專利名稱：聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中有效的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算設(shè)備，尤其涉及還原計(jì)算設(shè)備以恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)備份是實(shí)際上所有大規(guī)模計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)以及某些小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個標(biāo)準(zhǔn)部分。通常，在這些類型的系統(tǒng)中，寫入諸如本地磁盤等主要存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)被復(fù)制到諸如另一磁盤或磁帶等備份介質(zhì)，該備份介質(zhì)于是可用于在導(dǎo)致主要介質(zhì)上的數(shù)據(jù)丟失的災(zāi)難或其它事件的情況下進(jìn)行恢復(fù)。某些系統(tǒng)被配置成使得主要存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)在周期性的基礎(chǔ)上(例如，每小時、每天、每月)被復(fù)制到備份介質(zhì)。在導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的災(zāi)難或其它事件的情況下，備份介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的最新近版本被復(fù)制回主要存儲介質(zhì)。
用于執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的現(xiàn)有系統(tǒng)可能易受來自計(jì)算機(jī)惡意軟件的某些類型的攻擊的影響。盡管本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識到，各種計(jì)算機(jī)攻擊在技術(shù)上彼此不同，但為本發(fā)明的目的且為了簡化描述，所有的惡意計(jì)算機(jī)程序在下文中都被統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)惡意軟件，或簡稱為惡意軟件。當(dāng)越來越多的計(jì)算機(jī)和其他計(jì)算設(shè)備通過諸如因特網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)互連時，計(jì)算機(jī)安全變得越來越重要，尤其是來自由計(jì)算機(jī)惡意軟件經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或信息流所傳遞的入侵或攻擊。
某些惡意軟件通過惡意利用已被加載到計(jì)算機(jī)存儲器的善意的應(yīng)用程序中的漏洞來避免被反病毒軟件檢測到。更具體地，善意應(yīng)用程序中的漏洞被惡意軟件(例如，緩沖區(qū)溢出攻擊)惡意利用，且分配給程序的存儲器區(qū)域被惡意軟件修改或破壞。結(jié)果，當(dāng)最初加載到存儲器中時被標(biāo)識為可安全執(zhí)行的程序在隨后可能用惡意的程序代碼修改。當(dāng)計(jì)算機(jī)惡意軟件使用這一類型的攻擊獲得對計(jì)算設(shè)備的訪問時，對計(jì)算設(shè)備的潛在破壞是重大的，因?yàn)楸粣阂廛浖敖俪帧钡纳埔鈶?yīng)用程序可能是以系統(tǒng)和/或管理員特權(quán)運(yùn)行的高度可信的應(yīng)用程序。結(jié)果，惡意軟件可能繼承與善意應(yīng)用程序相同的信任級別。當(dāng)惡意軟件以系統(tǒng)和/或管理員特權(quán)執(zhí)行時，惡意軟件能夠獲得對主要和次要存儲介質(zhì)的訪問，由此繞過由現(xiàn)有備份系統(tǒng)提供的保護(hù)。
系統(tǒng)管理員通常用被設(shè)計(jì)成關(guān)閉計(jì)算設(shè)備中的任何漏洞的“最新”反病毒軟件和補(bǔ)丁來維護(hù)與大型組織相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備。然而，有很大一部分個別用戶未獲得和安裝由操作系統(tǒng)和反病毒銷售商提供的軟件更新。在這一情況下，即使“最新”反病毒軟件能夠檢測到惡意軟件，與用戶相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)也可能易受惡意軟件攻擊。此外，某些備份系統(tǒng)要求昂貴和/或?qū)τ趥€別用戶難以配置的特定的硬件設(shè)備和軟件。由此，不僅個別用戶易受惡意軟件的影響，而且它們也不太可能有能力來恢復(fù)作為惡意軟件攻擊的結(jié)果所丟失的數(shù)據(jù)。
所需要的是一種在遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)備份的系統(tǒng)。理想地，該系統(tǒng)可由個別用戶容易地配置，且可在本地計(jì)算設(shè)備上快速備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)，而無需過多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)的上述問題由本發(fā)明的原理得以克服，本發(fā)明針對一種用于在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中有效地執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
本發(fā)明的一方面是一種在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中執(zhí)行備份的方法。更具體地，當(dāng)用戶發(fā)出備份文件的命令時，該方法確定該文件是否已儲存在與可信源相關(guān)聯(lián)的后端計(jì)算設(shè)備上。該文件可能先前已從由本發(fā)明提供的備份服務(wù)的另一用戶對可信源可用。例如，該文件可實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的功能，且作為結(jié)果，對聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的多個計(jì)算設(shè)備公用。為確定該文件是否已儲存在后端計(jì)算設(shè)備上，該方法使用散列函數(shù)生成該文件的簽名。該簽名被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備，在那里，將其與已對可信源可用的文件的簽名進(jìn)行比較。如果所發(fā)送的簽名不匹配先前由可信源獲得的簽名，則該文件不被儲存在后端計(jì)算設(shè)備上。在這一情況下，完整的文件然后使用網(wǎng)絡(luò)連接被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備。然后，更新跟蹤目標(biāo)計(jì)算設(shè)備上儲存在后端計(jì)算設(shè)備上的文件的數(shù)據(jù)庫，以反映該文件與目標(biāo)計(jì)算設(shè)備相關(guān)聯(lián)。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的方法，該方法將目標(biāo)計(jì)算設(shè)備上的卷還原到前一狀態(tài)。在該實(shí)施例中，該方法使用磁盤狀態(tài)服務(wù)生成表示卷的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。然后，表示該卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)使用網(wǎng)絡(luò)連接從目標(biāo)計(jì)算設(shè)備發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備。然而，通常，表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)將以規(guī)則的間隔發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備。在任何情況下，一旦表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)儲存在后端計(jì)算設(shè)備上，用戶就可發(fā)出將該卷還原到前一狀態(tài)的命令。然后，表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)被發(fā)送回目標(biāo)計(jì)算設(shè)備，且使用磁盤狀態(tài)服務(wù)來還原。
在本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于代表目標(biāo)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的軟件系統(tǒng)。在一個示例性實(shí)施例中，該軟件系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程備份模塊、操作系統(tǒng)以及備份數(shù)據(jù)庫。其中，遠(yuǎn)程備份模塊標(biāo)識目標(biāo)計(jì)算系統(tǒng)上未被儲存在后端計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)。然后，備份模塊促使執(zhí)行數(shù)據(jù)備份，使得尚未對可信源可用的數(shù)據(jù)被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備。在該實(shí)施例中，軟件系統(tǒng)包括可用于管理儲存在目標(biāo)計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)以及滿足由遠(yuǎn)程備份模塊生成的查詢的操作系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)還包括跟蹤由可信源代表備份服務(wù)的用戶儲存的文件的備份數(shù)據(jù)庫。以此方式，該備份數(shù)據(jù)庫能夠標(biāo)識當(dāng)發(fā)出還原命令時需要被還原到目標(biāo)計(jì)算設(shè)備的文件。
在再一實(shí)施例中，提供了一種具有內(nèi)容的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該內(nèi)容即使得計(jì)算設(shè)備依照此處所描述的方法來操作的程序。


當(dāng)結(jié)合附圖參考以下詳細(xì)描述時，可以更容易明白且更好地理解本發(fā)明的以上方面和許多附加優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是依照本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的圖示，該環(huán)境包括適用于代表目標(biāo)計(jì)算設(shè)備來備份數(shù)據(jù)的后端計(jì)算設(shè)備；圖2是示出圖1所示的目標(biāo)計(jì)算設(shè)備的組件的框圖；圖3是依照本發(fā)明形成的用于執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的軟件實(shí)現(xiàn)的模塊的一個示例性
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對一種用于在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中有效地執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在本發(fā)明的各實(shí)施例中，執(zhí)行從本地計(jì)算設(shè)備(后文稱為“目標(biāo)計(jì)算設(shè)備”)到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備(后文稱為“后端計(jì)算設(shè)備”)的文件備份。此外，本發(fā)明使用高度優(yōu)化的技術(shù)用于執(zhí)行最小化對網(wǎng)絡(luò)資源的影響的備份。本發(fā)明的各方面確定文件是否已由另一用戶或操作系統(tǒng)和/或應(yīng)用程序提供者儲存在后端計(jì)算設(shè)備上。在這一點(diǎn)上，用散列函數(shù)生成文件的簽名，并將其與儲存在后端計(jì)算設(shè)備上的文件的簽名進(jìn)行比較。在未找到與簽名的匹配的情況下，該文件被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備并被儲存在數(shù)據(jù)庫中。然后，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可在稍后被找回并還原到目標(biāo)計(jì)算設(shè)備。
盡管本發(fā)明將主要在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的上下文中描述，然而相關(guān)聯(lián)和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明很也適用于其它類型的環(huán)境。以下描述首先提供了其中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的綜述。然而，描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性方法。此處所提供的說明性實(shí)施例并不旨在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限于所揭示的精確形式。類似地，此處所描述的任何步驟可與其它步驟或步驟組合互換，以達(dá)到相同的結(jié)果。
以下討論旨在提供適用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境100的簡要、概括描述。如圖1所示，聯(lián)網(wǎng)環(huán)境100包括多個計(jì)算設(shè)備，即后端計(jì)算設(shè)備102和目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104。后端計(jì)算設(shè)備102被示為與后端數(shù)據(jù)庫106相關(guān)聯(lián)。同樣，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104被配置成通過網(wǎng)絡(luò)108與后端計(jì)算設(shè)備102通信，網(wǎng)絡(luò)108可被實(shí)現(xiàn)為局域網(wǎng)(“LAN”)、對等網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)(“WAN”)或通常稱為因特網(wǎng)的全球網(wǎng)絡(luò)。如本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，圖1所示的計(jì)算設(shè)備102和104可被配置成交換文件、命令和其它類型的數(shù)據(jù)。
為方便起見，圖1示出了可在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境100中使用的個人計(jì)算機(jī)，在該聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，補(bǔ)充任務(wù)可由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接在一起的遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備來執(zhí)行。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明可以用許多其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來實(shí)施。例如，本發(fā)明可以用在獨(dú)立環(huán)境中操作的個人計(jì)算機(jī)或用多處理器系統(tǒng)、小型機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等來實(shí)施。在這一點(diǎn)上，此處所描述的由后端計(jì)算設(shè)備102執(zhí)行的功能可由多個計(jì)算設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。除圖1所示的常規(guī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以認(rèn)識到，本發(fā)明可以在其它種類的計(jì)算設(shè)備上實(shí)施，包括膝上型計(jì)算機(jī)、圖形輸入板計(jì)算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、或其上可安裝計(jì)算機(jī)軟件或其它數(shù)字內(nèi)容的任何設(shè)備。
當(dāng)依照本發(fā)明形成的軟件在諸如圖1所示的目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104和后端計(jì)算設(shè)備102等一個或多個計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時，該軟件提供了一種有效地備份數(shù)據(jù)的方法。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，后端計(jì)算設(shè)備102與可信源相關(guān)聯(lián)。通信上連接到網(wǎng)絡(luò)108的任何計(jì)算機(jī)可參與由可信源提供的備份服務(wù)。在這一點(diǎn)上，后端計(jì)算設(shè)備102將從多個源接收到的數(shù)據(jù)聚集到單個位置(例如，備份數(shù)據(jù)庫106)，以防止不必要的數(shù)據(jù)傳輸。
依照一個實(shí)施例，本發(fā)明執(zhí)行被設(shè)計(jì)成減少備份計(jì)算設(shè)備所需的時間和網(wǎng)絡(luò)帶寬量的優(yōu)化。提出了若干種解決方案以便于在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中備份文件。執(zhí)行文件備份的傳統(tǒng)方法可包括將網(wǎng)絡(luò)文件和數(shù)據(jù)庫復(fù)制到本地計(jì)算設(shè)備上的存儲介質(zhì)，然后如果適當(dāng)，將所儲存的副本與在一個或多個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上維護(hù)的文件的網(wǎng)絡(luò)副本同步。然而，該“復(fù)制和同步”方法是對網(wǎng)絡(luò)帶寬的低效使用，在備份和同步過程中復(fù)制和傳送了整個文件。
本發(fā)明利用了儲存在計(jì)算設(shè)備上的大多數(shù)數(shù)據(jù)是由實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的功能的文件構(gòu)成的這一事實(shí)。例如，參與備份服務(wù)的多個不同的計(jì)算設(shè)備通常使用同一操作系統(tǒng)。在這一點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能的文件可由軟件銷售商提供以儲存在備份數(shù)據(jù)庫106中。同樣，參與備份服務(wù)的個別用戶可向可信源提供這一類型的文件。在任一情況下，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104上的大部分文件可以已經(jīng)儲存在備份數(shù)據(jù)庫106中。由此，由本發(fā)明執(zhí)行的優(yōu)化確定由目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104提交的供備份的文件是否已經(jīng)儲存在備份數(shù)據(jù)庫106中。在文件儲存在備份數(shù)據(jù)庫106中的情況下，無需傳送文件的完整版本。相反，備份數(shù)據(jù)庫106跟蹤哪些文件與目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104相關(guān)聯(lián)，且在需要時還原這些文件的副本。
現(xiàn)在參考圖2，將描述圖1中所示的目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104的組件。以下內(nèi)容旨在提供對其中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面的一個計(jì)算設(shè)備104的示例性綜述。如上所述，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104可以是各種設(shè)備中的任一個，包括但不限于，個人計(jì)算設(shè)備、基于服務(wù)器的計(jì)算設(shè)備、個人數(shù)字助理、蜂窩電話、具有某些類型的存儲器的其它電子設(shè)備等等。為易于說明，且由于對于理解本發(fā)明而言是不重要的，圖2未示出許多計(jì)算設(shè)備的典型組件，諸如CPU、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)或其它I/O設(shè)備、顯示器等等。然而，圖2所示的目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104包括操作系統(tǒng)200、遠(yuǎn)程備份模塊202以及網(wǎng)絡(luò)接口204。如圖2中進(jìn)一步所示的，操作系統(tǒng)200包括記錄卷狀態(tài)208的磁盤狀態(tài)服務(wù)206。目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104中實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的各方面共同提供了一種可信源，該可信源具有足夠的數(shù)據(jù)來備份儲存在目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104上的數(shù)據(jù)。
如圖2所示，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104包括操作系統(tǒng)200。操作系統(tǒng)200可以是市場上可購買的通用操作系統(tǒng)，諸如Microsoft操作系統(tǒng)、UNIX操作系統(tǒng)、或Linux操作系統(tǒng)。如本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，通用操作系統(tǒng)執(zhí)行基本任務(wù)，諸如管理計(jì)算設(shè)備的“I/O”以及跟蹤儲存在存儲器中的數(shù)據(jù)。例如，應(yīng)用程序可向操作系統(tǒng)200作出請求，以將數(shù)據(jù)寫入諸如磁盤等I/O設(shè)備中。在這一情況下，操作系統(tǒng)200管理I/O設(shè)備和應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通信。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，維護(hù)可從中還原目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104并恢復(fù)數(shù)據(jù)的卷狀態(tài)208。例如，某些操作系統(tǒng)提供被設(shè)計(jì)成采用數(shù)據(jù)卷的時間點(diǎn)(point-in-time)副本，諸如WindowsTM Volume Shadow Copy Services(Windows卷影像復(fù)制服務(wù))。跟蹤在生成時間點(diǎn)副本之后對卷作出的改變，使得可在稍后重構(gòu)該卷的狀態(tài)的磁盤備份服務(wù)206。更具體地，磁盤狀態(tài)服務(wù)206以可配置的間隔拍攝所選擇的卷的快照。為減少重構(gòu)該版本的卷所需的數(shù)據(jù)的量，磁盤狀態(tài)服務(wù)206儲存關(guān)于對卷作出的改變的信息。換言之，卷的每一所保存的版本不是由磁盤狀態(tài)服務(wù)206來維護(hù)的。相反，如果用戶修改卷上的數(shù)據(jù)，則磁盤狀態(tài)服務(wù)206儲存關(guān)于該修改的足夠信息，以重構(gòu)該卷的時間點(diǎn)版本。本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，磁盤狀態(tài)服務(wù)206提供了允許其它軟件模塊獲得表示卷狀態(tài)208的數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序編程接口(“API”)。API還允許其它軟件模塊傳遞表示卷狀態(tài)的磁盤狀態(tài)服務(wù)206數(shù)據(jù)，并使得卷被重構(gòu)?？捎么疟P狀態(tài)服務(wù)206還原的數(shù)據(jù)包括但不限于，操作系統(tǒng)文件和/其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括注冊表?xiàng)l目以及用戶文件和/或其它用戶數(shù)據(jù)。
如圖2所示，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104包括遠(yuǎn)程備份模塊202，它包含用于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)的邏輯。在一個實(shí)施例中，遠(yuǎn)程備份模塊202使得表示卷狀態(tài)208的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口204被儲存在后端計(jì)算設(shè)備102上。通常，表示卷狀態(tài)208的數(shù)據(jù)將作為以規(guī)則的間隔向后端計(jì)算設(shè)備102發(fā)送數(shù)據(jù)的歸檔進(jìn)程的一部分來發(fā)送。在任何情況下，一旦數(shù)據(jù)被儲存在后端計(jì)算設(shè)備102上，遠(yuǎn)程備份模塊202可查詢后端計(jì)算設(shè)備102，并可獲得先前發(fā)送的數(shù)據(jù)。然而，模塊202可訪問由磁盤狀態(tài)服務(wù)206提供的API，以使得目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104上的卷被還原到前一狀態(tài)。
在后文參考圖3更詳細(xì)描述的另一實(shí)施例中，遠(yuǎn)程備份模塊202執(zhí)行一個或多個文件的備份。類似于還原卷狀態(tài)的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，遠(yuǎn)程備份模塊202利用網(wǎng)絡(luò)接口204，以使數(shù)據(jù)被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備102并儲存在其上。然而，在該實(shí)施例中，執(zhí)行一個或多個文件的備份。此外，在這一情況下，模塊202不使用“復(fù)制和同步”方法來執(zhí)行備份。相反，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104和后端計(jì)算設(shè)備102之間的數(shù)據(jù)的傳送是高度優(yōu)化的，且作為結(jié)果，最小化了備份文件所需的帶寬和存儲影響。
如本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，圖2是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各方面的一個目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104的簡化的示例。然而，目標(biāo)計(jì)算設(shè)備104的實(shí)際實(shí)施例可具有圖2中未示出或附隨的文本中未描述的其它組件。同樣，圖2示出了用于在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中執(zhí)行備份的一個組件體系結(jié)構(gòu)，但是其它組件體系結(jié)構(gòu)是可能的。
現(xiàn)在參考圖3，將描述依照本發(fā)明形成的遠(yuǎn)程備份模塊202的一個示例性實(shí)施例的流程圖。繼續(xù)參考圖1-2和附隨的描述，現(xiàn)在將描述圖3所示的示例性遠(yuǎn)程備份模塊202。
如圖3所示，遠(yuǎn)程備份模塊202在框300保持空閑，直到接收到將數(shù)據(jù)備份到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備的命令，將數(shù)據(jù)備份到諸如后端計(jì)算設(shè)備102(圖1)等遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備的命令可以在多個上下文中接收，以下僅是幾個示例。計(jì)算機(jī)用戶可與由本發(fā)明提供的用戶界面交互，以在不同類型的備份之間選擇。例如，計(jì)算機(jī)用戶可選擇能夠?qū)⒕磉€原到前一狀態(tài)的備份。或者，計(jì)算機(jī)用戶可選擇執(zhí)行還原一個或多個文件的備份。在這一情況下，用戶可與用戶界面交互，并標(biāo)識能夠被還原的文件。同樣，如上所述，執(zhí)行備份的命令可作為歸檔進(jìn)程的一部分自動生成。在這一情況下，在后端計(jì)算設(shè)備102上維護(hù)卷狀態(tài)或文件的不同版本。結(jié)果，用戶可將卷狀態(tài)或文件還原到多個可用版本的任一個。
在框302，遠(yuǎn)程備份模塊202確定滿足在框300接收的命令是否要求一個或多個文件的備份。如上所述，本發(fā)明可在文件和/或卷狀態(tài)上執(zhí)行備份。如果執(zhí)行至少一個文件的備份，則如下所述，模塊202前進(jìn)到框306。相反，如果執(zhí)行卷狀態(tài)的備份，則模塊202前進(jìn)到框304。
在框304，將表示被選中來備份的卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送到與可信源相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備(例如，后端計(jì)算設(shè)備102)。本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，卷狀態(tài)可被表示為描述自從特定的時間點(diǎn)以來對卷作出的改變的一組數(shù)據(jù)。在框304，使用現(xiàn)有軟件系統(tǒng)生成表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)。更具體地，上文參考圖2所示和描述的磁盤狀態(tài)服務(wù)206被配置成生成表示卷的當(dāng)前狀態(tài)的數(shù)據(jù)。然而，表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)使用本領(lǐng)域中一般已知的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信機(jī)制被發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備(例如，后端計(jì)算設(shè)備102)。依照本發(fā)明的一個實(shí)施例，一旦在遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備處接收到表示卷狀態(tài)的數(shù)據(jù)，它就被儲存在數(shù)據(jù)庫中(例如，備份數(shù)據(jù)庫106)，在該數(shù)據(jù)庫中，可在稍后的時間點(diǎn)檢索該數(shù)據(jù)。
如圖3所示，在框306，遠(yuǎn)程備份模塊202選擇被設(shè)計(jì)成用于備份的文件。如上所述，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，遠(yuǎn)程備份模塊202執(zhí)行一個或多個文件的備份。如果到達(dá)框306，則執(zhí)行一個或多個文件的備份用于存儲和/或從可信源中檢索。對于選擇的每一文件，在框306，模塊202將為文件生成與已對可信源可用的文件的簽名進(jìn)行比較的簽名。如果所選擇的文件尚未對可信源可用，則文件從本地計(jì)算設(shè)備發(fā)送到與該可信源相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備。
在框308，遠(yuǎn)程備份模塊202生成所選擇的文件的簽名。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，在框308，使用散列算法來處理所選擇的文件并生成簽名。例如，通常稱為“SHA-1”的現(xiàn)有散列算法可用于生成簽名，然而，可使用能夠從文件數(shù)據(jù)中生成簽名的其它類型的算法或函數(shù)來生成由模塊202使用的簽名，而不脫離本發(fā)明的范圍。由此，以上提供的示例應(yīng)被解釋為示例性而非限制。
如圖3所示，在判別框310，遠(yuǎn)程備份模塊202確定所選擇的文件是否已對可信源可用。如上所述，當(dāng)用戶發(fā)出備份文件的命令時，確定該文件是否已對可信源可用。例如，備份服務(wù)的其它用戶可使得實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)的功能的文件被儲存在備份數(shù)據(jù)庫104中。同樣，應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)提供者可將文件提交給可信源以包括在備份數(shù)據(jù)庫104中。在任一情況下，當(dāng)文件被提交給可信源時，生成唯一標(biāo)識該文件的簽名并將其包括在備份數(shù)據(jù)庫104中。備份數(shù)據(jù)庫104中的文件的簽名是用用于生成所選擇的文件的簽名的同一散列算法來生成的。由此，在框310，遠(yuǎn)程備份模塊202使得所選擇的文件的簽名被發(fā)送到可信源，并與先前提交給可信源的文件的簽名進(jìn)行比較。在標(biāo)識了所選擇的文件的匹配簽名的情況下，遠(yuǎn)程備份模塊202前進(jìn)到如下所述的框314。相反，如果未標(biāo)識所選擇文件的匹配簽名，且該文件對可信源不可用，則模塊202前進(jìn)到框312。
在框312，遠(yuǎn)程備份模塊302將所選擇的文件發(fā)送到與可信源相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備(例如，后端計(jì)算設(shè)備102)。如果到達(dá)框312，則所選擇的文件先前未被發(fā)送到可信源，且因此對可信源不可用。換言之，在框310不能在備份數(shù)據(jù)庫206中標(biāo)識所選擇文件的簽名。由此，為滿足在框300接收到的備份命令，在框312將所選擇的文件發(fā)送給與可信源相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備。由于文件可使用本領(lǐng)域中一般已知的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信機(jī)制發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備，因此將不在此提供對這些系統(tǒng)的進(jìn)一步描述。重要的是，先前對可信源可用的文件不被遠(yuǎn)程備份模塊202發(fā)送。相反，僅將文件的簽名發(fā)送到可信源，該簽名的大小是完整文件的一小部分。結(jié)果，遠(yuǎn)程備份模塊202能夠使用與現(xiàn)有技術(shù)相比較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬和其它資源來備份數(shù)據(jù)。
在判別框314，遠(yuǎn)程備份模塊202確定作為在框300接收到的備份命令的目標(biāo)的任何文件先前是否已被選中。如果不選擇其它文件，則遠(yuǎn)程備份模塊202前進(jìn)到如下所述的框316。相反，如果還要選擇至少一個其它文件，則遠(yuǎn)程備份模塊202前進(jìn)到框306，且重復(fù)框306到框314，直到作為備份命令的目標(biāo)的所有文件都已被選中。
如圖3所示，在框316，遠(yuǎn)程備份模塊202執(zhí)行對與可信源相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫的更新。如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，備份數(shù)據(jù)庫106代表參與由本發(fā)明提供的備份服務(wù)的用戶儲存標(biāo)識卷狀態(tài)的文件和/或數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，備份服務(wù)需要其它類型的信息來將數(shù)據(jù)還原到與用戶相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備。例如，在某些情況下，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的功能的文件的一個副本被儲存在備份數(shù)據(jù)庫104中。然而，備份服務(wù)的一個以上用戶可能需要將文件還原到計(jì)算設(shè)備上。由此，備份數(shù)據(jù)庫104為備份服務(wù)的每一用戶維護(hù)一個條目。連同其它項(xiàng)目一起，與特定用戶相關(guān)聯(lián)的備份數(shù)據(jù)庫104中的條目包含指向操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序文件和/或與備份服務(wù)的其它用戶共享的用戶級數(shù)據(jù)的“指針”。同樣，作為另一示例，與用戶相關(guān)聯(lián)的備份數(shù)據(jù)庫104中的條目通常儲存文件元數(shù)據(jù)。連同其它項(xiàng)目一起，文件元數(shù)據(jù)通常標(biāo)識位置(例如，文件路徑)、名稱、以及可由備份服務(wù)還原的文件的許可。在框316，用還原文件和/或卷狀態(tài)所需的這一類型的數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫。然后，遠(yuǎn)程備份模塊202前進(jìn)到框318終止。
應(yīng)當(dāng)很好地理解，遠(yuǎn)程備份模塊202可結(jié)合被設(shè)計(jì)成維護(hù)文件和/或卷狀態(tài)的不同版本的歸檔系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。例如，由本發(fā)明提供的備份服務(wù)的用戶可以按規(guī)則的間隔自動備份計(jì)算設(shè)備。由此，備份數(shù)據(jù)庫104可包含表示特定時間點(diǎn)處計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)的同一文件和/或卷狀態(tài)的不同版本。在這一情況下，用戶可在由可信源維護(hù)的文件和/或卷狀態(tài)的不同版本之間進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，儲存在備份數(shù)據(jù)庫104中的文件和/或卷狀態(tài)的較舊版本在一段預(yù)定的時間之后“失效”或被發(fā)送到單獨(dú)的遠(yuǎn)程存儲。
現(xiàn)在參考圖4，將在示例性聯(lián)網(wǎng)環(huán)境400的上下文中描述本發(fā)明的應(yīng)用。所述的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境400包括多個客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備402、404、406和408，以及多個后端計(jì)算設(shè)備410和412。后端計(jì)算設(shè)備410通過可被實(shí)現(xiàn)為局域網(wǎng)(“LAN”)、廣域網(wǎng)(“WAN”)或甚至是直接通信鏈路的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)414在通信上連接到客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備402、404和406。相反，后端計(jì)算設(shè)備412被配置成通過因特網(wǎng)416與客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備408通信。
在一個實(shí)施例中，本發(fā)明是在其中內(nèi)部地管理數(shù)據(jù)備份的企業(yè)類型的組織中實(shí)現(xiàn)的。某些組織維護(hù)基于服務(wù)器/客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中資源和服務(wù)是由基于服務(wù)器的計(jì)算設(shè)備提供給基于客戶機(jī)的計(jì)算設(shè)備的。對于本發(fā)明，與企業(yè)組織相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有的基于服務(wù)器的計(jì)算設(shè)備可用作用于基于客戶機(jī)的計(jì)算設(shè)備的備份存儲。例如，后端計(jì)算設(shè)備410可實(shí)現(xiàn)用于連接到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)418的所有客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備402、404和406的備份策略。在這一情況下，后端計(jì)算設(shè)備410可使得客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備402-406上的數(shù)據(jù)被儲存在后端計(jì)算設(shè)備410中，而無需用戶的輸入。結(jié)果，系統(tǒng)管理員可限制用戶以對組織有害的方式來刪除或修改數(shù)據(jù)的能力。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明被實(shí)現(xiàn)為對通信上連接到因特網(wǎng)416的任何計(jì)算設(shè)備可用的基于web的備份服務(wù)。因特網(wǎng)416越來越多地向計(jì)算機(jī)用戶提供無論用戶的位置如何都可用的服務(wù)。例如，基于web的電子郵件使得用戶能夠通過簡單地連接到因特網(wǎng)420在任何位置處接收電子郵件。對于本發(fā)明，客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備408上的數(shù)據(jù)可通過因特網(wǎng)416被發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備412。通常，客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備408之間的連接可使用諸如加密等安全機(jī)制來防止數(shù)據(jù)被第三方截取。
現(xiàn)在參考圖5，將在典型的對等聯(lián)網(wǎng)環(huán)境500的上下文中描述本發(fā)明的另一示例性應(yīng)用。如圖5所示，典型的對等聯(lián)網(wǎng)環(huán)境500包括多個對等計(jì)算設(shè)備502-508，它們?nèi)客ㄟ^通信網(wǎng)絡(luò)510互相連接。如圖5中進(jìn)一步示出的，計(jì)算設(shè)備508被配置成擔(dān)當(dāng)代表對等計(jì)算設(shè)備502-506儲存數(shù)據(jù)的后端計(jì)算設(shè)備。本領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，在對等聯(lián)網(wǎng)環(huán)境500中，不存在服務(wù)器或計(jì)算設(shè)備之間的分層結(jié)構(gòu)。相反，網(wǎng)絡(luò)510上的所有計(jì)算設(shè)備處理管理任務(wù)，包括但不限于定義與其它計(jì)算設(shè)備的信任關(guān)系。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，維護(hù)對等聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的信任關(guān)系的計(jì)算設(shè)備可用作對其它計(jì)算設(shè)備的備份存儲。例如，用戶越來越多地將計(jì)算設(shè)備連接到“家庭”網(wǎng)絡(luò)，其中每一計(jì)算設(shè)備是該網(wǎng)絡(luò)上的一個“對等體”。在該示例中，連接到網(wǎng)絡(luò)的一個計(jì)算設(shè)備(例如，后端計(jì)算設(shè)備508)可擔(dān)當(dāng)對連接到該網(wǎng)絡(luò)的所有其它計(jì)算設(shè)備(例如，計(jì)算設(shè)備502-506)的備份存儲。然而，該實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被解釋為示例性而非限制，因?yàn)閷Φ染W(wǎng)絡(luò)可以在此處未描述的其它上下文中實(shí)現(xiàn)。
盡管示出并描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，然而可以理解，可以在其中作出各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.在包括第一計(jì)算設(shè)備和第二計(jì)算設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，一種執(zhí)行儲存在第一計(jì)算設(shè)備上的文件的備份的方法，所述方法包括(a)確定所述文件是否儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上，包括(i)生成所述文件的簽名；(ii)將所述簽名發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備；以及(iii)確定所發(fā)送的簽名是否匹配儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的簽名；(b)如果所述文件未儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上，則將所述文件從所述第一計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備；以及(c)更新跟蹤所述第一計(jì)算設(shè)備上儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的文件的數(shù)據(jù)庫。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于接收還原所述文件的命令，將所述文件從所述第二計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第一計(jì)算設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)從所述第一計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備時，所述文件被儲存在具有相同的路徑、名稱以及與所述文件相關(guān)聯(lián)的許可的第一計(jì)算設(shè)備上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一計(jì)算設(shè)備和所述第二計(jì)算設(shè)備維護(hù)所述聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的對等關(guān)系，且其中，所述第二計(jì)算設(shè)備還被配置成備份儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的文件。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一計(jì)算設(shè)備和所述第二計(jì)算設(shè)備維護(hù)所述聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的服務(wù)器和客戶機(jī)關(guān)系。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述文件的簽名是使用散列算法來生成的。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，確定所發(fā)送的簽名是否匹配儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的簽名包括順序地將所述簽名與通過向儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的文件應(yīng)用散列算法生成的簽名進(jìn)行比較。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述文件實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的功能；以及其中，所述文件先前被提交給所述第二計(jì)算設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，更新跟蹤所述第一計(jì)算設(shè)備上儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的文件的數(shù)據(jù)庫包括生成引用實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序的功能的文件或包含用戶級數(shù)據(jù)的指針。
10.在包括第一計(jì)算設(shè)備和第二計(jì)算設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，一種將第一計(jì)算設(shè)備上的卷還原到前一狀態(tài)的方法，所述方法包括(a)使用磁盤狀態(tài)服務(wù)標(biāo)識所述卷的狀態(tài)；(b)將表示所述卷的狀態(tài)的數(shù)據(jù)從所述第一計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備；以及(c)響應(yīng)于將所述卷還原到前一狀態(tài)的命令；(i)將表示所述卷的狀態(tài)的數(shù)據(jù)從所述第二計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第一計(jì)算設(shè)備；以及(ii)使得所述磁盤狀態(tài)服務(wù)將所述卷還原到前一狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述磁盤狀態(tài)服務(wù)是跟蹤從一時間點(diǎn)以來對所述卷作出的改變的影像復(fù)制服務(wù)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一計(jì)算設(shè)備和所述第二計(jì)算設(shè)備維護(hù)所述聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的對等關(guān)系。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一計(jì)算設(shè)備和所述第二計(jì)算設(shè)備維護(hù)所述聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的服務(wù)器和客戶機(jī)關(guān)系。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述卷的狀態(tài)是通過向所述磁盤狀態(tài)服務(wù)發(fā)出應(yīng)用程序接口調(diào)用來標(biāo)識的。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，表示所述卷的狀態(tài)的數(shù)據(jù)被自動發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備，且其中，所述卷被還原到所述卷的多個不同版本中的一個。
16.在包括進(jìn)行通信的第一計(jì)算設(shè)備和第二計(jì)算設(shè)備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一種用于執(zhí)行儲存在第一計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)的備份的軟件系統(tǒng)，包括(a)遠(yuǎn)程備份模塊，用于將所述第一計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)選擇性地發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備；(b)操作系統(tǒng)，用于管理儲存在所述第一計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)；以及(c)備份數(shù)據(jù)庫，用于在所述第二計(jì)算設(shè)備上儲存從所述第一計(jì)算設(shè)備接收的數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程備份模塊不將已經(jīng)儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)從所述第一計(jì)算設(shè)備發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備。
18.如權(quán)利要求16所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程備份模塊被配置成為文件生成唯一簽名，并確定所述簽名是否匹配儲存在所述第二計(jì)算設(shè)備上的文件。
19.如權(quán)利要求16所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述操作系統(tǒng)包括磁盤狀態(tài)服務(wù)，用于捕捉所述第一計(jì)算設(shè)備上的卷的時間點(diǎn)狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求19所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程備份模塊被配置成將表示所述卷的狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第二計(jì)算設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明針對用于在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中有效地執(zhí)行數(shù)據(jù)備份的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，執(zhí)行從本地計(jì)算設(shè)備到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備的文件備份。然而，文件可以不在所有情況下都被發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備。相反，本發(fā)明的各方面確定文件是否已經(jīng)由另一用戶或由操作系統(tǒng)和/或應(yīng)用程序提供者儲存在遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備上。在這一點(diǎn)上，生成文件的簽名，并將其與儲存在后端計(jì)算設(shè)備上的文件的簽名進(jìn)行比較。僅在未找到的對簽名的匹配的情況下才將完整的文件發(fā)送到后端計(jì)算設(shè)備并儲存在數(shù)據(jù)庫中。
文檔編號G06F11/14GK1838083SQ200610009298
公開日2006年9月27日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月21日
發(fā)明者S·A·菲爾德 申請人:微軟公司