CN102414673A - 智能的备份数据分层 - Google Patents
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Abstract
所要求保护的主题涉及在基于网络的备份架构中促进跨存储位置的备份信息的智能分布的系统和/或方法。在该备份架构中可以实施跨存储位置的备份信息的虚拟分层。使用了统计模型而在存储位置和/或层中动态地重新分配备份信息,以便确保数据可用性、恢复时的最小延迟以及恢复时的最小带宽使用率。此外,还可以应用探试法或机器学习技术来主动检测存储位置中的故障或其他变化,以便在发生故障之前相应地重新分配备份信息。
Description
背景技术
随着计算设备变得更加普及及其在一般人群中广泛地使用,此类设备生成和使用的数据量快速地增长。例如,计算和数据存储技术的最新进步使得甚至形状系数最为有限的设备能够针对多种大数据量的应用存储和处理大量信息,所述应用例如是文档编辑、媒体处理等等。进一步,通信技术方面的近期进步可以允许计算设备以高速率传递数据。除了其他的技术之外,这些进步导致可以例如使用位于网络上的多个位置的计算设备进行的分布式计算服务的实现。此外,这些进步允许实现诸如基于网络的备份之类的服务,此类服务允许计算设备用户在网络上的远程位置保持与计算设备相关联的数据的一个或多个备份拷贝。
现有系统和/或数据备份解决方案允许用户将备份信息保存在与其初始来源分离的位置和/或介质中。因此,举例来说,来自计算设备的数据可从硬盘驱动器备份到外部介质,例如磁带驱动器、外部硬盘驱动器等等。但是,在实施基于网络的备份和/或可用于提供物理上的远程位置来存储备份数据的其他解决方案的过程中,与用户数据在用户机与远程存储位置之间的传输和恢复相关联的成本及复杂度有可能在很大程度上限制备份系统的有用性。例如,在其中将备份数据保存在远程网络位置的情况下,与文件和/或系统映像的初始拷贝的各个版本相关联的数据可被传送至远程存储器,其中稍后可以重获相应版本来进行恢复。但在此类示例中,在网络上通常传送大量数据,由此消耗昂贵的带宽。有鉴于上述问题,希望的是实施效率提升的基于网络的备份技术。
发明内容
以下给出了本创新的简要概述,以便提供关于这里描述的一些方面的基本理解。本概述并不是所要求保护的主题的详尽的综述。其目的既不是识别所要求保护的主题的关键或决定性要素,也不是描绘主题创新的范围。它唯一目的在于以简化的形式给出所要求保护的主题的一些概念,以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
本主题创新涉及有助于将备份信息智能地分布在基于网络的备份架构中的存储位置的系统和/或方法。可以实现在备份架构中的存储位置上对备份信息执行虚拟分层。统计模型用于动态地在存储位置和/或层中重新分配备份信息,以便确保数据可用性、恢复时的最小延迟以及恢复时的最小带宽使用。可以监视备份信息以发现随时间的访问趋势。此外,可以监视存储位置以识别健康度、存储容量、带宽等等。通过监视收集的信息可以应用于与访问模式和/或机器学习机制相关的启发法,从而将数据寿命分解成分发决定。在另一个示例中,可以应用机器学习技术以主动检测存储位置中的故障或其他变化,由此可以在故障或其他事故之前相应地重新分配备份信息。
根据一个方面,可以使用一种混合备份架构,其中备份数据可以保持在网络或互联网(例如“云”)内部的全局位置以及一个或多个对等点上。相应地,一些或所有备份数据可以从云或附近的对等点获取,由此减小与恢复操作相关联的延迟和带宽消耗。在一个示例中,对于用以存储和/或重获备份信息的位置的选择可以基于这样的因素以一种智能且自动的方式来选择,所述因素例如但不限于位置的可用性、网络拓扑结构、位置资源等等。
以下描述和附图详细阐述了所要求保护的主题的某些说明性方面。但是,这些方面仅仅指示了其中可以使用本创新原理的少量不同方式,并且所要求保护的主题旨在包含所有这些方面及其等价物。从以下结合附图考虑时对于本创新的详细描述中可以清楚了解要求保护的主题的其他优点和新颖特征。
附图说明
图1示出了根据不同的方面的促进使用数据在存储位置上的智能再分发处理的例示系统的框图。
图2示出了根据不同方面的促进产生备份信息的例示系统的框图。
图3示出了根据一个或多个方面的促进观察和分析备份信息及存储位置的例示系统的框图。
图4示出了根据不同方面的促进将备份信息智能分发到存储位置的例示系统的框图。
图5示出了可以与这里描述的不同方面结合使用的例示网络架构的框图。
图6示出了根据不同方面的促进在混合的基于云及点对点的备份架构中实施恢复处理的例示系统的框图。
图7示出了根据不同方面的用于在一个或多个存储节点上实施的数据层中重新分配数据的例示方法。
图8示出了根据不同方面的用于基于数据的使用信息来重新分配备份数据的例示方法。
图9示出了其中可以使用所要求保护的主题的新颖方面的例示联网环境。
图10示出了根据所要求保护的主题而可以使用的例示操作环境。
具体实施方式
所要求保护的主题参考附图来描述,其中相同的参考数字始终用于标引相同的要素。在后续描述中,出于说明目的而对众多的具体细节进行了阐述,以便提供关于主题创新的全面理解。然而可能明显的是,所要求保护的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中,众所周知的结构和设备以框图形式示出,以便帮助描述该主题创新。
这里使用的术语“组件”、“系统”、“数据存储器”、“云”、“对等点”、“超级对等点”、“客户端”等等旨在引用计算机相关的实体,该实体为硬件、硬件上执行的软件和/或固件。例如,组件可以是在处理器上运行的进程、对象、可执行文件、程序、函数、库、子例程和/或计算机或是软硬件组合。作为例证,在服务器上运行的应用和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程内部,并且组件可被局部化在一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。
不同的方面将会依照系统来描述,所述系统可以包括多个组件、模块等等。应该理解和意识到的是,不同的系统可以包括附加组件、模块等等,和/或可以不包括结合附图讨论的所有组件、模块等等。也可以使用这些方法的组合。这里公开的不同方面可以在包含使用了触摸屏显示技术和/或鼠标键盘类型的接口的设备的电气设备上执行。此类设备的示例包括计算机(台式和移动式)、智能电话、个人数字助理(PDA)以及其他的有线和无线电子设备。
此外,所要求保护的主题可以作为使用了标准的编程和/或工程技术的方法、设备或是制品来实施,以便产生软件、固件、硬件或是其任何组合,从而控制计算机来实施所公开的主题。这里使用的术语“制品”旨在包含可以从任何计算机可读的设备、载体或介质访问的计算机程序。例如,所述计算机可读介质可以包括但不局限于磁性存储设备(例如硬盘、软盘、磁条……)、光盘(例如紧凑型碟片(CD)、数字多用途碟片(DVD)……)、智能卡以及闪存设备(例如卡、记忆棒、键驱动器……)。另外还应该理解,载波可以用于承载计算机可读的电子数据,例如在传送和接收电子邮件的过程中或是在访问诸如因特网或局域网(LAN)之类的网络的过程中使用的电子数据。当然,本领域技术人员将会认识到,在不脱离所要求保护的主题的范围或精神的情况下,可以对该配置做出众多修改。
此外,这里使用的单词“例示”意味着充当示例、实例或例证。在这里被描述成“例示”的任何方面或设计没有必要被理解成是相对于其他的方面或设计是优选的或有利的。相反,使用单词“例示”旨在以一种具体的形式公开概念。本申请中使用的术语“或”旨在表示包容性的“或”而不是排他性的“或”。换言之,除非以别的方式加以规定或者从上下文中可以清楚了解,否则“X使用A或B”旨在表示任何自然的包容性置换。也就是说,如果X使用了A;X使用了B;或者X使用了A和B二者,那么在前述任一实例中均满足“X使用A或B”。此外,,除非以别的方式加以规定或者从上下文中可以清楚理解其指示的单数形式,否则本申请和附加权利要求中使用的冠词“一”通常应被解释成是指“一个或多个”。
现在转到附图,图1示出了根据不同方面的促进使用数据在存储位置上的智能再分发处理的系统100。在一个示例中,系统100可以用于在实施系统100或是以别的方式与系统100相关联的客户机上备份文件、系统映像和/或其他数据。在一个方面中,客户机可以是个人计算机、膝上型计算机、服务器、便携式数字助理(PDA)、移动设备、智能电话、手机、便携式游戏设备、媒体播放器或是其他任何可以存储、操纵和/或传送数据的适当计算设备。
根据一个方面,系统100可以与基于网络或在线的备份解决方案(例如在下文中进一步详述的云备份系统)结合使用,所述解决方案将来自客户机的备份信息保存在与客户机相关联的网络或互联网络上的一个或多个远程存储位置。常规的在线备份解决方案通过在不同时间点将获取自备份客户端的一组文件保持在远程存储位置而工作。随后,恢复处理可以通过根据请求而从存储位置重获一个或多个文件来实施。随着数据和系统大小的增长,在传输备份数据的过程中节约空间以及节约带宽的必要性类似地增长。
虽然取消重复记录数据块和/或单个实例文件允许实现更有效的存储使用率,但是可以实施附加的优化。例如,可以实施如下优化:降低存储成本、降低与在位置网络周围传输数据相关联的带宽成本,以及减小与数据恢复相关联的延迟。可以采用自适应和/或主动机制,其帮助构造和维持数据的虚拟层或层级。这些数据层级可以是智能分布的,以及持续调整以确保最优的放置。例如,可以监视数据和/或存储位置以允许动态地重新分配数据,以便在减小存储成本、恢复时的延迟以及恢复的带宽的同时确保数据可用性。
相应地,为了提供增长的可用性以及减少资源使用和恢复成本,在一种分布式备份解决方案中,系统100可以智能地将数据分层。更具体地说,当客户机上的用户选择部分数据(例如文件、系统映像等等)进行备份时,监视组件102可以开始评估这部分数据。此外,监视组件102持续评估并且跟踪存储位置106上存储的其他备份数据的属性。在一个示例中,监视组件102观察备份数据的访问频率和/或从生成备份数据时起经过的时间。在另一个示例中,监视组件102可以跟踪备份数据的可用性。例如,监视组件102可以观察分散在存储位置106的部分备份数据的副本数量。
根据另一个方面,监视组件102可以监视存储位置106以跟踪属性。例如,属性可以包括各个存储位置的健康度、存储位置的存储容量(例如总的和/或可用的容量)、存储位置的可用性(例如停机时间、正常运行时间等等)、存储位置的带宽使用情况或是用于各个存储位置之间的数据传输的预测延迟时间。这些关于存储位置的信息可以促进主动的备份数据再分配处理和/或基于存储位置变化的自适应分发处理。
根据另一个方面,分层组件104可以用于实施备份数据在存储位置106上的虚拟分层。在一个示例中,分层组件104可以使用启发式方法、机器学习和/或其他适当的人工智能技术来对备份数据进行分层。在另一个示例中,虚拟层可以相对于原始位置(例如恢复客户机)构造,由此备份数据的局部性(locality)将被列入优先地位。例如,被频繁访问并且较新的(例如由监视组件102确定的)备份数据可以被保存在更接近网络上的恢复客户机的存储位置,以便减小与恢复相关联的延迟。较早和/或不频繁访问的备份数据则可以被保存在更远但却提供更为廉价或更丰富的存储容量的存储位置(例如云)。在另一个方面中,应该理解的是,分层组件104可以强调最有可能被访问或恢复的数据(例如最近生成或是被频繁访问的备份数据)的可用性。例如,除了减小延迟时间和带宽之外,分层组件104可以在具有大量存储器的远程位置存储有可能被恢复的数据的拷贝。由此,即便具有最佳局部性的存储位置变得不可用,备份数据也可以保持可用。应该理解的是,分层组件104可以控制保存在次最优位置的拷贝的数量,以便平衡存储成本与可用性。
在另一个方面中,分层组件104可以主动重新分配备份数据。例如,监视组件102监视存储位置来检测出客户机正在遭遇到严重故障或是迫近的重大故障的威胁。作为响应,分层组件104可以将恢复客户机所需要的数据重新分配到虚拟层内部的存储位置,以便提供最佳局部性以及减小客户机恢复时的恢复延迟。
在另一个示例中,分层组件104可以使用监视组件102收集的信息。分层组件104可以将备份数据指定成热数据或冷数据。热数据指的是被频繁访问和/或最近产生的备份数据(例如最近备份的数据)。分层组件104可以断定热数据更有可能恢复,并且相应地将此类数据分配到与最近地点、最小恢复延迟和/或最高可用性相对应的层。相比之下,冷数据可以是指很少访问和/或较老的备份信息。分层组件104可以断定冷数据不太可能恢复,并且将此类数据分发到局部性方面次优但却提供廉价存储器的位置。
应该理解的是,系统100可以包括任何提供了不同适配器、连接器、信道、通信路径等等的适当和/或必要的接口组件(未显示),以便将监视组件102和分层组件104集成在几乎任何应用、一个或多个操作和/或数据库系统中和/或彼此集成。此外,接口组件可以提供各种适配器、连接器、信道、通信路径等等,其提供与监视组件102、分层组件104、存储位置106和/或与系统100相关联的其他任何组件的交互以及它们之间的交互。
现在转到图2,该图示出了根据不同方面的用于生成备份信息的系统200。如图2所示,系统200可以包括备份组件202,该组件可以生成和帮助存储文件、系统快照和/或与备份客户机相关联的其他信息的备份拷贝。在一个示例中,备份组件202可以驻留在所要备份的客户端信息所在的机器上和/或在该机器上工作。作为补充或替换,备份组件202可以驻留在不同的计算设备上(例如作为远程执行的组件)。在一个示例中,备份组件202可以用于以规则的时间间隔、在触发一个或多个事件(例如文件修改)的时候和/或根据其他任何适当的激活规则来备份一组文件和/或其他信息。
根据一个方面,备份组件202可以以一种递增的方式来实施文件备份,以便减小实施系统200所需要的带宽和/或存储空间量。举例来说,这种处理可以通过先使用分段组件204将所要备份的文件划分成各个文件分段(例如块、组块等等)来实施。在一个示例中,文件的分段或分块可以由分段组件212以一种促进取消重复记录各个文件分段的方式来执行。举个例子,在一个非限制性的具体示例中,分段组件204可以将文件的第一个版本划分成一组均匀和/或非均匀的块。在另一个示例中,文件版本可以类似地分段,以便识别版本之间的特别的块。例如,一旦检测到对文件进行了修改,则分段组件204可以以与第一版本分段一致的方式来对文件进行重新分段,以使文件中的从第一版本到第二版本的状态发生了变化的任何块易于被识别。一旦在更新后的文件版本中检测到特别的块,则分段组件204可以促进递增存储与文件以及涉及各个文件版本之间变化的其他信息相对应的新的和/或改变的块。
一旦生成了与文件相对应的块或分段,则可以向分段分发组件206提供与各个文件和/或文件更新相对应的不同块。分段分发组件206转而可以在一个或多个存储位置106中分发块。举例来说,存储位置106可以对应或关联于本地网络中的对等机器,云存储服务和/或基于因特网的另一适当存储位置和/或其他任何存储点。以下将会进一步详细地描述用于在网络存储位置中分发信息的技术。作为具体的非限制性示例,块可以被预先配置成统一的大小(例如4千字节(kb))。但是应该理解,任何适当的块大小都是可以使用的。
图3示出了根据一个或多个方面的促进观察和分析备份信息和存储位置的系统300。如图3所示,系统300可以包括监视组件302,该组件可以观察备份信息和/或存储位置,以便获取涉及与存储位置相关联的属性、特性或趋势的数据。所获取的数据可以用于促进备份数据在存储位置中的智能分发。此外,响应于备份数据或存储位置的变化,所述数据可以促进数据的自适应重新分配以及主动移动。
根据一个方面,监视组件102可以包括对存储位置106保持的备份数据进行分析的数据评估组件302。在一个示例中,数据评估组件302可以监视备份数据(例如数据块),以便跟踪对于各块的访问。通过访问跟踪,数据评估组件302可以确定各个数据块的访问频率。应该理解的是,访问频率可能跨越各种各样的时间段。例如,访问频率可以跨越一个小时、一天、一周、一个月等等而表征。此外,访问频率可以作为从生成数据块时开始的总的频率来提供。在另一个示例中,数据评估组件302可以保持数据块的创建时间。在另一个方面中,数据评估组件302可以监视备份数据块的可用性。例如,数据评估组件302可以对分布在存储位置106中的各个备份数据块的复制拷贝数量进行计数。
根据另一个方面,监视组件102可以包括对存储位置106进行分析的机器评估组件304。在一个示例中,机器评估组件304可以确定存储位置106的属性。此外,可以跟踪存储位置106的属性以监视随时间发生的变化。这些属性可以包括各个存储位置的健康度、存储位置的存储容量(例如总的和/或可用的容量)、存储位置的可用性(例如停机时间、正常运行时间等等)、存储位置的带宽使用情况或是在各个存储位置之间传输数据的预测延迟时间。通过监视存储位置106收集的信息可以帮助预测故障以及主动将备份数据移动到相对于发生故障的机器具有最佳局部性的地点,以便以低延迟实施有效的恢复处理。此外,所述信息可以促进备份数据的最优放置,其在减小延迟、存储成本和带宽成本的同时将可用性最大化。
现在转到图4,该图示出了根据不同方面的促进将备份信息智能分发到存储位置的系统400。根据一个方面,系统400可以使用混合的点对点(P2P)和基于云的架构。例如,分层组件104可以在存储位置106散布或者重新分配备份信息。存储位置106可以包括一个或多个可信对等点,例如一个或多个对等点402和/或一个或多个超级对等点404,以及一个或多个云存储位置406。如系统400中进一步示出的那样,一个或多个对等点402、一个或多个超级对等点404和/或云存储器406还可以用来在彼此之间传递备份数据块和/或其他备份信息。此外,可以理解,分层组件104、系统400的其他任何组件和/或参考先前附图描述的监视组件102还可以与一个或多个对等点402、超级对等点404或是关联于云存储器406的实体相关联。下文中提供了关于使用一个或多个对等点402、一个或多个超级对等点404以及云存储器406的技术的进一步的细节,以及关于此类实体在混合架构内部的功能的进一步的细节。
在一个方面中,分层组件104创建跨越存储位置106的备份数据的虚拟层或层级。备份数据则被分发到这些层中,以便在减小存储成本、带宽成本和恢复时的延迟时间的同时保持可用性和最佳局部性。分层组件104可以通过将块(例如备份数据)分发到对等点402、超级对等点404或是云存储器406中的一个或多个来生成虚拟层。分层组件104可以使用来自上文描述的监视组件102的监视结果来帮助创建和保持虚拟层。
根据另一个方面,分层组件404可以包括根据监视结果而将部分备份数据(例如块、组块等等)分配到存储位置106的分发组件408。在一个示例中,分发组件408可以使用访问频率和备份数据块的寿命来将所述块指定成热数据或冷数据。热数据指的是被频繁访问和/或最近创建的(例如最近备份的)备份数据块,而冷数据则是指很少访问和/或很久以前创建的数据。分发组件408可以将热数据分配给向可能的恢复机器(例如对等点402和/或超级对等点404)提供最佳局部性的存储位置。冷数据则可以置于具有次最佳局部性但却具有更廉价的充足存储器的存储位置,例如超级对等点404和云存储器406。
在另一个示例中,分发组件408可以基于监视结果中提供的备份数据可用性来做出分发决定。例如,热数据可以散布在对等点402中,并且唯一取消重复记录的备份数据块(例如具有很少复制品的块)可以在具有高可靠性的位置(例如超级对等点404或云406)生成和存储的附加复制品,以便提高可用性。冷数据可以在非峰值时间或间隔时间逐渐移动到可靠存储位置,例如云存储器406。相应地,在对等点402或超级对等点404之间可以降低冷数据的可用性,以便降低存储成本。此外,还有可能对冷数据施以压缩技术,以便进一步减小存储足迹。
分发组件408可以根据从监视存储位置106收集的信息来重新分配数据。例如,可以预测存储位置的故障,并且可以相应地重新分配备份数据。举例来说,恢复故障机器所需要的备份数据可被重新分配到对于故障机器而言具有最佳局部性的位置,以便将恢复延迟最小化。在另一个示例中,分发组件408可以重新分配或重新分发来自显示出严重故障指示的存储位置的备份数据。
根据另一个方面,分层组件104可以包括和/或以其他方式关联于索引组件412,该索引组件可以保持列出了备份数据块与这些块分发至的存储位置之间的关系的索引。在一个示例中,当分层组件104实施涉及备份数据块的分发和/或复制决定时,索引组件410可以添加、删除和/或修改索引中的每一个条目。在另一个示例中,该索引可以与这里表示的备份数据一起被分发给再一个对等点402、超级对等点404或云存储器406。应该指出的是,在不进行限制或丧失一般性的情况下,整个索引都可以被复制和保存在一个或多个位置,或者可以在多个位置之间成块地拆分和分发该索引。
如系统400进一步示出的那样,机器学习和推理(MLR)组件412可用于促进智能、自动地选择各个信息的存储位置。在一个示例中,MLR组件412可以使用任何适当的人工智能(AI)、机器学习和/或本领域公知的一个或多个其他算法。本说明书中使用的术语“智能”指的是基于有关系统的现有信息来推理或归纳(例如推断出)系统的当前或未来状态的能力。人工智能可以用于识别特定的上下文或动作,或者在没有人为干预的情况下产生系统特定状态的概率分布。人工智能依赖于将高级数学算法(例如决策树、神经网络、回归分析、聚类分析、遗传算法以及加强学习)应用于系统的一组可用数据(信息)。例如,可以使用众多方法中的一种或多种方法来从数据中学习以及从以这样构造的模型中进行推断,所述模型例如隐式马尔科夫模型(HMM)以及相关的原型依赖模型,更为一般的概率图模型,例如由使用贝叶斯模型分数或近似的结构搜索创建的贝叶斯网络,线性分类器,例如支持矢量机(SVM),非线性分类器,例如被称为“神经网络”方法论的方法、模糊逻辑方法以及其他那些实施这里描述的不同自动化方面的方法(执行数据融合等等)。
接下来参考图5,提供了示出可以结合这里描述的不同方面使用的例示网络实施方式的图示500。如图示500所示,一种网络实施方式可以使用混合的点到点和基于云的结构,其中云服务供应商510与一个或多个超级对等点520以及一个或多个对等点530-540进行交互。
根据一个方面,云服务供应商510可用于从与一个或多个超级对等点520和/或一个或多个对等点530-540相关联的网络/互联网络(例如因特网)上的给定位置远程实施一个或多个计算服务。云服务供应商510可以源自一个位置,或者作为替换,云服务供应商510可以作为基于因特网的分布式服务供应商来实施。在一个示例中,云服务供应商510可用于向关联于云服务供应商510的一个或多个对等点520-540提供备份功能。相应地,云服务供应商510可以实施备份服务512和/或提供相关联的数据存储514。
在一个示例中,数据存储器514可以与超级对等点520处的备份客户端522和/或各个对等点530或540处的备份客户端532或542进行交互,以便为驻留于各个对等点实体520-540的数据充当中心存储位置。这样一来,云服务供应商510可以通过数据存储器514来有效地充当位于对等点520-540的数据的在线“保险箱”。可以理解的是,可以为任何适当类型的信息实施备份,所述信息例如文件(例如文档、照片、音频、视频等等)、系统信息等等。作为补充或替换,可以实施分布式网络存储,由此超级对等点520和/或对等点530-540也被配置成包含用于与相关联的本地网络上的一个或多个机器相关联的备份数据的各个数据存储器524、534和/或544。在另一个示例中,诸如取消重复、增量存储之类的技术和/或其他适当的技术可用于减少处于图示500所表示的网络中的一个或多个相应实体处的数据存储器514、524、534和/或544实施基于云的备份服务所需要的存储空间量。
根据另一个方面,云服务提供商510可以与一个或多个对等点机器520、530和/或540交互。如图示500所示,一个或多个对等点520可以被指定为超级对等点,并且可以用作相关联的本地网络中的云服务提供商510和一个或多个其他对等点530-540之间的联络器。尽管未在图5中示出,但应当理解,在认为合适的情况下,任何适当的对等点530和/或540以及指定的一个或多个超级对等点520都可以与云服务提供商510直接交互。由此,可以理解的是,云服务提供商510、超级对等点520和/或对等点530或540可以在任何适当的时间相互通信,以在示图500中所示的各个实体之间同步文件或其他信息。
在一个示例中,超级对等点520可以是内容分发网络(CDN)之类的与对等点520-540关联的网络上的中心实体、企业服务器、家庭服务器和/或被确定成具有以这里描述的方式充当超级对等点的能力的一个或多个其他任何适当的计算设备。除了标准的对等点功能之外,一个或多个超级对等点520还可以负责在本地网络中的对等点520-540之间收集、分发和/或标引数据。例如,超级对等点520可以保持存储索引526,该索引可以包括与对等点520-540相对应的各个文件和/或文件分段的标识,以及指向可以发现文件或是其分段的网络和/或云数据存储器514中的一个或多个相应位置的一个或多个指针。作为替换或补充,举例来说,通过在指定的非峰值时段经由云上传组件528将各个数据上传至云服务供应商510,超级对等点520可以充当其他对等点530-540与云服务供应商510之间的网关。
应该理解的是,举例来说,系统500中示出的数据存储器(例如数据存储器514,524,534与544)既可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可以包括易失性和非易失性存储器二者。作为例证而不是限制,非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM (EEPROM)或闪速存储器。易失存储器可以包括充当外部缓存的随机存取存储器(RAM)。作为例证而不是限制,RAM以多种形式可用,例如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)、内存总线直接RAM(RDRAM)、直接内存总线动态RAM(DRDRAM)以及内存总线动态RAM(RDRAM)。本主题系统和方法中的数据存储器旨在不受限制地包含这些以及其他任何适当类型的存储器。此外,还应该理解的是,数据存储器可以是服务器、数据库、硬盘驱动器、笔驱动器、外部硬盘驱动器、便携式硬盘驱动器等等。
现在参考图6,示出了根据不同方面的促进在混合的基于云及点对点的备份架构中实施恢复处理的系统600。如系统600所示,可以使用混合的P2P/云备份架构,其中与一个或多个计算设备相对应的备份信息分布在一个或多个对等机610或620和/或一个或多个超级对等机630以及一个或多个云存储位置640之间。
在一个示例中,对等机620可以包括各自的数据存储器622,这些数据存储器可以用于接收和保持与一个或多个文件或是各个文件的增量更新相对应的备份信息。例如,保存在数据存储器622中的文件和/或更新(例如备份版本)可以与恢复对等点610(例如由版本控制组件102创建以及由分发组件104分发)相关联。此外,作为补充或替换,恢复对等点610可以包含用于本地存储与驻留在恢复对等点610本地的文件和/或文件版本相对应的备份信息的数据存储器616。
在另一个示例中,系统600中的一个或多个超级对等点630还可以包括数据存储器632以及目录634,所述目录可以提供保存在系统600内部的文件版本及其各自位置(例如由编目组件312创建)的总清单。虽然目录634被示为位于系统600中的超级对等点630,但是应该理解的是,作为补充或替换,一些或所有目录634可以位于一个或多个对等点610和/或640以及云存储器640。
根据一个方面,恢复对等点610可以包括能够发布恢复请求的恢复组件614。该恢复请求可以是用分布在系统600中的先前版本来回退恢复对等点610所保持的文件版本的请求。在另一个示例中,该恢复请求可以是恢复版本(例如最新的版本、初始版本和/或其间的任何版本)的命令。目录查找组件612可以从目录634和/或指向所要恢复的文件版本的各自位置的其他任何适当来源获取元数据。
基于目录查找组件612获取的位置,恢复组件614可以从一个或多个数据存储器622、632、642内部的文件版本的相应位置和/或系统600内部的其他任何适当的存储位置拖曳文件版本。文件版本可以是文件整体和/或反映出某个版本与前一个版本之间的变化的增量组块。相应地,在一个示例中,恢复处理可以通过拖曳重新创建预期版本所必需的增量组块来实施。在另一个示例中,预期版本的完整再现可被定位和获取。
根据另一个示例,系统600的混合P2P/云备份架构可用于将在恢复对等点610上恢复一个或多个文件版本所需要的延迟和/或带宽最小化。例如,恢复组件614可以对系统600进行分析,以便促进通过系统600而从最小阻力的路径中拖曳各个文件版本。由此,举例来说,如果给定文件版本驻留于对等点620或超级对等点630上的数据存储器622或632,以及云存储器640,那么可以优选首先从最近的网络节点拖曳所述块。结果,对等点620和/或超级对等点630的优先级可以高于云存储器640,从而将关联于与云存储器640通信的延迟和带宽使用率最小化。此外,恢复组件614可以分析系统600中的各个节点的可用性、相对网络负载和/或其他因素,以便促进对用以获取文件版本的节点所进行的智能选择。相应地,恢复对等点610可以被配置成首先尝试从对等机620或超级对等点630获取文件版本,只在具有所需要的文件版本的对等点620和/或630可用的情况下才回退至云存储器640。在一个替换示例中,超级对等点630和/或可供恢复对等点610访问目录634的另一个实体可以使用类似的网络分析,以便从保持目录634所指示的文件版本的多个位置中选择一个最优位置。一旦选择了所述位置,则随后可以将一个或多个这样的位置提供给恢复对等点610。
图7-8示出的是根据所要求保护的主题的方法和/或流程图。为了说明简单起见,所述方法作为一系列的动作来描绘和描述。应该理解和意识到的是,本主题创新不受所示动作和/或动作顺序的限制。例如,这些动作可以按照不同的顺序和/或同时发生,并且可以与这里并未给出和描述的其他动作一起发生。此外,并非所示出的所有动作都可能需要用来实施根据所要求保护的主题的方法。另外,本领域技术人员将会理解并意识到,这些方法可替换地可以借助状态图或事件而被表示成是一系列相互关联的状态。此外,还应该理解,在下文中以及整个说明书中公开的方法能够保存在制品中,以便促进将此类方法传输和转移到计算机。这里使用的术语制品旨在包含可以从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。
参考图7,示出了用于在一个或多个存储节点实施的数据层中重新分配数据的方法700。在参考数字702,可以跨越存储节点创建虚拟备份数据层。所述备份数据可以是文件、系统映像或是备份系统管理的其他信息。在一个示例中,该备份系统可以是混合的点到点/云备份系统。在另一个示例中,虚拟层可以相对于初始位置(例如恢复客户机)构造,由此备份数据的局部性被列为优先地位。在参考数字704,分析存储位置。在一个示例中,可以监视这些存储位置以发现属性。属性可以包括各个存储位置的健康度、存储位置的存储容量(例如总的和/或可用的容量)、存储位置的可用性(例如停机时间、运行时间等等)、存储位置的带宽使用情况或是在各个存储位置之间传输数据的预计延迟时间。在参考数字706,评估备份数据的属性。这些属性可以包括访问频率、使用期限或可用性(例如副本数量)。在参考数字708,可以在存储位置之间重新分配备份数据。在一个示例中,所述重新分配可以至少部分基于存储位置和/或备份数据的属性。例如,备份数据可以响应于某个存储位置或其他客户机的严重故障的检测而被转移到具有最佳局部性的地点,其中这样转移的数据可以用于恢复发生故障的机器。
现在转到图8,示出了一种用于基于备份数据的使用信息来重新分配备份数据的方法800。在参考数字802,备份数据被指定成热数据或冷数据。热数据指的是被频繁访问和/或最近产生的备份数据(例如最近备份的数据)。可以推断出,热数据更可能会被恢复。冷数据指的是很少访问和/或较老的备份信息。可以推断出,冷数据不太可能会被恢复。在参考数字804,热数据的可用性增加。此外,热数据被分发,以便向最有可能恢复热数据的对等点提供最佳局部性。在一个示例中,热数据可以保持在混合的点对点/云备份系统的对等点中。此外,可以选择靠近的网络中邻近于可能恢复点的对等点来存储热数据。此外,热数据的复制拷贝可以保存在诸如超级对等点或云存储位置之类的可靠存储位置,以便提高可用性。在参考数字806,冷数据的存储成本可以降低。根据一个示例,冷数据可以从对等点转移到超级对等点。此外,保存在超级对等点的冷数据可以在非峰值时间或是可以最小化带宽使用情况的其他时段转移到云存储器。在参考数字808,压缩技术可应用于冷数据,以便进一步减小存储足迹。
为了提供用于实施所要求保护的主题的不同方面的附加上下文,图9-10以及后续论述旨在将对可以实施本主题创新的不同方面的适当计算环境提供简要的一般描述。例如,在这种适当的计算环境中可以实施诸如对等点和超级对等点之类的客户机以及云存储位置。虽然在上文中已经在运行于本地计算机和/或远程计算机的计算机程序的计算机可执行指令的一般上下文中描述了所要求保护的主题,但是本领域技术人员将会认识到,本主题创新也可以结合其他程序模块来实施。通常,程序模块包括执行特定任务和/或实施特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等等。
通常,程序模块包括执行特定任务或是实施特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等等。此外,本领域技术人员将会认识到,所要求保护的主题可以使用其他的计算机系统配置来实现,包括单处理器或多处理器计算机系统、微型计算机、大型计算机以及个人计算机、手持计算设备、基于微处理器的或可编程的消费类电子设备等等,其中每一个都可操作地耦合到一个或多个相关联的设备。
所示出的方面还可以在分布式计算环境中实施,其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程记忆存储设备。
计算机通常包括多种计算机可读介质。计算机可读介质可以是任何能被计算机访问的可用介质,并且包括易失性和非易失性介质、可拆卸和不可拆卸介质。作为示例而不是限制,计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质可以包括在任何方法和技术中实施的用于存储信息的易失性和非易失性、可拆卸和不可拆卸介质,所述信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其他存储技术、CD-ROM、数字多用途碟片(DVD)或其他光盘存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备或是可以用于存储预期信息并能被计算机访问的其他任何介质。
通信介质通常将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据包含在诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中,并且包括任何信息递送介质。术语“调制数据信号”指的是这样的信号,该信号具有一个或多个以将信息编码在信号中的方式设置或改变特性。作为例证而不是限制,通信介质包括有线介质,例如有线网络或直接有线连接,以及无线介质,例如声学、RF、红外及其他无线介质。此外,在计算机可读介质的范围中还应该包含上述任何项的组合。
现在参考图9,示出了可操作来执行所公开的架构的例示计算机编译系统的示意性框图。该系统900包括一个或多个客户端902。所述一个或多个客户端902可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。在一个示例中,所述一个或多个客户端902可以使用这里描述的一个或多个特征来容纳一个或多个cookie和/或相关联的上下文信息。
系统900还包括一个或多个服务器904。所述一个或多个服务器904也可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。在一个示例中,服务器904可以使用这里描述的一个或多个特征来容纳执行变换的线程。客户端902与服务器904之间的一个可能的通信可以处于适于在两个或更多计算机进程之间传送的数据分组的形式。举例来说,该数据分组可以包括cookie和/或相关联的上下文信息。系统900包括可用于促进一个或多个客户端902与一个或多个服务器904之间的通信的通信框架906(例如诸如因特网之类的全球通信网络)。
通信可以借助有线(包括光纤)和/或无线技术来促进。一个或多个客户端902可操作地连接到一个或多个客户端数据存储器908,这些数据存储器可以用于保存所述一个或多个客户端902本地的信息(例如一个或多个cookie和/或相关联的上下文信息)。类似地,一个或多个服务器904可操作地连接到一个或多个服务器数据存储器910,这些数据存储器可以用于存储服务器904本地的信息。
参考图10,用于实施这里描述的不同方面的例示环境1000包括计算机1002,所述计算机1002包括处理单元1004、系统存储器1006以及系统总线1008。系统总线1008与系统组件耦合,这些系统组件包括但不局限于将系统存储器1006或处理单元1004。处理单元1004可以是商业上可获得的不同处理器中的任何一种。双微处理器和其他多处理器架构同样可以用作处理单元1004。
系统总线1008可以是若干类型的总线结构中的任何一种,其还可以互连到存储总线(有或者没有存储控制器)、外围总线以及使用了商业上可获得的总线架构中任何一种的本地总线。系统存储器1006包括只读存储器(ROM)1010和随机存取存储器(RAM)1012。在诸如ROM、EPROM、EEPROM之类的非易失性存储器1010中保存了基本输入/输出系统(BIOS),所述BIOS包含例如启动过程中在计算机1002内部的部件之间帮助传递信息的基本例程。RAM 1012还可以包括高速RAM,例如用于缓存数据的静态RAM。
计算机1002还包括内部硬盘驱动器(HDD)1014(例如EIDE、SATA)、磁性软盘驱动器(FDD)1016(例如读写可拆卸磁盘1018)以及光盘驱动器1020(例如读取CD-ROM碟片1022或者读写DVD之类的其他大容量光学介质),所述内部硬盘驱动器1014还可以被配置成在适当机架(未显示)中外用。硬盘驱动器1014、磁盘驱动器1016以及光盘驱动器1020分别可以通过硬盘驱动器接口1024、磁盘驱动器接口1026以及光盘驱动器接口1028与系统总线1008连接。用于外部驱动器实施方式的接口1024包括通用串行总线(USB)和IEEE-1394接口技术中的至少一种或是这二者。其他外部驱动器连接技术处于本主题公开的设想以内。
驱动器以及与之关联的计算机可读介质对数据、数据结构、计算机可执行指令等等提供了非易失性存储。对计算机1002来说,驱动器和介质容纳适当数字格式的任何数据的存储。虽然以上关于计算机可读介质的描述涉及HDD、可拆卸磁盘以及CD或DVD之类的可拆卸光学介质,但是本领域技术人员应该理解,在例示操作环境中也可以使用能被计算机读取的其他类型的介质,例如zip驱动器、磁带盒、闪存卡、盒式磁带等等,并且进一步,任何此类介质都可以包括用于执行这里描述的方法的计算机可执行指令。
在驱动器和RAM 1012中可以存储多个程序模块,包括操作系统1030、一个或多个应用程序1032、其他程序模块1034以及程序数据1036。此外,在RAM 1012中还可以缓存所有或部分的操作系统、应用、模块和/或数据。应该理解的是,所要求保护的的主题可以用商业上可获得的不同操作系统或操作系统组合来实现。
用户可以通过一个或多个有线/无线输入设备来将命令和信息输入计算机1002,所述输入设备例如键盘1038以及鼠标1040之类的指示设备。其他输入设备(未显示)可以包括麦克风、IR遥控器、操纵杆、游戏垫、指示笔、触摸屏等等。这些以及其他输入设备通常经由与系统总线1008耦合的输入设备接口1042连接到处理单元1004,但是也可以通过其他接口来连接,其他接口例如并口、串口、IEEE-1394端口、游戏端口、USB端口、IR接口等等。
监视器1044或其他类型的显示设备同样经由诸如视频适配器1046之类的接口连接到系统总线1008。除了监视器1044之外,计算机通常还包括其他外围输出设备(未显示),例如扬声器、打印机等等。
计算机1002可以使用借助有线和/或无线通信连至一个或多个远程计算机(例如一个或多个远程计算机1048)的逻辑连接而在联网环境中工作。所述一个或多个远程计算机1048可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐器具、对等设备或其他公共网络节点,并且通常包含结合计算机1002描述的很多或所有元件,但是为了简洁起见,只示出了一个记忆/存储设备1050。所描绘的逻辑连接包括与局域网(LAN)1052和/或广域网(WAN)1054之类的更大网络相连的有线/无线连接。这种LAN和WAN联网环境在办公室和公司中是很常见的,并且促进了企业级计算机网络,例如内联网,所有这些网络都可以连接到因特网之类的全球通信网络。
当在LAN联网环境中使用时,计算机1002通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1056连接到本地网络1052。该适配器1056可以促进与LAN 1052的有线或无线通信,所述LAN还可以包括部署在其上的无线接入点,以便与无线适配器1056进行通信。
当用于WAN联网环境时,计算机1002可以包括调制解调器1058,或者连接到WAN 1054上的通信服务器,抑或是具有经由WAN 1054来建立通信的其他手段,例如借助因特网。调制解调器1058可以是内部或外部以及有线或无线设备,其经由串口接口1042与系统总线1008连接。在联网环境中,结合计算机1002绘出的程序模块或是其某些部分可以保存在远程记忆/存储设备1050中。应该理解的是,所显示的网络连接是例示性的,并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他手段。
计算机1002可操作来与可操作地部署在无线通信中的任何无线设备或实体进行通信,所述设备或实体例如打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与可以无线检测的标签相关联的任何设备或位置(例如信息亭、报摊、休息室)以及电话。这至少包括Wi-Fi和BluetoothTM无线技术。因此,所述通信可以是与传统网络一样的预先定义的结构,或者仅仅是至少两个设备之间的特设通信。
Wi-Fi或无线高保真是一种与蜂窝电话中使用的技术相似的无线技术,该技术能使设备在基站范围以内的任何位置发送和接收数据。Wi-Fi网络使用了IEEE-802.11(a、b、g等等)无线电技术来提供安全、可靠且快速的无线连接。Wi-Fi网络可用于将计算机相互连接,将计算机连接到因特网,以及将其连接到有线网络(其使用IEEE-802.3或以太网)。例如,Wi-Fi网络以13Mbps(802.11a)或54Mbps(802.11b)的数据速率工作在未授权的2.4GHz和5GHz的无线电波段中,或者可以与同时包含这两个波段(双波段)的产品一起工作。因此,使用Wi-Fi无线技术的网络可以提供与10BaseT有线以太网相似的现实性能。
以上描述包含了所要求保护的主题的示例。当然,不可能为了描述所要求保护的主题而对组件或方法的每一种能够想到的组合进行描述,但是本领域技术人员可以认识到,众多进一步的组合和置换都是可能的。相应地,该详细描述旨在包含所有落入附加权利要求的精神和范围以内的变动、修改和变更。
特别地,就上述组件、设备、电路、系统等等执行的不同功能而言,除非另有陈述,否则,用于描述此类组件的术语(包括关于“装置”的参考)旨在对应于任何执行了所描述的组件的规定功能的组件(例如功能等价物),其中所述组件执行在这里示出的例示性方面的功能,即使所述组件在结构上与所公开的结构并不等价。就此而论,还应该认识到的是,所描述的方面包含了系统以及具有用于执行不同方法的动作和/或事件的计算机可执行指令的计算机可读介质。
此外,虽然对照若干实施方式中的仅仅一个实施方式公开了特定的特征,但是此类特征也可以与其他实施方式的一个或多个其他特征结合,其对任何指定或特定应用而言有可能是理想和有利的。此外,就详细描述或权利要求中使用的术语“包括”和“含有”及其变体而言,这些术语以与术语“包含”类似的方式旨在是包含性的。
Claims (15)
1.一种促进在备份环境中的一组存储位置(106)之间智能分配备份数据的系统(100),包括:
与保留计算机可执行指令的存储器相耦合的处理器,该处理器执行:
监视组件(102),其识别一个或多个存储位置(106)存储的备份数据的至少一个属性或所述一个或多个存储位置(106)的属性;以及
分层组件(104),其根据备份数据的属性或是存储位置(106)的属性来实施跨越所述一个或多个存储位置(106)的虚拟备份数据层,所述分层组件(104)在所述一个或多个存储位置(106)之间分发备份数据,以便在减少存储使用和恢复时的延迟的同时确保可用性。
2.权利要求1的系统,其中监视组件(102)包括数据评估组件(302),该数据评估组件对备份数据进行分析,以便确定备份数据的属性。
3.权利要求1的系统,其中监视组件(102)包括机器评估组件(304),该机器评估组件观察所述一个或多个存储位置(106),以便确定所述一个或多个存储位置(106)的属性。
4.权利要求1的系统,其中分层组件(104)包括分发组件(408),该分发组件至少部分基于备份数据或存储位置(106)的属性而将备份数据块复制到所述一个或多个存储位置(106)。
5.权利要求1的系统,其中分层组件(104)包括保持索引的索引组件(410),其中该索引包括备份版本与分发了所述备份版本的存储位置之间的关系的列表,并且其中当分层组件(104)实施分发决定时,所述索引组件(410)执行添加、删除或修改索引中的条目的处理中的至少一个。
6.权利要求5的系统,其中该索引包括备份版本与分发了备份版本的存储位置之间的关系的列表。
7.权利要求1的系统,其中备份数据的属性包括下列各项中的至少一项:备份数据的访问频率,备份数据的可用性,创建备份数据时起经过的时间,其中频繁访问的备份数据被断定为最有可能恢复,并且其中很少访问的备份数据被断定为最不可能被恢复。
8.权利要求7的系统,其中分层组件(104)将频繁访问的数据分发到靠近的网络中紧邻恢复客户端的存储位置。
9.权利要求7的系统,其中分层组件(104)将频繁访问数据的拷贝复制到可靠的存储位置。
10.权利要求7的系统,其中分层组件(104)将不频繁访问的备份数据分配到提供可靠存储的远程存储节点。
11.权利要求1的系统,其中存储位置(106)的属性包括:各个存储位置的健康度,存储位置的存储容量,存储位置的可用性,存储位置的带宽使用情况,或者在各个存储位置之间传输数据的预计延迟时间。
12.权利要求1的系统,其中分层组件(104)基于所述一个或多个存储位置的属性来检测至少一个存储位置或客户机的重大故障,并且其中分层组件(104)响应于检测到的重大故障来主动分配备份数据。
13.权利要求1的系统,其中所述一个或多个存储位置(106)包括一个或多个对等点或云存储位置,并且其中分层组件(104)通过在与对等点相对应的存储位置应用比与云位置相对应的存储位置更高的偏好水平来创建虚拟备份数据层。
14.一种用于在分布式备份环境中对备份信息进行智能分层的方法(700),包括:
使用执行计算机可读存储介质上存储的计算机可执行指令的处理器来实施以下动作:
创建(702)跨越一组存储位置的虚拟备份信息层;
监视(704)备份信息,以便确定备份信息(706)的属性,这些属性包括备份信息的访问频率、可用性以及存在时间中的至少一项;以及
基于备份信息的属性,在虚拟层中动态地重新分配(708)备份信息,以便在最小化存储成本以及恢复备份信息时的延迟的同时确保备份信息的可用性。
15.权利要求14的方法,还包括:
基于备份信息的属性来将备份信息指定(802)成热数据或冷数据中的至少一个;
将热数据分配(804)给向恢复客户端提供最佳局部性的存储位置;以及
将冷数据分配(806)给以最低成本提供存储的远程存储位置。
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