专利名称：备份及恢复数据的方法
技术领域：
本发明涉及电子通信领域的数据处理技术，特别是涉及一种备份数据的方法，以及一种恢复数据的方法。
背景技术：
随着计算机的普及应用，计算机硬盘中存储的数据也越来越重要，随之对于硬盘数据的备份和恢复也越趋重要。
硬盘的主引导扇区MBS上保存着启动引导程序以及硬盘分区表，在硬盘的使用中主引导扇区上保存的数据可能遭到误操作、安装双操作系统、引导型病毒的破坏。若所述主引导扇区上保存的数据遭到破坏，则将导致主引导扇区的数据无法从硬盘启动，更严重时将丢失整个硬盘数据。显然，对硬盘主引导扇区数据的备份对于整个硬盘数据备份具有至关重要的意义。
现有技术一参见图1所示，常用的解决方法是在硬盘正常使用时，在系统中将硬盘的主引导扇区MBS(Master boot sector)数据，或者将主引导记录MBR(master boot record)和硬盘分区表DPT(Disk Partition Table)备份到硬盘中的其它位置。当硬盘主引导扇区遭破坏时，从光盘或软盘启动系统后共享硬盘，并将备份的主引导扇区MBS数据，或者将主引导记录MBR和硬盘分区表DPT恢复至硬盘主引导扇区。
这种解决方法可靠性较差。因为硬盘主引导扇区遭破坏时，可能硬盘分区表也遭到了破坏，使得无法正常使用硬盘，进而无法读取硬盘中备份的主引导扇区MBS数据，或者将主引导记录MBR和硬盘分区表DPT。
现有技术二参见图2所示，目前还有一种解决方法是在硬盘正常使用时，制作一张启动软盘，进入DOS模式后将硬盘的主引导扇区MBS数据，或者将主引导记录MBR和硬盘分区表DPT备份到这张软盘上。当硬盘主引导扇区遭破坏时，从该软盘启动进入系统，将备份的主引导扇区MBS数据，或者将主引导记录MBR和硬盘分区表DPT恢复至硬盘的主引导扇区。
这种解决方法存在以下缺点兼容性差。本技术需要使用软驱，对于服务器系统来说，需要考虑到兼容性的问题，而软驱的兼容性比较差，如果软驱与服务器不兼容，则无法从软驱进行启动，从而无法使用软驱备份和恢复硬盘主引导扇区。
硬件成本较高。使用本技术方案需要额外增加软驱，以进行系统启动和对硬盘主引导扇区进行备份、恢复。
可靠性差。软盘读写数据时盘片与磁头是直接接触的，读写过程中会发生磨损，所以数据易损坏。
读写速度慢。软盘由于使用盘片与磁头直接接触的技术，故转速较慢，因而数据传输率也较低。
发明内容
本发明提供了备份及恢复数据的方法，用以解决现有备份和恢复数据的方法在可靠性方面的问题。
本发明备份数据的方法，包括下列步骤A、通过网络引导目标机进入系统；B、将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
所述目标机中的数据为主引导扇区数据。
所述步骤A中包括将服务器的存储介质共享到目标机本地端。可通过网络文件系统NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
所述步骤B中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
所述步骤A之前还包括下列步骤
a1、在服务器侧编译用于引导系统的内核文件；a2、遵循PXE启动前执行环境规范，使目标机获得所述内核文件；a3、在目标机一端执行所述内核文件。
所述步骤a2包括下列步骤目标机采用动态主机配置协议DHCP，向DHCP服务器申请IP地址；DHCP服务器为目标机分配IP地址，并返回获取简单文件传送协议TFTP服务器的IP地址；目标机根据所述TFTP服务器的IP地址，从TFTP服务器获取所述内核文件。
所述步骤a2之前还包括服务器根据目标机的唯一标识，为该目标机定制进入系统后应执行的操作，并指定操作目标数据文件。
可以至少两个目标机同时进行数据备份。
本发明恢复数据的方法，包括下列步骤A、通过网络引导目标机进入系统；B、将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
所述服务器的存储介质中备份的数据为所备份的目标机的主引导扇区数据。
所述步骤A中包括将服务器的存储介质共享到目标机本地端。可通过网络文件系统NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
所述步骤B中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
所述步骤A之前还包括下列步骤a1、在服务器侧编译用于引导系统的内核文件；a2、遵循PXE启动前执行环境规范，使目标机获得所述内核文件；a3、在目标机一端执行所述内核文件。
所述步骤a2包括下列步骤目标机采用动态主机配置协议DHCP，向DHCP服务器申请IP地址；DHCP服务器为目标机分配IP地址，并返回获取简单文件传送协议TFTP服务器的IP地址；目标机根据所述TFTP服务器的IP地址，从TFTP服务器获取所述内核文件。
所述步骤a2之前还包括服务器根据目标机的唯一标识，为该目标机定制进入系统后应执行的操作，并从存储介质中查找到指定的数据文件。
可以至少两个目标机同时进行数据恢复。
本发明有益效果如下本发明的备份数据的方法，不再将数据备份到本地硬盘或启动软盘中，而是利用现有的启动前执行环境PXE(Pre-Boot Execution Environment)技术，通过网络引导目标机进入系统，并将服务器的存储介质共享到目标机本地端；之后可将目标机中的数据(包括主引导扇区数据)备份到服务器的存储介质中，从而实现数据的备份。
本发明的恢复数据的方法，不再使用本地硬盘或启动软盘对目标机进行数据恢复，而是利用现有的启动前执行环境PXE技术，通过网络引导目标机进入系统，并将服务器的存储介质共享到目标机本地端；之后可将服务器的存储介质中备份的数据(包括主引导扇区数据)恢复到目标机。
所述服务器的存储介质可为RAID1磁盘阵列，可以有效提高备份数据的可靠性，降低备份介质损坏造成备份数据丢失的几率。
本发明使用网络引导目标机进入系统，目标机只需要配备支持PXE的网卡即可，不需要使用软驱等设备。而随着网络的普及，目前实际应用中的计算机基本上都配备了支持网络启动的网卡，所以可降低目标机系统硬件成本，同时可避免目标机与软驱不兼容的问题。
若服务器根据目标机的唯一标识为该目标机定制进入系统后应执行的操作和操作目标数据文件，则本发明可支持多台目标机同时进行备份和恢复操作，提高备份和恢复数据的工作效率。
本发明只需在服务器上对多台目标机进行统一配置(如编译内核文件)，然后在目标机BIOS中设置从网卡启动，即可自动完成整个备份和恢复操作，显然对于用户而言，操作很简便。
图1为现有技术将主引导扇区数据备份在硬盘上及恢复数据的方法流程图；图2为现有技术将主引导扇区数据备份在软盘上及恢复数据的方法流程图；图3为常规的组网结构示意图；图4为本发明备份数据方法的步骤流程图；图5为本发明备份数据方法的信令流程图；图6为PXE客户端结构示意图；图7为本发明恢复数据方法的步骤流程图；图8为本发明恢复数据方法的信令流程图。
具体实施例方式
为了提高备份和恢复数据方法的可靠性，本发明提供了一种备份数据的方法，参见图3所示，本方法基于常规的组网结构。该组网结构包括通过TCP/IP网络互连的若干个目标机、交换机和用于备份数据和恢复数据的服务器。
所述目标机包括但不限于个人计算机PC或小型机，但其必须具备支持网络启动的网卡，可在基本输入输出系统BIOS中设置从网卡进行引导启动计算机，以实现通过网络引导目标机进入系统，完成数据的备份和恢复。
所述交换机为任意可实现网络连接的设备，包括但不限于集线器Hub，交换机Switch、路由器Router。若只有一台目标机，则可以省略本设备。
所述服务器包括但不限于内置有独立磁盘冗余阵列RAID的计算机。
上述组网结构中服务器与交换机之间采用无线网卡进行连接，也可采用RJ45有线网卡进行连接。交换机与各个目标机之间采用无线网卡进行连接，也可采用RJ45有线网卡进行连接。同时也可采用其他可能的组网方式，只要可以实现通过网络引导目标机进入系统，则都应在本发明的保护范围之内。
基于上述组网结构，本发明的备份数据的方法包括下列主要步骤●首先，通过网络引导目标机进入系统，用以将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
本步骤中，所述目标机进入的系统不限于Linux系列操作系统，也可以为Windows系列操作系统，Unix系列操作系统等其他操作系统。
本步骤中，所述服务器不限于使用NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端，还可使用其他共享文件方式，如SAMBA协议，实现存储介质的共享。
本步骤中，所述服务器不限于采用RAID1磁盘阵列的硬盘作为存储介质，还可采用如SCSI硬盘、RAID0/3/5阵列、单IDE硬盘、磁带机、磁带库、光盘、flash等存储介质。
●之后，将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中，以完成数据备份。
本步骤中，待备份的数据包括但不限于目标机中的主引导扇区数据。
本步骤中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
●在通过网络引导目标机进入系统之前，还需编译内核文件，以实现通过网络引导目标机进入系统。
与目标机加载的系统相应，所述对目标机进行网络引导所采用的内核文件，不限于Linux内核文件，还可采用Unix等系统的内核文件。
以下以Linux系列操作系统为例，参见图4和图5所示，本发明的备份数据的方法包括下列具体步骤S10、编译内核文件。
本步骤为准备步骤。在本例中，引导系统为基于unattended项目的Linux系统，故在以后的应用中可以根据unattended的版本发布来选择程序更新，目前所用版本为Unattended4.5，启动的内核版本为2.6.9。下载程序包linux-2.6.9.tar.bz2.在编译之前需要确认gcc的版本，所述编译要求gcc版本为3.3。下载后解压，并编译生成所需的引导系统内核文件bzImage。
S11、目标机获取TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传送协议)服务器的IP地址。
本发明方法中，网络引导启动目标机的过程部分遵循PXE规范。PXE是Intel’s WfM(Wired for management)规范的一个子集，允许主机先于本地磁盘从网络服务器启动，同时PXE也是对DHCP(Dynamic Host Configure Protocol，动态主机配置协议)的扩展，DHCP通过配置文件扩展选项来支持PXE。
PXE可分为客户模式和服务器模式。通常PXE服务由DHCP服务和TFTP服务协同提供；PXE客户端被固化在支持PXE网络启动的网卡的只读存储器ROM中，所述PXE客户端支持的接口参见图6所示，包括启动前应用编程接口Pre-Boot API、TFTP API、UDP API、UNDI API，以及为Bootstrap(pxelinux.0)提供服务的接口。
本步骤中，目标机遵循PXE规范，向DHCP服务器请求IP地址；DHCP服务器为目标机分配有效IP地址，同时一并返回TFTP服务器的IP地址。(参考《PXE Specification V2.1》具体过程)S12、目标机从TFTP服务器获取所述内核文件。
目标机获取TFTP服务器的IP地址后，据此从TFTP服务器下载Bootstrap网络自举启动文件pxelinux.0、配置文件、内核文件、根文件系统文件。(参考《PXE Specification V2.1》具体过程)S13、通过网络引导目标机进入系统。
目标机启动所述内核文件，实现通过网络引导目标机进入系统。
进入系统后，目标机自动执行备份数据的功能软件。该软件使用网络文件系统NFS服务，将服务器上的存储介质(磁盘冗余阵列RAID1)共享到目标机本地端。
S14、将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
目标机自动使用加载的系统(本例中为Linux操作系统)自带的命令，如使用Linux操作系统自带的dd命令，将本地硬盘上的数据(包括但不限于主引导扇区数据)写入已经共享在目标机本地端的服务器上的存储介质中，从而实现数据的备份。
在步骤S11之前，若服务器根据各个目标机的介质访问控制MAC地址(MAC地址使用全球唯一编码规则)，分别为各个目标机定制进入系统后应执行的操作(本例为备份)，并指定操作目标数据文件，则本发明方法还可支持同时对多台目标机分别进行备份操作。PXE网络启动中的DHCP、TFTP以及NFS服务都可同时支持多个客户端，PXE可根据目标机网卡的MAC地址分别定制各个目标机的操作配置文件及存储介质空间，从而有效区分不同的目标机。
基于上述组网结构，本发明的恢复数据的方法包括下列主要步骤●首先，通过网络引导目标机进入系统，用以将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
本步骤中，所述目标机进入的系统不限于Linux系列操作系统，也可以为Windows系列操作系统，Unix系列操作系统等其他操作系统。
本步骤中，所述服务器不限于使用NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端，还可使用其他共享文件方式，如SAMBA协议，实现存储介质的共享。
本步骤中，所述服务器不限于采用RAID1磁盘阵列的硬盘作为存储介质，还可采用如SCSI硬盘、RAID0/3/5阵列、单IDE硬盘、磁带机、磁带库、光盘、flash等存储介质。
●之后，将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机，以完成数据恢复。
本步骤中，所述服务器的存储介质中备份的数据包括但不限于所备份的目标机的主引导扇区数据。
本步骤中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
●在通过网络引导目标机进入系统之前，还需编译内核文件，以实现通过网络引导目标机进入系统。
与目标机加载的系统相应，所述对目标机进行网络引导所采用的内核文件，不限于Linux内核文件，还可采用Unix等系统的内核文件。
以下以Linux系列操作系统为例，参见图7和图8所示，本发明的恢复数据的方法包括下列具体步骤S20、编译内核文件。(与步骤S10相同)S21、目标机获取TFTP服务器的IP地址。(与步骤S11相同)S22、目标机从TFTP服务器获取所述内核文件。(与步骤S12相同)S23、通过网络引导目标机进入系统。(与步骤S13相同)S24、将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
目标机自动使用加载的系统(本例中为Linux操作系统)自带的命令，如使用Linux操作系统自带的dd命令，将已经共享在目标机本地端的服务器上的存储介质中的数据(包括但不限于主引导扇区数据)恢复到本地硬盘上，从而实现数据的恢复。
在步骤S21之前，若服务器根据各个目标机的介质访问控制MAC地址(MAC地址使用全球唯一编码规则)，分别为各个目标机定制进入系统后应执行的操作(本例为恢复)，并从存储介质中查找到指定的数据文件，则本发明方法还可支持同时对多台目标机分别进行恢复操作。PXE网络启动中的DHCP、TFTP以及NFS服务都可同时支持多个客户端，PXE可根据目标机网卡的MAC地址查找对应的操作配置文件及存储介质空间，从而有效区分不同目标机的数据。
综上所述，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种备份数据的方法，其特征在于，包括下列步骤A、通过网络引导目标机进入系统；B、将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标机中的数据为主引导扇区数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还包括将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过网络文件系统NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括下列步骤a1、在服务器侧编译用于引导系统的内核文件；a2、遵循PXE启动前执行环境规范，使目标机获得所述内核文件；a3、在目标机一端执行所述内核文件。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤a2包括下列步骤-目标机采用动态主机配置协议DHCP，向DHCP服务器申请IP地址；-DHCP服务器为目标机分配IP地址，并返回获取简单文件传送协议TFTP服务器的IP地址；-目标机根据所述TFTP服务器的IP地址，从TFTP服务器获取所述内核文件。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，至少两个目标机同时进行数据备份。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤a2之前还包括服务器根据目标机的唯一标识，为该目标机定制进入系统后应执行的操作，并指定操作目标数据文件。
10.一种恢复数据的方法，其特征在于，包括下列步骤A、通过网络引导目标机进入系统；B、将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述服务器的存储介质中备份的数据为所备份的目标机的主引导扇区数据。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还包括将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，通过网络文件系统NFS将服务器的存储介质共享到目标机本地端。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，使用目标机加载的系统中自带的命令，将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。
15.如权利要求10至14任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括下列步骤a1、在服务器侧编译用于引导系统的内核文件；a2、遵循PXE启动前执行环境规范，使目标机获得所述内核文件；a3、在目标机一端执行所述内核文件。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤a2包括下列步骤-目标机采用动态主机配置协议DHCP，向DHCP服务器申请IP地址；-DHCP服务器为目标机分配IP地址，并返回获取简单文件传送协议TFTP服务器的IP地址；-目标机根据所述TFTP服务器的IP地址，从TFTP服务器获取所述内核文件。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，至少两个目标机同时进行数据恢复。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述步骤a2之前还包括服务器根据目标机的唯一标识，为该目标机定制进入系统后应执行的操作，并从存储介质中查找到指定的数据文件。
全文摘要
本发明公开了备份及恢复数据的方法，用以解决现有备份和恢复数据的方法在可靠性方面的问题。本发明备份数据的方法包括A、通过网络引导目标机进入系统；B、将目标机中的数据备份到服务器的存储介质中。本发明恢复数据的方法包括A、通过网络引导目标机进入系统；B、将服务器的存储介质中备份的数据恢复到目标机。通过本发明方法的实施，可以提高备份和恢复数据的可靠性。
文档编号H04L29/06GK1908910SQ200610111810
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者彭鹏飞 申请人:华为技术有限公司