CN117785547A - 备份和还原 - Google Patents

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Abstract

一种信息处置系统可以包括至少一个处理器和存储器。信息处置系统可以被配置为将包括操作系统的第一组数据存储在第一位置；将包括应用程序数据的第二组数据存储在第二位置；将第一组数据和第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；并且通过创建第二位置的副本来创建第二组数据的备份，但不创建第一组数据的备份。

Description

备份和还原
技术领域
本公开总体上涉及信息处置系统，并且更具体地涉及用于备份和还原数据的技术。
背景技术
随着信息的价值和使用持续增长，个人和企业寻求附加方式来处理和存储信息。用户可用的一个选项是信息处置系统。信息处置系统通常处理、编译、存储和/或传达用于商业、个人或其他目的的信息或数据，从而允许用户利用这些信息的价值。由于技术和信息处置需求和要求在不同的用户或应用之间可能有所不同，因此信息处置系统关于以下方面也可能有所不同：处置什么信息，如何处置信息，处理、存储或传达多少信息，以及可多快速且多高效地处理、存储或传达信息。信息处置系统的变化允许信息处置系统是通用的或者针对特定用户或特定用途(例如财务交易处理、航班预定、企业数据存储或全球通信)进行配置。另外，信息处置系统可以包括可以被配置为处理、存储和传达信息的多种硬件和软件部件，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和联网系统。
超融合基础设施(HCI)是一种IT框架，其将存储、计算和联网组合到单个系统中，以降低数据中心的复杂性并提高可扩展性。超融合平台可以包括用于虚拟化计算、软件定义存储和虚拟化联网的管理程序，并且它们通常在标准的现成服务器上运行。一种HCI解决方案是Dell EMC VxRailTM系统。HCI系统的一些示例可以在各种环境中操作(例如，HCI管理系统，诸如ESXiTM环境，或任何其他HCI管理系统)。HCI系统的一些示例可以作为软件定义存储(SDS)集群系统(例如，诸如/>vSANTM系统的SDS集群系统或任何其他SDS集群系统)操作。
在HCI背景(以及其他背景)下，信息处置系统可以出于各种目的执行虚拟机(VM)。VM通常可以包括任何可执行指令程序或可执行指令程序的集合，所述可执行指令程序或可执行指令程序的集合被配置为在管理程序或主机操作系统上执行客户操作系统，以便通过或结合管理程序/主机操作系统起作用来管理和/或控制诸如存储器、中央处理单元时间、磁盘空间以及输入和输出装置等硬件资源的分配和使用，并且在此类硬件资源和客户操作系统托管的应用程序之间提供接口。
能够创建信息处置系统数据的备份(例如，其所有数据的完整备份，或选定文件和/或目录的文件级备份)是有利的。如果发生错误，则系统可以还原到更早的、已知良好的状态。(或者可以为不同的系统提供备份数据来代替故障系统。)用于备份和还原数据的当前系统往往很复杂，并且需要大量的人工干预。本公开的实施方案可以提供一种更无缝且更简单的解决方案。
如下文更详细讨论的，某些实施方案可以利用实施联合挂载文件系统的文件系统服务。如受益于本公开的本领域普通技术人员将理解的，联合挂载文件系统可以允许位于单独的文件系统上(例如，位于多个物理存储资源上、位于单个物理存储资源内的单独分区上、存储在诸如磁盘映像文件的多个容器文件中等)的文件和/或目录被覆盖并视为单个文件系统。合并到联合挂载文件系统中的底层单独文件系统可以被称为“分支”。
组成联合挂载文件系统的不同分支在一些情况下可能是只读文件系统或读/写文件系统。因此，对联合挂载文件系统进行的任何写入都可以定向到特定的真实文件系统。这允许联合挂载文件系统作为一个整体看似是可写入的，但实际上不允许对所述底层文件系统中的一个或多个进行写入。
在Linux和某些其他操作系统上实施的联合挂载服务的一个示例是UnionFS。其他实施方案可以利用联合挂载服务的不同实施方式。
本公开的实施方案在备份在HCI节点(也称为HCI设备)上执行的VM或容器的背景下可能是特别有利的。然而，根据本公开的备份和/或还原机制可以在任何信息处置系统中使用。
应当注意，本公开的背景技术部分中对技术的讨论并不构成对现有技术状态的承认。除非明确无误地指出，否则本文不作此类承认。
发明内容
根据本公开的教导，可以减少或消除与数据备份和还原相关联的缺点和问题。
根据本公开的实施方案，一种信息处置系统可以包括至少一个处理器和存储器。信息处置系统可以被配置为将包括操作系统的第一组数据存储在第一位置；将包括应用程序数据的第二组数据存储在第二位置；将第一组数据和第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；并且通过创建第二位置的副本来创建第二组数据的备份，但不创建第一组数据的备份。
根据本公开的这些和其他实施方案，一种计算机实现的方法可以包括将包括操作系统的第一组数据存储在信息处置系统的第一位置；将包括应用程序数据的第二组数据存储在信息处置系统的第二位置；信息处置系统将第一组数据和第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；以及信息处置系统通过创建第二位置的副本来创建第二组数据的备份，但不创建第一组数据的备份。
根据本公开的这些和其他实施方案，一种制品可以包括其上具有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令可由信息处置系统的处理器执行以：将包括操作系统的第一组数据存储在第一位置；将包括应用程序数据的第二组数据存储在第二位置；将第一组数据和第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；并且通过创建第二位置的副本来创建第二组数据的备份，但不创建第一组数据的备份。
根据本文中所包括的附图、描述和权利要求，本领域技术人员可以容易地理解本公开的技术优点。实施方案的对象和优点将通过权利要求中特别指出的元件、特征和组合来实现和获得。
应当理解，前面的总体描述和以下详细描述都仅仅是示例和解释，而不是对本公开中所阐述的权利要求的限制。
附图说明
对本实施方案及其优点的更完整的理解可以通过参考以下结合附图进行的描述获得，在附图中，相同的附图标记指示相同的特征，并且在附图中：
图1示出了根据本公开的实施方案的示例性信息处置系统的框图；以及
图2示出了根据本公开的实施方案的示例性HCI设备的框图。
具体实施方式
通过参考图1和图2最佳地理解优选实施方案及其优点，其中相同的附图标记用于指示相同和对应的部分。
出于本公开的目的，术语“信息处置系统”可以包括可操作来计算、分类、处理、传输、接收、检索、创始、切换、存储、显示、表明、检测、记录、再现、处置或利用用于商业、科学、控制、娱乐或其他目的的任何形式的信息、情报或数据的任何工具或工具集合。例如，信息处置系统可以是个人计算机、个人数字助理(PDA)、消费型电子装置、网络存储装置、或任何其他合适的装置，并且可以在尺寸、形状、性能、功能性和价格方面有所不同。信息处置系统可以包括存储器、诸如中央处理单元(“CPU”)的一个或多个处理资源、或者硬件或软件控制逻辑。信息处置系统的附加部件可以包括一个或多个存储装置、用于与外部装置进行通信的一个或多个通信端口以及各种输入/输出(“I/O”)装置(诸如键盘、鼠标和视频显示器)。信息处置系统还可以包括可操作来在各种硬件部件之间传输通信的一条或多条总线。
出于本公开的目的，当两个或更多个元件被称为彼此“耦合”时，此类术语指示此类两个或更多个元件处于电子通信或机械连通(视情况而定)，无论是间接还是直接连接，具有还是不具有中间元件。
当两个或更多个元件被称为彼此“可耦合”时，此类术语指示它们能够耦合在一起。
出于本公开的目的，术语“计算机可读介质”(例如，暂时性或非暂时性计算机可读介质)可以包括可以将数据和/或指令保留一段时间的工具或工具集合。计算机可读介质可以包括但不限于：存储介质，诸如直接存取存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘)、顺序存取存储装置(例如，磁带磁盘驱动器)、压缩光盘、CD-ROM、DVD、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或快闪存储器；通信介质，诸如电线、光纤、微波、无线电波和其他电磁和/或光学载波；和/或前述各者的任何组合。
出于本公开的目的，术语“信息处置资源”可以广义地指信息处置系统的任何部件系统、装置或设备，包括但不限于处理器、服务处理器、基本输入/输出系统、总线、存储器、I/O装置和/或接口、存储资源、网络接口、主板和/或信息处置系统的任何其他部件和/或元件。
出于本公开的目的，术语“管理控制器”可以广义地指向一个或多个其他信息处置系统提供管理功能(通常是带外管理功能)的信息处置系统。在一些实施方案中，管理控制器可以是服务处理器(或可以是其组成部分)、基板管理控制器(BMC)、机箱管理控制器(CMC)或远程访问控制器(例如，戴尔远程访问控制器(DRAC)或集成式戴尔远程访问控制器(iDRAC))。
图1示出了根据本公开的实施方案的示例性信息处置系统102的框图。在一些实施方案中，信息处置系统102可以包括服务器机箱，所述服务器机箱被配置为容纳多个服务器或“刀片”。在其他实施方案中，信息处置系统102可以包括个人计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、移动计算机和/或笔记本计算机)。在其他实施方案中，信息处置系统102可以包括存储机柜，所述存储机柜被配置为容纳多个物理磁盘驱动器和/或用于存储数据的其他计算机可读介质(其通常可以被称为“物理存储资源”)。如图1所示，信息处置系统102可以包括处理器103、与处理器103通信地耦合的存储器104、与处理器103通信地耦合的BIOS 105(例如，UEFI BIOS)、与处理器103通信地耦合的网络接口108，以及与处理器103通信地耦合的管理控制器112。
在操作中，处理器103、存储器104、BIOS 105和网络接口108可以包括信息处置系统102的主机系统98的至少一部分。除了明确示出的和描述的元件之外，信息处置系统102可以包括一个或多个其他信息处置资源。
处理器103可以包括被配置为解译和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、装置或设备，并且可以包括但不限于：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或者被配置为解译和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路。在一些实施方案中，处理器103可以解译和/或执行程序指令和/或处理数据，所述程序指令和/或数据存储在信息处置系统102的存储器104和/或另一个部件中。
存储器104可以通信地耦合到处理器103，并且可以包括被配置为将程序指令和/或数据保留一段时间的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读介质)。存储器104可以包括RAM、EEPROM、PCMCIA卡、快闪存储器、磁存储装置、光磁存储装置，或在信息处置系统102断电后保留数据的任何合适系列和/或阵列的易失性存储器或非易失性存储器。
如图1所示，存储器104上可以存储有操作系统106。操作系统106可以包括任何可执行指令程序(或可执行指令程序的集合)，其被配置为管理和/或控制诸如存储器、处理器时间、磁盘空间以及输入和输出装置等硬件资源的分配和使用，并且在此类硬件资源和由操作系统106托管的应用程序之间提供接口。此外，操作系统106可以包括用于经由网络接口(例如，用于通过数据网络进行通信的网络接口108)进行网络通信的全部或部分网络堆栈。尽管操作系统106在图1中被示出为存储在存储器104中，但是在一些实施方案中，操作系统106可以存储在处理器103可访问的存储介质中，并且操作系统106的活动部分可以从此类存储介质转移到存储器104以供处理器103执行。
网络接口108可以包括可操作来经由带内网络而用作信息处置系统102与一个或多个其他信息处置系统之间的接口的一个或多个合适的系统、设备或装置。网络接口108可以使信息处置系统102能够使用任何合适的传输协议和/或标准进行通信。在这些和其他实施方案中，网络接口108可以包括网络接口卡或“NIC”。在这些和其他实施方案中，网络接口108可以作为主板上的局域网(LAN)(LOM)卡来启用。
管理控制器112可以被配置为提供用于管理信息处置系统102的管理功能。此类管理可以由管理控制器112进行，即使信息处置系统102和/或主机系统98被断电或加电为待机状态也是如此。管理控制器112可以包括处理器113、存储器和与网络接口108分离并物理隔离的网络接口118。
如图1所示，管理控制器112的处理器113可以通信地耦合到处理器103。此类耦合可以经由通用串行总线(USB)、系统管理总线(SMBus)和/或一个或多个其他通信通道进行。
网络接口118可以耦合到管理网络，如图所示，所述管理网络可以与数据网络分离并且物理隔离。管理控制器112的网络接口118可以包括可操作来经由带外管理网络而用作管理控制器112与一个或多个其他信息处置系统之间的接口的任何合适的系统、设备或装置。网络接口118可以使管理控制器112能够使用任何合适的传输协议和/或标准进行通信。在这些和其他实施方案中，网络接口118可以包括网络接口卡或“NIC”。网络接口118可以是与网络接口108相同类型的装置，或者在其他实施方案中，其可以是不同类型的装置。
如上所述，本公开的实施方案提供用于在诸如HCI设备的信息处置系统中备份和恢复数据的技术。
通常，完整备份可以用于创建整个设备的克隆(例如，包括其硬件配置信息、操作系统、VM、微服务、应用程序和数据)。文件级备份是针对单个文件和文件夹的备份解决方案，通常用于保存特殊文件夹或文件而不是整个图像。当遇到错误时，可以还原任一类型的备份(例如，还原到同一设备上或不同设备上)。在现有实施方式中，完整备份和文件级备份(以及它们相关联的还原技术)都具有明显的缺陷。
本公开的实施方案可以以实现更简单和更无缝的备份和还原功能的方式配置具有联合挂载文件系统的HCI设备。
图2示出了HCI设备的示例性文件系统布置。工作VM挂载204是暴露给在设备中运行的应用程序的文件系统。然而，如图所示，工作VM挂载204实际上由分支202-1和202-2(统称为分支202)组成，这些分支已经由联合挂载文件系统进行组合。
分支202-1提供了设备层存储，包括部署在节点上的基本系统、硬件配置信息、操作系统、微服务、应用程序和其他标准部件。
分支202-2提供了数据层存储，包括支持在节点上执行的工作负载的配置文件和数据文件。
在其他实施方案中，可以使用多于两个分支。例如，数据层存储可以拆分为两个或更多个单独的分支，这些分支可以单独备份和还原等。
通常，分支202可以实施为单独的分区或名称空间，或者它们可以实施为任何合适的存储格式(例如，开放虚拟设备(OVA)、开放虚拟化格式(OVF)、虚拟机磁盘(VMDK)，等等)的文件。
分支202可以覆盖到联合文件系统中并暴露为工作VM挂载204。在一个实施方案中，分支202-1可以被挂载为只读的，因为在正常操作期间可能不需要改变基本系统。(在系统升级等期间，可以将其重新挂载为读写，以在需要时进行更改。)分支202-2可以以读写方式挂载，使得在正常操作(例如，数据库写入、日志记录等)期间写入工作VM挂载204的任何数据实际上将反映在分支202-2中。
根据本公开的备份解决方案可以提供完整设备备份和基于文件的备份的优点。其需要的计算和存储资源最少，不需要特殊的工具和脚本支持，并且备份和还原操作两者总体上需要的手动步骤更少。
如上所述，在设备操作期间改变或创建的任何数据都可以存储在分支202-2中。因此，在一个实施方案中，此类数据可以完全封装在独立于基本系统的单个文件(例如，VMDK文件)中，所述基本系统存储在单独的文件中。因此，可以通过复制包含数据层的单个文件来实施仅数据层的备份和还原。
分支202-1中的基本系统数据通常比存储在分支202-2中的数据大得多。通常不需要备份和还原设备层分支202-1中的基本系统，并且省略此类备份节省时间、存储资源、网络带宽等。
图2的示例示出了具有两个分支的实施方式，但是在特定实施方式中可以使用任何期望数量的分支。例如，任何期望的不同类别的数据可以存储在联合文件系统的单独分支中，并且用户可以决定哪些分支值得备份。例如，基本系统可以存储在第一分支中，日志可以存储在第二分支中，并且数据库和关键数据可以存储在第三分支中。用户在一种情况下可能决定只备份第三分支，并且可以通过制作包含第三分支的文件的副本来完成此操作。
在其他情况下，用户可能决定备份第二分支和第三分支两者，因此可以复制包含这两个分支的文件。
本文描述的备份过程比现有方法更简单且更有效，只需要复制单个文件(或当使用更多分支时，只需要复制少量文件)。对应的还原过程同样简单高效。
本公开涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例性实施方案的所有改变、替换、改动、变更和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例性实施方案的所有改变、替换、改动、变更和修改。此外，在所附权利要求中对被适配成、被布置成、能够、被配置为、被启用以、可操作以或操作以执行特定功能的设备或系统或者设备或系统的部件的引用涵盖该设备、系统或部件，无论是否激活、开启或解锁所述设备、系统、部件或者该特定功能，只要该设备、系统或部件被适配成、被布置成、能够、被配置为、被启用以、可操作以或操作以执行特定功能即可。
此外，在所附权利要求中叙述结构被“配置为”或“可操作以”执行一项或多项任务的明确意图是不援引35U.S.C.§112(f)用于该权利要求要素。因此，本提交的申请中的权利要求没有一项旨在被解释为具有装置加功能要素。如果申请人希望在申请期间援引§112(f)，则申请人将使用“用于[执行功能]的装置”结构来叙述权利要求要素。
本文所叙述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的以帮助读者理解本发明和由发明人提供的促进技术的构想，并且应解释为不对此类具体叙述的示例和条件构成限制。尽管已经详细描述了本发明的实施方案，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以对其进行各种改变、替换和变更。

Claims (18)

1.一种信息处置系统，其包括：
至少一个处理器；以及
存储器；
其中所述信息处置系统被配置为：
将包括操作系统的第一组数据存储在第一位置；
将包括应用程序数据的第二组数据存储在第二位置；
将所述第一组数据和所述第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；并且
通过创建所述第二位置的副本来创建所述第二组数据的备份，但不创建所述第一组数据的备份。
2.如权利要求1所述的信息处置系统，其中所述信息处置系统是超融合基础设施(HCI)设备。
3.如权利要求1所述的信息处置系统，其中所述第一位置是第一文件，并且所述第二位置是第二文件。
4.如权利要求1所述的信息处置系统，其中创建所述备份包括经由网络连接将所述第二位置复制到另一个信息处置系统。
5.如权利要求4所述的信息处置系统，其中所述另一个信息处置系统被配置为挂载所述备份。
6.如权利要求1所述的信息处置系统，其中所述应用程序数据包括数据库和至少一个配置文件。
7.一种计算机实现的方法，其包括：
将包括操作系统的第一组数据存储在信息处置系统的第一位置；
将包括应用程序数据的第二组数据存储在所述信息处置系统的第二位置；
所述信息处置系统将所述第一组数据和所述第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；以及
所述信息处置系统通过创建所述第二位置的副本来创建所述第二组数据的备份，但不创建所述第一组数据的备份。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述信息处置系统是超融合基础设施(HCI)设备。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述第一位置是第一文件，并且所述第二位置是第二文件。
10.如权利要求7所述的方法，其中创建所述备份包括经由网络连接将所述第二位置复制到另一个信息处置系统。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述另一个信息处置系统被配置为挂载所述备份。
12.如权利要求7所述的方法，其中所述应用程序数据包括数据库和至少一个配置文件。
13.一种包括非暂时性计算机可读介质的制品，所述非暂时性计算机可读介质上具有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令能够由信息处置系统的处理器执行以：
将包括操作系统的第一组数据存储在第一位置；
将包括应用程序数据的第二组数据存储在第二位置；
将所述第一组数据和所述第二组数据暴露于组合式联合挂载文件系统中；并且
通过创建所述第二位置的副本来创建所述第二组数据的备份，但不创建所述第一组数据的备份。
14.如权利要求13所述的制品，其中所述信息处置系统是超融合基础设施(HCI)设备。
15.如权利要求13所述的制品，其中所述第一位置是第一文件，并且所述第二位置是第二文件。
16.如权利要求13所述的制品，其中创建所述备份包括经由网络连接将所述第二位置复制到另一个信息处置系统。
17.如权利要求16所述的制品，其中所述另一个信息处置系统被配置为挂载所述备份。
18.如权利要求13所述的制品，其中所述应用程序数据包括数据库和至少一个配置文件。
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