一种虚拟机备份和逆向恢复方法技术

本发明专利技术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)。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息安全领域中的数据保护领域，涉及云计算领域内的虚拟机保护领域，具体的说，是涉及一种虚拟机备份和逆向恢复方法。
技术介绍
虚拟机备份通常有完全备份、增量备份、差异备份等备份类型。在恢复时，用户首先选择恢复的时间点，备份系统按照这个时间点查找备份链，从备份链中提取出恢复该时间点的完全备份、增量备份或差异备份，然后按照顺序，先恢复完全备份，然后按照时间先后顺序，依次恢复增量备份或差异备份，至到恢复到用户选择的时间点。如果恢复点相距完全备份点的时间越长，则需要恢复的备份点就越多，则需要恢复的时间就越长。而在大多数恢复场景下，用户最需要恢复最新的备份点，因此，该恢复方式在实际使用中存在恢复数据量大、等待时间较长的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种虚拟机备份和逆向恢复方法，解决了现有虚拟机备份恢复存在恢复数据量大、等待时间长的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种虚拟机备份和逆向恢复方法，包括步骤：虚拟机备份、逆向恢复；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）；然后，在恢复每个时刻点的数据时，均首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量；直至恢复时刻点T0数据时，首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量R（n-1）、R（n-2）、…、R0；具体地，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。进一步地，所述虚拟机备份中安全备份的流程包括步骤：定义虚拟磁盘中数据块大小S，S应为512字节的倍数。定义虚拟磁盘中数据块的个数C。定义虚拟磁盘的存储容量Z，Z=S×C，存储容量单位为字节。定义xBitMap，用于描述虚拟磁盘中每个块的使用情况，为了表述方便，xBitMap用一个byte描述。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]，用于描述虚拟磁盘的使用情况。数组xBitMap[C]存储到文件中，称为虚拟磁盘元文件。Fm表示完全备份的虚拟磁盘元文件，其中xBitMap[C]的别名为FxBitMap[C]，Rm表示逆向增量备份的虚拟磁盘元文件，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表示完全备份的虚拟磁盘数据文件，Rs表示逆向增量备份的虚拟磁盘数据文件。虚拟磁盘的各备份数据，使用一个虚拟磁盘元文件和一个虚拟磁盘数据文件描述。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；初始化过程为新建文件Fs和Fm，对虚拟磁盘执行快照操作通常通过Hypervisor的API进行或者通过备份代理进行；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。更进一步地，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；本步骤判断完全备份数据中第Ds/S块是否已经占用；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。再进一步地，所述逆向恢复的流程过程包括步骤：逆向恢复流程可以完成1个完全备份和P个逆向增量备份数据的恢复，其中P大于或等于0。逆向增量备份数据按照时间顺序，由新向旧访问。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；本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）；然后，在恢复每个时刻点的数据时，均首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量；直至恢复时刻点T0数据时，首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量R（n‑1）、R（n‑2）、…、R0。

【技术特征摘要】
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）；然后，在恢复每个时刻点的数据时，均首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量；直至恢复时刻点T0数据时，首先恢复安全备份Fn，再依次恢复逆向增量R（n-1）、R（n-2）、…、R0。2.根据权利要求1所述的一种虚拟机备份和逆向恢复方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的一种虚拟机备份和逆向恢复方法，其特征在于，所述虚拟机备份中安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。4.根据权利要求3所述的一种虚拟机备份和逆向恢复方法，其特征在于，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、...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁凌，葛玮，陈翠娥，黄飞，张黎，
申请(专利权)人：袁凌，
类型：发明
国别省市：四川;51