一種基於備份文件的索引文件生成方法和裝置的製作方法
2023-05-17 08:35:26 2
專利名稱：一種基於備份文件的索引文件生成方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機領域，尤其涉及一種基於備份文件的索引文件生成方法和裝置。
背景技術：
文件系統用於明確磁碟或分區上的文件的組織方法和文件的數據結構。作業系統中負責管理和存儲文件信息的軟體稱為文件管理系統，簡稱文件系統。文件系統由三部分組成與文件管理有關軟體、被管理文件以及實施文件管理所需數據結構。從系統角度來看，文件系統是對存儲文件的存儲器空間進行組織和分配，負責文件存儲並對存入的文件進行保護和檢索的系統。具體地說，它負責為用戶提供建立、保存、讀取、修改和刪除文件等操作的工具。在Linux下的EXT2 (Second Extend Filesystem,第二拓展文件系統,簡稱 EXT2)或EXT3(Third Extend Filesystem，第三拓展文件系統，簡稱EXT3)等文件系統中，格式化程序預先將硬碟等存儲設備劃分成大小相等的Block數據塊，需要存儲的數據按照特定格式存放在Block數據塊中。EXT2或EXT3文件系統中的文件包括存放該文件基本信息的iNode索引結點和存放實際數據的Block數據塊，其中iNode索引節點本身佔用ー個Block數據塊的空間。在採用全量備份和増量備份策略的備份系統中，為了便於快速恢復出原始文件。需要把指定的全量備份文件與増量備份文件通過某種算法進行合併，生成一個新的全量備份文件，然後創建ー個與原始文件大小相同的空白文件，將新的全量備份文件中的Block數據塊複製到空白文件中，以完成備份文件的恢復操作。但現有技術存在的不足是合併成新的全量備份文件和將所述新的全量備份文件中的數據塊複製到的新建的空白文件中的過程消耗大量時間，並且消耗時間與需要複製的數據塊的數量成正比，同時新建ー個與原始文件大小相同的空白文件需要佔用大量存儲器的空間，降低了存儲空間的利用率。
發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在於，提供一種基於備份文件的索引文件生成方法和裝置。可解決現有技術中備份時備份時間長和佔用存儲資源大的不足。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了第一方面一種基於備份文件的索引文件生成方法，包括獲取包括索引節點的文件,所述索引節點包括預定數量的指針；獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息；將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述備份文件包括全量備份文件；所述獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息包括
獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息。結合第一方面，在第二種可能的實現方式中，所述備份文件包括全量備份文件和増量備份文件；所述獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息包括獲取存儲所述増量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。結合第一方面至第一方面第二種可能的實現方式中的任ー種，在第三種可能的實現方式中，所述獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息之前包括根據當前時間信息查詢到最新時刻的存儲備份文件的數據塊。
結合第一方面第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述數據塊的地址信息包括指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址的指針的地址；所述將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息--映射，生成所述備份文件的索引文件包括將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址--映射，生成所述備份文件的索引文件。結合第一方面的第四種可能的實現方式，在第五種可能的實現方式中，還包括檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信
o相應地，本發明第二方面還提供了一種基於備份文件的索引文件的生成裝置，包括第一獲取模塊，用於獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針；第二獲取模塊，用於獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息；映射關聯模塊，用於將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，所述第二獲取模塊包括全量文件獲取單元，用於根據當前時間獲取存儲最新時刻的所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息。結合第二方面，在第二種可能的實現方式中，所述第二獲取模塊包括増量文件獲取單元，用於獲取存儲所述增量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中，若多個增量備份文件中存在相同的數據塊時，選擇相同的數據塊中的最新的數據塊的地址信息，所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。結合第二方面的第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述映射關聯模塊包括指針地址關聯單元，用於將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址一一映射，生成所述備份文件的索引文件。結合第二方面的第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，還包括
地址返回模塊，用於檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信息。實施本發明實施例，具有如下有益效果利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提聞了存儲空間的利用率。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明的一種基於備份文件的索引文件生成方法的流程示意圖；圖2是本發明的一種基於備份文件的索引文件生成方法的另一流程示意圖；圖3是本發明的一種基於備份文件的索引文件生成裝置的結構示意圖；圖4是本發明的一種基於備份文件的索引文件生成裝置的另ー結構示意圖；圖5是4中第二獲取模塊的結構示意圖；圖6是圖4中第二獲取模塊的另ー結構示意圖；圖7是圖4中映射關聯模塊的結構示意圖；
圖8是本發明的一種基於備份文件的索引文件生成裝置的又一結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。參見圖1，為本發明的一種基於備份文件的索引文件的合成方法的流程示意圖，包括步驟101、獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針。具體的，在Linux的EXT2或EXT3中，文件包括索引節點iNode和存儲該文件數據的數據塊，其中索引節點包括文件模式、文件屬主、文件大小和指向存儲該文件數據塊的指針等基本信息。獲取到的文件可以是文件系統中已存在的文件或新創建的僅包含索引節點的空文件。步驟102、獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息；具體的，根據備份策略的不同，獲取的數據塊的地址也不同，當預先採用的備份方法為全量備份吋，只需要獲取存儲全量備份文件的各個數據塊的地址信息，當預先採用全量備份方法和増量備份方法的結合吋，獲取存儲增量備份文件的數據塊的地址信息，並獲取存儲全量備份文件的各個數據塊的地址信息，其中在全量備份文件中要剔除數據發生變更的數據塊。備份文件中的索引節點中的指針存放有所述備份文件中的數據塊的地址信息，根據所述索引節點獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息。步驟103、將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息--映射，以生成備份文件的索引文件。由於該索引文件具有索引節點和索引節點中指針指向的數據塊，在作業系統中索引文件即為真實存在的物理文件。實施本發明，利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提高了存儲空間的利用率。參見圖2，為本發明的一種備份文件的索引文件的合成方法另一流程示意圖，包 括步驟201、獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針。具體的，所述索引節點包括A個直接指針、I個ー級間接指針、I個ニ級間接指針和
I個三級間接指針，指針的地址為2n字節，A, n>=0；m>nJ.A^Pn為整數。步驟202、根據當前時間信息查詢到最新時刻的存儲備份文件的數據塊。具體的，當存在多個不同備份時間點的備份文件時，檢測當前的時間信息，獲取各個備份文件的索引節點中的ctime(chang time,變更時間，簡稱ctime)屬性中的變更時間信息，將當前時間與各個備份文件的變更時間信息比較，時間間隔最小的備份文件為最新的備份文件。步驟203、獲取存儲所述増量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。具體的，作業系統預先採用的備份策略為全量備份和增量備份的結合，因此需要獲取存儲全量備份文件的數據塊的地址信息和存儲增量備份文件的數據塊的地址信息，根據步驟202，此時的増量備份文件和全量備份文件為最新的備份文件，獲取存儲增量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲全量備份文件的數據塊的每ー個數據塊的地址，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。若備份策略採用的只有全量備份時，只需獲取存儲全量備份文件的數據塊的地址信息。步驟204、將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址--映射，生成所述備份文件的索引文件。具體的，根據步驟201的索引節點中分配的指針的數量，假設文件系統中的數據塊的地址大小為2111位元組，地址信息的位數為2n字節，獲取到的備份文件的文件大小P字節，當P < = A*2n吋，將所述直接指針與所述備份文件中的各個數據塊的地址信息一一映射，當A*2m < P < = [A+2(m_n)]*2m吋，將所述直接指針，所述ー級間接指針與所述備份文件中各個數據塊的地址一一映射，當[A+2(m_n)]*2m < P <= [A+2(m_n)+22(m_n)]*2m吋，將所述直接指針，所述ー級間接指針，所述ニ級間接指針與所述備份文件中各個數據塊的地址信息一一映射，當[A+2(m_n)+22(m_n)] *2m < P < = [A+2(m_n)+22(ni_n)+23(m_n)] *2m 時，將所述直接指針，ー級間接指針，ニ級間接指針，三級間接指針與所述備份文件中各個數據塊的地址信息一一映射，以生成所述備份文件的索引文件。數據塊的地址信息還包括指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址的指針的地址。用戶態中的普通文件的訪問應用程式可以訪問本發明的包括索引節點的索引文件。步驟205、檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信息。實施本發明，利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提高了存儲空間的利用率。 參見圖3，為本發明的一種基於備份文件的索引文件的生成裝置的結構示意圖，包括第一獲取模塊11，用於獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針。具體的，在Linux的EXT2或EXT3中，文件包括索引節點iNode和存儲該文件數據的數據塊，其中索引節點包括文件模式、文件屬主、文件大小和指向存儲該文件數據塊的指針等基本信息。第一獲取模塊11獲取到的文件可以是文件系統中已存在的文件或新創建的僅包含索引節點的空文件。第二獲取模塊12，用於獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息。具體的，根據備份策略的不同，第二獲取模塊12獲取的數據塊的地址也不同，當預先採用的備份方法為全量備份時，第二獲取模塊12隻需要獲取存儲全量備份文件的各個數據塊的地址信息；當預先採用全量備份方法和増量備份方法的結合時，第二獲取模塊12獲取存儲增量備份文件的數據塊的地址信息，並獲取存儲全量備份文件的各個數據塊的地址信息，其中在全量備份文件中要剔除數據發生變更的數據塊。備份文件中的索引節點中的指針存放有所述備份文件中的數據塊的地址信息，第二獲取模塊12根據所述索引節點獲取存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息。映射關聯模塊13，用於將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。實施本發明，利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提高了存儲空間的利用率。進ー步的，參見圖4-圖7，為本發明的一種基於備份文件的索引文件的生成裝置的另ー結構示意圖，除第一獲取模塊11、第二獲取模塊12和關聯映射模塊13タト，還包括地址返回模塊14，用於檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信息。其中，在本發明的一些實施例中，第二獲取模塊包括全量文件獲取單元121，用於獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息。或増量文件獲取單元122，用於獲取存儲所述增量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中，若多個增量備份文件中存在相同的數據塊時，選擇相同的數據塊中的最新的數據塊的地址信息，所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。具體的，作業系統預先採用的備份策略為全量備份和增量備份的結合，因此需要獲取存儲全量備份文件的數據塊的地址信息和存儲增量備份文件的數據塊的地址信息。根據查詢到的最新的備份文件，此時的増量備份文件和全量備份文件為最新的備份文件，增量文件獲取單元122獲取存儲增量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲全量備份文件的數據塊的每ー個數據塊的地址，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。
可以理解的是，當存在多個不同備份時間點的備份文件時，第二獲取模塊檢測當前的時間信息，獲取各個備份文件的索引節點中的ctime(chang time,變更時間，簡稱ctime)屬性中的變更時間信息，將當前時間與各個備份文件的變更時間信息比較，時間間隔最小的備份文件為最新的備份文件進ー步的，映射關聯模塊13包括指針地址關聯單元131，用於將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址一一映射，生成所述備份文件的索引文件。實施本發明，利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提高了存儲空間的利用率。參見圖8，為本發明的一種基於備份文件的索引文件的生成裝置的又一結構示意圖，包括處理器61、存儲器62、輸入裝置63和輸出裝置64，生成裝置I中的處理器61的數量可以是ー個或多個，圖8以ー個處理器為例。本發明的一些實施例中，處理器61、存儲器62、輸入裝置63和輸出裝置64可通過總線或其他方式連接，圖8中以總線連接為例。其中，存儲器62中存儲ー組程序代碼，且處理器61用於調用存儲器62中存儲的程序代碼，用於執行以下操作獲取包括索引節點的文件,所述索引節點包括預定數量的指針；獲取存儲器62中存儲備份文件的每ー個數據塊的地址信息；將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。在本發明的一些實施例中，處理器61具體用於執行獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中，所述備份文件包括全量備份文件。在本發明的另ー實施例中，處理器61具體用於執行獲取存儲所述増量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每ー個數據塊的地址信息，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息，其中，所述備份文件包括全量備份文件和增量備份文件。在本發明的一些實施例中，處理器61還用於執行根據當前時間信息查詢到最新時刻的存儲備份文件的數據塊。在本發明的一些實施例中，處理器61具體用於執行將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址一一映射，生成所述備份文件的索引文件，其中，所述數據塊的地址信息包括指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址的指針的地址。在本發明的一些實施例中，處理器61還用於執行檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信
o實施本發明，利用文件索引節點中指向Block數據塊的指針值可改變的特性，直接將該指針指向存儲備份文件的數據塊，因此不需要將備份文件的數據塊複製到合成文件的操作，數據複製是ー個消耗時間的動作，因此減少了合成時間。同時不需要創建ー個與原始文件大小相同的合成文件，由此減少存儲空間佔用，提高了存儲空間的利用率。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程序可存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。以上所揭露的僅為本發明ー種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，並依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬於發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種基於備份文件的索引文件生成方法，其特徵在於，包括 獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針； 獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息； 將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述備份文件包括全量備份文件； 所述獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息包括 獲取存儲所述全量備份文件的每一個數據塊的地址信息。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述備份文件包括全量備份文件和增量備份文件； 所述獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息包括 獲取存儲所述增量備份文件的每一個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每一個數據塊的地址信息，其中所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。
4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特徵在於，所述獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息之前包括 根據當前時間信息查詢到最新時刻的存儲備份文件的數據塊。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述數據塊的地址信息包括指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址的指針的地址； 所述將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件包括 將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址一一映射，生成所述備份文件的索引文件。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括 檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信息。
7.一種基於備份文件的索引文件的生成裝置，其特徵在於，包括 第一獲取模塊，用於獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針； 第二獲取模塊，用於獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息； 映射關聯模塊，用於將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述第二獲取模塊包括 全量文件獲取單元，用於獲取存儲所述全量備份文件的每一個數據塊的地址信息。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述第二獲取模塊包括 增量文件獲取單元，用於獲取存儲所述增量備份文件的每一個數據塊的地址信息，並獲取存儲所述全量備份文件的每一個數據塊的地址信息，其中，若多個增量備份文件中存在相同的數據塊時，選擇相同的數據塊中的最新的數據塊的地址信息，所述全量備份文件中的每個數據塊的地址信息不包括數據內容發生變更的數據塊的地址信息。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述映射關聯模塊包括 指針地址關聯單元，用於將所述索引節點中的指針與指向獲取到的存儲備份文件的數據塊的指針的地址一一映射，生成所述備份文件的索引文件。
11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，還包括 地址返回模塊，用於檢測到所述索引文件的調用指令時，返回存儲所述索引文件的數據塊的地址信息。·
全文摘要
本發明實施例公開了一種基於備份文件的索引文件生成方法，包括獲取包括索引節點的文件，所述索引節點包括預定數量的指針；獲取存儲備份文件的每一個數據塊的地址信息；將所述索引節點中的指針與獲取到的存儲備份文件的數據塊的地址信息一一映射，生成所述備份文件的索引文件。採用本發明能達到文件的合成時間短和佔用存儲資源少的效果。
文檔編號G06F11/14GK102955861SQ20121050473
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者冉崇潔 申請人:華為技術有限公司