基于事件的文件系统恢复技术

在现代文件系统中，用户只能访问文件和目录的当前版本，而无法查看文件和目录的改变过程。用户可能无意地或错误地对文件执行了删除或修改操作，或者执行了一段恶意脚本，导致一系列文件遭到破坏。如果能够记录文件和目录的修改过程，并且可以方便地恢复某次操作破坏的一系列文件，这对用户是相当有帮助的。本文把一个进程在其执行过程中对文件的一系列修改称为一个事件。 文件系统可以通过文件版本化技术来记录文件的修改过程。文件版本化技术包括两种：快照技术和单文件版本化技术。这两种技术都没有提供用户一种方便有效的方法来撤销一个进程对多个文件的一系列修改，无法撤消一个事件对文件的改变。所以，本文在单文件版本化技术的基础上提出了基于事件的文件系统恢复技术，并设计实现了一个具有事件恢复功能的文件系统GobackFS（Go back file system，简称GobackFS）。本文的主要贡献体现在以下几点： (1) 针对如何恢复一个进程在其运行过程中改变的一系列文件这一问题，本文提出了基于事件的文件系统恢复技术，并通过一个实例——GobackFS文件系统，给出了基于事件的文件系统恢复技术的一种设计与实现。 (2) 对用户完全透明的系统设计和实现。GobackFS文件系统透明地创建文件版本，记录文件的改变过程。在GobackFS文件系统中，如果文件以写标志打开时，创建一个新的文件版本，在文件每一次打开和关闭期间最多创建一个新版本。文件的访问权限和所有权发生变化时，创建新的文件子版本。GobackFS文件系统透明地记录改变文件的事件信息。在创建文件版本和子版本时，记录触发文件版本创建的事件信息。 (3) 提供了简单易用的使用接口。在GobackFS文件系统中，用户可以通过一条简单的命令来查看某段时间内哪些事件对文件做了更改，某个事件对哪些文件做了更改，并且通过一条命令就可以撤销某个事件对一系列文件的更改。另外，用户还可以方便的查看单个文件的所有保留版本，并可以恢复到任意版本。 (4) 方便移植的系统架构。GobackFS文件系统基于FUSE框架实现，是一个用户空间文件系统，可以方便地移植到多个Unix/Linux系统中使用，而不需要对内核做任何修改，也不需要复杂的配置。