U盘文件备份系统分析

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摘要：文章研究了U盘文件智能备份系统。本系统主要实现U盘文件自动备份的功能，能够识别多种文件格式，将U盘内容自动备份到电脑的基础上，可以结合其他云备份系统将指定文件夹上传到云端，从而完成对U盘文件的双重备份。U盘文件备份系统不需要手动备份、不重复备份，界面简单而且使用方便快捷，能够保护用户的重要资料。

关键词：U盘文件；智能备份；云存储

2018年1月，中国互联网络信息中心的第41次《中国互联网络发展统计报告》指出，互联网发展又快又稳，网络基础设施建设步伐较快，网络空间安全技术不断增强，信息经济蓬勃发展，互联网的生态系统发展态势良好。在享受互联网发展带来便利的同时，互联网安全同样面临越来越多的挑战，各类网络攻击和信息泄露事件频繁出现。2017年5月，一种名为“WannaCry”的电脑软件勒索病毒肆虐全球，共计150多个国家遭受攻击，对金融、能源以及医疗行业造成严重的影响，中国部分Windows系统受到感染，其中，校园网受害严重，大量重要数据和毕业论文被加密，无法正常使用。这次事件再次敲响了信息安全的警钟，各个机构和个人都更加重视信息安全和数据备份的问题。在所有保障网络空间安全的措施中，数据备份的工程量最大，使用的技术也最多[1]，数据备份作为信息安全的一个重要内容，它的重要性却往往被人们所忽视。在数据传输、数据存储和数据交换的过程中可能会产生数据故障，此时，如若没有采取数据备份和数据恢复的措施，就会导致数据的丢失[2]。U盘具有方便快捷的特点，在日常生活中使用频率较高，但与此同时存在U盘损坏或者丢失的风险。针对以上问题，本文设计了一种U盘文件智能备份系统，能够对U盘中的文件进行备份，本方案界面简单，使用方便快捷，同时能有效地保护用户的重要资料。

1备份需求和备份方案

1.1备份需求。摩尔定律揭示了信息技术的进步速度，在过去的半个世纪，计算机的性能每隔18~24个月就翻一倍。随着计算机硬件制造水平的上升，移动储存设备的可存储空间在不断扩大，同样的价格可以购买的移动存储设备的容量越来越大。常见的移动存储设备有移动硬盘、U盘、SD卡以及MS卡等，这些存储设备都可以存放数据，区别在于存储方式和读写功能，其中使用最多的设备就是U盘。U盘，全称USB闪存盘，它是一种使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过USB接口与电脑连接，实现即插即用。U盘一般体积较小，方便携带，同时还具备价格便宜、性能可靠的特点。但是这些移动存储设备在有利的同时也存在丢失、被盗的风险，另外，由于本身技术存在的问题，这些移动存储设备还存在数据损失和毁坏的风险，如若没有对其中的数据进行备份，那么这些数据就可能会完全丢失。对重要数据和文件进行备份是解决这个问题的可行方案之一。市场上关于备份文件的软件有很多，备份方法也越来越复杂，但是大多数备份软件都是为移动终端设备提供服务，如QQ同步助手能够对手机通信录、短信、通话记录等提供全面备份，常用的还有安智备份、备份和恢复、软件备份等。对于U盘用户，主要有两个方面的备份需求：（1）实时地对用户U盘里的所有文件进行备份，不需要用户手动拷贝。（2）备份速度要能够和文件复制的速度一致。1.2备份方案。近年来，云计算技术成为国内外研究的热点，高性能的云存储是现实云计算服务的基本条件[3]。互联网上有很多为个人和企业提供云存储以及共享服务的产品，如百度网盘、360安全云盘等，这些产品将用户的数据存储到云端服务器上，不管何时何地，用户只要通过网络连接到云存储服务系统，就能够使用已经上传的文件，云存储能够实现跨平台同步和共享，支持PC电脑、智能手机、平板电脑等移动终端设备，云存储的访问控制以及数据安全问题是目前的研究热点[4]。从用户需求出发，考虑到备份的实时性，本文设计的U盘文件智能备份系统，先对U盘中的文件进行备份，将U盘中的所有文件都备份到电脑中，包括照片、音乐、视频、文档、程序代码等；然后通过云储存服务再将这些文件上传到云端（见图1）。通过这种方式，可以实时地实现用户文件的备份、同步和共享。本系统在U盘数据和云存储服务器之间起到了联结和转发的功能。

2U盘文件智能备份系统的特点

本系统能够将U盘中的所有文件自动备份到电脑并且配合其他云存储系统上传到云端，从而对用户的重要资料进行双重备份，达到双重保护的效果。系统的具体特色如下。（1）支持多种文件格式：只要U盘插入电脑，该系统就开启线程检查，如果系统检测到U盘中有文件，包括照片、音乐、视频、文档、程序代码等，就会自动对这些文件进行备份。备份过程中，该U盘可以正常使用，不影响U盘的基本功能。（2）不对文件重复备份：U盘再次连接电脑时，会对U盘中的文件和已经备份的文件夹里的文件做文件名称的匹配，只对其中的新增文件进行备份。（3）能够自由选择是否备份：用户可自行选择是否进行备份，这样设定就只对用户自己的U盘进行自动备份，而不对其他人的U盘进行备份，不会出现信息的交错杂乱。（4）可以与其他云存储系统结合：本系统能够与百度网盘或者其他云存储系统的文件夹自动备份功能相结合，当电脑接入网络的时候，自动备份到云端，从而实现双重备份。（5）文件备份速度快：通过对不同大小的文件进行测试，文件备份的速度和电脑复制文件的速度一致。

3系统运行测试

3.1测试环境。处理器：Intel(R)Core(TM)i3-4005UCPU内存：8GB硬盘：465GB操作系统：Windows7Java环境：jdk1.8.03.2运行步骤。（1）电脑启动程序后，本系统就开始运行，对盘符线程进行检查，当有U盘连接到电脑时，首先会弹出隐藏窗口界面（见图2），其本质是让用户自行选择是否后台监听，点击隐藏窗口按钮则系统后台运行，如果关闭窗口则不运行程序即不备份，U盘正常使用即可。图2隐藏窗口界面（2）点击隐藏窗口后，窗口隐藏（见图3），系统后台执行备份程序，此时，U盘正常使用。经过多次测试，备份速度和复制文件速度一致，并且系统可备份各类文件如文件夹，文档，PPT，镜像文件，压缩包等。（3）当U盘再次连接电脑时，首先检查U盘中的文件是否等同于已备份过的文件，对文件名称做匹配后，只对新增文件进行备份，已经存在的文件不重复备份，这样能够节约备份时间。（4）系统默认保存路径为D盘内的USB文件夹，如果要实现将该文件夹内容备份到云端的需求，则需在电脑上下载百度网盘、360安全云盘等云存储服务提供商，并且指定该文件夹自动备份到云端。这样，只要电脑连上网络，即可自动备份该文件夹。

4结语

通过对系统的全面测试，所有测试模块均已通过，能够对U盘文件进行智能备份，但是系统仍存在两个需要改善的地方，一方面，系统默认保存路径为D盘内的USB文件夹，可以增加界面供用户选择文件保存的具体路径；另一方面，系统每次对于U盘中新增文件是在重插U盘之后对于U盘内新增文件进行备份，目前不能达到即增即备的功能。为了保护数据的安全，在备份的基础上，可以结合用户需求对不同文件进行加密和访问控制，以期构建不同层次的文件备份和防护系统。

[参考文献]

[1]杨义先，钮心忻.安全简史[M].北京：电子工业出版社，2017．

[2]孙一丹.移动终端数据备份的研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2017.

[3]王德政，申山宏，周宁宁.云计算环境下的数据存储[J].计算机技术与发展，2011（4）：81-84.

[4]张玉清，王晓菲，刘雪峰，等.云计算环境安全综述[J].软件学报，2016（6）：1328-1348.

作者:胡珂珂 闵怡 梁艳 单位:阜阳师范学院