数据重要性的提升使得数据备份显得尤其重要,如何提供高速有效的数据备份日益成为关注的焦点.传统的文件级备份越来越难以满足备份高速有效的要求;设备级备份能够显著地提高备份性能,缩小备份窗口,这主要得益于磁盘技术和快照技术的发展,然而,恢复粒度为设备的设备级恢复过程却很难方便地满足用户多样化的恢复要求,特别是逻辑文件的恢复.随着系统可靠性的提高,用户恢复文件的请求远大于系统级的恢复请求,设备级备份系统如何灵活地提供数据恢复越来越成为一个亟待解决的问题;另外,企业业务联系性要求的提高,也要求尽量缩短数据备份和恢复的时空开销.因此,在新的需求情况下,研究设备级备份系统的恢复技术,更好地发挥设备级备份的优势,对于数据保护研究的发展具有一定的理论和实际意义. 本研究根据设备级备份的特点和制约数据恢复的关键问题,提出了虚拟设备技术.虚拟设备技术提供了对设备级备份数据的统一访问,其中,数据映射算法实现了对设备级备份的多版本数据的统一访问方法;虚拟设备则提供访问多个备份版本数据的虚拟设备接口.通过虚拟设备,上层应用或者终端用户能够直接按需地读取设备级备份版本上的数据.在设计实现上,虚拟设备技术具有一定的独立性和扩展性,能够方便地集成应用到现有设备级备份系统中. 在虚拟设备技术的基础上,本文首先提出了设备级备份系统的按需恢复模型,该恢复模型独立于具体的应用,能够按需地满足用户文件级或者设备级的数据恢复.与传统设备级恢复相比,此模型恢复数据的过程简单;并且恢复的数据从备份数据中动态地提取恢复,无需恢复整个设备,从而保证数据恢复的高效性.另外,本文还理论性地讨论了虚拟设备技术在数据共享方面的应用,通过让具体应用和恢复过程共享地使用备份数据,期望能够减少数据恢复过程中对业务正常应用的影响,提高业务应用的连续性. 上述的技术和恢复模型在蓝鲸备份系统中集成实现,并且进行了相关的测试,恢复效果和性能达到了预期的结果.