[发明专利]一种基于Overlay文件系统的操作系统快照实现方法

说明书

技术领域

本申请属于计算机操作系统备份技术领域，具体地说，涉及一种基于Overlay文件系统的操作系统快照实现方法。

背景技术

overlay文件系统：一个overlay文件系统包含两个文件系统，一个upper文件系统和一个lower文件系统，是一种新型的联合文件系统。overlay是“覆盖…上面”的意思，overlay文件系统则表示一个文件系统覆盖在另一个文件系统上面。

在操作系统领域中，快照(Snapshot)技术主要是在操作系统上实现的一种记录某一时间系统状态的技术。使用快照技术可以实现对操作系统的瞬时备份和快速恢复。目前，应用较为广泛的操作系统快照技术主要是针对传统的如x86处理器体系结构，但据我们所知，还没有集体或个人发布过适用于国产飞腾处理器平台的银河麒麟操作系统快照技术。

国产飞腾处理器是基于非x86处理器体系结构设计和实现的，其处理器体系结构与传统的如x86处理器体系结构有本质区别。这一不同会导致大部分依赖于非飞腾体系结构的二进制软件包根本无法在国产飞腾处理器平台上运行，需要针对国产飞腾处理器平台重新实现。

此外，现有的桌面计算机和服务器大多直接运行在初始的操作系统中，任意数据的任何修改都会直接在初始操作系统中生效，操作系统的安全性存在隐患；而现有的快照软件只是实现一系列离散时刻的增强式快照镜像备份，无法根据用户需求还原到指定的系统状态，操作系统的稳定性也存在隐患。

中国发明专利“一种快照实现方法及快照系统”(申请号CN201510612490.5)，该申请公开了一种快照实现方法及快照系统，该方法包括：当用户将新IO数据发送至所述快照系统，以利用所述新IO数据替换目标数据块中的原IO数据时，对所述新IO数据进行缓存处理，得到相应的缓存数据；当所述快照系统处于无用户读写数据的空闲状态时，将所述原IO数据迁移至所述数据卷，然后将所述缓存数据迁移至所述目标数据块。该申请解决了数据存储应用中存在的快照写入性能较差的问题，并没有考虑到本专利申请所考虑的操作系统备份问题。

中国发明专利“一种Windows虚拟机系统盘备份还原方法”(申请号CN201310719669.1)，该发明提供了一种Windows虚拟机系统盘备份还原方法，解决云计算环境大量Windows虚拟主机的系统盘快速备份和还原问题，使应用和服务停止的时间缩短。该发明只适用于云环境中Windows虚拟机的备份还原，并没有考虑到本专利申请所考虑的Linux操作系统备份还原问题。

中国发明专利“一种基于Docker实现交换机操作系统备份的方法”(申请号CN201610030226.5)，该发明基于Docker技术，实现了交换机网络操作系统配置的分离备份，可以按需备份，同时将交换机配置备份在远端服务器，能够有效地避免数据丢失及降低不可恢复概率。该发明只适用于基于Linux内核的交换机网络操作系统领域，并没有考虑到本专利申请所应用的通用桌面和服务器操作系统领域。

中国发明专利“一种基于Btrfs文件系统的系统备份还原方法”(申请号CN201610922662.3)，该申请包括系统备份和系统还原两个过程，利用Btrfs文件系统特性创建新的备份系统，所需时间短，且不需要额外的空间来存储备份后数据，还原系统也是在短时间内完成，还原后重启即可进入备份的系统。虽然该申请解决了Linux操作系统在x86硬件平台上的快速全备份和还原问题，并没有考虑到本专利申请针对的国产飞腾处理器所特有的平台架构问题，以及本专利申请所涉及到的Overlay文件系统。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种基于Overlay文件系统的操作系统快照实现方法，能够根据国产飞腾处理器平台的软硬件特性、国产飞腾处理器平台的体系结构需求以及Overlay文件系统的具体功能，通过提供面向国产飞腾处理器平台的快照软件，实现了基于Overlay文件系统的操作系统的快速备份和还原。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种基于Overlay文件系统的操作系统快照实现方法，并采用以下技术方案来实现。