一种网络附加存储装置及其数据备份和数据恢复方法

专利名称：一种网络附加存储装置及其数据备份和数据恢复方法
技术领域：
本发明涉及网络附加存储技术领域，特别涉及一种网络附加存储装置及 其数据备份和数据恢复方法。
背景技术：
网络附加存储(NAS， Network Attached Storage )是一种新兴的网络存 储方案，在NAS存储结构中，存储系统不再通过I/O总线附属于某个服务 器或客户机，而直接通过网络接口与网络直接相连，用户主机可以通过通用 英特网文件系统(CIFS ， Common Internet File System)、网络文件系统(NFS, Net File System )等网络协议直接访问NAS装置，对其中存储的数据进行读 写操作。NAS装置实际上是一个带有瘦服务器的存储设备，其作用类似于 一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器去掉了通用服务器原有的不适 用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能， 一般用于政府、学校、企 业等组织机构的数据网络共享。
图1为现有NAS装置的结构示意图，如图l所示，该装置包括 网络接口，用于连接网络，实现数据在网络中的传输。 NAS控制器，与网络接口相连，用于提供各种数据应用的传输控制功 能，如FTP服务、文件共享服务、流媒体点播服务等。
存储介质，与NAS控制器相连，用于数据的存储，可以采用任意存储 介质，如磁盘或磁带等。
由于数据共享应用需要较高的存储性能，通常情况下，NAS中使用基 于串行小型计算机系统接口 (SAS)或小型计算机系统接口 (SCSI)的高速 磁盘作为存储介质，这种存储介质具有高性能、高可靠性等优点，适宜需要
7频繁读写的数据共享类应用。
NAS存储系统由于存储介质或误操作等原因，保存在NAS装置上的共 享数据可能会面临丢失的风险，因此， 一般都需要为NAS装置配置一套备 份系统，通过网络将NAS装置中的数据同步到备份系统中。 一般情况下， 可以使用基于穿行高级技术附件(SATA)或集成设备电路(IDE)接口的 低速磁盘作为存储介质的备份系统。相对于15000转的SAS或SCSI接口的 高速磁盘来说，SATA或IDE接口低速磁盘的转速普遍为7200转或5400转， 其能耗和单位容量成本均较SAS或SCSI接口的高速磁盘低很多，因此适合 用于对于性能不太敏感的数据备份应用。
虽然单独为NAS装置设置一套数据备份系统，可以有效提高NAS系统 的数据安全性，且成本较低，但由于在数据备份过程中，备份系统需要从 NAS装置中获取需要备份的用户数据，这些数据都要通过网络进行传输， 那么在用户使用NAS装置共享数据时，用户数据首先要传输到NAS装置中， 再从NAS装置中传输到备份系统中，这样需要进行两次数据传输才能完成 数据备份，占用了大量的网络资源，对于整个网络数据共享的性能都会产生 不利影响。
另外，目前还可以通过在同一个NAS装置中使用独立冗余磁盘阵列 (RAID)或快照技术(Snapshot)来实现数据备份，从而无需占用有限的 网络资源，但是，RAID技术需要主介质和备份介质完全一样，因此无法实 现根据数据共享和数据备份的不同特点，使用不同的存储介质，而一般为保 证性能，都需要使用高速磁盘作为存储介质，从而使NAS装置的整体成本 和能源消耗提高。而Snapshot快照技术则是用于单一介质中的备份技术， 共享数据和备份数据保存在同一个介质上，主要用于防止存储时的逻辑错 误，如果该介质损坏，数据是无法恢复的，其备份的安全性并不理想，不适 合大数据量的数据备份，同时，由于共享数据和备份数据存在于同一介质， 因此也同样存在与RAID技术相同的成本及能耗高的问题。
因此目前还没有 一种可以兼顾低能源消耗、低成本和低网络资源占用的NAS数据备份方案。

发明内容
本发明实施例提供一种网络附加存储装置，可以同时实现低能耗、低成 本和低网络资源占用的数据备份。
本发明实施例提供一种网络附加存储装置的数据备份方法，用于本发明 实施例提供的网络附加存储装置，可以同时实现低能耗、低成本和低网络资 源占用的数据备份。
本发明实施例提供一种网络附加存储装置的数据恢复方法，用于本发明 实施例提供的网络附加存储装置，可以同时实现低能耗、低成本和低网络资 源占用的数据恢复。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的 一种网络附加存储装置，该装置包括 网络接口，用于连接网络，实现数据在网络中的传输； NAS控制器，与网络接口相连，用于提供各种数据应用的传输控制功 能，接收通过网络接口传来的用户数据；
数据处理单元，与NAS控制器及数据共享存储单元和数据备份存储单 元分别相连，用于将从所述NAS控制器接收到的用户数据存储到所述共享 存储单元的过程中，将用户数据同步到所述数据备份存储单元；
数据共享存储单元，与数据处理单元相连，用于共享存储用户数据，采
用高速磁盘介质；
数据备份存储单元，与数据处理单元相连，用于备份存储用户数据，采 用低速磁盘介质。
一种用于上述网络附加存储装置的数据备份方法，该方法包括 从网络中接收用户数据；
在将所述用户数据存储到网络附加存储装置内部的数据共享存储单元 的过程中，通过内部接口将用户数据同步到网络附加存储装置内部的数据备
9份存储单元。
一种用于上述网络附加存储装置的数据恢复方法，其特征在于，该方法
包括
根据接收到的数据恢复指令，从数据备份存储单元中读取需要恢复的数 据并发送给需要恢复数据的用户或数据共享存储单元；
根据接收到的备份重建指令，格式化数据备份存储单元，遍历数据共享 存储单元，获取所有共享用户数据，并逐一同步到格式化后的数据备份存储单元。
由上述的技术方案可见，本发明的这种网络附加存储装置及其数据备份 和恢复方法，通过在网络附加存储装置内部实现了数据备份，无需经过网络 传输，且数据备份使用了低速磁盘介质，因此同时实现了低能耗、低成本和 低网络资源占用的数据备份和数据恢复。


图1为现有NAS装置的结构示意图； 图2为本发明实施例的NAS装置结构示意图； 图3为本发明第一实施例的数据处理单元结构示意图； 图4为本发明第二实施例的数据处理单元结构示意图； 图5为本发明实施例的数据转换模块结构示意图； 图6为本发明第三实施例的数据处理单元结构示意图； 图7为本发明实施例的网络附加存储装置的数据备份方法流程图； 图8为本发明实施例中将用户数据同步到数据备份存储单元的具体流 程图9为本发明另一实施例中将用户数据同步到数据备份存储单元的具 体流程图IO为本发明实施例的同步数据队列结构示意图11为本发明实施例中将同步文件队列中的数据对象恢复到同步数据队列的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本发明进一步详细"i兌明。
本发明主要是将NAS装置中的存储介质划分为独立的数据共享存储单 元和数据备份存储单元，数据共享存储单元采用高速磁盘作为存储介质，以 保证数据共享应用的性能；数据备份存储单元采用低速磁盘作为存储介质， 以降低NAS装置的整体能耗和成本；同时增加一个数据处理单元，连接数 据共享存储单元和数据备份存储单元，用于在NAS装置内部将数据共享存
储单元内的数据同步到数据备份存储单元，避免占用网络资源传输备份数 据。
图2为本发明实施例的NAS装置结构示意图，如图2所示，该装置包
括
网络接口 201,用于连接网络，实现数据在网络中的传输。可以采用任 意接口，如以太网接口等。
NAS控制器202，与网络接口 201相连，用于提供各种数据应用的传输 控制功能，接收通过网络接口传来的用户数据。
NAS控制器实现的功能是现有成熟技术，这里就不再详述了 。
数据处理单元203,与NAS控制器202及数据共享存储单元204和数 据备份存储单元205分别相连，用于将从所述NAS控制器202接收到的用 户数据存储到所迷共享存储单元204的过程中，将用户数据同步到数据备份 存储单元205;
数据共享存储单元204，与数据处理单元203相连，用于共享存储用户 数据，供用户主机访问和使用共享的数据。为保证数据共享性能，可以采用 速度快、耗电量大、单位成本高的高速磁盘介质，如SAS接口或SCSI接口 的》兹盘。
ii数据备份存储单元205，与数据处理单元203相连，用于备份存储用户 数据，供用户主机恢复或数据共享存储单元恢复数据。数据备份无需较高的 读写性能，因此可采用单位成本低、省电、速度慢的低速磁盘介质，以降低 NAS装置的的能耗和成本，如SATA或IDE接口的磁盘。
用户数据通过网络传输到NAS装置后，通过网络接口 201及NAS控制 器202的解析和识别后，经由数据处理单元203，将用户数据同步到数据共 享存储单元204,同时，数据处理单元203可以采用同步复制或异步复制方 式自动将同步到数据共享存储单元204的用户数据备份到数据备份存储单 元205。
图3为本发明第一实施例的数据处理单元结构示意图，如图3所示，数 据处理单元具体包括
数据共享模块3(H，与所述NAS控制器202相连，用于接收用户数据， 并将用户数据存储到所述数据共享存储单元204;
数据转换模块302,与所述数据共享模块301相连，用于将所述用户数 据转换为数据对象，并发送至数据队列模块；
同步数据队列模块303,与所述数据转换模块302相连，用于緩存所述 数据转换模块发送的数据对象，形成同步数据队列；
数据同步模块304，与所述数据队列模块303相连，用于定期按照队列 顺序从所述同步数据队列模块303中取出数据对象，并将数据对象同步到所 述数据备份存储单元205。
本发明实施例中，同步数据队列的具体构成可以参见图10,图10为本 发明实施例的同步数据队列结构示意图，如图IO所示，同步数据队列中排 列着多个緩存的数据对象，数据对象为数据处理单元在同步过程中緩存的用 户数据信息，每个数据对象都包括用户数据的文件名、数据块位移、数据块 长度和数据块内容信息。其中，数据块位移是指该数据块在文件中的绝对位 置，数据块内容是具体的用户数据内容，数据块长度主要用于校验数据。当 然，具体如何进行队列以及将用户数据转换成什么样的数据对象，数据对象中都包括哪些信息，可以根据实际需要而定，只要保证数据对象中包含数据 备份所需的所有信息即可。将用户数据转换为数据对象并进行队列緩存，可 以避免执行数据备份时，再次从数据共享存储单元读取文件，大大提高整个 NAS装置的性能。
图4为本发明第二实施例的数据处理单元结构示意图，如图4所示，该 数据处理单元除包括与第 一 实施例中相同的数据共享模块401 、数据转换模 块402、同步数据队列模块403和数据同步模块404之外，还进一步包括
同步文件队列模块405,与所述数据转换模块402相连，用于緩存释放 掉数据块内容的数据对象，形成同步文件队列；
所述数据转换模块402，进一步用于在将数据对象发送到所述同步数据 队列模块403之前，判断所述同步数据队列模块403中緩存的同步数据队列 占用的緩存容量是否达到预设的阈值；
若所述同步数据队列模块403中缓存的同步数据队列占用的緩存容量 达到预设的阈值，则将数据对象发送到同步文件队列模块405,并释放数据 对象中的数据块内容；否则正常发送到同步数据队列模块403。
若所述同步数据队列模块403中緩存的同步数据队列占用的緩存容量 恢复到预设的阈值以下，且所述同步文件队列模块405中緩存的同步文件队 列不为空，则根据所述释放掉数据块内容的数据对象中的用户数据文件名、 数据块位移和数据块长度，从所述数据共享存储单元204中读取数据块内 容，恢复为完整的数据对象并发送到所数同步数据队列模块403。
本实施例中，同步文件队列的结构与图10中所示的同步数据队列相似， 只是数据对象中不再包括数据块内容。
增加同步文件队列模块是为了减少备份时需要占用的緩存的容量，由于 数据备份存储单元采用低性能的存储介质，而数据共享存储单元采用高性能 的存储介质，导致数据共享存储单元的处理速度会优于数据备份存储单元， 因此在备份过程中可能会緩存大量数据而导致緩存不足。通过将数据对象中 的数据块内容部分释放掉，可以节省大量的緩存空间，等空出足够的緩存空间时，再从共享数据存储单元读出该数据块内容即可。
另外，数据同步队列模块和数据文件队列模块可以使用同 一个存储器实 现緩存，或者分别使用独立的存储器。
图5为本发明实施例的数据转换模块结构示意图，如图5所示，数据转
换模块具体包括
数据分解子模块501，与所述数据共享模块401相连，用于将超过预设 数据长度的用户数据分解为多个连续的数据块，每个分解后的数据块的数据 长度都小于预设的数据长度；
数据对象生成子模块502,与所述数据分解子模块501相连，用于记录 分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数据块内容，将每一 个分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数据块内容组成一 个数据对象；对数据长度小于预设数据长度的用户数据则直接转换为数据对 象，此时，数据对象中的数据块位移为0,数据块长度为完整用户数据的长 度，数据块内容为完整的用户数据内容。
将用户数据分解为小块的数据可以减少单次数据同步的数据量，减少备 份大文件可能产生的风险，并且减少数据队列所需的緩存容量。当然，如果 有足够的緩存容量，也可以不对用户数据进行分解。
图6为本发明第三实施例的数据处理单元结构示意图，如图6所示，该 该数据处理单元除包括与第二实施例相同的数据共享模块601、数据转换模 块602、同步数据队列模块603、数据同步模块604、同#文件队列模块605 之外，还进一步包括
数据恢复模块606,与所述NAS控制器202相连，根据接收到的数据 恢复指令，从数据备份存储单元205中读取需要恢复的数据并发送给需要恢 复数据的用户或数据共享存储单元204;根据接收到的备份重建指令，格式 化所迷数据备份存储单元205;遍历所述数据共享存储单元204，获取所有 共享用户数据，并发送给所述数据转换模块602;
所述数据转换模块602，进一步与所述数据恢复模块606相连，将所述
14共享用户数据转换为数据对象，并发送至数据队列模块603。
当然，在第一实施例的基础上进一步包括数据恢复模块也是可以的，实 现方式类似，这里就不再详述了。
通过数据恢复模块，NAS装置可以实现数据恢复的功能，当网络中的 用户主机中的数据遭受损坏后，可从备份数据存储单元中恢复丢失的数据到 用户主机；当共享数据存储单元中的数据遭受部分或完全损坏后，可从备份 数据存储单元中恢复丢失的部分或所有数据到共享数据存储单元；当备份数 据存储单元中的数据遭受完全损坏后，也可从共享数据存储单元中重新备份 所有数据到备份数据存储单元。
下面将具体介绍本发明实施例的网络附加存储装置的数据备份方法，可 以用于本发明实施例中所述的NAS装置。
图7为本发明实施例的网络附加存储装置的数据备份方法流程图，如图 所示，该方法包^舌
步骤701，从网络中接收用户数据；
步骤702,在将所述用户数据存储到网络附加存储装置内部的数据共享 存储单元的过程中，通过内部接口将用户数据同步到网络附加存储装置内部 的数据备份存储单元。
将用户数据存储到数据共享存储单元的过程和将用户数据同步到数据 备份存储单元的过程是同时进行的，是一种异步同步方式，互相之间互不影 响。内部接口是指不通过网络接口来进行数据传输，而是直接使用NAS装 置内部的接口来进行数据传输，具体是何种内部接口可以根据具体需要而 定，本发明实施例并不限制内部接口的类型。
其中，将用户数据同步到所述数据备份存储单元的具体方法可参见图8, 图8为本发明实施例中将用户数据同步到数据备份存储单元的具体流程图 如图8所示，该流程包括
步骤801,将用户数据转换为数据对象；
步骤802，将所述数据对象添加到同步数据队列；步数据队列中取出数据对象，并将数 据对象同步到所述数据备份存储单元。
其中，将用户数据转换为数据对象时，可以将超过预设数据长度的用户 数据分解为多个连续的数据块，每个分解后的数据块的数据长度都小于预设 的数据长度，记录分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数 据块内容，将每一个分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和
数据块内容组成一个数据对象；对数据长度小于预设数据长度的用户数据不 进行分解，直接转换为数据对象，此时，数据对象中的数据块位移为0,数
据块长度为完整用户数据的长度，数据块内容为完整的用户数据内容。另外， 只要有足够的緩存容量，可以緩存较大的用户数据文件，也可以不对用户数 据进行分解。
图9为本发明另一实施例中将用户数据同步到数据备份存储单元的具 体流程图，如图9所示，为了进一步减少对数据备份时的緩存容量需求，可 以再将用户数据转换为数据对象之后，将数据对象添加到同步数据队列之 前，进一步判断所述同步数据队列占用的緩存容量是否达到预设的阈值；若 所述同步数据队列占用的緩存容量已达到预设的阈值，则将数据对象加入同 步文件队列，并释放数据对象中的数据块内容；若所述同步数据队列占用的 緩存容量未达预设的阈值，则将数据对象添加到同步数据队列。
具体步骤如下
步骤901,将用户数据转换为数据对象；
步骤902,判断所述同步数据队列占用的緩存容量是否达到预设的阈值； 若是，执行步骤904，否则执行步骤903。
步骤903,将数据对象添加到同步数据队列。
步骤904,将数据对象添加到同步文件队列，并释放数据对象中的数据 块内容。
另外，若同步数据队列占用的緩存容量恢复到预设的阈值以下，则可以 根据所述释放掉数据块内容的数据对象中的文件名、数据块位移和数据块长
16度，从所述数据共享存储单元中读取数据块内容，恢复为完整的数据对象并 重新添加到同步数据队列中。将同步文件队列中的数据对象恢复到同步数据
是否进行，例如可以从同步数据队列中取出数据对象，并同步到所述数据
备份存储单元之后，进一步判断所述同步文件队列是否为空；若不为空，则 根据所述释放掉数据块内容的数据对象中的用户数据文件名、数据块位移和 数据块长度，从所述数据共享存储单元中读取数据块内容，恢复为完整的数 据对象并添加到同步数据队列中。
图11为本发明实施例中将同步文件队列中的数据对象恢复到同步数据 队列的流程图，如图11所示，该流程包括如下步骤
步骤1101,定时访问同步数据队列；
步骤1102,判断同步数据队列是否为空，若是，则返回1101,否则执 行步骤1103;
步骤1103,取出数据对象；
步骤1104,将数据对象同步到数据备份存储单元； 步骤1105，判断同步文件队列是否为空，若是，则返回1101，否这执 行步骤1106;
步骤1106，从同步文件队列中取出同步文件对象，恢复到同步数据队列。
步骤1101~1104是将同步数据队列中緩存的用户数据同步到数据备份 存储单元的具体步骤，在执行一次将将数据对象同步到数据备份存储单元的 操作之后，队列同步数据队列中将必然空出一个数据对象的空间，因此此时 就可以将同步文件队列中的一个数据对象恢复到同步数据队列了 。
另外，对于保存在数据备份存储单元的用户数据，还可以实现数据的恢 复，如根据接收到的数据恢复指令，从数据备份存储单元中读取需要恢复的 数据并发送给需要恢复数据的用户或数据共享存储单元；根据接收到的备份 重建指令，格式化数据备份存储单元，遍历数据共享存储单元，获取所有共
17享用户数据，并逐一同步到格式化后的数据备份存储单元。
具体来说，主机在发生数据损坏后，用户主机可以通过数据处理单元浏
览备份的用户数据；选择损坏的数据后，向数据处理单元请求恢复数据；数 据处理单元根据主机的请求，读取备份的用户数据并返回给主机。
当保存在数据共享存储单元的数据部分遭受损坏后，如被误删除，用户 主机可以通过数据处理单元浏览备份的用户数据；选择损坏的数据后，向数 据处理单元请求恢复数据到数据共享存储单元；数据处理单元根据备份的用 户数据定位数据共享存储单元中的数据存储位置；将备份的用户数据写入到 数据共享存储单元。
当保存在共享数据存储单元的数据将全部损坏时，如共享数据存储单元 的存储介质损坏，则用户可以向数据处理单元发起重建数据共享存储单元的 请求，重建过程包括介质重建过程和数据重建过程，介质重建过程通常是将 新介质应用到存储装置，并格式化为可读写的存储单元；
数据重建过程是数据处理单元从数据备份存储单元中恢复所有数据到 共享单元的过程，包括数据处理单元遍历数据备份存储单元，获得所有备 份的用户数据的最新状态，最新状态是指在备份过程中保留多个副本时，选 择的最新 一 个副本；将备份的用户数据按备份时的文件名信息恢复到数据共 享存储单元。另外，如果没有保存多个副本，则可以不执行获得所有备份数 据的最新状态的步骤。
另外，当备份数据存储单元损坏后，保存在备份数据存储单元的数据将 全部丟失，此时，用户可以向数椐处理单元发起重建数据备份存储单元的请 求，重建过程包括介质重建过程和数据重建过程，介质重建过程通常是将新 介质应用到存储装置，并格式化为可读写的存储单元；
数据重建过程是数据处理单元从数据共享存储单元中重新备份所有数 据到共享单元的过程，具体包括数据处理单元遍历数据共享存储单元，获
得所有的共享的用户数据；逐一将共享的用户数据备份到数据备份存储单 元；逐一将共享的用户数据备份到数据备份存储单元的过程实际上与正常数据备份过程相同，只不过备份的数据是来自数据共享存储单元的共享用户数 据，而不是来自用户主机的用户数据，这里就不再详述了。
由上述的实施例可见，本发明的这种网络附加存储装置及其数据备份和 恢复方法，通过在网络附加存储装置内部实现了数据备份，无需经过网络传 输，且数据备份使用了低速磁盘介质，因此同时实现了低能耗、低成本和低 网络资源占用的数据备份和数据恢复。
所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用于限 定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种网络附加存储装置，其特征在于，该装置包括网络接口，用于连接网络，实现数据在网络中的传输；网络附加存储NAS控制器，与网络接口相连，用于提供各种数据应用的传输控制功能，接收通过网络接口传来的用户数据；数据处理单元，与NAS控制器及数据共享存储单元和数据备份存储单元分别相连，用于将从所述NAS控制器接收到的用户数据存储到所述共享存储单元的过程中，将用户数据同步到所述数据备份存储单元；数据共享存储单元，与数据处理单元相连，用于共享存储用户数据，采用高速磁盘介质；数据备份存储单元，与数据处理单元相连，用于备份存储用户数据，采用低速磁盘介质。
2、 如权利要求1所述的网络附加存储装置，其特征在于，所述数据处理单 元包括数据共享模块，与所述NAS控制器相连，用于接收用户数据，并将用户数 据存储到所述数据共享存储单元；数据转换模块，与所述数据共享模块相连，用于将所述用户数据转换为数 据对象，并发送至数据队列模块；同步数据队列模块，与所述数据转换模块相连，用于緩存所述数据转换模 块发送的数据对象，形成同步数据队列；数据同步模块，与所述数据队列模块相连，用于定期按照队列顺序从所述 同步数据队列模块中取出数据对象，并将数据对象同步到所述数据备份存储单 元。
3、 如权利要求2所述的网络附加存储装置，其特征在于，所述数据转换模 块包括数据分解子模块，与所述数据共享模块相连，用于将超过预设数据长度的用户数据分解为多个连续的数据块，每个分解后的数据块的数据长度都小于预 设的数据长度；数据对象生成子才莫块，与所述数据分解子模块相连，用于记录分解后的数 据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数据块内容，将每一个分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数据块内容组成一个数据对象；对 数据长度小于预设数据长度的用户数据则直接转换为数据对象，此时，数据对 象中的数据块位移为0,数据块长度为完整用户数据的长度，数据块内容为完 整的用户数据内容。
4、 如权利要求3所述的网络附加存储装置，其特征在于，所述数据处理单 元进一步包括同步文件队列模块，与所述数据转换模块相连，用于緩存释放掉数据块内 容的数据对象，形成同步文件队列；所述数据转换模块，进一步用于在将数据对象发送到所述同步数据队列模 块之前，判断所述同步数据队列模块中緩存的同步数据队列占用的缓存容量是 否达到预设的阈值；若所述同步数据队列模块中緩存的同步数据队列占用的緩存容量达到预设 的阈值，则将数据对象发送到同步文件队列模块，并释放数据对象中的数据块 内容；若所述同步数据队列模块中緩存的同步数据队列占用的緩存容量恢复到预 设的阈值以下，且所述同步文件队列模块中緩存的同步文件队列不为空，则根 据所述释放掉数据块内容的数据对象中的用户数据文件名、数据块位移和数据 块长度，从所述数据共享存储单元中读取数据块内容，恢复为完整的数据对象 并发送到所数同步数据队列模块。
5、 如权利要求2-4中任一项权利要求所迷的网络附加存储装置，其特征在 于，所述数据处理单元进一步包括数据恢复模块，与所述NAS控制器相连，根据接收到的数据恢复指令，从 数据备份存储单元中读取需要恢复的数据并发送给需要恢复数据的用户或数据共享存储单元；根据接收到的备份重建指令，格式化所述数据备份存储单元； 遍历所述数据共享存储单元，获取所有共享用户数据，并发送给所述数据转换 模块；所述数据转换模块，进一步与所述数据恢复模块相连，将所述共享用户数 据转换为数据对象，并发送至数据队列模块。
6、 如权利要求1-4中任一项权利要求所述的网络附加存储装置，其特征在 于，所述高速磁盘介质为SAS或SCSI接口的磁盘，所述低速磁盘为SATA或 IDE接口的磁盘。
7、 一种用于权利要求1所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征 在于，该方法包4舌从网络中接收用户数据；在将所述用户数据存储到网络附加存储装置内部的数据共享存储单元的过 程中，通过内部接口将用户数据同步到网络附加存储装置内部的数据备份存储 单元。
8、 如权利要求7所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征在于， 所述将用户数据同步到所述数据备份存储单元包括将用户数据转换为数据对象； 将所述数据对象添加到同步数据队列；定期按照队列顺序从同步数据队列中取出数据对象，并将数据对象同步到 所述数据备份存储单元。
9、 如权利要求8所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征在于， 所述将用户数据转换为数据对象包括将超过预设数据长度的用户数据分解为多个连续的数据块，每个分解后的 数据块的数据长度都小于预设的数据长度，记录分解后的数据块的文件名、数 据块位移、数据块长度和数据块内容，将每一个分解后的数据块的文件名、数 据块位移、数据块长度和数据块内容组成一个数据对象；对数据长度'J、于预设数据长度的用户数据不进行分解，直接转换为数据对象，此时，数据对象中的数据块位移为0，数据块长度为完整用户数据的长度， 数据块内容为完整的用户数据内容。
10、 如权利要求7-9中任一项权利要求所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征在于，所述将用户数据转换为数据对象之后，将数据对象添加到同步数据队列之前，该方法进一步包括判断所述同步数据队列占用的緩存 容量是否达到预设的阈值；若所述同步数据队列占用的緩存容量已达到预设的阈值，则将数据对象加 入同步文件队列，并释放数据对象中的数据块内容；若同步数据队列占用的緩存容量恢复到预设的阈值以下，且同步文件队列 不为空，则根据所述释放掉数据块内容的数据对象中的文件名、数据块位移和 数据块长度，从所述数据共享存储单元中读取数据块内容，恢复为完整的数据 对象并添加到同步数据队列中。
11、 一种用于用于权利要求1所迷的网络附加存储装置的数据恢复方法， 其特征在于，该方法包括根据接收到的数据恢复指令，从数据备份存储单元中读取需要恢复的数据 并发送给需要恢复数据的用户或数据共享存储单元；根据接收到的备份重建指令，格式化数据备份存储单元，遍历数据共享存 储单元，获取所有共享用户数据，并逐一同步到格式化后的数据备份存储单元。
12、 如权利要求11所述的网络附加存储装置的数据恢复方法，其特征在于， 所述将所有共享用户数据同步到格式化后的数据备份存储单元包括将共享用户数据转换为数据对象并添加到同步数据队列，定期按照队列顺 序将数据对象同步到所述数据备份存储单元。
13、 如权利要求12所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征在于， 所述将共享的用户数据转换为数据对象包括将超过预设数据长度的共享用户数据分解为多个连续的数据块，每个分解 后的数据块的数据长度都小于预设的数据长度，记录分解后的数据块的文件名、 数据块位移、数据块长度和数据块内容，将每一个分解后的数据块的文件名、数据块位移、数据块长度和数据块内容组成一个数据对象；对数据长度小于预设数据长度的共享用户数据不进行分解，直接转换为数 据对象，此时，数据对象中的数据块位移为0,数据块长度为完整共享用户数 据的长度，数椐块内容为完整的共享用户数据内容。
14、如权利要求13所述的网络附加存储装置的数据备份方法，其特征在于， 若所述同步数据队列占用的緩存容量达到预设的阈值，则将后续的数据对象加 入同步文件队列，并释放数据对象中的数据块内容；若同步数据队列占用的緩存容量恢复到预设的阈值以下，且同步文件队列 不为空，则根据所述释放掉数据块内容的数据对象中的文件名、数据块位移和 数据块长度，从所述数据共享存储单元中读取数据块内容，恢复为完整的数据 对象并添加到同步数据队列中。
全文摘要
本发明公开了一种网络附加存储装置，该装置包括网络接口，实现数据在网络中的传输；NAS控制器，用于提供各种数据应用的传输控制功能，接收通过网络接口传来的用户数据；数据处理单元，用于将从所述NAS控制器接收到的用户数据存储到所述共享存储单元的过程中，将用户数据同步到所述数据备份存储单元；数据共享存储单元，用于共享存储用户数据，采用高速磁盘介质；数据备份存储单元，用于备份存储用户数据，采用低速磁盘介质。由于在网络附加存储装置内部实现了数据备份，无需经过网络传输，且数据备份使用了低速磁盘介质，因此同时实现了低能耗、低成本和低网络资源占用。本发明同时公开了上述网络附加存储装置的数据备份和数据恢复方法。
文档编号H04L29/08GK101453489SQ20081020475
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者贺鸿富 申请人:上海爱数软件有限公司