硬盘光盘数据互备系统及方法与流程

技术特征：
1.一种硬盘光盘数据互备系统，其特征在于：包括控制器、硬盘以及光盘组，所述硬盘为单个物理硬盘或由多个物理硬盘构成的磁盘阵列，所述光盘组包括多张光盘，所述硬盘与所述光盘组之间具有供二者相互读写数据的数据通道，所述硬盘上包含至少一个供用户在线进行读写的文件卷，所述硬盘文件卷包含一个文件目录树，所述文件目录树最上层具有唯一的根结点，其内部文件或者目录具有名称和从根开始的绝对路径，所述绝对路径加上名称构成该文件或者目录的绝对名称，各绝对名称在所属文件卷内是唯一的；所述控制器用于将硬盘上的文件卷备份到光盘中，以及将光盘中的数据恢复到硬盘，在硬盘中重构完整的文件卷。2.一种硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，基于权利要求1所述的硬盘光盘数据互备系统，该方法包括：将硬盘文件卷中的数据备份到光盘中，备份过程中，根据光盘容量，依据文件卷分割策略把整个文件卷或者更新文件卷分成一个或者多个子文件卷，每个子文件卷刻录到一张光盘中；当硬盘文件卷有文件不能访问时，从相应光盘中读取数据恢复至硬盘；如果硬盘整体失效，在更换新硬盘之后，把全部光盘数据整体恢复到新硬盘中。3.如权利要求2所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，所述将硬盘文件卷中的数据备份到光盘中具体包括：定期扫描硬盘上的整个文件卷，确定未备份到光盘上的文件；然后对文件目录树进行深度优先遍历，逐个累计备份文件的大小，直到总容量达到光盘容量，则将这些文件预分配到到一张光盘镜像中，每个文件根据其绝对路径在光盘镜像中创建或者更新其上层目录直到根目录，保证文件在硬盘文件卷中的路径和文件在光盘镜像中的路径相同，进而把文件拷贝到光盘镜像中，最后设置该光盘镜像为只读状态；然后重新从零开始累计剩余备份文件，直到所有待备份文件都分配到光盘镜像；重复上述过程，直到待备份文件目录树内的文件全部拷贝到光盘镜像之中；最后，把光盘镜像批量刻录到光盘中。4.如权利要求3所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，该方法还包括：在每个硬盘文件的索引或者文件特定区域创建一个文件备份信息记录表，当一个硬盘文件分配到一个或者多个光盘镜像中后，在其文件备份信息记录表中记录相应备份文件的信息，把文件拷贝到光盘镜像中后，在相应的文件备份信息记录表中保存备份光盘的标识符。5.如权利要求2所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，所述文件卷分割策略包括：在把待备份的文件目录分配进光盘时，首先尽量把一个子目录内的所有文件分配到同一张光盘中，其次尽量把相应相邻子目录分配到一张光盘中，具体过程为：扫描所有待分配文件目录，以每个目录为单位统计其直接包含的文件总大小，但不包含其子目录的大小；然后根据深度优先从最深子目录开始统计子目录及其嵌套所含子目录的总大小，直到达到光盘容量大小，则分配这些子目录及其文件到一张光盘中；如果最上一层子目录文件不能全部放到同一张光盘中，则分割该子目录文件，按照容量优先，尽量把分配光盘装满。6.如权利要求5所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，所述文件卷分割策略还包括：按照子目录、文件为单位把文件分配到一张光盘之中，如果该张光盘仍有剩余空间，则
把一个文件分为两部分，第一部分放到本张光盘之中，剩余部分放到下一个光盘中，并在绝对文件名称中增加特殊标记表示这两个文件属于同一文件不同部分；并在文件备份信息记录表中记录这种情况，并记录每个分割文件数据在原文件中数据部分的相对位置。7.如权利要求2所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，所述从相应光盘中读取数据恢复至硬盘，具体包括：如果知道失效文件的绝对名称，则在文件备份信息记录表中查找相应光盘和内部文件，把相应文件恢复到硬盘中；如果硬盘文件卷整体或者部分失效，则扫描所有相关光盘，逐一恢复每个文件及其相应的上层目录结构和文件，当发现有两个绝对名称相同的文件，则仅恢复最新的文件。8.如权利要求2所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，所述把全部光盘数据整体恢复到新硬盘中具体包括：逐一读取所有光盘，复制光盘内目录、文件到硬盘中，如果一个文件已经硬盘中存在，则分析文件名是否存在分割标记，如有则把分割的多个文件拼接为一个文件，如果没有分割标记，则根据光盘中文件创建的时间，仅保留最新版本文件。9.如权利要求2所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，该方法还包括：根据预先定义的容错方式，n个数据备份光盘构成一组，产生m个校验光盘，这n m个光盘构成一个光盘校验组，当数据光盘失效数量小于等于m时，所有数据仍然可以被访问。10.如权利要求9所述的硬盘光盘数据互备方法，其特征在于，该方法还包括：如果失效文件或者所在光盘不能被访问，则确定该光盘所在光盘校验组，从光盘校验组其他光盘中读取相应数据，通过解码恢复该文件或者该光盘数据。

技术总结
本发明提供了一种硬盘光盘数据互备系统及方法，该系统包括控制器、硬盘以及光盘组，所述硬盘为单个物理硬盘或由多个物理硬盘构成的磁盘阵列，所述光盘组包括多张光盘，所述硬盘与所述光盘组之间具有供二者相互读写数据的数据通道，所述硬盘上包含至少一个供用户在线进行读写的文件卷，所述硬盘文件卷包含一个文件目录树；所述控制器用于将硬盘上的文件卷备份到光盘中，以及将光盘中的数据恢复到硬盘，在硬盘中重构完整的文件卷。本发明充分考虑光盘和硬盘具有不同的容量、寿命、数据失效和存取行为，实现硬盘和光盘高效、可靠地相互备份，兼顾数据日常数据的存取性能和长期的可靠性和可信性。靠性和可信性。靠性和可信性。


技术研发人员：曹强 姚杰
受保护的技术使用者：武汉光忆科技有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/4