CN107315661A - 一种集群文件系统已删除文件恢复方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集群文件系统已删除文件恢复方法及装置，方法包括：在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；在节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与节点数据具有相同索引编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入其它磁盘中。本发明方法及装置，可以在系统没有额外开销的情况下，达到对删除文件恢复的目的，并且可采用非侵入方式实现文件数据恢复，有助于保持文件系统拥有良好的性能。
Description
技术领域
本发明涉及文件系统技术领域，特别是涉及一种集群文件系统已删除文件恢复方法及装置。
背景技术
集群文件系统是指运行在多台计算机上，之间通过某种方式相互通信，从而将集群内所有存储空间的资源整合、虚拟化并对外提供文件访问服务的文件系统。集群文件系统被广泛应用于云计算及各类虚拟化产品中。
在实际应用场景中，由于用户误操作或者系统本身存在的一些漏洞，可能导致用户数据在未备份的情形下被删除，因而，需要一种方法能够在发生数据误删除情形下，及时恢复文件数据，以最大限度地减少对用户损失。
现有技术中，已有的删除文件恢复方法有：一种是通过修改删除命令，将删除文件保存在其它缓存区；另一种是，修改文件系统的底层操作，使删除文件保存到暂存区。这些方法需要占用磁盘空间，或者需要对文件系统本身进行侵入式修改。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种集群文件系统已删除文件恢复方法及装置，可以在系统没有额外开销的情况下，达到恢复删除文件的目的，并且可采用非侵入方式实现文件数据恢复，有助于保持文件系统拥有良好的性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种集群文件系统已删除文件恢复方法，包括：
在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；
在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；
根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
可选地，所述在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块包括：
基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域；
读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
可选地，所述找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块包括：
从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
可选地，所述根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据包括：
根据该节点删除操作前的数据，利用集群文件系统的静态磁盘布局，找出与已删除文件相关的元数据块以及数据块，元数据块包括目录项、节点、分配区间。
可选地，在所述在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块之前，还包括：
对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
一种集群文件系统已删除文件恢复装置，包括：
定位模块，用于在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；
搜索模块，用于在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；
恢复模块，用于根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
可选地，所述定位模块包括：
定位单元，用于基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域；
解析单元，用于读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
可选地，所述解析单元具体用于，从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
可选地，所述恢复模块具体用于，根据该节点删除操作前的数据，利用集群文件系统的静态磁盘布局，找出与已删除文件相关的元数据块以及数据块，元数据块包括目录项、节点、分配区间。
可选地，还包括：控制模块，用于对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
由上述技术方案可知，本发明所提供的集群文件系统已删除文件恢复方法及装置，首先，在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块，然后在所述节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与所述节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据，进一步根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中，从而完成了已删除数据的恢复操作。
本发明集群文件系统已删除文件恢复方法及装置，利用集群文件系统日志对已修改元数据进行滚动备份的特性，通过首先在日志中定位出删除操作，然后追溯删除操作前记录的日志数据，找到已删除文件的历史备份数据，进而对已删除文件进行恢复。本发明方法及装置，与现有技术相比，可以在系统没有额外开销的情况下，达到对删除文件恢复的目的，并且可采用非侵入方式实现文件数据恢复，有助于保持文件系统拥有良好的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种集群文件系统已删除文件恢复方法的流程图；
图2为本发明实施例中集群文件系统已删除文件恢复方法的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种集群文件系统已删除文件恢复装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，本发明实施例提供的一种集群文件系统已删除文件恢复方法，包括以下步骤：
S10：在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
本方法中，集群文件系统建立有日志块系统(Journal Block Device，JBD)，在日志块系统中记录了集群文件系统中文件发生修改的日志信息。所述集群文件系统日志，即日志块系统记录的日志数据。
在一种具体实施方式中，本步骤可通过以下方法实现，具体包括步骤：
S100：基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域。
本步骤中，根据集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中找出记录该要执行文件恢复操作的磁盘的日志信息的存储区域。
S101：读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
本方法中，通过找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块，实现在集群文件系统日志中定位出删除操作。
在具体实施时，找出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块的方法为：从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
具体实施时，先读取所述日志存储区域内记录的元数据块，对记录数据进行解析。
在节点记录数据中，i_links_count域用于记录节点的父节点个数，即用于记录有多少个其它节点引用该节点，如果节点数据块中i_links_count域为0，表明该节点已被删除，因此可以根据i_links_count域的值，来确定在进行删除操作时日志中正进行记录的数据块。
或者在节点记录数据中，i_dtime域用于记录文件删除时间，通常情况下该域的值为0，只有被删除时，才会被更新为删除时间，如果i_dtime域为非0，表明该节点已被删除。
比如，参考图2所示，其中节点数据块8被确定为执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
综上，可以确认该节点数据块是在执行文件删除操作时日志块系统所记录下的被修改后的节点元数据。
通过上述方法，在日志中定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
S11：在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据。
由于当前找到的节点数据块中保存的数据是执行删除操作后的内容，要进行文件恢复，必须首先找到被修改前的内容。而日志块系统的日志区域采用了滚动记录的方式存储日志数据，因此利用这一特性，可以通过在日志块系统记录的日志数据进行回溯，从历史日志数据中找到执行删除操作前的内容。
经过上步骤定位出执行删除操作的节点数控块后，在该节点数据块之前记录的日志数据中，找出最近的与该节点数据块具有相同编号的日志数据块，作为该节点删除操作前的数据。
示例性的，可参考图2，在定位出的删除操作节点数据块8之前记录的日志数据中，数据块2和数据块5是最近的并且与节点数据块8有相同编号的数据块，则从数据块2和数据块5中获取数据，作为该节点删除操作前的数据内容。
因此，本步骤通过对日志中历史日志数据进行回溯，找到已删除文件节点的历史备份数据。
S12：根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
在具体实施时，根据该节点删除操作前的数据，可利用集群文件系统的磁盘文件布局，找出与已删除文件所有相关的元数据块以及数据块，包括目录项、节点、分配区间等元数据块。
将该节点删除操作前的数据以及找到的相关数据信息，写入到磁盘中，具体写入到区别于要执行文件恢复操作磁盘的其它磁盘中，从而完成对已删除文件的恢复工作。
比如，参考图2所示，过程①表示将数据块2的数据内容写入到磁盘e中，将数据块5的数据内容写入到磁盘f中。并利用集群文件系统的磁盘文件布局，找到被删文件的相关数据信息，过程②表示将找到的被删文件的相关数据信息写入到磁盘中。
本实施例集群文件系统已删除文件恢复方法，利用集群文件系统日志对已修改元数据进行滚动备份的特性，通过首先在日志中定位出删除操作，然后追溯删除操作前记录的日志数据，找到已删除文件的历史备份数据，进而实现对已删除文件进行恢复。
本实施例方法，与现有技术相比，可以在系统没有额外开销的情况下，可以不对文件进行冗余备份或者进行假删除，达到对删除文件恢复的目的。并且，本方法可采用非侵入方式实现文件数据恢复，有助于保持文件系统拥有良好的性能，同时还能够在关键情况下达到数据恢复目的，从而提高了系统的性能与灵活性。
进一步优选的，在上述实施例描述内容的基础上，本实施例集群文件系统已删除文件恢复方法，在步骤S10：在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块之前，还包括步骤S13：对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
在要执行文件恢复操作前，对要执行文件恢复操作的磁盘，控制其停止数据写入操作，以确保该磁盘在文件恢复过程中没有进一步的数据写入操作。
相应的，请参考图3，本发明实施例还提供一种集群文件系统已删除文件恢复装置，包括：
定位模块20，用于在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；
搜索模块21，用于在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；
恢复模块22，用于根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
可以看出，本实施例集群文件系统已删除文件恢复装置，首先，定位模块在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块，然后搜索模块在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据，进一步恢复模块根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中，从而完成了已删除数据的恢复操作。
本实施例集群文件系统已删除文件恢复装置，利用集群文件系统日志对已修改元数据进行滚动备份的特性，通过首先在日志中定位出删除操作，然后追溯删除操作前记录的日志数据，找到已删除文件的历史备份数据，进而实现对已删除文件进行恢复。本实施例装置，与现有技术相比，可以在系统没有额外开销的情况下，达到对删除文件恢复的目的，并且可采用非侵入方式实现文件数据恢复，有助于保持文件系统拥有良好的性能。
本实施例集群文件系统已删除文件恢复装置，所述定位模块20包括：
定位单元，用于基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域；
解析单元，用于读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
其中，所述解析单元具体用于，从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
所述恢复模块具体用于，根据该节点删除操作前的数据，利用集群文件系统的静态磁盘布局，找出与已删除文件相关的元数据块以及数据块，元数据块包括目录项、节点、分配区间。
进一步优选的，本实施例集群文件系统已删除文件恢复装置，还包括：控制模块，用于对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
在要执行文件恢复操作前，对要执行文件恢复操作的磁盘，控制其停止数据写入操作，以确保该磁盘在文件恢复过程中没有进一步的数据写入操作。
以上对本发明所提供的一种集群文件系统已删除文件恢复方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种集群文件系统已删除文件恢复方法，其特征在于，包括：
在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；
在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；
根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
2.根据权利要求1所述的集群文件系统已删除文件恢复方法，其特征在于，所述在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块包括：
基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域；
读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
3.根据权利要求2所述的集群文件系统已删除文件恢复方法，其特征在于，所述找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块包括：
从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
4.根据权利要求1所述的集群文件系统已删除文件恢复方法，其特征在于，所述根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据包括：
根据该节点删除操作前的数据，利用集群文件系统的静态磁盘布局，找出与已删除文件相关的元数据块以及数据块，元数据块包括目录项、节点、分配区间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的集群文件系统已删除文件恢复方法，其特征在于，在所述在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块之前，还包括：
对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
6.一种集群文件系统已删除文件恢复装置，其特征在于，包括：
定位模块，用于在集群文件系统日志中，定位出要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块；
搜索模块，用于在该节点数据块之前记录的日志数据中，找到最近的与该节点数据块具有相同编号的元数据块，作为该节点删除操作前的数据；
恢复模块，用于根据该节点删除操作前的数据，找出与已删除文件相关的数据，将该节点删除操作前的数据以及相关数据写入磁盘中。
7.根据权利要求1所述的集群文件系统已删除文件恢复装置，其特征在于，所述定位模块包括：
定位单元，用于基于所述集群文件系统的磁盘文件布局，在日志块系统中定位出与所述要执行文件恢复操作的磁盘对应的日志存储区域；
解析单元，用于读取所述日志存储区域内记录的元数据块并进行解析，找出所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
8.根据权利要求7所述的集群文件系统已删除文件恢复装置，其特征在于，所述解析单元具体用于，从所述日志存储区域中找到节点数据块，若节点数据块中，用于记录节点的父节点个数的域为0，或者用于记录文件删除时间的域为非0，则该节点数据块为所述要执行文件恢复操作的磁盘在执行删除操作时正在进行数据记录的节点数据块。
9.根据权利要求1所述的集群文件系统已删除文件恢复装置，其特征在于，所述恢复模块具体用于，根据该节点删除操作前的数据，利用集群文件系统的静态磁盘布局，找出与已删除文件相关的元数据块以及数据块，元数据块包括目录项、节点、分配区间。
10.根据权利要求6-9任一项所述的集群文件系统已删除文件恢复装置，其特征在于，还包括：
控制模块，用于对所述要执行文件恢复操作的磁盘，执行提示写保护操作，以控制停止数据写入操作。
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