CN106557384B - 基于Linux的数据处理方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于Linux的数据处理方法，包括：在接收到数据备份指令后，检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件。本发明还公开一种基于Linux的数据处理装置和系统。本发明实现了在Linux系统继续运行的同时进行数据备份。

Description

基于Linux的数据处理方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种基于Linux的数据处理方法、装置和系统。

背景技术

在计算机硬件和计算机网络高速发展的环境下，磁盘作为计算机系统最主要的数据存储介质，存放着用户长期累积的有用数据。然而，磁盘硬件故障、用户误操作、黑客入侵等因素直接威胁着磁盘上的数据安全。采用数据备份及恢复技术可保证数据的安全。数据备份及恢复技术是使用存储介质和一定的安全策略，将系统数据和业务数据备份下来，并在数据出现异常时尽快恢复数据，以最大化地降低用户的损失。

基于Linux的数据备份及恢复技术，提供了诸如tar、cpio、dump等工具来实现数据的备份或恢复。然而，在Linux系统上进行系统数据备份时，往往需要通过重启系统才能进行数据备份，使得用户不得不停止系统当前的应用，等待系统重启后再进行数据备份。

发明内容

本发明提供一种基于Linux的数据处理方法、装置和系统，旨在解决在Linux系统上进行系统数据备份时，需要通过重启系统才能进行数据备份的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于Linux的数据处理方法，包括：

在接收到数据备份指令后，检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件。

优选地，所述在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件包括：

获取可跳过文件列表，并将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；

获取当前系统的文件系统挂载信息，并根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；

将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

优选地，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

在接收到数据恢复指令后，根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

获取解压出的所述系统元数据，并恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

获取解压出的所述文件系统挂载信息，并根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

获取解压出的所述可跳过文件列表，并根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

优选地，所述获取解压出的所述系统元数据，并恢复所述系统元数据到当前待恢复系统包括：

根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

优选地，所述获取解压出的所述可跳过文件列表，并根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录的步骤之后，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息，并将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件，并重启当前待恢复系统。

为实现上述目的，本发明还提供一种基于Linux的数据处理装置，包括：

接收模块，用于接收数据备份指令；

检测模块，用于检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

备份模块，用于在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件。

优选地，所述备份模块包括：

获取单元，用于获取可跳过文件列表；

备份单元，用于将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；

所述获取单元，还用于获取当前系统的文件系统挂载信息；

所述备份单元，还用于根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；

打包单元，用于将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

优选地，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述接收模块，还用于接收数据恢复指令；

获取模块，用于根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

处理模块，用于解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述系统元数据；

恢复模块，用于恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述文件系统挂载信息；

所述恢复模块，还用于根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述可跳过文件列表；

所述恢复模块，还用于根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

优选地，所述恢复模块包括：

恢复单元，用于根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

计算单元，用于在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

分区单元，用于根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

所述恢复单元，还用于在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

优选地，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述处理模块，还用于切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

initrd制作模块，用于在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

所述获取模块，还用于获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息；

所述initrd制作模块，还用于将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

所述处理模块，还用于将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件；

重启模块，用于重启当前待恢复系统。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于Linux的数据处理系统。所述基于Linux的数据处理系统包括镜像文件存储介质、备份及恢复服务器。所述备份及恢复服务器包括上述基于Linux的数据处理装置；所述备份及恢复服务器上的所述基于Linux的数据处理装置用于将所述备份及恢复服务器上的数据备份为镜像文件，并将所述镜像文件存储在本地或所述镜像文件存储介质上，在需要恢复数据时将所述镜像文件经过解压后恢复其数据到所述备份及恢复服务器。

优选地，所述镜像文件存储介质包括U盘、光盘、网络服务器；所述基于Linux的数据处理装置除支持本地存储镜像文件进行备份或恢复的方式外，还同时支持任一所述镜像文件存储介质存储所述镜像文件进行备份或恢复的方式。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法、装置和系统，在数据备份时，通过分析当前系统环境的运行情况，在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，实现在不重启系统的情况下对待备份的数据进行数据备份，突破了传统的需要重启系统才能备份数据的系统数据备份方式。

附图说明

图1为本发明基于Linux的数据处理方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明基于Linux的数据处理方法第二实施例中打包所有的待备份数据并生成镜像文件的细化流程示意图；

图3为本发明基于Linux的数据处理方法第三实施例中数据恢复的流程示意图；

图4为基于Linux的数据处理方法第四实施例中恢复系统元数据到待恢复系统的细化流程示意图；

图5为基于Linux的数据处理方法第五实施例中制作initrd文件的细化流程示意图；

图6为基于Linux的数据处理装置第一实施例的功能模块示意图；

图7为基于Linux的数据处理装置第二实施例中备份模块的细化功能模块示意图；

图8为基于Linux的数据处理装置第三实施例的功能模块示意图；

图9为基于Linux的数据处理装置第四实施例中恢复模块的细化功能模块示意图；

图10为基于Linux的数据处理装置第五实施例的功能模块示意图；

图11为基于Linux的数据处理系统第一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于Linux的数据处理方法，如图1所示，示出了本发明基于Linux的数据处理方法第一实施例的流程示意图，包括：

S10、在接收到数据备份指令后，检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

服务器在正常运行过程中，当用户通过命令行或界面操作等方式触发启动数据备份时，服务器在接收到触发数据备份的指令后，将检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件。检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件，即是检测当前系统是否有影响数据备份的情况发生。本实施例中，可通过检测当前系统是否有其他进程正在进行内存数据读写或有硬盘错误的情况发生来判断当前系统是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件。在有任一所述情况发生时，服务器不启动数据备份程序，并给出相关提示消息；在没有任一所述情况发生时，服务器启动数据备份程序进行数据备份。

S20、在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件。

启动数据备份程序后，在进行数据备份操作的同时，服务器实时检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件，在检测到当前系统环境不满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，暂停数据备份操作，并在检测到当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，继续之前暂停的操作。

所述待备份数据可以为系统数据，也可以为系统数据和文件系统数据，根据用户的选择以确定。以系统数据和文件系统数据的备份为例，在Linux系统中，首先进行参数解析，获取用户指定的备份目录和生成的镜像文件名称等参数信息；然后在扫描磁盘查找到boot分区后，使用dd命令备份启动磁盘的首个512字节到文件1，即备份MBR(Master BootRecord，主引导记录)信息到所述文件1；使用fdisk工具备份系统分区表信息到文件2；获取系统的LVM(Logical Volume Manager，逻辑卷管理)相关信息(包括物理卷信息、卷组信息、逻辑卷信息)，并将其中的逻辑卷信息备份到文件3；采集系统的文件系统信息(包括文件系统类型、文件系统标签Label、通用唯一识别码UUID)，并将所采集的信息备份到文件4；读取/proc/mounts，获取系统的文件系统挂载信息，并根据所述文件系统挂载信息将所有磁盘的文件系统挂载到所述备份目录；最后，将所述备份目录进行打包并生成用户指定名称的镜像文件。其中，所述文件1-文件4均备份在所述备份目录中。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法，通过判断当前系统环境是否符合在系统运行的同时进行数据备份的条件，在当前系统环境符合所述条件时，实现在不重启系统的情况下备份所述系统中的待备份数据，突破了传统的需要重启系统才能备份数据的系统数据备份方式。

进一步地，基于第一实施例提出本发明基于Linux的数据处理方法第二实施例，在本实施例中，如图2所示，上述步骤S20包括：

S21、获取可跳过文件列表，并将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；

数据备份程序启动后，在用户选择待备份数据时，会根据提示选择在系统恢复时可跳过的系统文件，即可以不恢复的系统文件。在用户选择所述可跳过的系统文件后，服务器即可根据用户的选择获得可跳过文件列表。本实施例中，所述可跳过文件可以是IP配置文件、hostname配置文件等。

所述系统元数据包括MBR信息文件，分区表信息文件，LVM信息文件，文件系统信息文件。所述预设的第一目录是由用户创建或指定的一个备份目录，用于将所有的待备份数据存储到所述第一目录下。

S22、获取当前系统的文件系统挂载信息，并根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；

S23、将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法，能够在数据备份时由用户指定在数据恢复时可跳过的系统文件，为系统批量安装或恢复时实现不同服务器具有不同系统配置做前期支持。

进一步地，基于第二实施例提出本发明基于Linux的数据处理方法第三实施例，在本实施例中，如图3所示，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

S30、在接收到数据恢复指令后，根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

用户使用镜像文件安装或恢复系统时，需要先进入数据备份及恢复的辅助系统。所述辅助系统由内核、命令集、动态库、驱动模块、备份与恢复模块、启动支持模块、构建模块、根文件系统等构成。其中，内核是所述辅助系统的核心，能够实现基本的操作系统功能，并向上提供服务原语；命令集采用动态编译；所述命令集中的命令在执行时需要动态库的支持；驱动模块能够保证所述辅助系统对不同硬件环境的支持，以实现不同硬件配置下的启动过程的一致性；备份与恢复模块能够根据用户的选择启动数据备份程序或数据恢复程序；启动支持模块与内核配合完成系统上电启动的过程；构建模块是对数据备份及恢复过程的构建方式的描述；根文件系统主要提供proc文件系统、devpts文件系统和.sysfs文件系统等的挂载目录，基本命令集和动态库所在的目录，内核模块和硬件驱动集所在的目录，辅助系统在启动时所需的特定配置所在的目录等。本实施例中，内核采用Linux2.6.32版本，并以此为基础构建了vmlinuz内核镜像，以及当前主流的硬件驱动集文件。

所述辅助系统的启动方式有多种，如U盘启动、光盘启动、磁盘启动、网络启动等。在不同的启动方式下均可进入相同的辅助系统。在所述辅助系统的启动方式为网络启动时，客户机通过支持PXE(Preboot Execute Environment，预启动执行环境)的网卡向网络中发送请求DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)的广播，DHCP服务器在接收到所述请求后，给客户机提供IP地址等信息，然后客户机根据所述IP地址信息请求下载所述辅助系统的内核映像文件并在下载完成后启动加载所述辅助系统。

所述辅助系统启动后会加载运行文件和具有系统恢复功能的进程，检查并解析运行参数。所述运行参数包括所述辅助系统的启动方式及在所述启动方式下镜像文件的存放路径。在待恢复服务器上启动所述辅助系统时，根据不同启动方式对应的bootloader加载所述辅助系统的vmlinuz内核，并通过所述vmlinuz内核解压所述辅助系统的initrd(Initial RAM Disk，初始RAM磁盘)文件；扫描所述待恢复服务器的硬件，触发设备管理器udev事件，根据udev事件加载所述待恢复服务器的硬件相应的硬件驱动。所述辅助系统启动完成后，由用户选择启动数据恢复程序。所述待恢复服务器在接收到数据恢复指令后，获取所述辅助系统的系统启动参数，根据解析得到的所述辅助系统的启动方式和在所述启动方式下镜像文件的存放路径，从所述存放路径获取镜像文件。

获取镜像文件的方式可以为本地磁盘获取、U盘获取、光盘获取、网络服务器获取。所述网络服务器提供网络相关服务，如DHCP服务、UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)服务、FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)服务、NFS(Network FileSystem，网络文件系统)服务等。在解析出的所述辅助系统的启动方式为磁盘启动时，根据解析出的镜像文件在本地磁盘的存放路径，挂载本地磁盘的文件系统到预设的第二目录，并从所述第二目录中获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为U盘启动时，根据解析出的镜像文件在所述U盘上的存放路径，挂载所述U盘到所述第二目录，并从所述第二目录获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为光盘启动时，根据解析出的镜像文件在所述光盘上的存放路径，挂载所述光盘到所述第二目录，并从所述第二目录获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，根据解析出的镜像文件在UDP服务器上的存放路径，使用udpcast传输文件(输入参数包括镜像文件在UDP服务器的存放路径)；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，根据解析出的镜像文件在FTP服务器上的存放路径，使用wget传输文件(输入参数包括镜像文件在FTP服务器的存放路径)；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，根据解析出的镜像文件在NFS服务器上的存放路径，挂载NFS到所述第二目录，并从所述第二目录中获取镜像文件。

S40、解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

S50、获取解压出的所述系统元数据，并恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

S60、获取解压出的所述文件系统挂载信息，并根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

所述预设的第二目录是由所述数据恢复程序创建并指定的一个用于存放所述镜像文件解压出的数据的目录。

S70、获取解压出的所述可跳过文件列表，并根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

在解压所述镜像文件时，根据所述可跳过文件列表依次判断解压出的文件是否是可跳过文件；在解压出的文件是可跳过文件时，跳过对所述文件的恢复操作，继续判断下一个文件是否是可跳过文件；在解压出的文件不是可跳过文件时，将所述文件恢复到所述第二目录，然后继续判断下一个文件是否是可跳过文件。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法，所采用的镜像文件是基于上述第二实施例中生成的所述镜像文件，在恢复所述镜像文件到待恢复服务器时，根据所述镜像文件中解压出的可跳过文件列表有选择性地恢复数据，能够不覆盖用户指定的系统配置文件，从而在系统批量安装或恢复时实现不同服务器具有不同配置的目的。

进一步地，基于第三实施例提出本发明基于Linux的数据处理方法第四实施例，在本实施例中，如图4所示，上述步骤S50包括：

S51、根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

根据所述获取的系统元数据中MBR信息，使用dd命令恢复MBR到当前待恢复系统。

S52、在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

所述辅助系统在解析到内核启动参数中包含boot_disk时，确定所述镜像文件是从当前待恢复系统的本地备份获取，也就是说所述镜像文件中的分区表信息及文件系统信息与当前待恢复系统中的信息完全一致，此时，所述数据恢复程序会跳过恢复分区和文件系统的相关操作。

在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，获取所述系统元数据中的分区表信息，并根据所述分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息获得所要分区的个数、各个分区的类型和分区大小等信息。其中，所述获得的分区的个数与所述镜像文件的分区表信息中的分区个数相同；所述获得的各个分区的类型与所述镜像文件的分区表信息中各个分区的类型相同；所述获得的各个分区在待恢复服务器的磁盘中的大小比重与所述镜像文件的分区表信息中各个分区在备份服务器磁盘中的大小比重对应相同，例如，备份服务器的磁盘大小为100G，分区1为20G，恢复时的待恢复服务器的磁盘大小为200G，则恢复后的分区1应为40G。

S53、根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

对当前待恢复系统的磁盘进行分区可使用fdisk工具。

S54、在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

在恢复LVM时，根据所述系统元数据中的LVM信息，使用pvcreate命令重新创建pv，使用vgcreate命令重新创建vg，使用lvcreate命令重新创建lv。在恢复文件系统时，根据所述系统元数据中的文件系统信息，使用对应的文件系统格式化工具重新创建文件系统，并在格式化时指定文件系统的UUID和Label。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法，根据解压出的分区表信息中各个分区在备份服务器磁盘上的大小比重，对待恢复系统的服务器磁盘进行按比例分区，能够在待恢复服务器的磁盘大小比备份服务器的磁盘较小时，避免分区不够，或在待恢复服务器的磁盘大小比备份服务器的磁盘较大时，避免空间浪费。

进一步地，基于第三或第四实施例提出本发明基于Linux的数据处理方法第五实施例，在本实施例中，如图5所示，上述步骤S70之后，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

S80、切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

使用chroot命令切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录。

S90、在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

在根文件目录切换完成后，检查boot分区是否已挂载。在检查到所述boot分区未挂载时，挂载所述boot分区，以获得所述boot分区中存放的initrd文件。

S100、获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息，并将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

所述预定文件是指从所述initrd文件中解析获得的基本命令文件、动态库文件、配置文件、驱动文件等。

S110、将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件，并重启当前待恢复系统。

本发明提出的基于Linux的数据处理方法，在进行系统恢复时，能够动态的生成包含当前待恢复系统的硬件驱动信息的initrd文件，从而使在一台机器上备份生成的镜像文件，可用于恢复其它不同类型硬件的机器。

本发明还提出一种基于Linux的数据处理装置，如图6所示，示出了本发明基于Linux的数据处理装置第一实施例的功能模块示意图，包括：

接收模块110，用于接收数据备份指令；

服务器在正常运行过程中，当用户通过命令行或界面操作等方式触发启动数据备份时，服务器的接收模块110将接收到触发数据备份的指令。

检测模块120，用于检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

服务器的接收模块110在接收到所述触发数据备份的指令后，检测模块120将检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件。检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件，即是检测当前系统是否有影响数据备份的情况发生。本实施例中，检测模块120可通过检测当前系统是否有其他进程正在进行内存数据读写或有硬盘错误的情况发生来判断当前系统是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件。在有任一所述情况发生时，服务器不启动数据备份程序，并给出相关提示消息；在没有任一所述情况发生时，服务器启动数据备份程序进行数据备份。

备份模块130，用于在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件。

启动数据备份程序后，备份模块130在进行数据备份操作的同时，检测模块120实时检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件，在检测到当前系统环境不满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，备份模块130暂停数据备份操作，并在检测到当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，备份模块130继续之前暂停的操作。

所述待备份数据可以为系统数据，也可以为系统数据和文件系统数据，根据用户的选择以确定。以系统数据和文件系统数据的备份为例，在Linux系统中，备份模块130首先进行参数解析，获取用户指定的备份目录和生成的镜像文件名称等参数信息；然后在扫描磁盘查找到boot分区后，使用dd命令备份启动磁盘的首个512字节到文件1，即备份MBR信息到所述文件1；使用fdisk工具备份系统分区表信息到文件2；获取系统的LVM相关信息(包括物理卷信息、卷组信息、逻辑卷信息)，并将其中的逻辑卷信息备份到文件3；采集系统的文件系统信息(包括文件系统类型、Label、UUID)，并将所采集的信息备份到文件4；读取/proc/mounts，获取系统的文件系统挂载信息，并根据所述文件系统挂载信息将所有磁盘的文件系统挂载到所述备份目录；最后，将所述备份目录进行打包并生成用户指定名称的镜像文件。其中，所述文件1-文件4均备份在所述备份目录中。

本发明提出的基于Linux的数据处理装置，通过判断当前系统环境是否符合在系统运行的同时进行数据备份的条件，在当前系统环境符合所述条件时，实现在不重启系统的情况下备份所述系统中的待备份数据，突破了传统的需要重启系统才能备份数据的系统数据备份方式。

进一步地，参照图7，基于第一实施例提出本发明基于Linux的数据处理装置第二实施例，基于上述图6所示的实施例，所述备份模块130包括：

获取单元131，用于获取可跳过文件列表；

数据备份程序启动后，在用户选择待备份数据时，会根据提示选择在系统恢复时可跳过的系统文件，即可以不恢复的系统文件。在用户选择所述可跳过的系统文件后，服务器即可根据用户的选择获得可跳过文件列表。本实施例中，所述可跳过文件可以是IP配置文件、hostname配置文件等。

备份单元132，用于将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；

所述系统元数据包括MBR信息文件，分区表信息文件，LVM信息文件，文件系统信息文件。所述预设的第一目录是由用户创建或指定的一个备份目录，用于将所有的待备份数据存储到所述第一目录下。

所述获取单元131，还用于获取当前系统的文件系统挂载信息；

所述备份单元132，还用于根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；

打包单元133，用于将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

本发明提出的基于Linux的数据处理装置，能够在数据备份时由用户指定在数据恢复时可跳过的系统文件，为系统批量安装或恢复时实现不同服务器具有不同系统配置做前期支持。

进一步地，参照图8，基于第二实施例提出本发明基于Linux的数据处理装置第三实施例，基于上述图6所示的实施例，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述接收模块110，还用于接收数据恢复指令；

用户使用镜像文件安装或恢复系统时，需要先进入数据备份及恢复的辅助系统。所述辅助系统由内核、命令集、动态库、驱动模块、备份与恢复模块、启动支持模块、构建模块、根文件系统等构成。其中，内核是所述辅助系统的核心，能够实现基本的操作系统功能，并向上提供服务原语；命令集采用动态编译；所述命令集中的命令在执行时需要动态库的支持；驱动模块能够保证所述辅助系统对不同硬件环境的支持，以实现不同硬件配置下的启动过程的一致性；备份与恢复模块能够根据用户的选择启动数据备份程序或数据恢复程序；启动支持模块与内核配合完成系统上电启动的过程；构建模块是对数据备份及恢复过程的构建方式的描述；根文件系统主要提供proc文件系统、devpts文件系统和.sysfs文件系统等的挂载目录，基本命令集和动态库所在的目录，内核模块和硬件驱动集所在的目录，辅助系统在启动时所需的特定配置所在的目录等。本实施例中，内核采用Linux2.6.32版本，并以此为基础构建了vmlinuz内核镜像，以及当前主流的硬件驱动集文件。

所述辅助系统的启动方式有多种，如U盘启动、光盘启动、磁盘启动、网络启动等。在不同的启动方式下均可进入相同的辅助系统。在所述辅助系统的启动方式为网络启动时，客户机通过支持PXE的网卡向网络中发送请求DHCP的广播，DHCP服务器在接收到所述请求后，给客户机提供IP地址等信息，然后客户机根据所述IP地址信息请求下载所述辅助系统的内核映像文件并在下载完成后启动加载所述辅助系统。

所述辅助系统启动后会加载运行文件和具有系统恢复功能的进程，检查并解析运行参数。所述运行参数包括所述辅助系统的启动方式及在所述启动方式下镜像文件的存放路径。在待恢复服务器上启动所述辅助系统时，根据不同启动方式对应的bootloader加载所述辅助系统的vmlinuz内核，并通过所述vmlinuz内核解压所述辅助系统的initrd文件；扫描所述待恢复服务器的硬件，触发udev事件，根据udev事件加载所述待恢复服务器的硬件相应的硬件驱动。所述辅助系统启动完成后，由用户选择启动数据恢复程序，此时，接收模块110将接收到数据恢复指令。

获取模块140，用于根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

所述待恢复服务器的接收模块110在接收到数据恢复指令后，获取模块140获取所述辅助系统的系统启动参数，根据解析得到的所述辅助系统的启动方式和在所述启动方式下镜像文件的存放路径，从所述存放路径获取镜像文件。

获取镜像文件的方式可以为本地磁盘获取、U盘获取、光盘获取、网络服务器获取。所述网络服务器提供网络相关服务，如DHCP服务、UDP服务、FTP服务、NFS服务等。在解析出的所述辅助系统的启动方式为磁盘启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在本地磁盘的存放路径，挂载本地磁盘的文件系统到预设的第二目录，并从所述第二目录中获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为U盘启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在所述U盘上的存放路径，挂载所述U盘到所述第二目录，并从所述第二目录获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为光盘启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在所述光盘上的存放路径，挂载所述光盘到所述第二目录，并从所述第二目录获取镜像文件；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在UDP服务器上的存放路径，使用udpcast传输文件(输入参数包括镜像文件在UDP服务器的存放路径)；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在FTP服务器上的存放路径，使用wget传输文件(输入参数包括镜像文件在FTP服务器的存放路径)；在解析出的所述辅助系统的启动方式为网络启动时，获取模块140根据解析出的镜像文件在NFS服务器上的存放路径，挂载NFS到所述第二目录，并从所述第二目录中获取镜像文件。

处理模块150，用于解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

所述获取模块140，还用于获取解压出的所述系统元数据；

恢复模块160，用于恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

所述获取模块140，还用于获取解压出的所述文件系统挂载信息；

所述恢复模块160，还用于根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

所述预设的第二目录是由所述数据恢复程序创建并指定的一个用于存放所述镜像文件解压出的数据的目录。

所述获取模块140，还用于获取解压出的所述可跳过文件列表；

所述恢复模块160，还用于根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

在解压所述镜像文件时，恢复模块160根据所述可跳过文件列表依次判断解压出的文件是否是可跳过文件；在解压出的文件是可跳过文件时，恢复模块160跳过对所述文件的恢复操作，继续判断下一个文件是否是可跳过文件；在解压出的文件不是可跳过文件时，恢复模块160将所述文件恢复到所述第二目录，然后继续判断下一个文件是否是可跳过文件。

本发明提出的基于Linux的数据处理装置，所采用的镜像文件是基于上述第二实施例中生成的所述镜像文件，在恢复所述镜像文件到待恢复服务器时，根据所述镜像文件中解压出的可跳过文件列表有选择性地恢复数据，能够不覆盖用户指定的系统配置文件，从而在系统批量安装或恢复时实现不同服务器具有不同配置的目的。

进一步地，参照图9，基于第三实施例提出本发明基于Linux的数据处理装置第四实施例，基于上述图8所示的实施例，所述恢复模块160包括：

恢复单元161，用于根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

根据所述获得的系统元数据中MBR信息，恢复单元161使用dd命令恢复MBR到当前待恢复系统。

计算单元162，用于在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

所述辅助系统在解析到内核启动参数中包含boot_disk时，确定所述镜像文件是从当前待恢复系统的本地备份获取，也就是说所述镜像文件中的分区表信息及文件系统信息与当前待恢复系统中的信息完全一致，此时，所述数据恢复程序会跳过恢复分区和文件系统的相关操作。

在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，计算单元162获取所述系统元数据中的分区表信息，并根据所述分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息获得所要分区的个数、各个分区的类型和分区大小等信息。其中，所述获得的分区的个数与所述镜像文件的分区表信息中的分区个数相同；所述获得的各个分区的类型与所述镜像文件的分区表信息中各个分区的类型相同；所述获得的各个分区在待恢复服务器的磁盘中的大小比重与所述镜像文件的分区表信息中各个分区在备份服务器磁盘中的大小比重对应相同，例如，备份服务器的磁盘大小为100G，分区1为20G，恢复时的待恢复服务器的磁盘大小为200G，则恢复后的分区1应为40G。

分区单元163，用于根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

分区单元163可使用fdisk工具对当前待恢复系统的磁盘进行分区。

所述恢复单元161，还用于在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

在恢复LVM时，恢复单元161根据所述系统元数据中的LVM信息，使用pvcreate命令重新创建pv，使用vgcreate命令重新创建vg，使用lvcreate命令重新创建lv。在恢复文件系统时，恢复单元161根据所述系统元数据中的文件系统信息，使用对应的文件系统格式化工具重新创建文件系统，并在格式化时指定文件系统的UUID和Label。

本发明提出的基于Linux的数据处理装置，根据解压出的分区表信息中各个分区在备份服务器磁盘上的大小比重，对待恢复系统的服务器磁盘进行按比例分区，能够在待恢复服务器的磁盘大小比备份服务器的磁盘较小时，避免分区不够，或在待恢复服务器的磁盘大小比备份服务器的磁盘较大时，避免空间浪费。

进一步地，参照图10，基于第三或第四实施例提出本发明基于Linux的数据处理装置第五实施例，基于上述图8所示的实施例，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述处理模块150，还用于切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

处理模块150可使用chroot命令切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录。

initrd制作模块170，用于在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

在根文件目录切换完成后，initrd制作模块170检查boot分区是否已挂载。在检查到所述boot分区未挂载时，initrd制作模块170挂载所述boot分区，以获得所述boot分区中存放的initrd文件。

所述获取模块140，还用于获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息；

所述initrd制作模块170，还用于将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

所述预定文件是指从所述initrd文件中解析获得的基本命令文件、动态库文件、配置文件、驱动文件等。

所述处理模块150，还用于将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件；

重启模块180，用于重启当前待恢复系统。

本发明提出的基于Linux的数据处理装置，在进行系统恢复时，能够动态的生成包含当前待恢复系统的硬件驱动信息的initrd文件，从而使在一台机器上备份生成的镜像文件，可用于恢复其它不同类型硬件的机器。

本发明还提出一种基于Linux的数据处理系统，如图11所示，示出了本发明基于Linux的数据处理系统第一实施例的结构示意图，包括镜像文件存储介质100、备份及恢复服务器200，其特征在于，所述备份及恢复服务器200包括上述任一实施例所述的基于Linux的数据处理装置；所述备份及恢复服务器200上的所述基于Linux的数据处理装置用于将所述备份及恢复服务器200上的数据备份为镜像文件，并将所述镜像文件存储在本地或所述镜像文件存储介质100上，在需要恢复数据时将所述镜像文件经过解压后恢复其数据到所述备份及恢复服务器200。

所述备份及恢复服务器200可以是既用于备份数据又用于恢复所述备份数据到本地的一个服务器，也可以是包含一个备份服务器和一个或多个恢复服务器的服务器机群。所述镜像文件存储介质100可以是U盘、光盘、网络服务器等。

本发明提出的基于Linux的数据处理系统，支持在不重启系统的情况下备份待备份数据，可以有选择性地处理系统配置数据，并且考虑到同一备份系统所生成的镜像文件要用于不同硬件机器的应用情况，在磁盘大小、硬件驱动等差异方面进行了兼容性适配，便于用户进行一键恢复、批量部署系统，大大地提高了工程应用的灵活性。

进一步地，基于第一实施例提出本发明基于Linux的数据处理系统第二实施例，在本实施例中，所述镜像文件存储介质包括U盘、光盘、网络服务器，所述基于Linux的数据处理装置除支持本地存储镜像文件进行备份或恢复的方式外，还同时支持任一所述镜像文件存储介质存储所述镜像文件进行备份或恢复的方式。

本发明提出的基于Linux的数据处理系统，同时支持多种镜像文件存储方式的数据恢复，在需要恢复数据时，可根据实际需求灵活采用合适的的恢复方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于Linux的数据处理方法，其特征在于，所述基于Linux的数据处理方法包括：

在接收到数据备份指令后，检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件；包括：获取可跳过文件列表，并将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；获取当前系统的文件系统挂载信息，并根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

2.如权利要求1所述的基于Linux的数据处理方法，其特征在于，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

在接收到数据恢复指令后，根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

获取解压出的所述系统元数据，并恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

获取解压出的所述文件系统挂载信息，并根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

获取解压出的所述可跳过文件列表，并根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

3.如权利要求2所述的基于Linux的数据处理方法，其特征在于，所述获取解压出的所述系统元数据，并恢复所述系统元数据到当前待恢复系统包括：

根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

4.如权利要求2或3所述的基于Linux的数据处理方法，其特征在于，所述获取解压出的所述可跳过文件列表，并根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录的步骤之后，所述基于Linux的数据处理方法还包括：

切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息，并将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件，并重启当前待恢复系统。

5.一种基于Linux的数据处理装置，其特征在于，所述基于Linux的数据处理装置包括：

接收模块，用于接收数据备份指令；

检测模块，用于检测当前系统环境是否满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件；

备份模块，用于在当前系统环境满足在系统继续运行的同时进行数据备份的条件时，打包所有的待备份数据并生成镜像文件；

所述备份模块包括：

获取单元，用于获取可跳过文件列表；

备份单元，用于将所述可跳过文件列表及所有待备份的系统元数据存储到预设的第一目录下；

所述获取单元，还用于获取当前系统的文件系统挂载信息；

所述备份单元，还用于根据所述挂载信息将相应文件系统挂载到所述第一目录；

打包单元，用于将待备份文件打包到所述第一目录并生成预设名称的镜像文件。

6.如权利要求5所述的基于Linux的数据处理装置，其特征在于，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述接收模块，还用于接收数据恢复指令；

获取模块，用于根据所述数据恢复指令获取镜像文件；

处理模块，用于解压所述镜像文件，从而获得系统元数据、文件系统挂载信息、可跳过文件列表和待恢复文件；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述系统元数据；

恢复模块，用于恢复所述系统元数据到当前待恢复系统；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述文件系统挂载信息；

所述恢复模块，还用于根据所述文件系统挂载信息将相关文件系统挂载到预设的第二目录；

所述获取模块，还用于获取解压出的所述可跳过文件列表；

所述恢复模块，还用于根据所述可跳过文件列表将解压出的不在所述可跳过文件列表中的待恢复文件恢复到所述第二目录。

7.如权利要求6所述的基于Linux的数据处理装置，其特征在于，所述恢复模块包括：

恢复单元，用于根据所述获取的系统元数据恢复MBR；

计算单元，用于在所述镜像文件不是从当前待恢复系统的本地获取时，根据所述系统元数据中的分区表信息和当前待恢复系统的磁盘信息，计算当前待恢复系统的磁盘分区比例；

分区单元，用于根据所述磁盘分区比例，对当前待恢复系统的磁盘进行分区；

所述恢复单元，还用于在磁盘分区完成后，根据所述系统元数据恢复LVM和文件系统。

8.如权利要求6或7所述的基于Linux的数据处理装置，其特征在于，所述基于Linux的数据处理装置还包括：

所述处理模块，还用于切换当前待恢复系统的根文件目录为所述第二目录；

initrd制作模块，用于在boot分区未挂载时，挂载所述boot分区并解析initrd文件；

所述获取模块，还用于获取当前待恢复系统已经加载的硬件驱动信息；

所述initrd制作模块，还用于将所述硬件驱动信息和解析出的所述initrd文件中的预定文件打包生成新的initrd文件；

所述处理模块，还用于将当前待恢复系统的initrd文件替换为新生成的initrd文件；

重启模块，用于重启当前待恢复系统。

9.一种基于Linux的数据处理系统，包括镜像文件存储介质、备份及恢复服务器，其特征在于，所述备份及恢复服务器包括如权利要求5-8任一项所述的基于Linux的数据处理装置；所述备份及恢复服务器上的所述基于Linux的数据处理装置用于将所述备份及恢复服务器上的数据备份为镜像文件，并将所述镜像文件存储在本地或所述镜像文件存储介质上，在需要恢复数据时将所述镜像文件经过解压后恢复其数据到所述备份及恢复服务器。

10.如权利要求9所述的基于Linux的数据处理系统，其特征在于，所述镜像文件存储介质包括U盘、光盘、网络服务器；所述基于Linux的数据处理装置除支持本地存储镜像文件进行备份或恢复的方式外，还同时支持任一所述镜像文件存储介质存储所述镜像文件进行备份或恢复的方式。

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