流，則本地硬盤加速旋轉(zhuǎn)，并暫時(shí)用作用于讀取和寫入的主要存儲(chǔ)。當(dāng)可能時(shí)，同 步兩個(gè)存儲(chǔ)位置上的數(shù)據(jù)。具體地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器加速旋轉(zhuǎn)時(shí)，將之前交付給遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的所有寫 入被寫到本地盤。當(dāng)系統(tǒng)獲得足夠網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，之前寫入本地硬盤的數(shù)據(jù)被寫到遠(yuǎn)程服務(wù)
ο可能在任何時(shí)候丟失網(wǎng)絡(luò)連接的移動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)將交付給遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)保持 在存儲(chǔ)器中。這些系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在將系統(tǒng)斷電或丟失網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)將這種數(shù)據(jù)刷新到本地盤。注 意，該數(shù)據(jù)總是持久存儲(chǔ)在至少一個(gè)存儲(chǔ)位置。因?yàn)榉?wù)器側(cè)存儲(chǔ)比本地存儲(chǔ)更可靠，所以 數(shù)據(jù)可靠性與普通CDP系統(tǒng)的情況相同。數(shù)據(jù)在可能時(shí)存儲(chǔ)在CDP服務(wù)器上，在其它時(shí)候 存儲(chǔ)在本地硬盤上。有線NIC比硬盤消耗更少功率?，F(xiàn)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議提供足夠的 安全性、帶寬、低延遲，并消耗極少功率。此外，無(wú)線接口存在于大多數(shù)現(xiàn)代移動(dòng)計(jì)算機(jī)中， 并且一些甚至具有若干種類(例如，WiFi和藍(lán)牙)。當(dāng)沒有讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，硬盤驅(qū)動(dòng)器 可以處于待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式。因此，本地系統(tǒng)的功率節(jié)省源自(1)在硬驅(qū)動(dòng)器正常保持 空閑(盤正在旋轉(zhuǎn)但是沒有服務(wù)讀取或?qū)懭胝?qǐng)求)期間的功率節(jié)省以及(2)與傳統(tǒng)盤功率 節(jié)省方法相比的較不經(jīng)常的加速旋轉(zhuǎn)操作。此外，具有多個(gè)大的硬驅(qū)動(dòng)器的備份存儲(chǔ)系統(tǒng) 經(jīng)常消耗比使用備份服務(wù)器的各個(gè)計(jì)算機(jī)中的所有本地盤少的功率。因此，本發(fā)明允許減 少企業(yè)中消耗的能量的總量。本發(fā)明對(duì)于個(gè)人計(jì)算機(jī)和便攜式設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)1.客戶端的功率節(jié)省(以及如果應(yīng)用(各)備份服務(wù)器上的特定功率節(jié)省措施， 則整個(gè)企業(yè)的功率節(jié)省)2.減少的噪聲水平；以及3.對(duì)震動(dòng)和振動(dòng)的增加的盤驅(qū)動(dòng)器生存力與基于數(shù)據(jù)預(yù)取的標(biāo)準(zhǔn)解決方案相比，提出的發(fā)明要求更少的盤加速旋轉(zhuǎn)，因此 具有以下突出優(yōu)點(diǎn)1.允許節(jié)省更多功率；生成更少或不生成噪聲；以及使得盤較少受震動(dòng)影響；2.不減少盤壽命；以及3.在高速緩存丟失的情況下，用戶不必等待幾秒鐘直到盤加速旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法還可以部署在配置為數(shù)據(jù)中心中的⑶P客戶端的服務(wù)器上。 在該情況下，可以提供以下額外好處1.在計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的減少的發(fā)熱 ；以及2.總的系統(tǒng)發(fā)熱減少，因?yàn)槿缜八?，具有多個(gè)硬驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以更有效地的優(yōu)化它們的功耗。本發(fā)明允許根據(jù)需要(例如，在高I/O活動(dòng)時(shí)段期間)在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬盤 之間切換，并且各系統(tǒng)仍然配置為具有引導(dǎo)盤的普通系統(tǒng)，這對(duì)于用戶是方便的。


結(jié)合附圖，從本發(fā)明的各方面的以下詳細(xì)描述中，將更容易理解本發(fā)明的這些和 其他特征，附圖中圖IA圖示處于操作的“正?！蹦Ｊ降母鶕?jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖IB圖示在同步期間操作的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖IC圖示在使用用于文件存取的本地存儲(chǔ)的操作中的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖ID圖示在高層次的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖2示出本發(fā)明的系統(tǒng)的可堆棧實(shí)現(xiàn)的圖示。圖3A圖示用于確定何時(shí)需要同步的根據(jù)本發(fā)明的方法。圖3B圖示用于確定要訪問哪個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的根據(jù)本發(fā)明的方法。圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的客戶端。附圖不需要依比例確定。附圖僅僅是示意性表示，不旨在描繪本發(fā)明的特定參數(shù)。 附圖旨在僅描繪本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍。在附圖中， 相似的標(biāo)號(hào)表示相似元件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(CDP)客戶端文件系統(tǒng)提供對(duì)于所有數(shù)據(jù)的分級(jí)運(yùn)行數(shù) 據(jù)保護(hù)，并且允許大多數(shù)企業(yè)硬盤在大多數(shù)時(shí)間保持在待機(jī)狀態(tài)(沒有盤片轉(zhuǎn)動(dòng))。本發(fā)明 的CDP客戶端文件系統(tǒng)不減少盤的壽命，以便用在實(shí)際企業(yè)中。CDP客戶端文件系統(tǒng)實(shí)際上 增加數(shù)據(jù)可靠性，降低整體功耗，使得企業(yè)更環(huán)保，通過提高性能增加用戶方便性，并且降 低辦公室噪聲水平。總而言之，本發(fā)明的⑶P客戶端文件系統(tǒng)提供以下功能1.提供企業(yè)中的每個(gè)硬盤的運(yùn)行數(shù)據(jù)保護(hù)(⑶P或至少?gòu)?fù)制)，即使在由于暫時(shí)網(wǎng) 絡(luò)問題導(dǎo)致桌上型計(jì)算機(jī)丟失連接時(shí)或在移動(dòng)客戶端離開網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，也不顯著增加 要求的備份存儲(chǔ)的成本；2.將本地硬盤加速旋轉(zhuǎn)短的時(shí)間段，并且一天只有幾次；3.至少在典型的用戶工作負(fù)荷下，類似于本地盤的操作提供數(shù)據(jù)存取延遲和帶 寬；以及4.要求現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中的最小硬件和軟件修改。為了解決上述挑戰(zhàn)，本發(fā)明的CDP客戶端提供以下優(yōu)點(diǎn)(1)緩沖所有時(shí)間的保 護(hù)；(2)反向備份操作；以及(3)所有數(shù)據(jù)保護(hù)。此外，本發(fā)明的CDP客戶端文件系統(tǒng)是模塊 化的，以便適合任何現(xiàn)有的企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施。本專利申請(qǐng)將具體討論(2)反向數(shù)據(jù)操作。
本發(fā)明的連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(⑶P)客戶端文件系統(tǒng) 在正常狀況下反向備份和本地硬 盤存儲(chǔ)的使用，也就是說，所有的讀取和寫入請(qǐng)求將正常發(fā)送到遠(yuǎn)程備份目標(biāo)而不是本地 盤。本發(fā)明的系統(tǒng)100在圖IA中示出，具有CDP客戶端101，其具有連接到CDP系統(tǒng)108 (如IBM的用于文件的Tivoli 連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(⑶P))的應(yīng)用102。(用于文件的Tivoli⑶P是 集成恢復(fù)解決方案，其在損壞、用戶錯(cuò)誤、病毒或系統(tǒng)故障情況下提供完全的數(shù)據(jù)保護(hù)。對(duì) 于更多信息，見 http://www. 306. ibm. com/software/tivoli/resource-center/storage/ cdp. jsp ？ S_TACT = 104CB62&ca = 104CB627)。CDP 系統(tǒng) 108 經(jīng)由外部通信信道 112 和網(wǎng) 絡(luò)113連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器110，使得可以對(duì)于遠(yuǎn)程服務(wù)器110進(jìn)行寫入操作114和讀取操作 116。系統(tǒng)100還具有本地硬驅(qū)動(dòng)器105。⑶P可以提供在服務(wù)器側(cè)(110)。在該情況下，必 須實(shí)現(xiàn)特殊機(jī)制來允許遠(yuǎn)程客戶端從版本確定(versioning)文件系統(tǒng)請(qǐng)求文件的特定版 本。注意，還可以在客戶端上運(yùn)行可堆棧版本確定文件系統(tǒng)。該實(shí)現(xiàn)允許系統(tǒng)使用現(xiàn)有的 文件服務(wù)器(例如，NFS或CIFS服務(wù)器)110而沒有任何修改，但是預(yù)期具有差的性能。在 典型使用中，根據(jù)本發(fā)明，將用于應(yīng)用102的數(shù)據(jù)(長(zhǎng)期)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器110中，并且 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)113和遠(yuǎn)程服務(wù)器110運(yùn)行時(shí)，應(yīng)用102根據(jù)需要執(zhí)行對(duì)它的讀取/寫入操作。圖IB示出在遠(yuǎn)程服務(wù)器110與⑶P客戶端101的本地硬驅(qū)動(dòng)器105同步期間 、本 發(fā)明的系統(tǒng)200的圖示。同步(由雙向讀取/寫入箭頭118所示)發(fā)生在客戶端101關(guān)機(jī) 時(shí)(使得本地硬驅(qū)動(dòng)器105具有在遠(yuǎn)程服務(wù)器110是客戶端的主要存儲(chǔ)期間的所有更新)， 發(fā)生在客戶端101啟動(dòng)時(shí)(使得本地硬驅(qū)動(dòng)器105和遠(yuǎn)程服務(wù)器110具有由于客戶端崩潰 或其非正常關(guān)機(jī)而已經(jīng)丟失的更新)，當(dāng)客戶端重新獲得與服務(wù)器的連接時(shí)，當(dāng)服務(wù)器故障 或網(wǎng)絡(luò)故障或沒有足夠能力來處理到/從服務(wù)器110的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，或當(dāng)客戶端具有太多 對(duì)本地硬驅(qū)動(dòng)器105的未完成寫入時(shí)。當(dāng)它們存在時(shí)導(dǎo)致同步的其他狀況包括通過用戶的 手動(dòng)盤加速旋轉(zhuǎn)，并且由于用戶方便性的加速旋轉(zhuǎn)在這里沒有提到。這在圖IC中由通過內(nèi) 部通信信道106的應(yīng)用102和本地硬驅(qū)動(dòng)器105之間的讀取/寫入箭頭122/120示出。圖ID中示出基本網(wǎng)絡(luò)圖。網(wǎng)絡(luò)適配器(圖4中的網(wǎng)絡(luò)適配器438)耦合到系統(tǒng)以 使得系統(tǒng)100 (如圖ID所示，客戶端101)能夠通過居間的私有或公共網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)113)，變 為耦合到目標(biāo)服務(wù)器(遠(yuǎn)程服務(wù)器110)或遠(yuǎn)程打印機(jī)(打印機(jī)120)或存儲(chǔ)設(shè)備(存儲(chǔ) 122)。(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由使用電信網(wǎng)絡(luò)連接在一起的多個(gè)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，用于共享數(shù)據(jù)、資源和 通信的目的。對(duì)于更多信息，見http^/historyoftheinternet. org)。調(diào)制解調(diào)器、電纜 調(diào)制解調(diào)器和以太網(wǎng)卡僅僅是當(dāng)前可用的幾種類型的網(wǎng)絡(luò)適配器。(網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)適配器或 NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)是設(shè)計(jì)來允許計(jì)算機(jī)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的一塊計(jì)算機(jī)硬件。它是OSI 層1(物理層)和層2(數(shù)據(jù)鏈路層)設(shè)備，因?yàn)樗峁?duì)聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)的物理訪問，并且通過 MAC地址的使用提供低層尋址系統(tǒng)。它允許用戶通過使用電纜或無(wú)線地相互連接。)如上面討論的，本發(fā)明的客戶端反向遠(yuǎn)程服務(wù)器110和本地硬盤105的角色本地 硬盤105變?yōu)檫h(yuǎn)程存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的備份。它在局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(LAN/WAN 113)有問題、不足 以用于高帶寬工作負(fù)荷時(shí)，以及當(dāng)移動(dòng)客戶端在斷開模式中運(yùn)行或具有差的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)使 用。反向操作模式允許本發(fā)明的客戶端將系統(tǒng)和其他本地工作站硬盤大多數(shù)時(shí)間保 持關(guān)閉。在某種意義上，在服務(wù)器連接出問題的情況下或當(dāng)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)帶寬或延遲將導(dǎo)致用 戶的明顯不便時(shí)，本地硬盤變?yōu)榛謴?fù)機(jī)制。本發(fā)明的系統(tǒng)200可以實(shí)現(xiàn)為可堆棧設(shè)備驅(qū)動(dòng)器或作為如圖2所示的可堆棧文件 系統(tǒng)?？啥褩ＴO(shè)備驅(qū)動(dòng)器操作下面的文件系統(tǒng)高速緩存，并且不直接訪問元信息，因此在這 里不考慮?？啥褩Ｎ募到y(tǒng)(如圖2所示的可堆棧文件系統(tǒng)200)操作上面的文件系統(tǒng)緩存，直接訪問元信息，并且可以再使用保持良好的代碼或其它現(xiàn)有文件系統(tǒng)的特征。實(shí)現(xiàn)提 出的功能的可堆棧文件系統(tǒng)200可以安裝在兩個(gè)低層文件系統(tǒng)上本地文件系統(tǒng)，如安裝 在本地硬盤105上的Ext3104 ；以及遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)，如NFS 206或CIFS。本發(fā)明的可堆棧文 件系統(tǒng)200可以使用兩個(gè)低層文件系統(tǒng)104和206的任何作為主要文件系統(tǒng)。在最簡(jiǎn)單情 況中，如果一段時(shí)間未使用，則本地盤驅(qū)動(dòng)器105將通過APM或ACPI自動(dòng)關(guān)閉。(高級(jí)電 源管理(APM)是由Intel和Microsoft開發(fā)的API，其允許在IBM兼容個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行 的操作系統(tǒng)利用BIOS (計(jì)算機(jī)的固件的一部分)工作以實(shí)現(xiàn)電源管理。ACPI意圖作為APM 的后繼。高級(jí)配置和電源接口(ACPI)規(guī)范是由HP、Intel、Microsoft、Phoenix和Toshiba 開發(fā)的、首次在1996年12月發(fā)布的開放工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其定義用于硬件識(shí)別、主板和設(shè)備配置 和電源管理的共同接口。根據(jù)其規(guī)范，“ACPI是操作系統(tǒng)指導(dǎo)的配置和電源管理(OSPM)中 的關(guān)鍵元素”。)在更復(fù)雜的情況下，可堆棧文件系統(tǒng)200可以明確使得本地硬盤105處于 待機(jī)模式。獨(dú)立的客戶端側(cè)解決方案必須支持完全在客戶端側(cè)的備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)版本確定。 例如，這可以通過使用安裝在遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)上的VersionFS可堆棧文件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在該 情況下，客戶端可以與任何標(biāo)準(zhǔn)文件服務(wù)器通信而不要求服務(wù)器側(cè)的任何改變。不幸的是， 因?yàn)榭蛻舳撕头?wù)器之間發(fā)送的過多請(qǐng)求和數(shù)據(jù)量，這種實(shí)現(xiàn)可能具有差的性能。由于性 能的原因，可能必須支持服務(wù)器側(cè)的文件版本確定并且支持允許客戶端恢復(fù)到任何之前文 件版本的特定協(xié)議。普通⑶P系統(tǒng)只備份用戶文件系統(tǒng)的子組。然而，問題在于用戶經(jīng)常在選擇文件 的子組來備份時(shí)犯錯(cuò)誤。本發(fā)明不允許這點(diǎn)，因?yàn)樗卸紓浞?。因?yàn)檩^小的高速緩存存儲(chǔ)器消耗，所以壓縮不僅節(jié)省存儲(chǔ)空間，而且還可以提高 服務(wù)器性能。在任何情況下，程序二進(jìn)制和其它可重新生成文件的備份可以使得從備份恢 復(fù)這些文件比重新安裝對(duì)應(yīng)的程序和重新生成一些其它文件更容易。無(wú)論如何，如果備份可重新生成數(shù)據(jù)是不期望的，則仍然可以備份這種文件或只 備份最常用的文件。所述可堆棧文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可以自然地?cái)U(kuò)展以支持安裝在閃存設(shè)備上的非常低層 文件系統(tǒng)。該非常低層文件系統(tǒng)可以類似于混合驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器級(jí)的閃存解決方案使用， 以緩沖寫入并保持一些額外預(yù)取的數(shù)據(jù)。然而，文件系統(tǒng)級(jí)的實(shí)現(xiàn)具有若干另外的優(yōu)點(diǎn)1.訪問元信息以作出更聰明的數(shù)據(jù)預(yù)取決定；2.頁(yè)面高速緩存上的操作，其提高性能；以及3.其它文件系統(tǒng)的再使用。例如，提出的可堆棧文件系統(tǒng)可以安裝到為閃存(例 如，JFFS2)專門設(shè)計(jì)的文件系統(tǒng)上，以延長(zhǎng)閃速驅(qū)動(dòng)器壽命。基于若干條件將數(shù)據(jù)更新與本地盤每天同步幾次。該用于確定同步實(shí)現(xiàn)的方法 300在圖3A中示出，并且在步驟302開始。在步驟303，確定是否正在安裝存儲(chǔ)系統(tǒng)。如果 是，則在步驟306，同步處 理繼續(xù)，其中本發(fā)明的CDP客戶端在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器 之間同步數(shù)據(jù)。這保證即使在下一次啟動(dòng)操作時(shí)到遠(yuǎn)程服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接不可用，該系統(tǒng) 將仍然在本地具有所有數(shù)據(jù)以自主操作。然后，該方法進(jìn)行到步驟322，其中該方法終止。 如果不是，則在步驟308，確定系統(tǒng)是否已經(jīng)用完存儲(chǔ)器，如果不是，則在步驟304，確定是 否正在拆卸存儲(chǔ)系統(tǒng)。如果是，則同步處理在上述步驟306繼續(xù)。在步驟308，如果確定系統(tǒng)已經(jīng)用完存儲(chǔ)器，則在步驟310，確定本發(fā)明的⑶P客戶端是否配置為加速旋轉(zhuǎn)本地硬盤 并將標(biāo)記的緩存頁(yè)提交給本地盤。如果不是，則在步驟312放棄各頁(yè)，并且處理在步驟322 終止。該方法適于永久服務(wù)器和工作站。即使它們重啟或它們的軟件崩饋，它們的本地硬盤 也可以在隨后的啟動(dòng)時(shí)間期間重新同步。如果是，則在步驟318，⑶P客戶端加速旋轉(zhuǎn)本地 硬盤，并且在步驟320，CDP客戶端將標(biāo)記的高速緩存頁(yè)提交給本地硬盤，并且處理在步驟 322結(jié)束。該配置對(duì)于可能在任何時(shí)間變得與服務(wù)器斷開的移動(dòng)計(jì)算機(jī)是必須的。它們通 常配備有2. 5英寸硬盤，并且可以支持相對(duì)頻繁的加速旋轉(zhuǎn)操作。此外，該模式在具有不穩(wěn) 定網(wǎng)絡(luò)連接的辦公室環(huán)境中可能是必須的。本發(fā)明的系統(tǒng)具有用于性能改進(jìn)的若干優(yōu)化。 具體地，如果客戶端在步驟312沒有放棄各頁(yè)，則在同步時(shí)它們不必從服務(wù)器提取。此外， 如果數(shù)據(jù)沒有被客戶端修改，則服務(wù)器上的信息不改變，因此不需要重新驗(yàn)證數(shù)據(jù)和元數(shù) 據(jù)。CDP客戶端標(biāo)記被修改的存儲(chǔ)器高速緩存頁(yè)(在圖4中的代表性客戶端402中示出高 速緩存430)，并且不提交給本地盤(圖4中的418)(即使它們提交給遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng))。在 304，如果確定沒有正在拆卸存儲(chǔ)系統(tǒng)，則在314，確定到遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬或延遲是否導(dǎo) 致對(duì)用戶的明顯不便。如果是，則處理進(jìn)行到步驟306，并且如上所述繼續(xù)。因此，本發(fā)明的 系統(tǒng)和方法加速旋轉(zhuǎn)盤，不僅因?yàn)樗鼨z測(cè)通過使用本地存儲(chǔ)可以節(jié)省功率，而且因?yàn)槿绻?存在長(zhǎng)時(shí)段的高帶寬數(shù)據(jù)讀取活動(dòng)。如果系統(tǒng)頁(yè)高速緩存被未完成的寫請(qǐng)求填滿，則本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對(duì)寫入進(jìn)行 相同操作。再次，這對(duì)避免由于過多高速緩存清除導(dǎo)致的用戶不便和提高數(shù)據(jù)可靠性是必 須的。在任何情況下，本發(fā)明的⑶P客戶端以可配置的頻率，例如至少一天一次或在低 系統(tǒng)活動(dòng)的特定時(shí)間，周期性同步各副本。這在圖3A中示出，其中在步驟314，如果到遠(yuǎn)程 存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬或延遲沒有導(dǎo)致對(duì)用戶的明顯不便，則處理進(jìn)行到步驟315，其中確定是否 已經(jīng)達(dá)到用于同步的預(yù)定的時(shí)間、預(yù)定的頻率或預(yù)定的活動(dòng)量。如果不是，則處理在步驟 322結(jié)束，或者可替代地，如果是，則處理進(jìn)行到步驟306，如前所述。圖3A圖示以順序方式 檢查的用于同步的條件(步驟303、304、314、315)，但是可替代地，可以以并行方式檢查用 于同步的條件?？商娲?，用戶可能由于特定原因想要手動(dòng)打開盤有限時(shí)間量。本發(fā)明的CDP客戶端保持關(guān)于加速旋轉(zhuǎn)操作的速率和總的旋轉(zhuǎn)時(shí)間的信息，并且 相應(yīng)地平衡用戶方便性。因此，如果在最近幾天盤被加速旋轉(zhuǎn)太多次數(shù)或在總時(shí)間上旋轉(zhuǎn) 太長(zhǎng)，則即使在高帶寬使用的情況下，本發(fā)明的⑶P客戶端也將不加速旋轉(zhuǎn)本地硬盤。圖3B圖示通過客戶端確定在需要讀取或?qū)懭氩僮鲿r(shí)訪問哪個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法 300B，并且在步驟302B開始，并且繼續(xù)到步驟304B，其中確定到遠(yuǎn)程服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接是 否可用。如果不是，則在步驟306B，根據(jù)情況從本地硬驅(qū)動(dòng)器讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入本地硬 驅(qū)動(dòng)器，并且處理在步驟322B結(jié)束。如果是，則在步驟308B，確定遠(yuǎn)程服務(wù)器否是開機(jī)并且 運(yùn)行，在步驟314B，確定到遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬或延遲是否導(dǎo)致對(duì)用戶的明顯不便，并且如 果是，則處理進(jìn)行到上述步驟306B。如果不是，則在步驟316B，根據(jù)情況從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取 數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器，并且處理在步驟322B結(jié)束。如圖4所示，系統(tǒng)400中的客戶端402反向備份操作，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器(本地 硬驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)418)保持在待機(jī)模式，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器(本地硬驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)418)并減少由驅(qū)動(dòng)器(本地硬驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)418)產(chǎn)生的功耗、熱量和噪聲。如同許多數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 適于存儲(chǔ)和/或執(zhí)行程序代碼的客戶端402將包括通過系統(tǒng)總線直接或間接耦合到存儲(chǔ)器 元件的至少一個(gè)處理器(處理單元406)。存儲(chǔ)器元件可以包括在程序代碼的實(shí)際執(zhí)行期 間采用的本地存儲(chǔ)器(RAM 430)、大容量存儲(chǔ)(本地硬驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)418)和高速緩存存儲(chǔ)器 (高速緩存432)，該高速緩存存儲(chǔ)器提供至少一些程序代碼的暫時(shí)存儲(chǔ)以便減少在正常操 作期間必須從遠(yuǎn)程服務(wù)器110取回代碼、或在遠(yuǎn)程服務(wù)器110不可用時(shí)的操作期間從本地 硬驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)418取回代碼的次數(shù)。輸入/輸出或I/O設(shè)備(外部設(shè)備416)(包括但不限 于鍵盤、顯示器、指向設(shè)備等)直接或通過居間I/O控制器(I/O接口 414)耦合到系統(tǒng)?？?戶端402還具有閃存440。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明典型地經(jīng)由硬件和/或軟件計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。這樣，并且客戶端 系統(tǒng)和/或服務(wù)器將包括本領(lǐng)域已知的計(jì)算機(jī)化組件。(其中)這種組件典型地包括處理 單元、存儲(chǔ)器、總線、輸入/輸出(I/O)接口、外部設(shè)備等。還應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管已經(jīng)描繪和描述了用于連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的包括本地閃存和遠(yuǎn) 程服務(wù)器混合的特定實(shí)施例，但是本發(fā)明可以結(jié)合任何類型的備份服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。盡管在此示出和描述為這樣的系統(tǒng)和方法，其用于反向備份操作將本地硬驅(qū)動(dòng)器 保持待機(jī)模式，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少有本地驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量和噪 聲，但是要理解的是，本發(fā)明還提供各種可替代的實(shí)施例。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提 供計(jì)算機(jī)可讀/可用的介質(zhì)，其包括用于使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施能夠允許反向備份操作的計(jì) 算機(jī)程序代碼。為此，計(jì)算機(jī)可讀/可用介質(zhì)包括實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種處理步驟的每個(gè)的程 序代碼。要理解的是，術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)包括程序代碼的任何類型的 物理體現(xiàn)的一種或多種。具體地，計(jì)算機(jī)可讀/可用介質(zhì)可以包括體現(xiàn)在一種或多種便攜 式存儲(chǔ)制造產(chǎn)品(例如，致密盤、磁盤、帶等)上的、計(jì)算設(shè)備的一種或多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分 (如存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如，固定盤、只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、緩存存儲(chǔ)器等)) 上的程序代碼、和/或在網(wǎng)絡(luò)上傳播的(例如，在程序代碼的有線/無(wú)線電分發(fā))的數(shù)據(jù)信 號(hào)(例如，傳播信號(hào))。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，使用反向備份操作將本地硬驅(qū) 動(dòng)器保持待機(jī)模式，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少有本地驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量 和噪聲。在該情況下，可以提供計(jì)算機(jī)化的基礎(chǔ)設(shè)施，并且可以獲得(例如，創(chuàng)建、購(gòu)買、使 用、修改等)用于執(zhí)行本發(fā)明的處理步驟的一種或多種系統(tǒng)，并將其部署到計(jì)算機(jī)化的基 礎(chǔ)設(shè)施。為此，系統(tǒng)的部署可以包括以下的一個(gè)或多個(gè)(1)將程序代碼安裝到計(jì)算設(shè)備 上，如來自計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；(2)將一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備增加到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 設(shè)施；以及(3)并入和/或修改計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有系統(tǒng)以允許計(jì)算機(jī)化的 基礎(chǔ)設(shè)施執(zhí)行本發(fā)明的處理步驟。如在此使用的，要理解術(shù)語(yǔ)“程序代碼”和“計(jì)算機(jī)程序代碼”是同義詞，并且意味 著一組指令的代碼或符號(hào)的任何語(yǔ)言的任何表示，該組指令意圖使得計(jì)算設(shè)備具有信息處 理能力，以直接地或在下面的任一或兩者之后執(zhí)行特定功能(a)轉(zhuǎn)換為另一語(yǔ)言、代碼或 符號(hào)；和/或(b)以不同材料形式再現(xiàn)。為此，程序代碼可以體現(xiàn)為以下的一種或多種應(yīng) 用/軟件程序、組件軟件/函數(shù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、用于特定計(jì)算的基本I/O系統(tǒng)/驅(qū)動(dòng)器和/ 或I/O設(shè)備等。
為了說明和描述的目的，已經(jīng)呈現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面的前面描述。意圖不在于是 窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限于公開的精確形式，顯然，許多修改和變體是可能的。對(duì)于本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以明顯的這種修改和變體意圖在于包括在權(quán) 利要求定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于反向數(shù)據(jù)備份的方法，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保持在待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式并最小化盤加速旋轉(zhuǎn)操作的數(shù)量，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少由系統(tǒng)中的本地硬驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量和噪聲，該系統(tǒng)具有用于存儲(chǔ)來自客戶端的數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器，該客戶端用于通過網(wǎng)絡(luò)將客戶端數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器和從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù)，該客戶端具有至少一個(gè)本地硬驅(qū)動(dòng)器，用于提供存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的客戶端數(shù)據(jù)的備份，該方法包括以下步驟a.確定是否存在用于將遠(yuǎn)程服務(wù)器上存儲(chǔ)的客戶端數(shù)據(jù)與本地硬驅(qū)動(dòng)器同步的一個(gè)或多個(gè)條件；以及b.如果存在所述一個(gè)或多個(gè)條件的至少一個(gè)，則在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器之間同步客戶端數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是正在安裝存儲(chǔ)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是正在拆卸存儲(chǔ)系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是客戶端和遠(yuǎn)程存儲(chǔ) 系統(tǒng)之間的帶寬或延遲對(duì)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)用戶造成明顯的不便。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是從上次同步開始已 經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間量，所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)達(dá)到同步的預(yù)定頻率速率，并 且所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)超過將客戶端數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器和從遠(yuǎn)程服 務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù)的預(yù)定活動(dòng)量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是客戶端已經(jīng)用盡存 儲(chǔ)器。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括以下步驟確定客戶端是否配置為將數(shù)據(jù)提交給本地硬驅(qū)動(dòng)器； 如果不是，則放棄各頁(yè)；以及如果是，則加速旋轉(zhuǎn)本地硬驅(qū)動(dòng)器并將數(shù)據(jù)提交給本地硬驅(qū)動(dòng)器。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟確定是否存在任何其它條件，并且如果 是，則在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器之間同步數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，如果沒有一個(gè)條件存在，則還包括在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地 硬驅(qū)動(dòng)器之間不同步客戶端數(shù)據(jù)的步驟。
10.一種用于在具有客戶端中的本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的系統(tǒng)中確定客戶端 要訪問哪個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，該客戶端和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接，該方法包括以下步 驟確定網(wǎng)絡(luò)是否運(yùn)行； 如果不是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)； 如果是，則確定遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是否運(yùn)行； 如果不是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；如果是，則確定到遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬或延遲是否導(dǎo)致用戶的明顯不便； 如果是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；以及如果不是，則客戶端訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
11.一種用于在系統(tǒng)中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò) I/0、CPU和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于實(shí)現(xiàn)反向備份操作的方法，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保持在 待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式并最小化盤加速旋轉(zhuǎn)操作的數(shù)量，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減 少由系統(tǒng)中的本地硬驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量和噪聲，該系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)來自客戶端 的數(shù)據(jù)并將客戶端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其上的遠(yuǎn)程服務(wù)器，該客戶端用于通過網(wǎng)絡(luò)將客戶端數(shù)據(jù)寫 入遠(yuǎn)程服務(wù)器和從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù)，該客戶端具有至少一個(gè)本地硬驅(qū)動(dòng)器，用 于提供存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的客戶端數(shù)據(jù)的備份，該方法包括以下步驟a.確定是否存在用于將遠(yuǎn)程服務(wù)器上存儲(chǔ)的客戶端數(shù)據(jù)與本地硬驅(qū)動(dòng)器同步的一個(gè) 或多個(gè)條件；以及b.如果存在所述一個(gè)或多個(gè)條件的至少一個(gè)，則在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器之間同 步客戶端數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是正在 安裝存儲(chǔ)系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是正在 拆卸存儲(chǔ)系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是客戶 端和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的帶寬或延遲對(duì)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)用戶造成明顯的不便。
15.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是從上 次同步開始已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間量，所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)達(dá)到同步的預(yù)定 頻率速率，并且所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)超過將客戶端數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器 和從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù)的預(yù)定活動(dòng)量。
16.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中條件中的一個(gè)是客戶端已經(jīng)用盡存儲(chǔ)器。
17.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括以下步驟確定客戶端是否配置為將數(shù)據(jù)提交給本地硬驅(qū)動(dòng)器；如果不是，則放棄各頁(yè)；以及如果是，則加速旋轉(zhuǎn)本地硬驅(qū)動(dòng)器并將數(shù)據(jù)提交給本地硬驅(qū)動(dòng)器。
18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括以下步驟如果不是，則確定是否存 在任何其它條件；以及如果是，則在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器之間同步數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，如果沒有一個(gè)條件存在，則該方法還 包括在遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地硬驅(qū)動(dòng)器之間不同步客戶端數(shù)據(jù)的步驟。
20.一種用于在系統(tǒng)中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò) I/0、CPU和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于實(shí)現(xiàn)反向備份操作的方法，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保持在 待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式并最小化盤加速旋轉(zhuǎn)操作的數(shù)量，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減 少由系統(tǒng)中的本地硬驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量和噪聲，該系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)來自客戶端 的數(shù)據(jù)并將客戶端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其上的遠(yuǎn)程服務(wù)器，該客戶端用于通過網(wǎng)絡(luò)將客戶端數(shù)據(jù)寫 入遠(yuǎn)程服務(wù)器和從遠(yuǎn)程服務(wù)器訪問客戶端數(shù)據(jù)，該客戶端具有至少一個(gè)本地硬驅(qū)動(dòng)器，用 于提供存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的數(shù)據(jù)的備份，該方法包括以下步驟確定網(wǎng)絡(luò)是否運(yùn)行；如果不是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；如果是，則確定遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是否運(yùn)行；如果不是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；如果是，則確定到遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬或延遲是否導(dǎo)致用戶的明顯不便；如果是，則客戶端訪問本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；以及如果不是，則客戶端訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
21.一種用于反向備份操作的系統(tǒng)，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保持在待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式并 最小化盤加速旋轉(zhuǎn)操作的數(shù)量，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少由本地硬驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生 的功耗、熱量和噪聲，該系統(tǒng)包括a.用于存儲(chǔ)來自客戶端的客戶端數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器；b.通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器的客戶端，用于通過網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù) 和將客戶端數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器，該客戶端具有至少一個(gè)本地硬驅(qū)動(dòng)器，用于提供存儲(chǔ)在 遠(yuǎn)程服務(wù)器上的客戶端數(shù)據(jù)的備份；以及c.處理單元，用于確定是否存在用于將遠(yuǎn)程服務(wù)器上存儲(chǔ)的客戶端數(shù)據(jù)備份到本地硬 驅(qū)動(dòng)器使得客戶端數(shù)據(jù)的備份存儲(chǔ)在本地硬驅(qū)動(dòng)器上的一個(gè)或多個(gè)條件，并且用于將客戶 端數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)程服務(wù)器備份到本地硬驅(qū)動(dòng)器，并且如果所述一個(gè)或多個(gè)條件全部存在，則將 客戶端數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)程服務(wù)器備份到本地硬驅(qū)動(dòng)器。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)條件中的一個(gè)是從上次同步開始 已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間量，所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)達(dá)到同步的預(yù)定頻率速率， 并且所述一個(gè)或多個(gè)條件中的另一個(gè)是已經(jīng)超過將客戶端數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程服務(wù)器和從遠(yuǎn)程 服務(wù)器讀取客戶端數(shù)據(jù)的預(yù)定活動(dòng)量。
全文摘要
一種用于提供反向備份操作的系統(tǒng)和方法，用于將本地硬驅(qū)動(dòng)器保持在待機(jī)(不旋轉(zhuǎn))模式，從而延長(zhǎng)本地硬驅(qū)動(dòng)器的壽命并減少由本地驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的功耗、熱量和噪聲。本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)連接及其帶寬足夠時(shí)使用遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)作為主要存儲(chǔ)系統(tǒng)，使得本地硬盤可以保持在待機(jī)模式。如果網(wǎng)絡(luò)連接不可用或不足以處理數(shù)據(jù)流，則本地硬盤加速旋轉(zhuǎn)并且暫時(shí)用作用于讀取和寫入的主要存儲(chǔ)。在必要和可能時(shí)，同步兩個(gè)存儲(chǔ)位置上的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F15/16GK101836197SQ200880112939
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者尼古萊·朱科夫 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司