CN115269274B - 数据恢复方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种数据恢复方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。方法包括：获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。本申请能够提高数据恢复效率。

Description

数据恢复方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种数据恢复方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

在数据备份时，全量备份是指对虚拟机的整个磁盘进行备份，增量备份指对虚拟机磁盘自上次备份以来发生改变的数据进行备份；虚拟机磁盘恢复指将备份集的数据写入到虚拟机磁盘。

在某一时刻需要对虚拟机磁盘进行数据恢复时，需要采用该时刻之前所有的增量备份和全量备份来进行恢复。

然而，上述对虚拟机磁盘进行数据恢复的方式存在恢复效率低等问题，亟需改进。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高数据恢复效率的数据恢复方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面，本申请提供了一种数据恢复方法，该方法包括：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

在其中一个实施例中，按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据，包括：

采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复；

确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间；

根据重叠区间，以及全量备份数据集与目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用全量备份数据集对待恢复区间进行数据恢复；

其中，数据单位是目标设备的物理存储数据结构的最小单元。在其中一个实施例中，确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间，包括：

在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位；

在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将已恢复的单位数据确定为重叠区间；

其中，位图中每个比特位与目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

在其中一个实施例中，若增量备份数据集的数量为至少两个，则采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复，包括：

根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序；

基于数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

在其中一个实施例中，在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位，包括：

建立位图对应的内存映射文件；

通过读取内存映射文件，读取位图中的数值；

根据位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

在其中一个实施例中，建立位图对应的内存映射文件，包括：

对目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间；

建立每一子区间对应的子位图；

建立每个子位图对应的子映射文件；

相应的，通过读取内存映射文件，读取位图中的数值，包括：

采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

在其中一个实施例中，内存映射文件包括多个内存页，方法还包括：

获取备份服务器的当前内存使用率；

若当前内存使用率达到上限阈值，则在内存映射文件中确定目标内存页；

取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系，其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。

第二方面，本申请还提供了一种数据恢复装置，该装置包括：

获取模块，用于获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

恢复模块，用于按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

上述数据恢复方法、装置、计算机设备和存储介质，对相比于全量备份数据集发生变化的数据采用增量备份数据集进行恢复，目的是恢复该变化数据变化后的状态，而非恢复该变化数据的初始状态；将该变化后的数据恢复至目标设备上之后，若后续全量备份数据集的恢复过程中再次涉及到该已恢复数据，则跳过全量备份数据集对该已恢复数据的恢复步骤，对目标设备上存在变化的数据无需对该数据的初始状态进行无效恢复，降低了数据的重复写入，提高了数据恢复效率。

附图说明

图1为一个实施例中数据恢复方法的应用环境图；

图2为一个实施例中数据恢复方法的流程示意图；

图3为一个实施例中跳过目标设备中已恢复的数据步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中确定数据恢复顺序步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中根据位图确定重叠区域步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中根据内存映射文件读取位图步骤的流程示意图；

图7为一个实施例中建立多个子映射文件步骤的流程示意图；

图8为一个实施例中控制备份服务器内存占用率步骤的流程示意图；

图9为一个实施例中数据恢复装置的装置示意图；

图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本实施例提供的一种数据恢复方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。在备份恢复系统中，终端102作为备份服务器，用于执行该数据恢复方法，具体为：终端102(备份服务器)获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备；服务器104作为目标设备，用于将待存储的数据以数据单位划分为多个数据单元，将数据单元保存在目标设备的各个数据单位上；其中，目标设备可以包括一个或多个磁盘，磁盘可以为虚拟机磁盘或物理磁盘；服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

随着云计算新兴技术的不断发展，数据的安全性及可靠性显得尤为重要，目前常用的方案有快照和备份两种方式，其中备份包括全量备份和增量备份，其中，全量备份是指对虚拟机的整个磁盘进行备份，增量备份指对虚拟机磁盘自上次备份以来发生改变的数据或增加的数据进行备份。在某一时刻需要对虚拟机磁盘进行数据恢复时，需要采用该时刻之前所有的增量备份和全量备份来进行恢复。目前对虚拟机磁盘进行数据恢复的方式主要是，先将全量备份的数据恢复到虚拟机磁盘上，然后再依次将各增量备份中的数据到虚拟机磁盘上。然而，上述对虚拟机磁盘进行数据恢复的方式存在恢复效率低等问题，亟需改进。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种数据恢复方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集。

其中，一个全量备份数据集是指一次全量备份对应的数据文件，其中，数据文件用于存储目标设备的数据内容，一个增量备份数据集是指一次增量备份对应的数据文件；每个数据文件中包含多个数据单元，目标设备包括用于记录数据的多个存储单元，其中，每个数据单元中的数据即为根据目标设备中各个存储单元上存储的数据备份得到的数据；其中，对于物理备份方式来说，目标设备上的存储单元即为物理存储结构上的最小存储单元，或存储单元为数据块，每个数据块包括多个最小单元。

具体地，例如，在一次全量备份中，目标设备上共有100个有效的存储单元，其中，有效的存储单元是指存储有数据的存储单元；则在备份时，分别对100个存储单元进行备份，得到100个数据单元，此时100个数据单元即构成了该次全量备份对应的全量备份数据集。

步骤204，按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

其中，增量备份是指在一次全量备份或上一次增量备份后，以后每次的备份只需备份与前一次相比增加或者被修改的数据。这就意味着，第一次增量备份的对象是进行全量备份后所产生的增加和修改的文件；第二次增量备份的对象是进行第一次增量备份后所产生的增加和修改的文件，如此类推。因此，按照先增量后全量的顺序进行恢复，使得基于增量备份数据集写入目标设备的备份数据是目标设备后续发生变化的变化状态数据，向目标设备写入该变化状态数据后，保证了数据恢复的准确性；全量备份数据集中的数据为初始状态数据，基于全量备份数据集进行恢复时，对于已恢复(已写入)的数据无需再次恢复初始状态数据，因此降低了重复恢复初始状态数据带来的时间消耗，提高了数据恢复过程的恢复效率。

具体地，例如，本实施例中的全量备份数据集是指对目标设备上的第1存储单元至第10存储单元上的数据进行备份；第一次增量备份数据集是对第1存储单元和第2存储单元的数据进行修改后的修改数据，其中，第1存储单元在全量备份时对应的数据为a，在第一次增量备份时对应的数据为a’,第2存储单元在全量备份时对应的数据为b，在第一次增量备份时对应的数据为b’；在数据恢复过程中，对于第1存储单元首先恢复a’，对于第2存储单元首先恢复b’，而后再基于全量备份数据集对第3存储单元至第10存储单元进行恢复，不需要基于全量备份数据集再对第1存储单元和第2存储单元进行数据恢复。

具体地，例如，本实施例中的全量备份数据集是指对目标设备的第1存储单元至第10存储单元上的数据进行备份；第一次增量备份数据集是对第11存储单元进行备份，其中，第11存储单元上存储数据c；在数据恢复过程中，针对于基于第一次增量备份数据集对第11存储单元进行恢复，即恢复数据c，而后再基于全量备份数据集对第1存储单元至第10存储单元进行恢复。

上述数据恢复方法中，对相比于全量备份数据集发生变化的数据采用增量备份数据集进行恢复，目的是恢复该变化数据变化后的状态，而非恢复该变化数据的初始状态；将该变化后的数据恢复至目标设备上之后，若后续全量备份数据集的恢复过程中再次涉及到该已恢复数据，则跳过全量备份数据集对该已恢复数据的恢复步骤，对目标设备上存在变化的数据无需对该数据的初始状态进行无效恢复，降低了数据的重复写入，提高了数据恢复效率。

在一个实施例中，如图3所示，步骤204中按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据，包括：

步骤2041，采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

其中，当增量备份数据集的个数为1时，对于相比于全量备份数据集发生变化的数据(其中，变化的方式包括修改或扩增)，该增量备份数据集中的数据状态即表征了该数据的最终变化状态，例如，数据a’是数据a的最终变化状态。当增量备份数据集的个数为至少2个时，对于相比于全量备份数据集发生变化的数据，需要基于所有增量备份数据集确定变化数据的最终变化状态，例如，数据a对应的第一变化状态为数据a’，对应的第二变化状态为数据a”，则数据a”为该数据的最终变化状态。基于各个数据的最终变化状态，对目标设备进行数据恢复。

步骤2042，确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间。

其中，重叠区间是指目标设备中的由存储单元组成的区间(集合)，且该区间在全量备份数据集中对应有初始状态数据、在增量备份数据集中对应有变化状态数据。例如，第一存储单元在全量备份数据集中对应有数据a、在增量备份数据集中对应有数据a’，此时第一存储单元即为重叠区间。

其中，确定重叠区间的方式包括至少以下两种：方式1)、在数据恢复开始之前，根据备份数据集中的数据单元在目标设备中与各个数据单元对应的存储单元；比较全量备份数据集对应的存储单元和增量备份数据集对应的存储单元，将重合的存储单元作为重叠区间。方式2)、在数据恢复过程中，对已恢复的数据进行标记，当下一备份数据集再次涉及到该数据的恢复时，将该数据对应的存储单元记作重叠区间。

步骤2043，根据重叠区间，以及全量备份数据集与目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用全量备份数据集对待恢复区间进行数据恢复。

其中，数据单位是目标设备的物理存储数据结构的最小单元，即为步骤202、步骤2041和步骤2042中的存储单元，下面为了方便表述，均以数据单位为例进行说明，以虚拟机磁盘为例，虚拟机磁盘的数据单位为扇区，即，扇区是虚拟机磁盘的最小读写单位。

其中，对于全量备份数据集对应的数据单位来说，全量备份数据集对应的有效数据单位＝重叠区间+待恢复区间；增量备份数据集对应的数据单位＝重叠区间+扩增区间。

本实施例中，首先确定重叠区间，将增量备份数据集中与重叠区间对应的数据写入重叠区间中，以保证第一次写入重叠区间的数据是该重叠区间的变化状态数据；而后对全量备份数据集进行恢复时，仅恢复全量备份数据集中与待恢复区间对应的数据，而跳过全量备份数据集中与重叠区间对应的数据，以避免对重叠区间进行重复的数据恢复、提高了数据恢复效率。

在一个实施例中，如图4所示，步骤2041中若增量备份数据集的数量为至少两个，则采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复，包括：

步骤41a，根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序。

其中，接步骤2041中示例，例如，对于第一数据单位来说，第一数据单位对应的初始状态数据为数据a、对应的第一变化状态为数据a’，对应的第二变化状态为数据a”，则数据a”为该数据的最终变化状态。由此可知，第一数据单位在第一次增量备份数据集和第二次增量备份数据集中属于重叠单位，此时为了保证优先恢复数据单位的最终变化状态，各增量备份数据集之间的数据恢复顺序为根据时间戳从后至前的顺序依次进行恢复。接步骤204中示例，全量备份数据集是指对目标设备的第1数据单位至第10数据单位上的数据进行备份；第一次增量备份数据集是对第11数据单位进行备份，其中，第11数据单位上存储数据c，第二次增量备份数据集是对第12数据单位进行备份，则第一次增量备份数据集和第二次增量备份数据集之间不存在重叠单位。由此可知，无论是先恢复第一次增量备份数据集还是先恢复第二次增量备份数据集，对第11数据单位和第12数据单位的最终变化状态均不会带来影响，此时可以按照预设顺序，或者按照时间戳从后至前的顺序进行各个增量备份数据集的恢复。

步骤41b，基于数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

本实施例中，通过确定多个增量备份数据集之间的数据恢复顺序，使得在恢增量备份数据集时，各个增量备份数据集之间的重合单位只写入最终变化状态，而跳过后续的第二次、第三次恢复，避免增量备份数据集之间的数据重复恢复，提高了增量数据恢复阶段的恢复效率。

在数据恢复量较大时，若采用上述方式1)确定重叠区间，则逐一比对的方式可能会造成恢复效率较低，因此，为了适应大规模的数据恢复，本实施例采用上述方式2)来确定重叠区间，在恢复阶段，利用位图对已恢复数据进行标记，故，在一个实施例中，如图5所示，步骤2042中确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间，包括：

步骤42a，在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

具体地，目标设备对应的位图是指位图中每个比特位与目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。在终端102(备份服务器)的存储空间内创建位图(Bitmap)，位图是一种逻辑资源，位图由多个比特位(Bit)构成，每个比特位的数值取1或0，创建位图后，位图处于初始化状态，即每个比特位的数值均为0。在开始数据恢复过程中，根据各个数据单位的恢复情况实时更新位图，具体地，比特位数值为0表征该数据单位的数据未被恢复，比特位数值为1表征该数据单位中的数据已被恢复。

具体地，建立位图的过程，以为虚拟机磁盘创建位图为例进行说明：虚拟机磁盘的数据单位为扇区，根据虚拟机磁盘的各个扇区建立位图，位图的大小根据其比特位的个数确定，位图中的比特位个数根据虚拟机磁盘中扇区的个数确定，其中，扇区的个数可以是指虚拟机磁盘中的扇区总个数，也可以是所有备份数据集对应的所有扇区，也可以是指虚拟机磁盘中的有效扇区个数，有效扇区是指存储有数据的扇区。进一步地，位图可以是一个位图，也可以由多个子位图组成。

以其中一个位图为例进行说明，建立位图的方式是在终端102的存储空间中建立文件，每个文件的大小可以为64MB，也就是说，单个文件有64*1024*1024*8＝536870912(位)，每个位代表虚拟机磁盘的一个扇区。由于一个扇区的大小位512字节，故，单个文件所能表示的虚拟机磁盘大小为：536870912*512＝274877906944(字节)，约等于256GB。如果虚拟机磁盘大小超过了256GB，则继续增加文件，直至位图表示的存储空间等于虚拟机磁盘的存储空间。

步骤42b，在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将已恢复的单位数据确定为重叠区间。

其中，在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，对位图的当前数值进行查询，将查询到的数值为1的比特位对应的数据单位加入至重叠区间。

本实施例中，通过建立位图，对各个数据单位的恢复状态通过置0或置1的方式进行标记；在进行数据恢复时，对位图进行查询，若待恢复的数据涉及到了比特位为1的已恢复的数据单位，则将该数据单位标记为重叠区间，实现了恢复数据的同时标记重叠区间的功能，适应于大规模数据的处理场景，达到了快速确定重叠区间、快速查询已恢复数据的效果。

为了方便快速查询(读取)位图，在一个实施例中，如图6所示，步骤42a中在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位，包括：

步骤42a1，建立位图对应的内存映射文件。

其中，内存映射文件是指由一个“文件”到一块“内存”的映射。本实施例中的“文件”是指备份服务器的存储空间(即，存储介质)存储的数据文件，即位图；本实施例中的“内存”是指备份服务器进程的地址空间；对于其他应用场景来说，“文件”也可是外部设备磁盘中存储的数据。

可以理解的是，在备份服务器的进程地址空间中，将位图部分或者全部映射到特定地址范围，通过向备份服务器的内存管理程序申请该特定进程地址空间来建立内存映射文件，然后，通过指针访问内存映射文件就可以访问位图，不必对位图执行I/O操作，这对大数据量的位图来说存取效率较高。具体地，可以采用mmap()函数进行内存映射。

步骤42a2，通过读取内存映射文件，读取位图中的数值。

其中，通过内存映射技术访问内存映射文件，即可直接读取位图中的数值即，即位图中各个比特位的数值(0或1)。

步骤42a3，根据位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

其中，根据实时更新的位图，将查询到的数值为1的比特位对应的数据单位确定为已恢复的数据单位；将查询到的数值为0的比特位对应的数据单位确定为未恢复的数据单位。

本实施例中，将位图创建于备份服务器的存储空间中，实现对位图的非易失性存储，提高了实时追踪数据单位数据变化状态的可靠性。通过内存映射技术能够快速读取数据量较大的位图，且内存映射文件提供了一种在需要时才将部分数据(部分位图)映射到备份服务器的进程地址空间中的机制，而不必将所有的数据(全部位图)映射到内存中，更便于实时控制备份服务器的内存使用率。

在一个实施例中，如图7所示，步骤42a1，建立位图对应的内存映射文件，包括：

步骤42a11，对目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间。

其中，待恢复数据单位即为目标设备中需要恢复数据的数据单位，待恢复数据单位与各个备份数据集对应；接步骤42a中的示例，若单个子位图有64*1024*1024*8＝536870912(位)，每个位代表虚拟机磁盘的一个扇区，将虚拟机磁盘的扇区总数除以单个子位图表示的扇区个数，若整除得到N，则得到N个子区间；例如，第一子区间表征第1扇区至第536870912扇区，第二子区间表征第536870913扇区至第(536870912﹡2-1)扇区。若不整除，在得到N个子区间后，将余数对应的扇区作为最后一个子区间，因此，共得到N+1个子区间。

步骤42a12，建立每一子区间对应的子位图。

其中，接步骤42a11中的示例，根据每个子区间中各个数据单位的数据恢复情况，建立各个子区间各自对应的子位图，例如，第一子区间对应第一子位图，第二子区间对应第二子位图……。

步骤42a13，建立每个子位图对应的子映射文件。

其中，例如，第一子位图对应第一子映射文件，第二子位图对应第二子映射文件……。

相应的，步骤42a2中通过读取内存映射文件，读取位图中的数值，包括：采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

其中，接步骤42a11的示例，若要恢复第1到第100个扇区的数据，则在数据恢复之前，首先第一子映射文件来访问第一子位图中各个比特位的数值，以判断第一子区间内哪些扇区是已恢复过的，哪些扇区是未恢复过的；若要恢复第536870915到536870920个扇区，则在数据恢复之前，则需要打开第二子映射文件来访问第二子位图中各个比特位的数值，以判断第二子区间内哪些扇区是已恢复过的，哪些扇区是未恢复过的，此时打开第二子映射文件的原因是第536870915到536870920个扇区的范围超过了第一子位图表示的扇区个数。

其中，线程是指备份服务器的操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位；多线程是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术，具有多线程能力的计算机(备份服务器)因有硬件支持而能够同一时间执行多于一个线程。

本实施例中，通过建立多个独立的子位图、与各个子位图对应的子映射文件，使得备份服务器可以采用多线程来同时访问至少两个子映射文件以读取位图，进一步提高了数据恢复的恢复效率。

在一个实施例中，如图8所示，内存映射文件包括多个内存页，方法还包括：

步骤2061，获取备份服务器的当前内存使用率。

其中，内存使用率是指，备份服务器的处理器在单位时间内内存资源使用量与内存资源总量之比，内存使用率低时，表明有较多的内存资源可供分配给新的请求，而内存使用率高时，表明可供分配给新的请求的内存资源较少；在本实施例中，内存映射文件与位图之间的映射关系占用备份服务器中的内存，即，所映射位图的数据量越大，备份服务器的内存占用率越高。

步骤2062，若当前内存使用率达到上限阈值，则在内存映射文件中确定目标内存页。

其中，上限阈值可以根据经验值设定，用于保证备份服务器能够正常处理或响应其他优先级较高的请求。具体地，内存映射技术采用“页”方式进行数据传输，即，建立映射和访问(读写)的数据传输单位是内存页，每个内存页大小为4KB。通过内存映射技术访问位图时，逐页访问的方式可以减少读写次数、提高读写能力。

具体地，目标内存页是指，从内存映射文件中确定出来的部分内存页；选取目标内存页的目的是在当前内存使用率达到上限阈值时，取消该内存页与位图之间的映射关系，释放备份服务器的内存。进一步地，确定目标内存页的方式可以是：方式一、采用“最近最少使用”算法，取消映射最少使用的位图数据，其中，该位图数据可以指对应于整个目标设备的位图中的部分数据，也可以是指任意一个或多个子位图；而后，在再次需要访问该位图数据时，可以重新建立映射关系；或者是，方式二、根据数据单位的恢复情况，取消映射已恢复的数据单位对应的位图数据。

采用采用“最近最少使用”算法可能会使得重新建立映射的次数较高，因此在本实施例中，采用上述方式二，即，步骤2063，取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系。

其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。通过取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系释放内存；即，当该内存页在位图中对应的各个比特位的数值均为1时，说明该内存页对应的各个数据单位中的数据已恢复，在此次恢复过程中，不需要再次对该数据进行恢复，此时即可取消目标内存页与位图中相应目标比特位之间的映射关系。

开始进行数据恢复时，获取目标设备所需的全量备份数据集和增量备份数据集，根据所需的全量备份数据集和增量备份数据集确定待恢复数据单位，获取初始化的位图，根据各个待恢复数据单位的数据恢复情况更新位图；基于内存映射技术和多线程技术，并行访问各个内存映射文件，以读取各个子位图中各个比特位的数值，以判断已恢复的数据单位；且，在当前内存使用率达到上限阈值时，取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系，释放备份服务器的内存。

在读取到读取各个子位图中各个比特位的数值后，根据各增量备份数据集的备份时间，从最后一个增量备份数据集开始对该增量备份数据集对应数据单位进行数据恢复，在恢复过程中，将已恢复的数据单位对应的比特位置1，将未恢复的数据单位对应的比特位置0，以实时更新位图；依次从后往前恢复各个增量备份和全量备份，并在恢复过程中跳过比特位为1对应的数据单位，使得每个数据单位只写入其最终变化状态，而跳过恢复初始状态和各个中间变化状态，因此，降低了数据的重复写入，提高了数据恢复效率。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的数据恢复方法的数据恢复装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个数据恢复装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于数据恢复方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种数据恢复装置100，包括：获取模块110、和恢复模块120，其中：

获取模块110，用于获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

恢复模块120，用于按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

在一个实施例中，恢复模块120包括：

恢复单元，用于采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复；

第一划分单元，用于确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间；

第二划分单元，用于根据重叠区间，以及全量备份数据集与目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用全量备份数据集对待恢复区间进行数据恢复；

其中，数据单位是目标设备的物理存储数据结构的最小单元。

在一个实施例中，第一划分单元包括：

划分子单元，用于在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位；

标记子单元，用于在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将已恢复的单位数据确定为重叠区间；

其中，位图中每个比特位与目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

在一个实施例中，恢复单元还用于根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序；基于数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

在一个实施例中，划分子单元包括：

映射组件，用于建立位图对应的内存映射文件；

读取组件，用于通过读取内存映射文件，读取位图中的数值；

分析组件，用于根据位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

在一个实施例中，映射组件还用于对目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间；

建立每一子区间对应的子位图；

建立每个子位图对应的子映射文件；

相应的，读取组件还用于采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

在一个实施例中，数据恢复装置还包括分析模块，分析模块用于获取备份服务器的当前内存使用率；

若当前内存使用率达到上限阈值，则在内存映射文件中确定目标内存页；

取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系，其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。

上述数据恢复装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种数据恢复方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复；确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间；根据重叠区间，以及全量备份数据集与目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用全量备份数据集对待恢复区间进行数据恢复；其中，数据单位是目标设备的物理存储数据结构的最小单元。在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位；在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将已恢复的单位数据确定为重叠区间；其中，位图中每个比特位与目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

在一个实施例中，若增量备份数据集的数量为至少两个，则处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序；基于数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：建立位图对应的内存映射文件；通过读取内存映射文件，读取位图中的数值；根据位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间；建立每一子区间对应的子位图；建立每个子位图对应的子映射文件；采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取备份服务器的当前内存使用率；若当前内存使用率达到上限阈值，则在内存映射文件中确定目标内存页；取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系，其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

按照先增量后全量的顺序，依次采用全量备份数据集和增量备份数据集对目标设备进行数据恢复，并在数据恢复过程中，跳过目标设备中已恢复的数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：采用增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复；确定增量备份数据集与全量备份数据集在目标设备中的重叠区间；根据重叠区间，以及全量备份数据集与目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用全量备份数据集对待恢复区间进行数据恢复；其中，数据单位是目标设备的物理存储数据结构的最小单元。在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在数据恢复过程中，根据目标设备对应的位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位；在基于全量备份数据集再次对已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将已恢复的单位数据确定为重叠区间；其中，位图中每个比特位与目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

在一个实施例中，若增量备份数据集的数量为至少两个，则计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序；基于数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对目标设备进行数据恢复。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：建立位图对应的内存映射文件；通过读取内存映射文件，读取位图中的数值；根据位图中的数值，确定目标设备中已恢复的数据单位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间；建立每一子区间对应的子位图；建立每个子位图对应的子映射文件；采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取备份服务器的当前内存使用率；若当前内存使用率达到上限阈值，则在内存映射文件中确定目标内存页；取消目标内存页与位图中的目标比特位之间的内存映射关系，其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种数据恢复方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

采用所述增量备份数据集，对所述目标设备进行数据恢复；

确定所述增量备份数据集与所述全量备份数据集在所述目标设备中的重叠区间；

根据所述重叠区间，以及所述全量备份数据集与所述目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用所述全量备份数据集对所述待恢复区间进行数据恢复；

其中，所述数据单位是所述目标设备的物理存储数据结构的最小单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述增量备份数据集与所述全量备份数据集在所述目标设备中的重叠区间，包括：

在数据恢复过程中，根据所述目标设备对应的位图中的数值，确定所述目标设备中已恢复的数据单位；

在基于所述全量备份数据集再次对所述已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将所述已恢复的单位数据确定为重叠区间；

其中，所述位图中每个比特位与所述目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述增量备份数据集的数量为至少两个，则所述采用所述增量备份数据集，对所述目标设备进行数据恢复，包括：

根据各增量备份数据集的备份时间，确定各增量备份数据集之间的数据恢复顺序；

基于所述数据恢复顺序，依次采用各增量备份数据集，对所述目标设备进行数据恢复。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在数据恢复过程中，根据所述目标设备对应的位图中的数值，确定所述目标设备中已恢复的数据单位，包括：

建立所述位图对应的内存映射文件；

通过读取所述内存映射文件，读取所述位图中的数值；

根据所述位图中的数值，确定所述目标设备中已恢复的数据单位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立所述位图对应的内存映射文件，包括：

对所述目标设备中的待恢复数据单位进行划分，得到至少两个子区间；

建立每一子区间对应的子位图；

建立每个子位图对应的子映射文件；

相应的，通过读取所述内存映射文件，读取所述位图中的数值，包括：

采用多线程并行方式，读取各个子映射文件，以读取各个子位图中的数值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内存映射文件包括多个内存页，所述方法还包括：

获取备份服务器的当前内存使用率；

若所述当前内存使用率达到上限阈值，则在所述内存映射文件中确定目标内存页；

取消所述目标内存页与所述位图中的目标比特位之间的内存映射关系，其中，目标比特位对应的数据单位为已恢复数据的数据单位。

7.一种数据恢复装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取目标设备的全量备份数据集和增量备份数据集；

恢复模块，用于采用所述增量备份数据集，对所述目标设备进行数据恢复；确定所述增量备份数据集与所述全量备份数据集在所述目标设备中的重叠区间；根据所述重叠区间，以及所述全量备份数据集与所述目标设备中数据单位之间的对应关系，确定待恢复区间，并采用所述全量备份数据集对所述待恢复区间进行数据恢复；其中，所述数据单位是所述目标设备的物理存储数据结构的最小单元。

8.根据权利要求7所述的数据恢复装置，其特征在于，所述恢复模块，还用于：在数据恢复过程中，根据所述目标设备对应的位图中的数值，确定所述目标设备中已恢复的数据单位；

在基于所述全量备份数据集再次对所述已恢复的单位数据进行数据恢复之前，将所述已恢复的单位数据确定为重叠区间；

其中，所述位图中每个比特位与所述目标设备中的数据单位一一对应，每个比特位的数值根据对应的数据单位的恢复情况确定。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。