从原始映像备份中排除文件系统对象的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]许多公司将数据的保护放在首位。在商务领域，公司所收集和使用的数据通常是该公司最重要的资产，即使是相对较小的数据丢失或数据中断都可能会造成严重影响。此夕卜，公司通常需要以遵守各种数据保护规则的方式保护其数据。因此，许多公司已对数据保护和数据保护策略进行了相当多的投资。
[0002]很多公司对其部分或者全部数据执行备份以作为数据保护策略的一部分。数据备份可按需执行，但更典型地是预定为循环执行(例如，每晚、每周等)。这种数据备份可用于不同用途。例如，一种用途可能是允许恢复已丢失或受损的数据。另一用途可能是允许恢复较早时间的数据，从而，例如，还原文件以前的版本和/或还原已知的上一个好的配置。
【附图说明】
[0003]图1是根据在此描述的实施方式的排除指定文件系统对象的示例性原始映像备份过程的概念框图；
[0004]图2是根据在此描述的实施方式的示例性备份环境的框图；
[0005]图3是根据在此描述的实施方式的用于备份源卷的示例性过程的流程图；
[0006]图4是根据在此描述的实施方式的示例性计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0007]计算机系统通常在文件系统中存储数据，文件系统以文件和目录的逻辑设置维持数据。可以以分层或其他合适的方式对包含在文件系统中的文件和目录进行整理。在一些情况下，文件系统的文件和目录可备份至备份存储系统，从而在可能引起计算机系统中的数据丢失的故障或其他情况下保护该文件和目录。在随后的讨论中，文件系统的文件和/或目录可通常被称为“文件系统对象”。
[0008]用于备份文件系统和文件系统对象的两种常用方法包括文件系统备份和原始映像备份。文件系统备份通常可通过以下执行:遍历整个文件系统、处理文件系统中的每个文件(例如，通过打开、读取和关闭每个文件)、为每个文件收集元数据以及执行其他动作以在备份中维持文件系统结构。这种尤其用于相对较大的文件系统的处理可能会造成在备份时间和存储空间方面的巨大开销。
[0009]在许多情况下，原始映像备份完成得比对应的文件系统备份更快，并且还可能需要比类似的文件系统备份更少的存储空间。原始映像备份通常可通过逐块地将底层数据从文件系统转移(作为原始映像)至备份存储系统来执行，不必在备份存储系统中维持文件系统结构。原始映像备份过程绕过了文件系统，取而代之的是访问挂载点(文件系统的入口点)并且从挂载点逐块地将数据备份为原始数据。在这种背景下，术语“±夬”指的是磁盘上的特定物理区域。
[0010]尽管原始映像备份相较于文件系统备份而言提供了某些优势，但原始映像备份传统上还未能允许将来自正在备份的文件系统的指定文件系统对象从该原始映像备份中排除。这种功能可能有益于例如确保某些文件(例如，系统文件、注册表文件、临时文件或者其他指定文件)不会随着剩余的文件系统对象一起被备份。这些文件可能例如代表对恢复主机无意义的数据，并且在一些情况下甚至可能导致恢复主机在恢复后不可用。可能因从正在进行的备份中被排除而得益的其他类型的文件可能包括，例如，内核转储、页面文件、系统休眠文件、供应商特定文件或其他文件。
[0011]在此描述的是用于以允许将指定文件系统对象从即将执行的原始映像备份中排除的方式来执行原始映像备份的技术。在此使用的短语“排除文件系统对象”及其他类似的技术术语通常是指，例如，从描述了各种文件系统对象的物理存储位置(例如，存在哪个块或哪些块上)的文件系统表中移除文件系统对象的记录，其有效地使文件系统对象免于被恢复主机识别。然而，应理解的是，不必移除底层块本身。
[0012]根据在此描述的技术，备份应用程序可生成虚拟卷，该虚拟卷是即将备份的源卷的镜像。可将虚拟卷作为物理卷呈现给本地文件系统，并且可提供文件系统命令来模拟将指定文件系统对象从虚拟卷中移除。例如，备份过程可发出适当的文件系统删除命令，其使得某些文件(例如，即将从备份中排除的文件，比如内核转储、系统休眠文件和/或其他适当的文件系统对象)从虚拟卷中被移除。反过来，该命令可使得某些块，例如，与指定文件(例如，文件系统表中的文件)相关联的块在虚拟卷上被修改，并且可存储修改后的块。然后，可使用所存储的修改后的块与来自源卷的未修改的块的组合来执行原始映像备份，以使得原始映像备份排除该指定文件系统对象。
[0013]这种技术可为与平台和文件系统无关的，并且可用于备份活跃的、使用中的源卷(例如，无需使源卷离线)。可执行该技术而不产生严重的存储要求冗余，因为原始映像备份所必需的大部分块可从源卷取得，并且仅需要额外地存储与即将排除的文件系统对象相关联的修改后的块(例如，文件系统表的修改后的块)。这些以及其他可能的益处和优势将通过附图以及随后的说明而清楚易懂。
[0014]图1是根据在此描述的实施方式的排除指定文件系统对象的示例性原始映像备份过程100的概念框图。该框图概念性地显示了如何从源卷102中排除某些指定文件而将源卷102备份为原始映像122。过程100例如可通过比如图2所例示并且下文中详细描述的源系统210的计算系统执行。然而，应理解的是，其他系统或系统的组合也可用于或者可替换地用于执行该过程或该过程的各个部分。
[0015]在源卷102中，文件系统的各种文件和目录，包括文件系统表，可存储在底层数据块中，在此示出为块8132、83、84、85、86等等直至块&1。在传统的原始映像备份中，可将所有这些块逐块地原样复制并存储为原始数据(例如，无需理会每个数据块代表什么)。由于执行备份的备份系统可能仅识别即将复制和备份的块的范围并且可能不解读或不理解文件系统的逻辑结构，传统上无法在不从源卷102本身中移除文件系统对象(例如，在执行备份之前)或者不影响源卷102的情况下从该原始映像备份中排除来自该文件系统的指定文件系统对象。在执行原始映像备份之前从源卷102中移除文件系统对象可能是不实际的，比如在源卷102是活跃的和/或处于使用中的情况下。类似地，在一些情况下，安装包括不期望的文件系统对象的原始映像备份并且在恢复时移除这种对象也是不实际的。
[0016]同样地，根据在此描述的原始映像备份技术，例如可基于活跃的使用中的源卷102生成虚拟卷112。虚拟卷112可初始地代表源卷102的精确镜像或复制物。为了备份，虚拟卷112可不使用与源卷102分离的存储，而是可再次参照存储在源卷102中的块，在这种意义上，虚拟卷112可以是“虚拟的”。用虚线代表与虚拟卷112相关联的块B1、B3、B5、B6等旨在显示此类块并不是与存储为源卷102的一部分的那些块物理地分离存储。在一些实施方式中，虚拟卷112例如可通过源主机上的源主机代理而在存储器中生成为互联网小型计算机系统接口(iSCSI)目标，其可提供源卷102的与平台和文件系统无关的镜像。
[0017]可以以向虚拟卷112提供文件系统访问的方式将虚拟卷112呈现给源计算系统，例如，通过将虚拟卷作为可由本地文件系统访问的物理卷来安装。在一些情况下，虚拟卷112可被锁定，以确保除了在此描述的备份过程之外的其他实体不会访问虚拟卷112。一旦已经以这种方式提供了文件系统访问，则备份过程可发出适当的文件系统命令，以从虚拟卷112移除指定文件系统对象。例如，如果诸如备份管理员或其他适当用户的用户希望使一个或多个内核转储、页面文件、系统休眠文件、供应商特定文件或其他此类文件免于被备份在源卷102的原始映像备份中，则该用户可对备份过程识别此类文件(例如，以即将排除的文件系统对象列表的形式或者以描述即将排除哪些文件系统对象或哪类文件系统对象的策略的形式)，并且该备份过程可执行适当的文件系统命令(例如，使用文件系统应用编程界面(API)或其他适当界面)来模拟从虚拟卷112删除指定文件。
[0018]所模拟的一个或多个指定文件的删除可能转而引起虚拟卷112上的某些块(例如，与已成为移除目标的文件系统对象相关联的文件系统表中的块)的修改。在所例示的示例中，备份过程已发出了指向指定文件-文件A 104的文件系统移除命令。当接收到此类文件系统移除命令时，与虚拟卷112上的文件A 104相关联的块B2 106和B4 108可被修改以反映文件A的移除。块B2 106和B4 108的修改版本分别示出为B2’116和B4