专利名称：计算机数据批量快速复制的方法
技术领域：
本发明涉及计算机数据的批量快速复制领域，特别是客户机通过网络连接服务器，直接从服务器中拷贝相应的数据。
背景技术：
在计算机生产过程中，需要为每台计算机硬盘中安装系统及应用软件，目前业内主要采用两种方法1对每种配置机型，事先安装制作一块母盘，然后使用拷盘机将其复制到其他硬盘中，再进行装配。该方法需要人工拆装硬盘，每台拷盘机只能同时复制少量硬盘，速度慢，效率低。
方法2网络拷贝方式，即事先制作母盘并将其映像保存于服务器，生产计算机与服务器联网，使用软件进行映像下载拷贝的方法。此方法可替代拷盘机及相关人工作业，但由于传输数据量巨大，每台客户机都要拷贝2-3GB以上数据，对服务器，网络硬件要求很高，需要高性能服务器以及千兆网络，每台服务器只能同时服务十几台客户机，客户机数量增加导致效率成倍降低，硬件投入高，限制了此模式的推广应用。
如，以每台服务器连接50台客户机计算，按照普通方式，在100Mbit网络上，(100M比特/秒，约11M字节/秒)，每台客户机理论上最多只能获得0.2M字节/秒的带宽，每分钟也最多可达到12M字节的传输速度，而实际上有效数据的传输速度，也只能达到理论值的70％左右，也就是8M字节/分钟左右。
发明内容本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种计算机数据批量快速复制的方法，实现高速大批量硬盘网络复制，并降低对服务器及网络的要求。
为实现上述目的，本发明首先需要解决的问题，就是大幅降低网络负载。因为在计算机生产时，同型号计算机所需拷贝的数据完全相同，所以可以采用“广播”式，由服务器将数据“广播”出去，每台客户机都可同时收到使用，这样，无论连接多少台客户机，同一数据在网络上只传输一次，而不是由服务器分别传输给所有客户机，成倍降低网络负载。
但因映像制作为顺序数据，需要连续顺序拷贝，这样为达到各客户机数据复用，所有客户机需要同时开始接收数据，然后依次写入到硬盘中，而实际生产为流水线方式，因此会产生等待过程，降低了生产效率。
故，本发明需要解决的第二个问题是，克服上述需要客户机同步的问题，本发明采用了“即时加入”技术，使客户机可随时加入，随时接收数据。服务器从头开始，循环广播映像数据，客户机可在任何时间加入，即时接收到当前广播的数据，根据数据中的位置信息，将其写入到硬盘中的正确位置，直至完成全部数据。
本发明提供的计算机数据批量快速复制的方法，按以下步骤完成第一、影像文件构成将客户机所需数据以映像文件保存在服务器端，且将该映像文件分割成N个数据包，连续存放，分别记录目标硬盘中的有效数据，见图1；第二、映像数据包构成各数据包的构成可包含有包号、包长度即数据大小、位置信息、数据校验信息和有效数据内容部分，见图2。
第三、映像广播/接收过程服务器从第一个数据包开始，依次顺序向后广播数据包，广播完最后一个数据包，则循环重复播放第一个。客户机随时加入进来，接收到第一个完整的数据包，则作为此客户机的开始，将接收包中的数据按照位置信息写入到正确位置，然后接收处理下一个包，直至处理到开始位置的前一个包，则完成全部数据拷贝，见图3。
第四、服务器端具体工作流程服务器首先检查是否有客户机请求拷贝或者完成拷贝该映像；有客户机请求拷贝，服务器从第一个数据包开始，依次顺序向后广播数据包，广播完最后一个数据包，则循环重复播放第一个；全部客户机完成拷贝该映像，服务器停止播放，进行等待，并回复到初始状态，见图4；第五、客户机端具体具体工作流程客户机可随时向服务器发送请求，加入拷贝，将接收到的第一个完整的数据包，作为此客户机的开始，并将接收包中的数据按照位置信息写入到正确位置，然后接收处理下一个包，直至处理到开始位置的前一个包，则完成全部数据拷贝，见图5。
本发明的优点和积极效果本发明通过“循环广播，即时加入”技术，最大程度提升了大数据量的批量复制效率，与电脑流线式生产模式进行最佳匹配，使通过网络方式进行系统映像下载安装，替换人工硬盘对拷作业成为可能，大幅提升生产效率。采用本发明方法，对网络硬件要求较低，使用低端服务器，就可实现高效率的硬盘系统映像批量复制，因此大大降低了运行成本。
图1是待拷贝映像文件构成示意图；图2是各映像数据包构成示意图；图3是映像广播/接收过程示意图；图4是服务器端工作流程框图；图5是客户端工作流程框图；图6是具体应用例系统网络架构示意图。
具体实施方式实施例1如图1所示，待拷贝映像文件由若干个数据包组成，所有数据包连续存放，分别记录目标硬盘中的有效数据，保存在服务器端。
如图2所示，每个映像数据包，包含有效数据，位置信息，数据大小，校验等信息。其中的位置信息，与映像中的其他数据无任何关联，包括了数据应该写入位置的独立信息，根据此信息，可确定数据写入到硬盘中的物理位置(扇区号)，保证客户机接收到任何一个数据包，都能够将数据按照位置信息，写入到客户机硬盘中的正确位置。
如图3所示映像广播/接收过程服务器从第一个数据包开始，依次顺序向后广播数据包，广播完最后一个数据包，则循环重复播放第一个。客户机随时加入进来，接收到第一个完整的数据包，则作为此客户机的开始，将接收包中的数据按照位置信息写入到正确位置，然后接收处理下一个包，直至处理到开始位置的前一个包，则完成全部数据拷贝。
服务器端工作流程如图4所示，说明如下4-1服务器开始，将要广播映像的数据包号置为0；4-2检查是否有客户机请求拷贝或者完成拷贝该映像；4-3计算当前请求拷贝的客户机数量，如大于0，则需要广播该映像数据；4-4开始读取当前要广播的数据包，包号为前一广播包号加1；4-5如已经没有客户机请求数据，则循环等待一段时间，然后进入开始状态
(4-1)；4-6广播已经准备好的数据包，然后返回4-2，进行广播下一数据包，重复直至完成；客户端工作流程如图5所示，说明如下5-1开始，向服务器发送请求；5-2服务器处理，确认请求，客户端接收服务器许可信号；5-3客户端加入，接收服务器广播数据；将第一个数据包进行纪录；5-4检查接收到的数据包，验证包号，数据内容是否正确；5-5如接收包数据有错误，则进行错误处理；5-6检查是否重复接收到了第一个包，如是，则表示完成了所有数据包；5-7否则，将数据包进行处理，对包中的位置信息进行解析，将有效数据写入到正确位置；然后返回到5-3，重复接收下一个数据包，直至全部完成；5-8完成后(无论正确或者错误)，通知服务器端本客户机完成；通过以上流程，客户端可随时加入到服务器循环广播的序列中，加入后即可开始接收数据，直至全部完成，几乎不增加任何额外数据传输，保证最高效率。
具体应用实例下面以电脑生产线为同一批电脑安装硬盘系统映像为实例进行说明。
系统网络架构如图6所示，因采用本发明方法，使用低端服务器，就可实现高效率的硬盘系统映像批量复制，每台服务器最多可同时连接256台客户机，即可同时为256台生产机器下载映像数据，每台客户机复制数据的速率可达到300M字节/分钟。
将事先制作好的映像数据文件保存在服务器硬盘上，当有客户机请求时，服务器就开始对此映像数据包进行按顺序循环广播，客户机可随时连接加入，完成后随即退出，空出连接供后面的客户机加入。因所有客户机都同时共享接收广播数据，然后组合成完整的数据映像，所以广播数据占用全部网络带宽，且每个数据包仅需广播一次。而如果采用普通方式，则需要同时传输不同的数据包给不同的客户机，数据量成倍增加，效率成倍降低。
以下为实验数据。
表一测试环境
表二效率数据
表二为测试结果数据，从中可以看到，采用本发明方式，客户端接收映像数据速度，与服务器端的最高发送速度接近，同时，因为所有客户端都同时接收相同的数据包，连接客户机数量成倍增加时，数据下载时间增加并不显著。
而如果采用普通拷贝方式，每台客户机需要的数据，服务器端都要独立为其发送其所需的数据，所以效率非常低，且无法支持大量的客户机同时运行。
另外，如果采用同步广播传输方式，即生产线所产机器，连接服务器后，须先等待一段时间，等同时连接的客户机数量达到一定值时，服务器开始从头至尾进行广播，完成后所有客户机同时结束。这样比独立拷贝方式效率要高，但无法实现即时加入，第一台连接的客户机，需要一直等到最后一台客户机加入后，才可以开始，如果平均每一分钟下线一台机器，连接64台客户机时，就需要等待最长64分钟，平均等待32分钟，也无法提升生产效率。
权利要求
1.一种计算机数据批量快速复制的方法，其特征是该方法按以下步骤完成第一、将客户机所需数据以映像文件保存在服务器端，且将该映像文件分割成N个数据包，连续存放；第二、映像广播服务器首先检查是否有客户机请求拷贝或者完成拷贝该映像；有客户机请求拷贝，服务器从第一个数据包开始，依次顺序向后广播数据包，广播完最后一个数据包，则循环重复播放第一个；全部客户机完成拷贝该映像，服务器停止播放，进行等待，并回复到初始状态；第三、客户机接收过程客户机可随时向服务器发送请求，加入拷贝，将接收到的第一个完整的数据包，作为此客户机的开始，并将接收包中的数据按照位置信息写入到正确位置，然后接收处理下一个包，直至处理到开始位置的前一个包，则完成全部数据拷贝。
2.根据权利要求1所述的计算机数据批量快速复制的方法，其特征是映像文件中的各数据包的构成可包含有包号、包长度即数据大小、位置信息、数据校验信息和有效数据内容部分。
全文摘要
一种计算机数据批量快速复制的方法。该方法是将客户机所需数据以映像文件分割成N个数据包连续保存在服务器端。服务器从第一个数据包开始，依次顺序向后广播数据包，循环播放。客户机可随时加入拷贝，将接收到的第一个完整的数据包，作为此客户机的开始，并将接收包中的数据按照位置信息写入到正确位置，然后接收处理下一个包，直至处理到开始位置的前一个包，则完成全部数据拷贝。本发明通过“循环广播，即时加入”技术，最大程度提升了大数据量的批量复制效率，与电脑流线式生产模式进行最佳匹配，可大幅提升生产效率。对网络硬件要求较低，使用低端服务器，就可实现高效率的硬盘系统映像批量复制，大大降低了运行成本。
文档编号H04L12/56GK1595908SQ20041001988
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者卢凤顺 申请人:天津百维软件科技有限公司