CN102495812A - Linux平台硬盘数据保护与恢复方法 - Google Patents

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吴少刚
王锐
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Abstract

本发明公开了一种Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，其通过基于混合文件***的写操作重定向技术、基于只读压缩文件***保护技术、基于Initrd的内核后动时初始化子***的配置技术、文件***快速检测与修复技术以及基于文件***标识的根文件***探测技术，实现对文件***中数据的保护与恢复，在不使用操作***自身的文件***访问控制的基础上，透明的保护操作***的文件***数据，记录运行时的文件修改，并可在需要的时候恢复数据。

Description

Linux平台硬盘数据保护与恢复方法
技术领域
本发明涉及一种Linux平台基于aufs和squashfs实现硬盘数据保护与恢复方法。
背景技术
Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作***，目前存在着许多不同的Linux，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。Linux是一个领先的操作***，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作***。
Linux是公认的运行稳定、安全性较高的操作***，但是服务器硬件故障和各种意外因素都会导致Linux服务器硬盘上数据丢失。特别对于运用在商业领域中的Linux服务器，数据的安全性、完整性和灾难后的数据恢复能力是每一个Linux***管理员最为关心的问题。Linux作为新一代网络操作***，在服务器方面的应用越来越广泛。
目前基于Linux操作***实现的应用于嵌入式平台或公共服务平台的解决方案中，需要保护文件***中重要的数据不会因为用户的错误操作而被破坏或需要适当的时候简单彻底的清除了用户产生的数据。
但是这样的解决方案中又不能使用操作***自身的访问控制来解决这样的需要，例如用户需要向***中安装应用程序。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在使用Linux操作***的任意硬盘平台上都可软件实现数据的保护与恢复的方法。
为了解决上述的技术问题，本发明的Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，包括以下步骤：
1)准备操作***根文件***，通过操作***安装程序，向硬盘上安装操作***；
2)使用squashfs文件***将准备好的操作***根文件***打包成一个镜像文件；
3)内核增加aufs、squashfs和存储设备所使用的文件***支持，并以built-in方式重新编译内核；
4)制作基于Initrd的内核初始化子***，实现外存设备中文件***的探测、快速文件***检测和修复以及混合挂载可读写的根文件***，最后切换到根文件***中启动操作***；
外存设备中文件***的探测，在Initrd初始化子***启动了UDev服务后，在/dev/disk目录中将会生成按卷标或UUID方式划分的文件***设备文件链接文件，比较配置文件中指定的标识可找到正确的文件***。
快速文件***检测和修复是在文件***检测与修复前先将文件***挂载，然后删除其中的作为aufs一个branch的可读写目录，卸载文件***，然后再检测与修复。
混合挂载可读写的根文件***，首先挂载探测到的文件***至一个临时的目录，再挂载里面的根文件***镜像文件；准备一个可读写目录，此目录可在内存盘或外存盘中，并使用aufs文件混合挂载成一个可读写的操作***根目录；最后使用switch_root方式切换到新根***中并启动操作***。
5)制作可引导启动盘，写入根文件***镜像文件、内核和引导配置文件。
本发明主要原理：
1.使用只读压缩文件***存储操作***数据文件，保证文件***数据不容易被篡改且可方便的谋取。
2.内核Initrd启动子***，在操作***启动过程中将利用启动参数中给定的标识从当前操作***的设备列表中查找到正确的根文件***设备节点文件，在使用文件***检测和快速修复方法进行检修。
3.内核Initrd启动子***，在操作***启动过程中生成临时可读写分支目录，并使用混合文件***将只读文件***与可读写分支目录合并成可读写目录。它将会使用多个文件***分支合并成一个虚拟的独立文件***，并将文件的写操作重定向到可读写分支目录中。
本发明在不使用操作***自身的文件***访问控制的基础上，可以做到相对操作***访问控制机制透明的数据保护与恢复，满足特定环境下的技术需求。透明地保护操作***的文件***数据，记录运行时的文件修改，并可在需要的时候恢复数据。
具体实施方式
本发明采用以下技术方案：
1.基于混合文件***的写操作重定向技术。
2.基于只读压缩文件***保护技术。
3.基于Initrd的内核启动时初始化子***的配置技术。
4.文件***快速检测与修复技术。
5.基于文件***标识的根文件***探测技术。
具体为：
1.准备操作***根文件***，通过操作***安装程序，向硬盘上安装操作***。
2.使用squashfs文件***将准备好的操作***根文件***打包成一个镜像文件。
3.内核增加aufs、squashfs和存储设备所使用的文件***(如ext4等)支持，并以built-in方式重新编译内核。
4.制作基于Initrd的内核初始化子***，实现外存设备中文件***的探测、快速文件***检测和修复、混合挂载可读写的根文件***，最后切换到此根文件***中启动操作***。
外存设备中文件***的探测：在Initrd初始化子***启动了UDev服务后，在/dev/disk目录中将会生成按卷标或UUID等方式划分的文件***设备文件链接文件。比较配置文件中指定的标识可找到正确的文件***。
快速文件***检测和修复：实践发现文件***中文件树结构比较复杂或文件***容量很大的情况，文件***的检测与修复时间会比较长。在文件***检测与修复前先将文件***挂载，然后删除其中的作为aufs一个branch的可读写目录，卸载文件***，然后再检测与修复。
混合挂载可读写的根文件***：首先挂载探测到的文件***至一个临时的目录，再挂载里面的根文件***镜像文件。准备个可读写目录，此目录可在内存盘或外存盘中。并使用aufs文件混合挂载成一个可读写的操作***根目录。最后使用switch_root方式切换到新根***中并启动操作***。
5.制作可引导启动盘，写入根文件***镜像文件，内核和引导配置文件。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，其特征在于包括以下步骤：
1)准备操作***根文件***，通过操作***安装程序，向硬盘上安装操作***；
2)使用squashfs文件***将准备好的操作***根文件***打包成一个镜像文件；
3)内核增加aufs、squashfs和存储设备所使用的文件***支持，并以built-in方式重新编译内核；
4)制作基于Initrd的内核初始化子***，实现外存设备中文件***的探测、快速文件***检测和修复以及混合挂载可读写的根文件***，最后切换到根文件***中启动操作***；
5)制作可引导启动盘，写入根文件***镜像文件、内核和引导配置文件。
2.根据权利要求1所述的Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，其特征在于：所述外存设备中文件***的探测是在Initrd初始化子***启动了UDev服务后，在/dev/disk目录中将会生成按卷标或UUID方式划分的文件***设备文件链接文件，比较配置文件中指定的标识可找到正确的文件***。
3.根据权利要求1所述的Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，其特征在于：所述快速文件***检测和修复是在文件***检测与修复前先将文件***挂载，然后删除其中的作为aufs一个branch的可读写目录，卸载文件***，然后再检测与修复。
4.根据权利要求1所述的Linux平台硬盘数据保护与恢复方法，其特征在于：所述混合挂载可读写的根文件***，首先挂载探测到的文件***至一个临时的目录，再挂载里面的根文件***镜像文件；准备一个可读写目录，此目录可在内存盘或外存盘中，并使用aufs文件混合挂载成一个可读写的操作***根目录；最后使用switch_root方式切换到新根***中并启动操作***。
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