CN101236518B - 备份和恢复文件的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种备份和恢复文件的方法和系统。提供的方法、系统和制成品用于备份和恢复文件，所述文件包括以多个文件名引用的文件。确定要备份的文件。为了恢复以多个名称引用的文件而对文件进行确定。在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项，所述数据项表示文件属性和用于引用该文件的每个名称。所述确定的文件和所述备份目录受到备份。

Description

备份和恢复文件的方法和系统
技术领域
本发明涉及备份和恢复文件(包括以多个文件名引用的文件)的方法、系统和制成品。
背景技术
某些备份程序设计为备份操作系统状态文件，包括操作系统运行所需的文件，比如动态连接库(DLL)文件等。这样的备份程序的目的是备份将操作系统状态恢复到备份之时的状态所需的文件。Tivoli
Figure GSB00000205916900011
Storage Manager(TSM)备份存档客户机可以将全部系统状态组件备份在单个对象中，以提供系统状态的一致的时刻快照。(Tivoli是国际商用机器公司在美国和其他国家的注册商标。)在Microsoft
Figure GSB00000205916900012
的Windows Server
Figure GSB00000205916900013
系统中，要备份的系统状态组件包括活动的目录、系统卷、COM+数据库文件、注册文件、系统和引导程序文件。(Microsoft和Windows Server是微软公司在美国和其他国家的注册商标。)TSM备份存档客户机可以将包括系统状态文件的对象传递到为多台客户机管理备份对象的TSM服务器。
在某些实施例中，多个名称可以用于引用一个文件。例如，在某些Microsoft
Figure GSB00000205916900014
的Windows操作系统中，文件可以具有引用该文件的多个名称，称为硬连接以及软连接或者说符号连接。另外，WindowsVistaTM系统备份能够备份映像并通过从该映像恢复具有多个名称的文件的仅仅一个复本而恢复这些文件。(Windows Vista是微软公司在美国和其他国家的商标。)
本领域中需要改进的技术以备份文件，包括可以由多个文件名引用的文件。
发明内容
提供的方法、系统和制成品用于备份和恢复文件，包括以多个文件名引用的文件。确定要备份的文件。根据要备份的文件确定用多个名称引用的文件。在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项，所述数据项表示文件属性和用于引用该文件的每个名称。所述确定的文件和所述备份目录得到备份。
具体地，根据本发明的一方面，提供一种用于备份和恢复文件的方法，包括：确定要备份的文件；从所述要备份的文件确定以多个名称引用的文件；在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项，所述数据项表示文件属性和每个用于引用所述文件的名称；以及通过向备份对象写入要备份的文件和备份目录来备份所述要备份的文件和所述备份目录，其中只有一个以多个名称引用的文件的实例被备份到备份对象中。
根据本发明的另一方面，提供一种用于备份和恢复文件的系统，包括：确定要备份的文件的部件；从所述要备份的文件确定以多个名称引用的文件的部件；在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项的部件，所述数据项表示文件属性和每个用于引用所述文件的名称；以及通过向备份对象写入要备份的文件和备份目录来备份所述要备份的文件和所述备份目录的部件，其中只有一个以多个名称引用的文件的实例被备份到备份对象中。
附图说明
图1展示了网络备份计算环境的实施例；
图2展示了备份对象的实施例；
图3展示了备份目录数据项的实施例；
图4展示了备份操作的实施例；
图5展示了恢复操作的实施例；
图6展示了可以用于图1中系统的计算机架构的实施例。
具体实施方式
图1展示了网络计算环境的实施例。一台或多台客户机2通过网络6与备份服务器4通信。客户机2包括若干操作系统文件8、若干应用程序文件10、备份客户机程序12和文件系统14，比如分层文件系统。对于不同的客户机2，包括用户设定值的操作系统文件8可以随时间而变。操作系统文件8表示“系统状态”。备份客户机程序12收集要备份的文件并将它们包括在备份对象16中，然后将它传递到备份服务器4上的备份服务器程序18。备份客户机程序12向备份服务器程序18传递备份相关的若干请求。备份服务器程序18在备份仓库20中保存着来自不同客户机2系统的备份对象16。
与备份服务器4通信的客户机2可以包括业内公知的适当计算设备，比如服务器、台式计算机、工作站、大型机、手持计算设备、电话设备等。备份服务器4可以包括业内公知的适当服务器系统。备份仓库20可以在业内公知的存储系统中实施，比如包括多台存储设备的存储系统，如互连的硬盘驱动器(冗余阵列磁盘(RAID))、仅仅一串磁盘(JBOD)、直接存取存储设备(DASD)、环路结构(串联环路、光纤通道仲裁的环路)中连接的磁盘、单一存储设备、磁带库、光盘库、附带存储的网络(NAS)等等。网络6包括广域网(WAN)、局域网(LAN)、存储区域网络(SAN)、无线网络、因特网、内联网、对等网络等等。
图2展示了备份对象30实例的实施例，比如备份对象16，包括备份目录32和备份的文件34，其中备份目录32为每个备份的文件34都包括数据项。备份对象30可以包括业内公知的任何适当对象，以存储多个组件文件和对象，比如使用业内公知的压缩程序(比如ZIP和TAR数据压缩和文件格式)产生的二进制大型对象(BLOB)。在一个实施例中，备份的文件34包括操作系统文件8，其恢复能够将客户机操作系统环境恢复到备份操作之时的系统状态。备份的文件34也可以包括其他类型的文件，比如应用程序文件、数据等。备份目录32可以包括内容的索引或表，为每个备份的文件34提供数据项或信息。
图3展示了为备份的文件产生的备份目录数据项40的实例，包括：文件标识符(ID)42，包括文件的唯一标识符或文件系统14中文件的索引值；文件属性44，比如文件大小，创建时间、最后访问时间、最后写入时间等；以及对于引用该文件的每个文件名的文件名46a...46n和文件名长度48a...48n。备份目录数据项40以这种方式提供了引用文件目录14中文件的一个或多个文件名上的信息。引用同一文件的一个或多个文件名可以包括硬连接或者软连接或者说符号连接。
图4展示了备份客户机程序12为了将文件备份到备份对象30中而执行的操作的实施例。(在方框100)初始化备份操作后，备份客户机程序12(在方框102)确定要备份的文件，比如文件34。如以上讨论，在一个实施例中，备份客户机程序12可以仅仅备份表示客户机操作系统的系统状态的系统文件。在替代实施例中，要备份的文件可以包括应用程序文件10、数据文件等。对于每个要备份的文件，备份客户机程序12执行方框106-110的操作。在方框106，备份客户机程序12在备份目录32中为文件创建数据项40(图3)，具有该文件的唯一标识符42和文件属性44。备份客户机程序12(在方框108)进一步确定引用该文件的一个或多个文件名。在一个实施例中，备份客户机程序12可以使用操作系统的应用程序编程接口(API)确定引用该文件的一个或多个文件名。例如，利用某些Microsoft
Figure GSB00000205916900041
的Windows
Figure GSB00000205916900042
操作系统，以文件名调用的FindFirstFileNameW API返回文件句柄。然后以返回的文件句柄调用FindNextFileNameW API，以获得引用该文件或者具有到该文件“硬连接”的文件名。在替代实施例中，备份客户机程序12可以通过扫描文件目录14以确定引用同一文件标识符的若干文件名的列表，确定引用文件的若干文件名，并使用这个临时构建的列表产生备份数据项40。
然后备份客户机程序12(在方框110)指明被构建数据项40中所确定的引用该文件的一个或多个文件名以及每个名称的长度。在为每个要备份的文件产生备份目录数据项40之后，备份客户机程序12(在方框114)将确定的文件34和备份目录32写入备份对象30。备份客户机程序12(在方框116)将产生的备份对象30传递到备份服务器程序18，以便存储在备份仓库20中。
在一个实施例中，备份客户机程序12可以在本机存储器即客户机2的存储器中创建备份对象30，然后将完成的备份对象30传递给备份服务器程序18。在替代实施例中，备份客户机程序12可以使正在产生的备份对象30的内容流向备份服务器程序18，以避免不得不对本地存储器读写备份对象。
利用图4介绍的操作，备份对象包括备份目录32形式的独立信息，它保存着可以引用单一文件的多个文件名的信息。此外，在某些实施例中，在备份对象30中仅仅包括了具有多个文件名的文件的一个实例。
图5展示了由备份客户机程序12所执行操作的实施例，将备份对象30中的若干文件恢复到客户机2。如以上的讨论，这种恢复可以恢复系统状态文件，以便使客户机2的操作系统状态返回到收集备份对象30中的若干备份文件34之时的系统状态。(在方框150)初始化恢复操作后，备份客户机程序12(在方框152)从备份服务器程序18中检索备份对象30。备份客户机程序12的用户可以利用用户界面观察仓库20中可访问的若干备份对象16，选取一个进行恢复。收到备份对象30后，备份客户机程序12(在方框154)将文件34写入客户机2的存储设备，其中为该客户机存储着操作系统文件8。对于从备份对象30中恢复的每个文件，备份客户机程序12执行方框158和方框160的操作。对于每个文件，备份客户机程序12都(在方框158)从收到的备份对象30中的备份目录32为该文件确定备份目录数据项40(图4)。然后备份客户机程序12(在方框160)在文件系统14中为在数据项40中指明的引用该文件的每个文件名46a...46n创建数据项。
利用图5介绍的操作，文件的仅仅一个实例被恢复，即写入到客户机2的存储器。此外，备份目录32为引用该文件的一个或多个文件名提供了在文件系统14中创建一个或多个数据项所需要的信息，而不必将该文件的多个实例写入客户机2的本机存储器。
所介绍的实施例提供了以这样的方式对备份对象备份和恢复文件的技术，即避免把以多个文件名引用的文件的多个实例写入备份对象，以及避免恢复以多个文件名引用的文件的多个实例。利用所介绍的实施例，向备份对象仅仅写入了文件的一个实例，并且在备份对象的备份目录34中保存了文件的多个文件名的信息。对于恢复操作，备份目录用于将文件的仅仅一个实例写回客户机，然后更新客户机文件系统14以包括引用该文件的多个名字。
其他实施例细节
使用生产软件、固件、硬件或其任何组合的标准编程和/或工程技术可以将所介绍的若干操作实施为方法、装置或制成品。所介绍的若干操作可以实施为“计算机可读介质”中保存的代码，处理器可以从计算机可读介质中读取代码并执行。计算机可读介质可以包括若干介质，比如磁性存储介质(如硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光存储器(CD-ROM、DVD、光盘等)、易失性和非易失性存储器设备(如EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、闪存、固件、可编程逻辑等)等。实施所述操作的代码可以进一步实施在硬件逻辑中(如集成电路芯片、可编程门阵列(PGA)、专用集成电路(ASIC)等)。不仅如此，实施所述操作的代码可以实施在“传输信号”中，传输信号可以通过空间或通过传输媒体传播，比如光纤、铜线等。其中编码了代码或逻辑的传输信号可以进一步包括无线信号、卫星传输、无线电波、红外信号、蓝牙等。其中编码了代码或逻辑的传输信号能够由发射站发送，并且被接收站接收，在接收和发射站或设备处传输信号中编码的代码或逻辑可以被解码并存储在硬件或计算机可读介质中。“制成品”包括其中可以实施代码的计算机可读介质、硬件逻辑和/或传输信号。其中编码了实施所述操作实施例的代码的设备可以包括计算机可读介质或硬件逻辑。当然，本领域的技术人员将理解，对这种结构可以做出许多修改而不脱离本发明的范围，并且所述制成品可以包括业内公知的适当的信息承载介质。
图6展示了可以在客户机2和备份服务器4处实施的计算机架构250的一个实施例。架构250可以包括处理器252(如微处理器)、内存254(如易失性存储器设备)和存储器256(如非易失性存储器，比如磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等)。存储器256可以包括内部的存储设备也可以包括附加的或网络可访问的存储器。存储器256中的程序，包括操作系统258、设备驱动程序和应用程序，被加载到内存254中，并且以业内公知的方式由处理器252执行。为了能够与网络通信，该架构进一步包括网卡260。输入设备262用于向处理器252提供用户输入，并且可以包括键盘、鼠标、输入笔、话筒、触摸屏或业内公知的任何其他激活或输入机构。输出设备264能够呈现从处理器252或其他部件传送的信息，比如显示监视器、打印机、存储器等。
术语“某实施例”、“实施例”、“若干实施例”、“本实施例”、“这些实施例”、“一个或多个实施例”、“某些实施例”和“一个实施例”意味着“本发明的一个或多个(但不是全部的)实施例”，除非另外特别指定。
术语“包括”、“包含”、“具有”以及其变种意味着“包括但不限于”，除非另外特别指定。
若干零部件的列举表并不暗示任何或全部零部件是互斥的，除非另外特别指定。
术语“某”和“本”意味着“一个或多个”，除非另外特别指定。
当变量“n”用于表示元素的可变数量时，可以表明该元素任何数量的实例，并且在用于不同元素时可以表明不同的整数数量。
彼此通信的若干设备不必彼此进行连续不断地通信，除非另外特别指定。此外，彼此通信的若干设备可以直接通信，也可以通过一个或多个中介物间接通信。
对具有彼此通信的几个组件的实施例的说明并不暗示需要所有这样的组件。相反，介绍了各种各样的可选组件，以展示本发明的可能实施例的多种多样。
此外，虽然可以按连续的次序说明处理步骤、方法步骤、算法等，但是这样的处理、方法和算法也可以配置为以交替的次序进行。换言之，可以说明的步骤的任一序列或次序不一定表明必须以这种次序执行这些步骤。本文介绍的若干处理步骤可以按实用的任何次序执行。另外，某些步骤可以同时执行。
在本文介绍单一设备或零件时，显而易见多于一台设备/零件(无论它们是否合作)可以用于取代单一设备/零件。同样，在本文介绍多于一台设备或零件(无论它们是否合作)之处，显而易见单一设备/零件可以用于取代多于一台设备或零件，或者可以使用不同数量的设备/零件，而不是所示数量的设备或程序。设备的功能和/或特点可以替代地由未明确介绍为具有这样的功能和/或特点的一台或多台其他设备实施。所以本发明的其他实施例不需要包括该设备本身。
图2显示的不同备份对象30可以实施为单个对象或文件，或者多个文件或对象。
图4和图5展示的操作显示了以一定次序发生的某些事件。在替代实施例中，某些操作可以按不同的次序执行、修改或去除。另外，可以向以上介绍的逻辑增加步骤并仍然符合所介绍的实施例。此外，本文介绍的若干操作可以顺序地发生，某些操作也可以并行地处理。再有，若干操作可以由单处理单元执行，也可以由分布式处理单元执行。
为了展示和说明的目的已经呈现了本发明多种实施例的以上说明。这不意味着面面俱到或者把本发明严格限制在所公开的形式。按照以上讲授，许多修改和变化都是可能的。我们的意图在于，本发明的范围不是由这种详细说明限制，而是由其附带的权利要求书限制。以上说明书、实例和数据对本发明布局的制造和使用提供了完整的说明。由于能够做出本发明的许多实施例而不脱离本发明的实质和范围，所以本发明属于后文附带的权利要求书。

Claims (11)

1.一种用于备份和恢复文件的方法，包括：
确定要备份的文件；
从所述要备份的文件确定以多个名称引用的文件；
在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项，所述数据项表示文件属性和每个用于引用所述文件的名称；以及
通过向备份对象写入要备份的文件和备份目录来备份所述要备份的文件和所述备份目录，其中只有一个以多个名称引用的文件的实例被备份到备份对象中。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：
初始化向存储设备恢复所述备份的文件的操作；
向所述存储设备写入所述备份的文件；以及
使用所述备份目录更新文件系统，以指明写入所述存储设备的每个备份的文件的全部名称，其中，在所述备份目录中所指明的、引用一个文件的多个文件名在所述文件系统中被指明，以引用所述以多个名称引用的文件。
3.根据权利要求2的方法，其中，使用所述备份目录更新文件系统包括：
从所述备份目录数据项为写入所述存储设备的每个文件确定所述以多个名称引用的文件的每个名称；以及
在所述文件系统中为写入所述存储设备的每个文件创建每个确定的名称以及从所述名称到所述以多个名称引用的文件的链接。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述要备份的文件包括由所述操作系统执行操作系统操作所用的、并表示所述操作系统的系统状态的系统文件。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括：
将所述备份对象传送到备份服务器进行存储。
6.根据权利要求1的方法，其中，备份所述要备份的文件和所述备份目录包括：
使所述要备份的文件和所述备份目录流向备份服务器上的所述备份对象。
7.根据权利要求1的方法，进一步包括：
初始化向存储设备恢复所述备份对象中所备份的文件的操作；
访问所述备份对象中的所述备份的文件；
向所述存储设备写入所述访问的备份的文件；以及
使用所述备份目录更新文件系统，以指明写入所述存储设备的每个备份的文件的全部名称。
8.一种用于备份和恢复文件的系统，包括：
确定要备份的文件的部件；
从所述要备份的文件确定以多个名称引用的文件的部件；
在备份目录中为每个要备份的文件创建数据项的部件，所述数据项表示文件属性和每个用于引用所述文件的名称；以及
通过向备份对象写入要备份的文件和备份目录来备份所述要备份的文件和所述备份目录的部件，其中只有一个以多个名称引用的文件的实例被备份到备份对象中。
9.根据权利要求8的系统，进一步包括：
初始化向存储设备恢复所备份的文件的操作的部件；
向所述存储设备写入所述备份的文件的部件；以及
使用所述备份目录更新文件系统，以指明写入所述存储设备的每个备份的文件的全部名称的部件，其中，在所述备份目录中所指明的、引用一个文件的多个文件名在所述文件系统中被指明，以引用所述以多个名称引用的文件。
10.根据权利要求9的系统，其中，使用所述备份目录更新文件系统，以指明写入所述存储设备的每个备份的文件的全部名称的部件包括：
从所述备份目录数据项为写入所述存储设备的每个文件确定所述以多个名称引用的文件的每个名称的部件；以及
在所述文件系统中为写入所述存储设备的每个文件创建每个确定的名称以及从所述名称到所述以多个名称引用的文件的链接的部件。
11.根据权利要求8的系统，进一步包括：
初始化向所述存储设备恢复所述备份对象中所述备份的文件的操作的部件；
访问所述备份对象中的所述备份的文件的部件；
向所述存储设备写入所述访问的备份的文件的部件；以及
使用所述备份目录更新文件系统，以指明写入所述存储设备的每个备份的文件的全部名称的部件。
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