DE102004047315A1 - Storage medium contents backup copy providing method, involves including file system with data files and administrative information on storage medium, where positive examination result is observed in structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Sicherungskopie der Inhalte eines Speichermediums, das ein Dateisystem mit Dateien und Verwaltungsinformationen aufweist, auf einem Sicherungsmedium. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wiederherstellen der Inhalte eines Speichermediums von einer auf einem Sicherungsmedium abgelegten Sicherungskopie. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung der beschriebenen Verfahren.The The invention relates to a method for creating a backup copy the contents of a storage medium containing a file system with files and management information on a backup medium. Furthermore, the invention relates to a method for restoring the contents of a storage medium from one on a backup medium stored backup copy. Furthermore, the invention relates to an arrangement to carry out the described method.
Ein Speichermedium, das zur Aufnahme einer Vielzahl von Dateien eingesetzt wird, stellt neben den Speicherbereichen, in denen die eigentlichen Daten gespeichert werden (Datenbereiche), weitere Speicherbereiche zur Verfügung, in denen Verwaltungsinformationen abgelegt werden. Diese Verwaltungsinformationen umfassen Angaben zur Organisation des Speichermediums und zusätzliche Informationen zu den gespeicherten Dateien, z.B. Dateiattribute wie Name, Typ, Erstellungsdatum, Zugriffsrechte usw. Weiterhin sind Informationen zum Ort, an dem die Dateien physikalisch auf dem Speichemedium lokalisiert sind, enthalten. Die Gesamtheit dieser Informationen wird Dateisystem genannt. Für die Art und Weise, wie die Dateisysteme strukturiert sind und wie die Informationen innerhalb des Speichermediums repräsentiert sind, werden unterschiedliche Spezifikationen eingesetzt. Bekannte Spezifikationen sind beispielsweise UFS (Unix File System) für Unix und Unix-ähnliche Betriebssysteme, das D3475-8F System für BS2000 (Betriebssystem 2000) und FAT (File Allocation Table) für Microsoft-DOS basierte Betriebssysteme.One Storage medium used for holding a variety of files will, in addition to the memory areas in which the actual data are stored (data areas), more storage areas for available in which administrative information is stored. This management information include information about the organization of the storage medium and additional Information about the stored files, e.g. file attributes such as name, type, creation date, access rights, etc. are still Information about the location where the files physically reside on the storage medium are localized. The entirety of this information is called file system. For the way the file systems are structured and how represents the information within the storage medium are different specifications are used. Known Specifications include UFS (Unix File System) for Unix and Unix-like Operating Systems, the D3475-8F System for BS2000 (Operating System 2000) and FAT (File Allocation Table) for Microsoft-DOS based operating systems.
Bei einer Sicherungskopie werden die Inhalte eines Speichermediums, beispielsweise einer Festplatte, auf ein weiteres Speichermedium, das Sicherungsmedium, das z.B. ein Bandlaufwerk oder optischen Laufwerk sein kann, übertragen. Im Falle eines Datenverlustes des Speichermediums können die Inhalte ganz oder teilweise wiederhergestellt werden. Es werden zwei unterschiedliche Arten von Sicherungskopien unterschieden, die als "logische" bzw. "physikalische" Sicherungskopie bezeichnet werden.at A backup copy is the contents of a storage medium, for example, a hard disk, to another storage medium, the backup medium, e.g. a tape drive or optical drive can be transferred. In case of data loss of the storage medium, the Content be partially or completely restored. It will distinguished two different types of backups, as a "logical" or "physical" backup copy be designated.
Bei einer "logischen" Sicherungskopie werden lediglich die einzelnen Dateien eines Speichermediums, ggf. mit ihren Dateiattributen, auf das Sicherungsmedium übertragen. Weitere Informationen des Dateisystems des Speichermediums sind nicht enthalten. Im Falle einer Wiederherstellung des Speichermediums müssen diese Informationen, z.B. Verzeichnisstrukturen oder Boot-Informationen, aufwändig manuell erstellt werden. Vorteilhaft bei einer "logischen" Sicherungskopie ist, dass auf dem Sicherungsmedium nur der Speicherplatz der tatsächlich von dem Dateisystem des Speichermediums verwalteten Dateien beansprucht wird.at a "logical" backup only the individual files of a storage medium, if necessary with their file attributes, transferred to the backup medium. Further information of the file system of the storage medium are not included. In case of recovery of the storage medium have to this information, e.g. Directory structures or boot information, costly be created manually. An advantage of a "logical" backup is that on the backup medium only the actual storage space of the file system of the storage medium managed files claimed becomes.
Bei einer "physikalischen" Sicherungskopie wird dagegen der gesamte Speicherinhalt des Speichermediums auf das Sicherungsmedium übertragen. Damit werden auch solche Bereiche des Speichermediums übertragen, die vom Dateisystem nicht belegt sind. Als Folge hat eine "physikalische" Sicherungskopie einen hohen Speicherbedarf auf dem Sicherungsmedium und das Erstellen ist wegen der Menge der zu übertragenden Daten zeitaufwändig. Ein Vorteil ist, dass ein wiederhergestelltes Speichermedium eine exakte Kopie des Speichermediums zum Zeitpunkt der Sicherung darstellt.at a "physical" backup copy on the other hand, the entire memory content of the storage medium is transferred to the backup medium. This also transfers those areas of the storage medium, which are not occupied by the file system. As a result, has a "physical" backup a high memory requirement on the backup medium and the creation is because of the amount of transferable Data is time consuming. One The advantage is that a recovered storage medium is an exact one Represents a copy of the storage medium at the time of backup.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erstellen einer Sicherungskopie zu beschreiben, bei dem die Sicherungskopie einen möglichst geringen Speicherbedarf hat und bei dem die Sicherungskopie so ausgelegt ist, dass das Dateisystem vollständig wiederhergestellt werden kann. Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Wiederherstellung des Speichermediums von einer Sicherungskopie der genannten Art anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Durchführung der Verfahren anzugeben.It It is an object of the present invention to provide a method of creating a backup copy in which the backup copy is a preferably has low memory requirements and where the backup copy is designed is that the file system completely can be restored. It is still a task of Invention, a method for recovering the storage medium from a backup copy of that type. Further is It is an object of the invention to provide an arrangement for carrying out the Specify procedure.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 und Anspruch 8 angegebenen Verfahren und durch die in Anspruch 10 angegebene Anordnung gelöst.These The object is specified by the in claim 1 and claim 8 Method and solved by the arrangement specified in claim 10.
Das in Anspruch 1 angegebene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Speichermedium in N Untereinheiten einer vorgebbaren Speicherkapazität K eingeteilt wird und eine Datenstruktur zur Speicherung von N Einträgen angelegt wird, wobei jedem Eintrag eine Untereinheit des Speichermediums zugeordnet ist. Danach werden die Untereinheiten des Speichermediums ermittelt, die ganz oder teilweise mit den Dateien oder den Verwaltungsinformationen des Dateisystems belegt sind. Den diesen Untereinheiten zugeordneten Einträgen der Datenstruktur wird ein positives Prüfungsergebnis zugewiesen. Danach werden die folgenden Daten als Sicherungskopie auf das Sicherungsmedium übertragen: die Datenstruktur, der Wert K der vorgebbaren Speicherkapazität und für jede Untereinheit, für die in der Datenstruktur ein positives Prüfungsergebnis vermerkt ist, ein Datenpaket mit dem Inhalt dieser Untereinheit.The specified in claim 1 method is characterized in that the storage medium into N subunits of a predetermined storage capacity K divided is created and a data structure for storing N entries is, each entry is a subunit of the storage medium assigned. Thereafter, the subunits of the storage medium determined in whole or in part with the files or administrative information of the file system. Associated with these subunits entries the data structure is assigned a positive test result. After that the following data is transferred to the backup medium as a backup copy: the data structure, the value K of the specifiable storage capacity and for each subunit, for the in the data structure a positive examination result is noted, a data packet containing the contents of this subunit.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist sichergestellt, dass alle Dateien, die zum Dateisystem des Speichermediums, aber auch alle weiteren relevanten Informationen des Dateisystems in der Sicherungskopie enthalten sind. Zusammen mit dem in Anspruch 8 angegebenen Verfahren zu Wiederherstellung eines Speichermediums wird erreicht, dass das Speichermedium nach der Wiederherstellung dieselbe Funktionalität hat wie zum Zeitpunkt der Sicherung. Durch die Beschränkung auf die zu diesem Zweck benötigte Datenmenge wird der Speicherbedarf der Sicherungskopie minimiert.By the method according to the invention it is ensured that all files belonging to the file system of the storage medium, but also all others relevant information of the file system is contained in the backup copy. Together with the method for recovering a storage medium specified in claim 8, it is achieved that the storage medium after restoration has the same functionality as at the time of the backup. Limiting to the amount of data needed for this purpose minimizes the memory footprint of the backup copy.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments and further developments are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme von zwei Figuren näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment with the aid from two figures closer explained.
Es zeigtIt shows
In
Der Bereich der Verwaltungsinformationen VI enthält weiterhin eine Dateizeigerliste DZL mit Verweisen auf Dateien D1 und D2 im Datenbereich DB. Das Speichermedium SM ist in Untereinheiten U mit fortlaufender Nummerierung Un (n=1,2, ...) eingeteilt.Of the Management Information VI area also contains a file pointer list DZL with references to files D1 and D2 in the data area DB. The Storage medium SM is in subunits U with consecutive numbering Un (n = 1,2, ...) divided.
Das dargestellte Speichermedium SM gibt in vereinfachter Weise ein Speichermedium mit einem Dateisystem gemäß der UFS Spezifikation wieder. Bei einem realen Speichermedium gemäß dieser Spezifikation wiederholt sich die gezeigte Anordnung von Verwaltungsinformationen VI und Datenbereich DB typischerweise mehrfach. Bei einem magnetischen Festplattenlaufwerk beispielsweise werden mehrere nebeneinanderliegende Zylinder zu einer Zylindergruppe zusammengefasst, so dass sich in jeder Zylindergruppe ein Bereich mit Verwaltungsinformationen VI liegt. Als Zylinder werden dabei die übereinander liegenden Spuren aller vorhandenen Magnetscheiben bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf den dargestellten einfachsten Fall, sondern ist uneingeschränkt auf Speichermedien mit einer wiederholten Anordnung von Bereichen mit Verwaltungsinformationen VI und Datenbereichen DB übertragbar.The illustrated storage medium SM is in a simplified manner a storage medium with a file system according to the UFS Specification again. For a real storage medium according to this specification the shown arrangement of management information repeats itself VI and data area DB typically multiple. In a magnetic Hard disk drive, for example, will be several side by side Cylinder combined into a cylinder group, so that in Each cylinder group has a management information area VI lies. The cylinders are the superimposed tracks all existing magnetic disks called. The inventive method limited not on the illustrated simplest case, but is unrestricted on storage media with a repeated arrangement of areas of management information VI and data areas DB transferable.
Bei einem Dateisystem der UFS Spezifikation wird das Speichermedium in eine Vielzahl fortlaufend nummerierter Speicherblöcke einer vorgegebenen Blockgröße unterteilt. Ein Speicherblock stellt den kleinsten selektiv ansprechbaren Speicherbereich innerhalb des Dateisystems dar. Die Blockgröße ist Teil der Verwaltungsinformationen VI. Zusätzlich ist die Liste FBL vorhanden, in der alle von dem Dateisystem nicht belegten, und in diesem Sinne freien Speicherblöcke aufgeführt sind.at A file system of the UFS specification becomes the storage medium into a plurality of sequentially numbered memory blocks subdivided predetermined block size. A memory block represents the smallest selectively addressable memory area within the file system. The block size is part of the management information VI. additionally is the list FBL present, in which all of the file system is not occupied, and in this sense free memory blocks are listed.
Erfindungsgemäß wird das Speichermedium SM in eine Vielzahl N der Untereinheiten U unterteilt, wobei dieses eine virtuelle, nur das Verfahren betreffende Einteilung ist. Jede Untereinheit hat dieselbe Speicherkapazität vom Wert K. Dabei ist es günstig, wenn die Untereinheiten U die gleiche Speicherkapazität haben, wie die vom Dateisystem definierten Speicherblöcke. Das Verfahren kann aber genauso für einen beliebig vorgegebenen Wert K der Speicherkapazität durchgeführt werden, wobei letztlich nur erfüllt sein muss, dass N∙K gleich der Gesamtspeicherkapazität des Speichermediums SM ist.According to the invention Storage medium SM divided into a plurality N of the subunits U, where this one virtual, only the procedure classification is. Each subunit has the same amount of memory K. It is favorable if the subunits U have the same storage capacity as the file system defined memory blocks. The method can just as well for any given Value K of the storage capacity carried out are ultimately met only must be that N ∙ K equal to the total storage capacity of the storage medium SM is.
Es
wird dann eine Datenstruktur DS angelegt, die in
Gemäß einer
Ausführungsform
des Verfahrens werden zunächst
alle Einträge
E gesetzt. In
Falls
die Untereinheiten U in Größe und Position
mit den Speicherblöcken
des Dateisystems übereinstimmen,
entspricht ein freier Block genau einer nicht vom Dateisystem belegten
Untereinheit U und der entsprechende Eintrag E wird zurückgesetzt.
Falls die Untereinheiten U in Größe und Position
nicht mit den Speicherblöcken übereinstimmen,
werden solche Einträge
E zurückgesetzt,
die komplett innerhalb eines aus einem oder mehreren freien Blöcken gebildeten
Bereich liegen. Für
das in
If the subunits U match in size and position with the file system memory blocks, a free block corresponds exactly to a subsystem U not occupied by the file system and the corresponding entry E is reset. If the subunits U do not match in size and position with the memory blocks, such entries E are reset that are completely within a range formed by one or more free blocks. For the in
Diese Datenstruktur DS wird zusammen mit dem Wert K der Speicherkapazität einer Untereinheit U auf das Sicherungsmedium übertragen. Danach werden auf dem Sicherungsmedium nacheinander die Inhalte aller Untereinheiten U, deren korrespondierender Eintrag E gesetzt ist, als Datenpakete DP abgelegt. Diese Folge aus der Datenstruktur DS, dem Wert K für die Speicherkapazität und den Datenpaketen DP bildet eine Sicherungskopie SK.This data structure DS is transmitted to the backup medium together with the value K of the storage capacity of a subunit U. Thereafter, the contents of all subunits U, whose correspon Dating entry E is set, stored as data packets DP. This sequence of the data structure DS, the value K for the storage capacity and the data packets DP forms a back-up copy SK.
Für eine Wiederherstellung der Inhalte eines Speichermediums SM wird von der Sicherungskopie SK zunächst die Datenstruktur DS und der Wert der Speicherkapazität K eingelesen. Anhand der Anzahl N der Einträge E und dem Wert K kann die benötigte Speicherkapazität N∙K bestimmt werden, um zu überprüfen, ob das vorgesehene Speichermedium SM zur Aufnahme der Daten geeignet ist. In der Datenstruktur DS wird dann in aufsteigender Reihenfolge der erste bzw. nächste gesetzte Eintrag En gesucht. Das erste bzw. nächste Datenpaket DP der Sicherungskopie SK wird eingelesen und als Untereinheit Un an die durch den Index n des Eintrags En bestimmte Position auf dem Speichermedium SM gespeichert.For a restoration the contents of a storage medium SM is from the backup copy SK first the data structure DS and the value of the storage capacity K read. Based on the number N of entries E and the value K, the required storage capacity N ∙ K determined be to check if the intended storage medium SM suitable for receiving the data is. In the data structure DS is then in ascending order the first or next set entry En searched. The first or next data packet DP of the backup copy SK is read in and as subunit Un to the index n of the entry En certain position stored on the storage medium SM.
Nicht bei jedem Dateisystemtyp sind freie Speicherblöcke in Form einer Liste aufgeführt, wie es gemäß der UFS-Spezifikation vorgesehen ist. Eine gebräuchliche andere Methode zur Kennzeichnung freier Speicherblöcke innerhalb eines Dateisystems ist beispielsweise eine einfach verkettete Liste, bei als erster Wert in einem freien Speicherblock der Index des nächsten freien Speicherblocks eingetragen ist und nur der erste freie Speicherblock in den Verwaltungsinforma tionen VI vermerkt ist. In diesem Fall kann der Schritt zum Einlesen der Liste FBL an die Struktur der verketteten Liste angepasst werden und das Verfahren ansonsten wie oben beschrieben durchgeführt werden.Not For each file system type, free memory blocks are listed in the form of a list, such as it is provided according to the UFS specification is. A common one another method of identifying free memory blocks within a file system is, for example, a singly linked list, as the first value in a free memory block, the index of next free memory block is entered and only the first free memory block in Administrative Information VI. In this case can the step of reading the list FBL to the structure of the linked Otherwise, the procedure may be adjusted as described above.
In
einer alternativen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Information über
die Nutzung der einzelnen Speicherblöcke innerhalb des Dateisystems
ermittelt, ohne dass im Verfahren auf eine vom Dateisystem bereitgestellte Liste
freier Speicherblöcke
zurückgegriffen
wird. Bei einem Dateisystem nach der UFS Spezifikation, das wiederum
als Beispiel dienen soll, befindet sich im Bereich der Verwaltungsinformationen
VI eine Dateizeigerliste DZL, die auch als inode Liste bezeichnet wird.
In dieser Dateizeigerliste DZL sind für jede Datei die Speicherblöcke, die
diese Datei belegt, aufgeführt.
Je nach Größe der Datei
ist die Liste indirekt oder mehrfach indirekt ausgelegt, d.h. sie
verweist nicht direkt auf die Speicherblöcke, sondern auf eine weitere
Liste, die auf Speicherblöcke
verweist. Im Bespiel von
In der alternativen Ausführungsform des Verfahrens werden zunächst alle Einträge E der Datenstruktur DS zurückgesetzt. Danach werden aus der Dateizeigerliste DZL für jede Dateien die Speicherblöcke, die diese Datei belegt, eingelesen und die Einträge E zu allen Untereinheiten U gesetzt, die mit den in der Dateizeigerliste DZL genannten Speicherblöcken überlappen. Im Falle einer indirekten Liste, werden auch die Speicherblöcke, die die Dateizeigerliste DZL selber enthaltenen, berücksichtigt. Zusätzlich werden die Einträge E zu solchen Untereinheiten U gesetzt, die mit dem Bereich der Verwaltungsinformationen VI überlappen. Die so erstellte Daten struktur DS dient wie im obigen Ausführungsbeispiel beschrieben der Auswahl aller Untereinheiten U, deren Inhalt zur Sicherungskopie SK hinzugefügt wird.In the alternative embodiment of the procedure will be first All Entries E of the data structure DS reset. Then, from the DZL file pointer list for each file, the memory blocks that become this file is occupied, read in and the entries E for all subunits U, which overlap with the memory blocks mentioned in the DZL file pointer list. In the case of an indirect list, also the memory blocks, the the file pointer list DZL itself included. In addition will be the entries E set to such subunits U, which coincide with the scope of management information Overlap VI. The data structure DS thus created serves as in the above embodiment Describes the selection of all subunits U, their content to Backup SK added becomes.
- SMSM
- Speichermediumstorage medium
- VIVI
- Verwaltungsinformationenmanagement information
- DBDB
- Datenbereichdata area
- FBLFBL
- Liste freier Speicherblöckelist free memory blocks
- DZLDZL
- DateizeigerlisteFile pointer list
- D1, D2D1, D2
- Dateienfiles
- U1-U12U1-U12
- Untereinheitensubunits
- NN
- Anzahl der Untereinheitennumber subunits
- SKSK
- Sicherungskopiebackup
- DSDS
- Datenstrukturdata structure
- E1-E12E1-E12
- Einträge in der DatenstrukturEntries in the data structure
- KK
- Speicherkapazität einer UntereinheitStorage capacity of a subunit
- DPDP
- Datenpaketdata packet
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004047315A DE102004047315A1 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Storage medium contents backup copy providing method, involves including file system with data files and administrative information on storage medium, where positive examination result is observed in structure |
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DE102004047315A1 true DE102004047315A1 (en) | 2006-03-30 |
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ID=36011668
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DE102004047315A Withdrawn DE102004047315A1 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Storage medium contents backup copy providing method, involves including file system with data files and administrative information on storage medium, where positive examination result is observed in structure |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615365B1 (en) * | 2000-03-11 | 2003-09-02 | Powerquest Corporation | Storing a computer disk image within an imaged partition |
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2004
- 2004-09-29 DE DE102004047315A patent/DE102004047315A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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