计算机数据对象的备份和恢复方法及实现该方法的系统和程序产品技术方案

本发明专利技术提供一种计算机数据对象的备份和恢复方法和用于实现该方法的系统和程序产品，在首次全备份的基础上，通过实时或适时监控并定位数据或数据块的改变，得到需要备份的数据对象并将其备份于存储设备。当需要恢复数据时通过叠加算法备份数据或数据块还原出备份源内的数据对象的最终状态及其各改变历史点的状态。本发明专利技术方法可以平滑的提供数据的各个历史版本，并且大幅度减少对存储空间、系统资源和网络传输带宽的占用，提高计算机及其网络资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机数据对象的保护，具体涉及计算机数据对象的备份和恢复方法及实现该方法的系统和程序产品，以实现包括实时备份在内的各种备份策略。
技术介绍
在当今社会中，全球化的商业活动、人们的日常工作、学习、生活、娱乐都越来越离不开以计算机及网络为基础的信息化环境。由此而产生的众多的有用信息都以计算机数据对象的形式存储在计算机及其他形式的存储系统中。但是，在计算机处理数据的过程中，可能发生大量的意外，如自然灾害、恐怖活动、或者更平常的事件，如计算机硬件和/或软件故障、误删除、误修改等。这些故障通常导致数据损坏、不可靠，甚至丢失，因而给商业活动及人们的社会生活带来巨大的经济、精神、时间等损失，有时甚至是不可逆转的损失。由于意识到可靠的计算机数据的商业价值，业内人士一直在寻求保护计算机数据以及重建被损坏、不可靠或被丢失数据的方法。在数据备份领域，传统上有完全备份、差异备份、增量备份等方式。完全备份是备份全部的文件；差异备份是针对完全备份而言，备份上一次的完全备份后发生改变的所有文件；增量备份是针对于上一次备份(无论是完全备份、差异备份还是增量备份)，备份上一次备份后所有发生改变的文件，通过这些方式的组合来实现数据备份。但是这些方式每次都要备份所有或有变化部分的要备份的数据对象，需要处理的数据量很大，冗余量也很大，都存在占用存储空间过大、对计算机的系统资源如CPU、内存等占用过大，对网络带宽负荷过大等问题，严重地影响各种计算机系统及网络或者各种通信系统的可使用性和效率；而且只能恢复数据固定时刻的版本，牺牲对数据的即时存储，不能恢复数据的任意历史时刻的数据。另一个严重的局限性是在创建备份拷贝时以及在重建数据时，禁止用户读取该数据的时间长度过长。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，而提供一种数据传输量少、可用性好和效率高的计算机数据对象的备份和恢复方法及实现该方法的系统和程序产品。-->根据使用者的需要，本专利技术的计算机数据对象的备份和恢复方法可以有三种实现方式：实时监控备份源的变化，实时进行备份操作；或者实时监控备份源的变化，定时进行备份操作；或者定时检查备份源的变化，定时进行备份操作。根据本专利技术方法第一种实现方式的技术方案如下：一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：(a)检查所述备份源和所述备份是否同步，在每次启动备份系统时立即做且仅做一次该操作；(b)如果不同步，则进入步骤(c)；如果同步，则进入步骤(d)；(c)检测备份源和备份数据序列的数据，计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；(d)开启备份源变化量实时监控功能，监控操作系统对备份源的写请求，所述变化量实时监控功能包括以下步骤：(d1)判断是否发生与所述备份源相关的写请求，如果不存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d3)；如果存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d2)；(d2)分析该请求，得到变化数据及其属性，将所述变化数据及其属性备份到所述备份数据序列；(d3)释放所控制资源；当需要恢复数据时，根据所需的时间点，对所述备份数据序列中的部分或全部数据进行叠加，从而得出所述计算机数据对象在所需时间点的完整拷贝。根据本专利技术方法第二种实现方式的技术方案如下：一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：(a)检查所述备份源和所述备份是否同步，在每次启动备份系统时立即做且仅做一次该操作；(b)如果不同步，则进入步骤(c)；如果同步，则进入步骤(d)；-->(c)检测备份源和备份数据序列的数据，计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；(d)开启备份源变化量实时监控功能，监控操作系统对备份源的写请求，所述变化量实时监控功能包括以下步骤：(d1)判断是否发生与所述备份源相关的写请求，如果不存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d3)；如果存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d2)；(d2)记录变化量及其相关属性信息，待到达预定时间，根据前述中记录的变化量及其相关属性信息，计算出最后一次的备份和当前备份源的差异，将差异进行备份到所述备份数据序列；(d3)释放所控制资源；当需要恢复数据时，根据所需的时间点，对所述备份数据序列中的部分或全部数据进行叠加，从而得出所述计算机数据对象在所需时间点的完整拷贝。根据本专利技术方法第三种实现方式的技术方案如下：一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：(a)每到预定时间点则检查所述备份源和所述备份是否同步；(b)如果不同步，则进入步骤(c)；如果同步，则本次同步操作结束；(c)检测备份源和备份数据序列的数据，计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；当需要恢复数据时，根据所需的时间点，对所述备份数据序列中的部分或全部数据进行叠加，从而得出所述计算机数据对象在所需时间点的完整拷贝。其中，所述数据对象是指在计算机中逻辑上相关联的数据集合，如windows操作系统下的文件等。所修改的数据称为数据对象变化量，所述数据对象变化量是数据本身、数据块内的数据或文件内的数据改变部分。所述数据对象变化量属性是指与该数据对象变化量或相关数据块相联系的一些特征参数，比如起始和终止位置、大小、时间戳、操作类型、所属对象等。本专利技术还提供用于实现本专利技术方法的计算机数据对象的备份和恢复系统，所述备份和恢复系统具有备份功能和恢复功能。-->本专利技术还提供用于实现本专利技术方法的计算机程序产品。本专利技术方法可以平滑的提供数据的各个历史版本，并且本专利技术所述方法相比传统备份方式，需要备份和传输的数据量大幅度降低，不但减少了备份占用的存储空间和计算机系统资源(如CPU、内存等)，同时还大幅度减少了网络传输带宽的占用，各种资源利用率都得以大幅度提高。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术的计算机数据对象的备份和恢复方法及系统做进一步详细的说明。图1是本专利技术计算机数据对象的备份和恢复方法的第一种实现方式的流程图；图2是采用本专利技术方法的备份和恢复系统的一个实施例的网络结构示意图；图3是图2所示的备份和恢复系统中的用户计算机内部系统结构示意图；图4是根据本专利技术方法的一个实施例的计算机数据对象的备份过程示意图；图5是根据本专利技术方法的一个实施例，基于图4所示的备份过程的计算机数据对象的恢复过程示意图。优选实施例根据本专利技术方法的第一种实现方式的优选实施例包括四个部分：数据对象的初始化、数据一致性检验及变化数据块同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：　（ａ）检查所述备份源和所述备份是否同步，在每次启动备份系统时立即做且仅做一次该操作；　（ｂ）如果不同步，则进入步骤（ｃ）；如果同步，则进入步骤（ｄ）；　（ｃ）检测备份源和备份数据序列的数据， 计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；　（ｄ）开启备份源变化量实时监控功能，监控操作系统对备份源的写请求，所述变化量实时监控功能包括以下步骤：　（ｄ１）判断是否发生与所述备份源相关的写请求，如果不存 在与所述备份源相关的写请求，则进入（ｄ３）；如果存在与所述备份源相关的写请求，则进入（ｄ２）；　（ｄ２）分析该请求，得到变化数据及其属性，将所述变化数据及其属性备份到所述备份数据序列；　（ｄ３）释放所控制资源；　当需要恢复 数据时，根据所需的时间点，对所述备份数据序列中的部分或全部数据进行叠加，从而得出所述计算机数据对象在所需时间点的完整拷贝。...

【技术特征摘要】
1.一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：(a)检查所述备份源和所述备份是否同步，在每次启动备份系统时立即做且仅做一次该操作；(b)如果不同步，则进入步骤(c)；如果同步，则进入步骤(d)；(c)检测备份源和备份数据序列的数据，计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；(d)开启备份源变化量实时监控功能，监控操作系统对备份源的写请求，所述变化量实时监控功能包括以下步骤：(d1)判断是否发生与所述备份源相关的写请求，如果不存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d3)；如果存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d2)；(d2)分析该请求，得到变化数据及其属性，将所述变化数据及其属性备份到所述备份数据序列；(d3)释放所控制资源；当需要恢复数据时，根据所需的时间点，对所述备份数据序列中的部分或全部数据进行叠加，从而得出所述计算机数据对象在所需时间点的完整拷贝。2.一种计算机数据对象的备份和恢复方法，通过处理器和与所述处理器相连接的备份存储器实现；将待备份的数据对象设定为备份源，在所述备份存储器中存储有所述备份源的备份数据序列，所述备份数据序列包括所述备份源的初始完全备份和中间变化量及其属性的备份；所述备份和恢复方法包括以下步骤：(a)检查所述备份源和所述备份是否同步，在每次启动备份系统时立即做且仅做一次该操作；(b)如果不同步，则进入步骤(c)；如果同步，则进入步骤(d)；(c)检测备份源和备份数据序列的数据，计算差异部分，将差异部分同步至所述备份数据序列，完成源和备份的同步；(d)开启备份源变化量实时监控功能，监控操作系统对备份源的写请求，所述变化量实时监控功能包括以下步骤：(d1)判断是否发生与所述备份源相关的写请求，如果不存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d3)；如果存在与所述备份源相关的写请求，则进入(d2)；(d2)记录变化量及其相关属性信息，待到达预定时间，根据前述中记录的变化量及其相关属性信息，计算出最后一次的备份和当前备份源的差异，将差异进行备份；(d3)释放所控制资源；当需要恢复数据时，根据所需的时间点，对所述备份...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维学，
申请(专利权)人：北京和力记易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]