本发明设计小型机计算分区操作系统领域，具体涉及一种小型机计算分区操作系统备份恢复装置及相应备份恢复方法。
背景技术：
目前小型机服务器的操作系统备份和恢复方法并不完善。通过对小型机操作系统的备份恢复有如下一些方法：方法一）、手动或使用脚本定期将操作系统的文件系统打包压缩，再将压缩包拷贝到磁带或外置存储上进行保存。需要恢复的时候，使用一个已经安装了简化版操作系统的u盘将服务器启动到该简化版操作系统下，将服务器自身原来安装的了操作系统的硬盘挂载到文件系统，然后将之前备份的操作系统压缩包拷贝到挂载的文件系统下并释放压缩包中的内容，用这样的方式实现原操作系统硬盘数据的恢复，恢复完毕后拔下u盘重新启动服务器。方法二）、使用第三方备份软件对操作系统进行备份，这些备份软件备份操作系统的文件系统，直接将文件系统备份到存储或磁带库中。需要恢复的时候，先对服务器重新安装操作系统，然后将之前备份的操作系统文件从存储或磁带库中恢复覆盖新操作系统的文件系统，以达到将操作系统恢复到原状态的目的。以上两种备份恢复犯法存在如下问题：当计算分区比较多的时候，备份恢复操作方法繁琐、恢复时间长、无法将操作系统恢复到过去某天等，所以并不适合真实环境使用。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种基于smc模块（systemmanagercontrol，系统管理控制模块，小型机中独立模块用于对各分区进行控制管理）对小型机各计算分区操作系统进行备份和恢复的装置和方法。
本发明的技术方案是：一种小型机计算分区操作系统备份恢复装置，包括：多个计算分区，互连模块和smc模块；所述smc模块通过互连模块与各个计算分区连接；还包括：与smc模块连接并用于存储各个计算分区所备份的操作系统的存储模块；
所述smc模块内集成有备份恢复管理程序，所述备份恢复管理程序根据设定的备份策略向存储模块写入各个计算分区所备份的操作系统并根据恢复指令从存储模块读取操作系统备份且控制计算分区恢复操作系统。
进一步地，所述备份恢复管理程序包括：
计算分区查询单元：用于查询计算分区信息；
存储模块查询单元：用于查询存储模块信息；
备份策略单元：用于设定备份策略；
备份单元：用于根据备份策略对相应计算分区进行备份；
操作系统备份查询单元：用于查询存储模块上待备份计算分区的操作系统备份信息；
恢复单元：用于设定恢复指令，并控制计算分区恢复操作系统。
进一步地，所述备份策略包括设置操作系统全备参数和设置操作系统增备参数；
所述操作系统全备是指将操作系统目录存储到存储模块；
所述操作系统增倍是指将上次操作系统全备后修改过的文件存储到存储模块。
进一步地，每个计算分区配置有一个唯一的分区号，每个操作系统备份分配有一个备份号。
进一步地，恢复单元包括：
恢复指令设定子单元：用于设定相应的分区号和备份号；
计算分区重启子单元：用于控制相应计算分区重启；
查找全备子单元：用于在相应计算分区重启进入efi阶段后，查找所设定备份号对应的操作系统全备和操作系统增备；
恢复子单元：用于使用所查找出的操作系统全备对相应计算分区进行恢复，然后依次恢复所查找出的操作系统增备，并将备份数据拷贝到计算分区的本地硬盘上。
进一步地，所述备份恢复管理程序还包括：
备份策略查询单元：用于查询已有备份策略。
进一步地，存储模块为机械硬盘。
本发明的技术方案还包括一种小型机计算分区操作系统备份恢复方法，包括：多个计算分区，互联模块和smc模块；所述smc模块通过互联模块与各个计算分区连接；还包括：与smc模块连接并用于存储各个计算分区所备份的操作系统的存储模块；所述smc模块内集成有备份恢复管理程序；
操作系统备份包括以下步骤：
查询各计算分区信息；
查询存储模块信息；
设定备份策略；
根据备份策略对相应计算分区进行备份。
进一步地，所述备份策略包括设置操作系统全备参数和设置操作系统增备参数；
所述操作系统全备是指将操作系统目录存储到存储模块；
所述操作系统增倍是指将上次操作系统全备后修改过的文件存储到存储模块。
进一步地，每个计算分区配置有一个唯一的分区号，每个操作系统备份分配有一个备份号；
操作系统恢复包括以下步骤：
查询存储模块上待备份计算分区的操作系统备份信息；
设定相应的分区号和备份号；
控制待备份计算分区进行重启；
待备份计算分区重启进入efi阶段后，查找所设定备份号对应的操作系统全备和操作系统增备；
使用所查找出的操作系统全备对相应计算分区进行恢复，然后依次恢复所查找出的操作系统增备，并将备份数据拷贝到计算分区的本地硬盘上；
拷贝完毕后，再次控制待备份计算分区重启。
本发明提供的小型机计算分区操作系统备份恢复装置及方法，备份恢复功能集成到smc模块上，通过smc模块集中的备份恢复管理程序对各计算分区实现操作系统自动备份和恢复，设定备份策略后自动进行备份，恢复时通过备份恢复程序选定需要恢复到的备份记录及分区即可开始恢复。备份和恢复的过程减少了人为干预，保证了备份与恢复的准确性。
附图说明
图1是本发明具体实施例硬件连接关系示意图。
1-smc模块，2-互连模块，3-存储模块，4-计算分区，5-客户端。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
本发明提出一种通过smc模块对小型机各计算分区操作系统进行备份和恢复的装置及方法。每台小型机中有若右干计算分区，每个计算分区相关于一台服务器，可以多个分区进行绑定，绑定后的分区相关于一台服务器。目前小型机配备有独立于各计算分区的1u高度的smc模块，smc模块中运行着一个简化的操作系统，在smc模块中安装一块大容量机械硬盘，该机械硬盘与smc板卡连接，smc模块中集成了备份恢复管理程序，用于管理该机械硬盘空间以及向机械硬盘写入备份的操作系统并读取操作系统备份。smc模块可以通过互连模块与各个计算分区进行连接，备份恢复管理程序会根据制定的备份策略对需要备份的计算分区的操作系统进行自动备份。需要对某个计算分区恢复时，进入smc模块的备份恢复管理程序选择需要恢复操作系统的计算分区并从历史备份中选择一个合适的操作系统备份，然后输入确定开始执行恢复，随后此计算分区的重启、选择安装操作系统磁盘、恢复操作系统等操作均由备份恢复管理程序控制完成。减少多个计算分区备份与恢复过程中的人为干预，提高备份与恢复效率，减少恢复时间。
实施例一、下面以一具体实施方式对本发明的小型机计算分区操作系统备份恢复装置进行说明，如图1所示为其硬件连接关系示意图。
本装置包括多个计算分区4，互连模块2和smc模块1；smc模块1通过互连模块2与各个计算分区4连接。还包括与smc模块1连接并用于存储各个计算分区4所备份的操作系统的存储模块3。需要说明的是，smc模块1还连接有客户端5，用于完成人机交互，便于设定备份策略、查询相关信息等。
smc模块1内集成有备份恢复管理程序，备份恢复管理程序根据设定的备份策略向存储模块3写入各个计算分区4所备份的操作系统并根据恢复指令从存储模块3读取操作系统备份且控制计算分区4恢复操作系统。需要说明的是，smc模块1中安装了备份恢复管理软件osbackup，以支持备份恢复管理程序运行。
本实施例中，存储模块3优先选用大容量机械硬盘，其高容量特性可以保证操作系统备份保留尽可能长的时间，并且由于机械硬盘价格较低，可减少在操作系统备份功能上的投入。进一步可优选8t机械硬盘，其每秒150m的高读写速度缩短了备份与恢复的时间，可提供备份与恢复效率。
备份恢复管理程序会将机械硬盘划分成两个区：一个区大小可为100m，拥有多个链表空间，每个链表对应一个计算分区4，每个链表中存放备份操作系统在硬盘上存储的开始和结束位置。查询备份信息时会读取该区上每个链表上的数据，方便备份信息的显示。剩余空间全部用于存储各个计算分区4操作系统的备份数据。
备份恢复管理程序包括：
（1）计算分区查询单元：用于查询计算分区信息；
查询各个计算分区信息可使用命令osbackup-show-c（-show表示查询显示，-c表示计算分区），可以查询各计算分区信息，以判断各计算分区4是否在线。
（2）存储模块查询单元：用于查询存储模块信息；
查询存储模块信息可使用命令osbackup-show-d（-show表示查询显示，-d表示硬盘），可以查询存储模块3状态是否正常，其空间使用情况等。
（3）备份策略单元：用于设定备份策略；
查询计算分区4和存储模块3状态正常后，即可根据需要设定备份策略。
（4）备份单元：用于根据备份策略对相应计算分区4进行备份；
需要说明的是，当存储模块3空间由于空间不足无法继续保存新备份的时候，会删除最旧的一次备份，如果空间仍然不足，则会继续删除旧的备份直到有足够空间存储新备份为止。
（5）操作系统备份查询单元：用于查询存储模块3上待备份计算分区4的操作系统备份信息；
该查询功能可使用osbackup-showbackup命令实现，用以查看存储模块3上已有的操作系统备份信息，会列出备份时间、备份大小、及备份时分配的备份号、备份计算分区4等信息。
（6）恢复单元：用于设定恢复指令，并控制计算分区4恢复操作系统。
在上述实施例基础上，其所设置的备份策略包括设置操作系统全备参数和设置操作系统增备参数。设置备份策略命令中，备份策略管理软件osbackup参数-full表示全备，有day,week,month三个值供选择，分别表示每天一次全份、每周一次全份、每月一次全备。参数-incr同样有day,week,month三个值供选择，分别表示每天一次增份、每周一次增份、每月一次增备。-part表示备份策略针对的计算分区号，取值为大于等于1的整数。-name表示该备份策略的名称。-w表示将备份策略写入smc模块1，新写入策略会覆盖之前该计算分区的策略。其支持不同的计算分区设定不同的备份策略。
如下为计算分区4制订备份策略，每周一次全备，每天一次增量备份，并将策略写入smc模块1：
osbackup-namepart2back-fullweek-incrday–w
其中，全备会将计算分区操作系统目录进行打包压缩然后存储到存储模块3，并给本次备份分配备份号信息。增备时会检查指定目录中文件的修改时间，以判断该文件是否在上次全备后进行过修改，增只备份上次全备后修改过的文件，将这些文件打包压缩然后存储到存储模块3，并给本次备份分配备份号信息。
另外，本实施例中，备份恢复管理程序还可包括备份策略查询单元：用于查询已有备份策略。其可使用命令osbackup-show-t(-show表示查询显示，-t表示策略)实现，如果没有显示表明没有制订备份策略。
本实施例中，恢复单元具体包括以下子单元：
（1）恢复指令设定子单元：用于设定相应的分区号和备份号；
确定需要恢复的计算分区，先使用osbackup-showbackup命令查询该计算分区操作系统备份情况，每个操作系统备份都会有备份号。恢复时指定计算分区号和备份号，即可开始恢复。
（2）计算分区重启子单元：用于控制相应计算分区重启；
开始恢复时，先对待恢复计算分区重启，可通过smc模块1可以向相应计算分区发出reboot命令实现。
（3）查找全备子单元：用于在相应计算分区重启进入efi阶段后，查找所设定备份号对应的操作系统全备和操作系统增备；
待恢复计算分区重启后会进入efi，此时smc模块会检查到分区已经启动到了efi阶段，之后备份恢复管理程序会根据设定备份号查找对应的操作系统全备和操作系统增备。
（4）恢复子单元：用于使用所查找出的操作系统全备对相应计算分区进行恢复，然后依次恢复所查找出的操作系统增备，并将备份数据拷贝到计算分区的本地硬盘上；
拷贝完毕后，smc模块1会再次向相应计算分区发出reboot命令，相应计算分区再次重启，由于计算分区操作系统已经恢复，所以重启后正常进行操作系统。
实施例二、本发明还提供基于上述实施例一所提供备份恢复装置的备份恢复方法。
其操作系统备份过程具体包括以下步骤：
s1：查询计算分区信息；
查询各个计算分区信息可使用命令osbackup-show-c（-show表示查询显示，-c表示计算分区），可以查询计算分区信息，以判断计算分区是否在线。
s2：查询存储模块信息；
查询存储模块信息可使用命令osbackup-show-d（-show表示查询显示，-d表示硬盘），可以查询存储模块状态是否正常，其空间使用情况等。
s3：设定备份策略；
查询计算分区和存储模块状态正常后，即可根据需要设定备份策略。需要说明的是，在设定备份策略前，可使用命令osbackup-show-t查询已有备份策略，如果没有显示表明没有制订备份策略。
s4：根据备份策略对相应计算分区进行备份；
需要说明的是，当存储模块空间由于空间不足无法继续保存新备份的时候，会删除最旧的一次备份，如果空间仍然不足，则会继续删除旧的备份直到有足够空间存储新备份为止。
其中，步骤s3所设定的备份策略包括设置操作系统全备参数和设置操作系统增备参数。设置备份策略命令中，备份策略管理软件osbackup参数-full表示全备，有day,week,month三个值供选择，分别表示每天一次全份、每周一次全份、每月一次全备。参数-incr同样有day,week,month三个值供选择，分别表示每天一次增份、每周一次增份、每月一次增备。-part表示备份策略针对的计算分区4号，取值为大于等于1的整数。-name表示该备份策略的名称。-w表示将备份策略写入smc模块1，新写入策略会覆盖之前该计算分区4的策略。其支持不同的计算分区4设定不同的备份策略。
如下为计算分区制订备份策略，每周一次全备，每天一次增量备份，并将策略写入smc：
osbackup-namepart2back-fullweek-incrday–w
全备会将计算分区操作系统目录进行打包压缩然后存储到存储模块，并给本次备份分配备份号信息。增备时会检查指定目录中文件的修改时间，以判断该文件是否在上次全备后进行过修改，增只备份上次全备后修改过的文件，将这些文件打包压缩然后存储到存储模块，并给本次备份分配备份号信息。
服务器磁盘损坏、操作系统文件误删等都会造成操作系统异常，此时需要对操作系统进行恢复。操作系统恢复具体包括以下步骤：
s1：查询存储模块上待备份计算分区的操作系统备份信息；
确定需要恢复的计算分区，先使用osbackup-showbackup命令查询该计算分区操作系统备份情况。
s2：设定相应的分区号和备份号；
每个操作系统备份都会有备份号，恢复时指定计算分区号和备份号，即可开始恢复
s3：控制待备份计算分区进行重启；
开始恢复时，先对待恢复计算分区重启，可通过smc模块可以向相应计算分区发出reboot命令实现。
s4：待备份计算分区重启进入efi阶段后，查找所设定备份号对应的操作系统全备和操作系统增备；
待恢复计算分区重启后会进入efi，此时smc模块会检查到分区已经启动到了efi阶段，之后备份恢复管理程序会根据设定备份号查找对应的操作系统全备和操作系统增备。
s5：使用所查找出的操作系统全备对相应计算分区进行恢复，然后依次恢复所查找出的操作系统增备，并将备份数据拷贝到计算分区的本地硬盘上；
s6：拷贝完毕后，再次控制待备份计算分区重启；
拷贝完毕后，smc模块会再次向相应计算分区发出reboot命令，相应计算分区再次重启，由于计算分区操作系统已经恢复，所以重启后正常进行操作系统。
本发明可以通过smc模块集中对多个计算分区进行备份和恢复管理，减少备份与恢复过程中的人为干预，提高备份与恢复效率，减少恢复时间。拥有灵活的备份策略，可根据需要制订合适的备份策略对各分区操作系统进行备份。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。