[发明专利]一种虚拟机备份和逆向恢复方法

摘要

本发明公开了一种虚拟机备份和逆向恢复方法，包括：虚拟机备份，在T0时刻，安全备份F0和增量备份K1通过逆向增量计算后，生成新的安全备份F1和逆向增量备份R0，并在T1‑Tn时刻的每次增量备份中，均进行逆向增量计算，到Tn时刻时，生成安全备份Fn，逆向增量R0～R(n‑1)，保持最新时刻点Tn数据为安全备份；逆向恢复，恢复最新时刻点Tn数据时，直接恢复安全备份Fn；恢复次新时刻点T(n‑1)数据时，首先恢复安全备份Fn，再恢复逆向增量R(n‑1)。本发明在虚拟机备份数据存储到备份服务器后，生成当前备份点的完全备份，将上一个备份通过逆向差异计算，生成完全备份、逆向增量备份或者逆向差异备份，在恢复最新备份点时，最新备份为完全备份，可大大加快恢复速度。

主权项

1.一种虚拟机备份和逆向恢复方法，其特征在于，包括步骤：虚拟机备份、逆向恢复；虚拟机备份包括如下步骤：在T0时刻，完全备份F0和增量备份K1通过逆向增量计算后，生成新的完全备份F1和逆向增量备份R0，并在T1～Tn时刻的每次增量备份中，均进行逆向增量计算，到Tn时刻时，生成完全备份Fn，逆向增量R0～R(n‑1)，保持最新时刻点Tn数据为完全备份；逆向恢复包括如下步骤：恢复最新时刻点Tn数据时，直接恢复完全备份Fn；恢复次新时刻点T(n‑1)数据时，首先恢复完全备份Fn，再恢复逆向增量R(n‑1)；然后，在恢复每个时刻点的数据时，均首先恢复完全备份Fn，再依次恢复逆向增量；直至恢复时刻点T0数据时，首先恢复完全备份Fn，再依次恢复逆向增量R(n‑1)、R(n‑2)、…、R0；所述虚拟机备份中，各时刻点备份数据表示为：T0时刻数据：完全备份Fn⊙逆向增量R(n‑1)…⊙逆向增量R3⊙逆向增量R2⊙逆向增量R1⊙逆向增量R0；T1时刻数据：完全备份Fn⊙逆向增量R(n‑1)…⊙逆向增量R3⊙逆向增量R2⊙逆向增量R1；T2时刻数据：完全备份Fn⊙逆向增量R(n‑1)…⊙逆向增量R3⊙逆向增量R2；T3时刻数据：完全备份Fn⊙逆向增量R(n‑1)…⊙逆向增量R3；…Tn‑1时刻数据：完全备份Fn⊙逆向增量R(n‑1)；Tn时刻数据：完全备份Fn；其中运算符⊙表示逆向增量计算；所述虚拟机备份中完全备份的流程包括步骤：定义xBitMap，xBitMap的含义为：0表示未占用；1表示已占用；2表示制备为0；3表示数据和上次备份相比较未发生变化；定义数组xBitMap[C]，用数组xBitMap[C]存储到文件中，称为虚拟磁盘元文件；Fm表示完全备份元文件，其中xBitMap[C]的别名为FxBitMap[C]；Rm表示逆向增量备份元文件，其中xBitMap[C]的别名为RxBitMap[C]；虚拟磁盘数据在备份端存储为文件，该文件称为虚拟磁盘数据文件，Fs表示完全备份数据文件，Rs表示逆向增量备份数据文件；Q101、接收虚拟磁盘大小Z、数据块大小S，计算数据块个数C＝Z/S；Q102、初始化完全备份数据文件Fs、完全备份元文件Fm，设n＝0，对虚拟磁盘进行快照操作；Q103、判断n是否等于C，如是，执行步骤Q111；否则执行步骤Q104；Q104、从Hypervisor/备份代理中读第n块数据D；Q105、判断数据D是否为空，如是，执行步骤Q106；否则执行步骤Q108；Q106、设置FxBitMap[n]＝0；Q107、设置n＝n+1，执行步骤Q103；Q108、判断数据D是否为全0，如是，执行步骤Q109；否则执行步骤Q110；Q109、设置FxBitMap[n]＝2，执行步骤Q107；Q110、设置FxBitMap[n]＝1，将数据D写入完全备份数据文件Fs偏移量为n*S处，执行步骤Q107；Q111、关闭完全备份数据文件Fs、写入FxBitMap[C]到完全备份元文件Fm，删除虚拟磁盘快照；所述逆向增量计算过程包括步骤：Q201、初始化逆向增量元文件Rm、逆向增量备份数据文件Rs，得到虚拟磁盘大小Z、数据块大小S、数据块数C；Q202、初始化逆向增量元文件Rm中数组RxBitMap[C]中每个记录的值为3；Q203、打开完全备份元文件Fm，读出FxBitMap[C]到内存，打开完全备份数据文件Fs；Q204、通过Hypervisor/备份代理对虚拟磁盘进行快照，获得增量数据块个数M，设m＝0；Q205、判断m＝＝M，如是，执行步骤Q213；否则执行步骤Q206；Q206、通过Hypervisor/备份代理获得第m块增量数据D及偏移量Ds；增量数据D的长度为S；Q207、判断FxBitMap[Ds/S]＝＝0，如是，执行步骤Q208；否则执行步骤Q210；Q208、设置FxBitMap[Ds/S]＝1，RxBitMap[Ds/S]＝0，将数据D写入完全备份数据文件Fs偏移量Ds处；Q209、设置m＝m+1，转步骤Q205；Q210、判断FxBitMap[Ds/S]＝＝1，如是执行步骤Q211；否则执行步骤Q212；Q211、设置RxBitMap[Ds/S]＝1，将完全备份数据文件Fs偏移量Ds开始，长度为S的数据读出，追加到逆向增量备份数据文件Rs中，将数据D写入完全备份数据文件Fs偏移量Ds处，执行步骤Q209；Q212、设置FxBitMap[Ds/S]＝1，RxBitMap[Ds/S]＝2，将数据D写入完全备份数据文件Fs偏移量为Ds处，执行步骤Q209；Q213、通过Hypervisor/备份代理删除虚拟磁盘快照，将FxBitMap[C]写入到完全备份元文件Fm中，关闭Fm，将RxBitMap[C]写入到逆向增量备份元文件Rm中，关闭Rm，关闭Fs、关闭Rs；所述逆向恢复的流程过程包括步骤：Q301、获得需要恢复的完全备份元文件Fm、完全备份数据文件Fs和P个逆向增量元文件Rm和P个逆向增量备份数据文件Rs，设p＝0；Q302、获得虚拟磁盘大小Z，数据块大小S，计算数据块个数C，打开完全备份元文件Fm，读出FxBitMap[C]，设n＝0；Q303、判断n＝＝C，如是，执行步骤Q310；否则执行步骤Q304；Q304、判断FxBitMap[n]＝＝0，如是，执行步骤Q305；否则执行步骤Q306；Q305、设置n＝n+1，执行步骤Q303；Q306、判断FxBitMap[n]＝＝1，如是，执行步骤Q307；否则执行步骤Q309；Q307、从完全备份数据文件Fs中偏移量n*S处读出长度为S的数据Dr；Q308、发送(n*S,Dr)给Hypervisor/备份代理，并写入数据Dr到虚拟磁盘偏移量n*S处，执行步骤Q305；Q309、设置数据Dr为全0，长度为S，执行步骤Q308；Q310、判断p＝＝P，如是，执行步骤Q321；否则执行步骤Q311；Q311、判断n＝＝C，如是，执行步骤Q320；否则执行步骤Q312；Q312、打开第p个逆向增量备份元文件Rm，读出RxBitMap[C]，打开第p个逆向增量备份数据文件Rs，设n＝0；Q313、判断RxBitMap[n]≥2，如是，执行步骤Q314；否则执行步骤Q318；Q314、判断FxBitMap[n]＝＝2，如是，执行步骤Q315，否则执行步骤Q316；Q315、设置n＝n+1，执行步骤Q310；Q316、设置数据Dr为全0，长度为S；Q317、发送(n*S,Dr)给Hypervisor/备份代理，并写入数据Dr到虚拟磁盘n*S处，执行步骤Q315；Q318、判断FxBitMap[n]＝＝0，如是，执行步骤Q315；否则执行步骤Q319；Q319、从逆向增量备份数据文件Rs中偏移量n*S处读出长度为S的数据Dr，执行步骤Q317；Q320、设置p＝p+1，执行步骤Q310；Q321、完成逆向恢复，关闭Fm、Fs，关闭P个Rm，关闭P个Rs。