CN110096387A - 基于xfs文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据存储技术领域，公开一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置，所述方法包括：步骤1：设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；步骤2：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；所述装置包括第一备份模块、数据恢复模块。本发明可以实现对基于XFS文件系统的计算机集群中的删除数据恢复。

Description

基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置。
背景技术
XFS是一种高性能的日志文件系统，最早于1993年由Silicon Graphics开发。XFS具有如下特性：数据完全性、传输特性、可扩展性及传输带宽。XFS对文件系统元数据提供了日志支持，当文件系统更新时，元数据会在实际的磁盘块被更新之前顺序写入日志。XFS的日志被保存在磁盘块的循环缓冲区上，不会被正常的文件系统操作影响。现有的基于XFS文件系统的删除数据恢复技术多为基于一台计算机进行研究，而缺少针对基于XFS文件系统的计算机集群中的删除数据恢复技术的研究。
文献(XFS文件系统的删除文件的恢复技术研究，蓝朝祥等，计算机科学，2016)针对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，对于被覆盖后的节点信息和数据块则无法进行恢复。
发明内容
本发明针对基于XFS文件系统的计算机集群中的删除数据恢复问题，提出了一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置，可以实现对基于XFS文件系统的计算机集群中的删除数据恢复。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，包括以下步骤：
步骤1：设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
步骤2：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
进一步地，所述时间间隔Δt满足公式(1)：
其中，f为计算机对应的使用频率。
进一步地，在所述步骤2之后，还包括：
当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
进一步地，所述步骤2具体包括：
步骤2.1：计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
步骤2.2：比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则执行步骤2.3；
步骤2.3：获取日志文件的位图信息及位置信息；
步骤2.4：通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
步骤2.5：对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，包括：
第一备份模块，用于设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
数据恢复模块，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
进一步地，还包括：
第二备份模块，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
进一步地，所述数据恢复模块具体包括：
计算单元，用于计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
比较单元，用于比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则转至获取单元；
获取单元，用于获取日志文件的位图信息及位置信息；
定位单元，用于通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
数据恢复单元，用于对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法及装置，通过设置备份计算机，并通过备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份，当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；通过本发明不仅可实现对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，还可对被覆盖后的节点信息和数据块进行恢复。且时间间隔Δt与计算机对应的使用频率成反比，针对不同使用频率和功能的计算机，设定不同的时间间隔Δt进行新创建数据或修改数据的备份，可以减轻备份计算机的压力，进而可以提高备份计算机的效率，保证计算机集群的快速、高效运作。
附图说明
图1为本发明实施例的一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法的基本流程图；
图2为本发明实施例的另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法的基本流程图；
图3为本发明实施例的另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法的删除数据恢复子流程图；
图4为本发明实施例的一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置的结构示意图；
图6为本发明实施例的另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置的数据恢复模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的解释说明：
实施例一：
如图1所示，一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，包括以下步骤：
步骤S101：设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
步骤S102：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
通过设置备份计算机，并通过备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份，当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；通过本发明不仅可实现对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，还可对被覆盖后的节点信息和数据块进行恢复。
实施例二：
如图2所示，另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，包括：
步骤S201：设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
具体地，所述时间间隔Δt满足公式(1)：
其中，f为计算机对应的使用频率。
作为一种可实施方式，本实施例中，基于XFS文件系统的计算机集群中共有10台计算机，其中3台计算机为备份计算机，当其中一台备份计算机宕机时，其他两台备份计算机可为计算机集群中的其他计算机正常进行备份工作。
作为一种可实施方式，本实施例中，当f大于或等于20日/月时，Δt为1天；当f大于或等于10日/月且小于20日/月时，Δt为3天；当f大于或等于5日/月且小于10日/月时，Δt为5天；当f小于5日/月时，Δt为10天。
步骤S202：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
具体地，如图3所示，所述步骤S202包括：
步骤S2021：计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
步骤S2022：比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则执行步骤S2023；
步骤S2023：获取日志文件的位图信息及位置信息；所述位图信息为位图起始块号、位图块大小及位图块数目；所述位置信息为日志文件的起始块号、日志文件块大小及日志文件块数目；
步骤S2024：通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
步骤S2025：对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
步骤S203：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
值得说明的是，对于基于XFS文件系统的计算机集群，当计算机中删除数据或对数据进行修改操作超过一定的时间期限时，备份计算机中对删除数据或对修改前的数据的备份进行删除，以释放占用空间，增大计算机集群的资源利用率。
通过设置备份计算机，并通过备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份，当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；通过本发明不仅可实现对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，还可对被覆盖后的节点信息和数据块进行恢复。且时间间隔Δt与计算机对应的使用频率成反比，针对不同使用频率和功能的计算机，设定不同的时间间隔Δt进行新创建数据或修改数据的备份，可以减轻备份计算机的压力，进而可以提高备份计算机的效率，保证计算机集群的快速、高效运作。
实施例三：
如图4所示，一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，包括：
第一备份模块301，用于设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
数据恢复模块302，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
通过设置备份计算机，并通过备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份，当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；通过本发明不仅可实现对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，还可对被覆盖后的节点信息和数据块进行恢复。
实施例四：
如图5所示，另一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，包括：
第一备份模块401，用于设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
具体地，所述时间间隔Δt满足公式(1)：
其中，f为计算机对应的使用频率。
数据恢复模块402，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
具体地，如图6所示，所述数据恢复模块402包括：
计算单元4021，用于计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
比较单元4022，用于比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则转至获取单元4023；
获取单元4023，用于获取日志文件的位图信息及位置信息；
定位单元4024，用于通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
数据恢复单元4025，用于对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
第二备份模块403，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
通过设置备份计算机，并通过备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份，当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复；通过本发明不仅可实现对没有被覆盖的节点信息和数据块进行恢复，还可对被覆盖后的节点信息和数据块进行恢复。且时间间隔Δt与计算机对应的使用频率成反比，针对不同使用频率和功能的计算机，设定不同的时间间隔Δt进行新创建数据或修改数据的备份，可以减轻备份计算机的压力，进而可以提高备份计算机的效率，保证计算机集群的快速、高效运作。
以上所示仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
步骤2：当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
2.根据权利要求1所述的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，其特征在于，所述时间间隔Δt满足公式(1)：
其中，f为计算机对应的使用频率。
3.根据权利要求1所述的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，其特征在于，在所述步骤2之后，还包括：
当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
4.根据权利要求1所述的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
步骤2.1：计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
步骤2.2：比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则执行步骤2.3；
步骤2.3：获取日志文件的位图信息及位置信息；
步骤2.4：通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
步骤2.5：对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
5.一种基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，其特征在于，包括：
第一备份模块，用于设置1个以上备份计算机，通过所述备份计算机在时间间隔Δt内对基于XFS文件系统的计算机集群中其他计算机的新创建数据或修改数据进行备份；
数据恢复模块，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔不小于Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则通过该计算机的日志文件进行删除数据的恢复。
6.根据权利要求5所述的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，其特征在于，还包括：
第二备份模块，用于当删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔小于Δt，进行删除数据的恢复后，则在1个以上备份计算机上对恢复后的删除数据进行备份。
7.根据权利要求5所述的基于XFS文件系统的计算机集群删除数据恢复装置，其特征在于，所述数据恢复模块具体包括：
计算单元，用于计算删除数据距创建数据或修改数据的时间间隔Δt1；
比较单元，用于比较Δt1和Δt的大小，若Δt1≥Δt，则通过查找备份计算机存储的对应计算机的备份数据进行删除数据的恢复，若否，则转至获取单元；
获取单元，用于获取日志文件的位图信息及位置信息；
定位单元，用于通过所述位图信息及位置信息对日志文件进行定位；
数据恢复单元，用于对每块日志文件进行读取，将每块日志文件作为B+树叶子节点进行解析，获取该块日志文件的元信息及位图信息，根据所述元信息及位图信息对使用过的数据块进行恢复。
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