增量升級(jí)方法技術(shù)綜述

辛小霞

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心 湖北省 武漢市 430000）

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，系統(tǒng)及軟件的更新升級(jí)越來越頻繁，如何能夠高效的更新升級(jí)系統(tǒng)及軟件已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。增量升級(jí)相對(duì)于傳統(tǒng)的整體升級(jí)來說，可以減小升級(jí)包大小，從而減少資源傳輸，提高升級(jí)效率，因此得到廣泛的應(yīng)用。本文從專利文獻(xiàn)的視角對(duì)增量升級(jí)方法的應(yīng)用進(jìn)行概述。

關(guān)鍵詞：增量；差分；升級(jí)；系統(tǒng)；固件；軟件；成功率；服務(wù)器；升級(jí)時(shí)間

1增量升級(jí)方法概述

增量升級(jí)又叫差分升級(jí)、增量更新，其是將舊版本與新版本的數(shù)據(jù)文件做差分，得到升級(jí)部分的補(bǔ)丁即差分包；用戶下載了差分包之后，將舊版本數(shù)據(jù)與差分包進(jìn)行組合，以得到新版本的數(shù)據(jù)文件。目前移動(dòng)終端中最常見的增量升級(jí)方式主要有OTA升級(jí)以及FOTA升級(jí)；增量升級(jí)算法的核心是差分包，構(gòu)造差分包中，常見的增量升級(jí)算法有Hdiff、Exediff、Bsdiff、RTPath、Xdelta和bzip2。

2增量升級(jí)的應(yīng)用

在中文專利庫(kù)中對(duì)增量升級(jí)進(jìn)行分析，增量升級(jí)主要應(yīng)用于系統(tǒng)、固件、以及軟件方面，下面將從這三個(gè)方面對(duì)增量升級(jí)的應(yīng)用進(jìn)行的介紹。

系統(tǒng)升級(jí)，需要在源文件系統(tǒng)和目標(biāo)文件系統(tǒng)之間，需要在源文件系統(tǒng)和目標(biāo)文件系統(tǒng)之間，通過某種差分算法生成差分升級(jí)包，在實(shí)際升級(jí)過程中再利用差分包將終端設(shè)備升級(jí)到目標(biāo)文件系統(tǒng)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于升級(jí)包只涉及到兩個(gè)版本文件系統(tǒng)之間有差異的部分，相同部分不納入升級(jí)范圍。這樣制作出的升級(jí)包尺寸較小，能實(shí)現(xiàn)快速的下載和升級(jí)。

由紅石陽(yáng)光（北京）科技有限公司申請(qǐng)的發(fā)明名稱為用于嵌入式系統(tǒng)的差分升級(jí)方法的專利文件就是對(duì)嵌入式的系統(tǒng)進(jìn)行的差分升級(jí)，該方法有效地較少了內(nèi)存空間的占用。

FOTA-空中固件升級(jí)對(duì)移動(dòng)終端來說，可以通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下載移動(dòng)終端固件的差分升級(jí)包，來實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端固件的升級(jí)。通過二進(jìn)制差分的方法生成差分升級(jí)包，基本上可以達(dá)到整個(gè)移動(dòng)終端固件影像的1/10，使得移動(dòng)終端可以快捷、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行可靠的移動(dòng)終端固件的升級(jí)。中興公司是國(guó)內(nèi)通訊行業(yè)的領(lǐng)頭羊，中興通訊股份有限公司更加注重在硬件上的研究，其申請(qǐng)的發(fā)明名稱為免驅(qū)終端的固件升級(jí)方法和裝置，有效地提高了對(duì)免驅(qū)終端進(jìn)行固件升級(jí)的效率。

為了滿足用戶不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，軟件發(fā)布者需要定期或者不定期地提供軟件的新版本軟件的安裝包，以實(shí)現(xiàn)客戶端中舊版本軟件的功能升級(jí)。應(yīng)用軟件增量升級(jí)，僅需要從服務(wù)器中下載增量升級(jí)文件，將增量升級(jí)文件與客戶端中的當(dāng)前版本軟件進(jìn)行合成，得到完整的軟件升級(jí)安裝包進(jìn)行安裝?；ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)中，由騰訊科技有限公司申請(qǐng)的軟件升級(jí)方法在軟件升級(jí)過程中，無需下載新版本軟件的完整安裝包，僅需要下載軟件的增量升級(jí)文件，減少帶寬資源的消耗，降低軟件維護(hù)成本。

3 增量升級(jí)面臨的問題

增量升級(jí)過程中、成功率，服務(wù)器端存儲(chǔ)、以及升級(jí)時(shí)間是決定增量升級(jí)過程的關(guān)鍵因素。

3. 1 升級(jí)成功率問題

目前，客戶端應(yīng)用程序的增量升級(jí)，主要存在以下問題：安裝文件傳輸過程可能發(fā)生丟失、修改或被破解的情況，則無法進(jìn)行升級(jí)；并且，這種增量升級(jí)方式未對(duì)當(dāng)前安裝文件進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)前安裝文件存在其它問題時(shí)，也可能會(huì)導(dǎo)致增量升級(jí)的失敗。為了提高增量升級(jí)的成功率，有以下技術(shù)手段：校驗(yàn)當(dāng)前安裝文件、定時(shí)檢測(cè)策略以及回滾策略等。

小米科技有限責(zé)任公司提出一種增量升級(jí)方法，該方法通過在增量升級(jí)包中增加校驗(yàn)文件來檢驗(yàn)文件是否異常，該方案確保了增量升級(jí)的順利進(jìn)行，終端設(shè)備會(huì)在后臺(tái)進(jìn)行異常文件的修復(fù)，用戶感覺不到該修復(fù)過程，從而提升用戶體驗(yàn)。

對(duì)于增量升級(jí)過程進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，也可以有效地提高成功率。中興通訊股份有限公司的專利申請(qǐng)一種軟件升級(jí)方法及裝置使用版本檢測(cè)策略實(shí)現(xiàn)終端上的定時(shí)檢測(cè)功能，完成定時(shí)檢測(cè)、失敗處理等；可提高軟件升級(jí)的成功率，以及完成對(duì)原有軟件版本的備份保護(hù)及異常掉電引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理。

對(duì)于增量升級(jí)過程失敗或出現(xiàn)問題，可以使用回滾策略來提高成功率。華為終端有陽(yáng)公司提出的專利申請(qǐng)系統(tǒng)籌分升級(jí)方法和裝置、移動(dòng)終端就是使用回滾數(shù)據(jù)以及腳本，在升級(jí)失敗時(shí)，根據(jù)該回滾數(shù)據(jù)執(zhí)行該回滾腳本，可以恢復(fù)到升級(jí)前的系統(tǒng)。另外，在打開增量升級(jí)包時(shí)，可創(chuàng)建備份包，備份包用于保存系統(tǒng)還原所需的系統(tǒng)還原文件與系統(tǒng)還原控制信息文件，在增量升級(jí)失敗時(shí)可進(jìn)行回滾操作。

3.2 服務(wù)器端問題

增量升級(jí)的方法可以節(jié)省用戶的流量，但是同時(shí)也引入了增量升級(jí)包的管理問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于增量升級(jí)包的管理存在以下問題，服務(wù)器端根據(jù)客戶端的升級(jí)請(qǐng)求臨時(shí)制作增量升級(jí)包，占用較多服務(wù)器的資源，升級(jí)包需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，會(huì)直接影響客戶端軟件的響應(yīng)速度；將所有的增量升級(jí)包都存放在服務(wù)器端，隨著版本的迭代，會(huì)造成大量的冗余數(shù)據(jù)，會(huì)給服務(wù)器造成巨大的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的負(fù)擔(dān)。為減少服務(wù)器端的存儲(chǔ)和管理增量升級(jí)包的負(fù)擔(dān)，有以下技術(shù)手段：設(shè)置基線版本以及中間包等技術(shù)。

百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司的專利申請(qǐng)升級(jí)包、升級(jí)請(qǐng)求的處理方法及裝置中就提出通過設(shè)置基線版本，生成基線版本以及其他版本到最新版本的增量升級(jí)包來減少了服務(wù)器制作、存儲(chǔ)和管理增量升級(jí)包的數(shù)量，提高了服務(wù)器的資源利用率；而TCL集團(tuán)股份有限公司的專利申請(qǐng)一種升級(jí)包管理方法及服務(wù)器則是根據(jù)設(shè)置中間包的方式有效節(jié)省了服務(wù)器的存儲(chǔ)空間，減小了服務(wù)器的壓力，進(jìn)而提高了服務(wù)器的運(yùn)行效率。

3.3 升級(jí)時(shí)間方法

差分升級(jí)過程中

差分升級(jí)過程初始版本為1. 1版本，OTA服務(wù)器配置的升級(jí)包一般為：1. 1版本-1. 2版本，1. 2版本-1. 3版本，1. 3版本-1. 4版本，依次類推。如果最新版本是1. 4版本。在這種情況下，用戶向OTA服務(wù)器發(fā)送升級(jí)請(qǐng)求后，OTA服務(wù)器首先返回1. 1版本-1. 2版本的差分升級(jí)包，手機(jī)先升級(jí)到1. 2版本后，再向OTA服務(wù)器發(fā)送升級(jí)請(qǐng)求，然后升級(jí)到1. 3版本，接著再向OTA服務(wù)器發(fā)送升級(jí)請(qǐng)求，才能升級(jí)到1. 4版本，這樣手機(jī)需要三次OTA升級(jí)才能升級(jí)到最高版本。因此，升級(jí)過程耗時(shí)較長(zhǎng)，降低了用戶體驗(yàn)。未解決增量升級(jí)時(shí)間問題，有以下技術(shù)手段：一次傳輸升級(jí)所需全部差分包以及跨級(jí)升級(jí)。

青島海信移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司申請(qǐng)的專利一種軟件跨版本升級(jí)的方法、客戶端及服務(wù)器介紹了一種一次傳輸升級(jí)所需全部差分包的方法，服務(wù)器一次性將所有的差分升級(jí)包發(fā)送給終端，以使終端一次性升級(jí)至最高版本，從而縮短了終端與服務(wù)器之間的交互時(shí)間，從而縮短了終端升級(jí)過程所需的時(shí)長(zhǎng)，提高了用戶體驗(yàn)。該公司的另一專利一種軟件跨版本升級(jí)的方法、客戶端及服務(wù)器提出了一種跨級(jí)升級(jí)的方法，客戶端從服務(wù)器獲取兩個(gè)差分升級(jí)包就可以實(shí)現(xiàn)跨版本的升級(jí)，避免了傳統(tǒng)的升級(jí)方式獲取中間版本的各個(gè)差分升級(jí)包導(dǎo)致等待時(shí)間過長(zhǎng)和升級(jí)失敗的情況發(fā)生，提高了用戶體驗(yàn)。

4 總結(jié)

本文通過中興和華為、騰訊等國(guó)內(nèi)企業(yè)涉及增量升級(jí)的專利申請(qǐng)，對(duì)增量升級(jí)目前主要的應(yīng)用環(huán)境以及在應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后針對(duì)增量升級(jí)過程中面臨的成功率、升級(jí)耗時(shí)和服務(wù)器端存儲(chǔ)等問題給出了其常規(guī)的解決方法。

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