實時備份數據的方法及其系統和備份設備與流程

2023-06-14 09:28:21 1

本發明涉及備份數據技術領域，尤其涉及一種實時備份數據的方法及其系統和備份設備。

背景技術：

如圖1所示，現有主流備份技術是由備份伺服器1通過業務伺服器2、光纖連接設備3讀取存儲設備4中的業務數據，並將讀取的數據保存到備份伺服器1中，以實現對數據的安全保護。

但是，這種數據備份方法中，備份伺服器1的數據讀取方式與業務伺服器2的作業系統及業務系統使用的軟體平臺有關，例如，若備份伺服器1要備份oracle資料庫，就需要通過oracle資料庫的備份接口來讀取數據，若備份伺服器1要備份ms-sql資料庫，就需要通過ms-sql資料庫的備份接口來讀取業數據，若備份伺服器1要備份exchange郵件系統，就需要通過exchange軟體的備份接口來讀取數據。當備份伺服器1收到備份數據時，會將其保存到備份介質中，並為其創建檢索信息用於備份數據的管理。

因此，上述數據備份方法存在以下缺陷：

1.由於數據備份對業務性能的影響比較明顯，並且數據備份需要花費較長時間，因此備份數據一般需要安排在業務空閒時段進行，備份策略一般是每天備份一次；

2.由於備份間隔時間較長，因此在出現系統災難時，業務數據丟失量較大；

3.數據備份方法複雜，針對不同的作業系統、軟體平臺均需要使用不同的備份方法；

4.對使用者的要求高，不僅要求使用者熟悉備份系統，還要求熟悉作業系統及各種軟體平臺的管理；

5.對於不斷出現的新軟體平臺，需要不斷更新備份系統與之匹配。

技術實現要素：

為此，本發明所要解決的技術問題是：提供一種實時備份數據的方法及其系統和備份設備，使得數據的備份可以實時進行，而且對業務性能影響小，備份方法簡單，易於操作。

於是，本發明提供了一種實時備份數據的方法，包括：將具有備份管理及san存儲功能的備份設備與用於存儲業務伺服器數據的存儲設備連接，使備份設備直接從所述存儲設備實時提取數據並保存到備份設備，在備份設備上：

建立備份空間管理，將備份設備的硬碟配置成用於保存所述存儲設備數據的存儲池，當存儲池空間不足時，擴展存儲池，當存儲池空間使用率達到閾值時，刪除最早的備份數據；

建立存儲設備的管理，定義需要備份的存儲設備並可提取存儲設備信息，同時創建掃描識別，可掃描存儲設備中已經配置的數據卷並可提取數據卷信息；

建立數據備份管理，創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略，備份作業執行時向所述存儲設備發出備份指令，在存儲設備上確認變化量數據，讀取該變化量數據並將其保存到備份設備的備份空間，備份設備將所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並登記備份信息。

其中，所述在存儲設備上確認變化量數據為通過存儲設備上差異數據塊map表定位前一次備份到當前時間的變化量數據。

所述建立備份空間管理還包括：提取並判斷備份設備的硬碟使用狀態，若硬碟為新硬碟，則將新硬碟配置成存儲池候選盤，若硬碟為已經是存儲池成員盤，則更新存儲池信息。

所述建立數據備份管理還包括：自動備份和自動備份清理，所述自動備份包括：掃描數據備份的執行及保留策略信息，判斷是否達到備份周期，若是，則讀取存儲設備數據，將讀取的數據保存到備份空間並登記備份信息；所述自動備份清理包括：掃描數據備份的執行及保留策略信息，判斷備份空間是否達到閾值，若是，則刪除早期的數據備份，若不是，則繼續判斷是否超過保留數量，若是，則刪除早期的數據備份。

所述創建備份作業，包括：輸入備份作業名稱、用於存放備份數據的存儲池名稱、需要備份的數據卷，在存儲池中創建與數據卷對應的備份卷，並分配給存儲設備進行識別，創建備份關係並定義為一致性備份組，登記所創建的備份作業信息；所述創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略，包括：選擇備份作業，確定備份作業執行的間隔周期以及數據備份保留的分數，登記所創建的策略信息。

本發明還提供了一種實時備份數據的實現系統，包括用於存儲業務伺服器數據的存儲設備和具有備份管理及san存儲功能的備份設備，備份設備與所述存儲設備連接，並直接從所述存儲設備上實時提取數據保存到備份設備上，所述備份設備包括：備份空間管理單元、存儲設備管理單元和數據備份管理單元，所述備份空間管理單元包括：

配置單元，用於將存儲單元配置成存儲池並判斷存儲池空間是否充足及存儲池空間使用率是否達到閾值；

擴展單元，用於當存儲池空間不足時擴展存儲池；

刪除單元，用於當存儲池空間使用率達到閾值時刪除最早備份數據；

存儲合併單元，用於保存所述存儲設備數據的備份設備硬碟所在單元，並用於將所述數據備份管理單元的處理單元發來的所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並保存，同時登記備份信息；

所述存儲設備管理單元包括：

存儲設備信息提取單元，用於定義需要備份的存儲設備並可提取存儲設備信息；

數據卷提取單元，用於創建掃描識別、可掃描存儲設備中已經配置的數據卷並提取數據卷信息；

所述數據備份管理單元包括：

創建單元，用於創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略的創建單元；

處理單元，用於當備份作業執行時向所述存儲設備發出備份指令，在存儲設備上確認變化量數據、讀取該變化量數據並將其發送給所述備份空間管理單元保存。

其中，所述備份空間管理單元還包括更新單元、自動備份單元和自動備份清理單元，配置單元提取並判斷備份設備的硬碟使用狀態，若硬碟為新硬碟，則將新硬碟配置成存儲池候選盤，若硬碟為已經是存儲池成員盤，則通過更新單元更新存儲池信息，所述自動備份單元根據備份數據的執行及保留策略信息，判斷是否達到備份周期，若是，則讀取存儲設備數據，將讀取的數據保存到備份空間並登記備份信息；所述自動備份清理單元用於根據數據備份的執行及保留策略信息來判斷需要處理的備份組，判斷備份空間是否達到閾值，若是，則刪除早期的數據備份，若不是，則繼續判斷是否超過保留數量，若是，則刪除早期的數據備份。

本發明還提供了一種備份設備，與用於存儲業務伺服器數據的存儲設備連接時，可直接從所述存儲設備上實時提取數據並保存到該備份設備上，該備份設備包括：備份空間管理單元、存儲設備管理單元和數據備份管理單元，所述備份空間管理單元包括：

配置單元，用於將存儲單元配置成存儲池並判斷存儲池空間是否充足及存儲池空間使用率是否達到閾值；

擴展單元，用於當存儲池空間不足時擴展存儲池；

刪除單元，用於當存儲池空間使用率達到閾值時刪除最早備份數據；

存儲合併單元，用於保存所述存儲設備數據的備份設備硬碟所在單元，並用於將所述數據備份管理單元的處理單元發來的所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並保存，同時登記備份信息；

所述存儲設備管理單元包括：

存儲設備信息提取單元，用於定義需要備份的存儲設備並可提取存儲設備信息；

數據卷提取單元，用於創建掃描識別、可掃描存儲設備中已經配置的數據卷並提取數據卷信息；

所述數據備份管理單元包括：

創建單元，用於創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略的創建單元；

處理單元，用於當備份作業執行時向所述存儲設備發出備份指令，在存儲設備上確認變化量數據、讀取該變化量數據並將其發送給所述備份空間管理單元保存。

其中，所述備份空間管理單元還包括更新單元，配置單元提取並判斷備份設備的硬碟使用狀態，若硬碟為新硬碟，則將新硬碟配置成存儲池候選盤，若硬碟為已經是存儲池成員盤，則通過更新單元更新存儲池信息。

所述數據備份管理單元還包括：自動備份單元和自動備份清理單元，所述自動備份單元用於根據備份數據的執行及保留策略，判斷是非達到備份周期，若是，則讀取存儲設備數據，將讀取的數據保存到備份空間並登記備份信息；所述自動備份清理單元用於根據數據備份的執行及保留策略信息來判斷需要處理的備份組，判斷備份空間是否達到閾值，若是，則刪除早期的數據備份，若不是，則繼續判斷是否超過保留數量，若是，則刪除早期的數據備份。

本發明所述實時備份數據的方法及其實現系統和備份設備，通過將具有備份管理及san存儲功能的備份設備與存儲設備連接，在存儲設備上確認變化量數據，讀取該變化量數據並將其保存到備份設備的備份空間，再將所述變化量數據與之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據的方式，使得數據的備份可以實時進行，對業務伺服器的業務系統性能影響小，備份方法簡單，易於操作。

附圖說明

圖1為現有技術中數據備份系統結構及數據走向示意圖；

圖2為本發明實施例所述實時數據備份實現系統結構及數據走向示意圖；

圖3為本發明實施例所述實時數據備份實現系統結構框圖；

圖4為本發明實施例所述建立備份空間存儲池管理的流程示意圖；

圖5為本發明實施例所述建立存儲設備管理的流程示意圖；

圖6為本發明實施例所述建立數據備份管理的流程示意圖；

圖7為本實施例所述實時備份數據方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面，結合附圖對本發明進行詳細描述。

本實施例提供了一種實時備份數據的方法及其實現系統和備份設備。如圖2和圖3所示，本實施例提供了一種實時備份數據的實現系統，該實現系統包括：用於存儲業務伺服器數據的存儲設備4和具有備份管理及san存儲功能的備份設備6，備份設備6與所述存儲設備4連接，備份設備6直接從存儲設備4上實時提取數據並保存到備份設備6上。

備份設備6包括：備份空間管理單元61、存儲設備管理單元62和數據備份管理單元63。

備份空間管理單元61，包括：

存儲合併單元611，用於保存所述存儲設備數據的備份設備硬碟所在單元，並用於將所述數據備份管理單元的處理單元發來的所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並保存，同時登記備份信息；

配置單元612，用於將存儲單元配置成存儲池並判斷存儲池空間是否充足及存儲池空間使用率是否達到閾值；

擴展單元613，用於當存儲池空間不足時擴展存儲池；

刪除單元614，用於當存儲池空間使用率達到閾值時刪除最早備份數據。

存儲設備管理單元62，包括：

存儲設備信息提取單元621，用於定義需要備份的存儲設備並可提取存儲設備信息；

數據卷提取單元622，用於創建掃描識別、可掃描存儲設備中已經配置的數據卷並提取數據卷信息。

數據備份管理單元63，包括：

創建單元631，用於創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略；

處理單元632，用於當備份作業執行時向所述存儲設備4發出備份指令，提取所述存儲設備中的數據並保存到備份設備4。

進一步，為了及時識別擴展增加的新硬碟，備份空間管理單元61還可以包括：更新單元615，配置單元612提取並判斷備份設備的硬碟使用狀態，若硬碟為新硬碟，則將新硬碟配置成存儲池候選盤，若硬碟為已經是存儲池成員盤，則通過更新單元615更新存儲池信息。

為了便於自動備份數據及自動清理早期備份數據，數據備份管理單元63還包括：自動備份單元633和自動備份清理單元634，所述自動備份單元633根據數據備份的執行及保留策略信息，判斷是否達到備份周期，若是，則讀取存儲設備數據，將讀取的數據保存到備份設備的備份空間並登記備份信息；所述自動備份清理單元634用於根據數據備份的執行及保留策略信息來判斷需要處理的備份組，判斷備份空間是否達到閾值，若是，則刪除早期的數據備份，若不是，則繼續判斷是否超過保留數量，若是，則刪除早期的數據備份。

與上述實時備份數據的實現系統相對應的，本實施例還提供了一種實時備份數據的方法，該方法包括：

使用自行開發的軟體將一臺x86伺服器建成具有備份管理及san存儲功能的備份設備6，並建立該備份設備6與需要進行數據備份的業務伺服器存儲設備4的連接；備份設備6從所述存儲設備提取數據並保存到備份設備。本實施例中備份設備6使用磁碟作為備份數據的存放介質。

這裡，san（storageareanetwork，存儲區域網絡），是一種專門為存儲建立的獨立於tcp/ip網絡之外的專用網絡。目前一般的san提供2gb/s到4gb/s的傳輸數率，同時san網絡獨立於數據網絡存在，存取速度快。

如圖4-6所示，在備份設備上，建立如下管理：

建立備份空間管理，將備份設備的硬碟配置成用於保存所述存儲設備數據的存儲池，當存儲池空間不足時，擴展存儲池，當存儲池空間使用率達到閾值時，刪除最早備份的數據；

建立存儲設備的管理，定義需要備份的存儲設備並可提取存儲設備信息，同時創建掃描識別，可掃描存儲設備中已經配置的數據卷並可提取數據卷信息；

建立數據備份管理，創建備份作業、創建數據備份的執行及保留策略，備份作業執行時向所述存儲設備發出備份指令，在存儲設備上確認變化量數據，讀取該變化量數據並將其保存到備份設備的備份空間，備份設備將所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並登記備份信息。

所述建立備份空間管理、建立存儲設備的管理、建立數據備份管理的方法不存在步驟的先後，只要建立相應的管理即可。

具體的，如圖4所示，在建立備份空間管理時，還可以包括：

提取並判斷備份設備的硬碟使用狀態，若硬碟為新硬碟，則將新硬碟配置成存儲池候選盤，若硬碟為已經是存儲池成員盤，則更新存儲池信息。

將備份設備的硬碟配置成用於保存所述存儲設備數據的存儲池，包括：輸入存儲池名稱，選擇新硬碟，將該新硬碟創建成存儲池並登記信息。

所述擴展存儲池，包括：選擇存儲池、選擇新硬碟，將該新硬碟加入到存儲池中並登記信息。

如圖5所示，在建立存儲設備的管理時，定義需要備份的存儲設備包括：輸入存儲設備名稱、ip地址、用戶名和秘密，連接存儲設備，並提取存儲設備的存儲信息，如序列號、fc（fiberchannel，光纖通道技術）埠等，並登記。創建掃描識別包括：掃描存儲卷，選擇存儲設備，連接存儲提取數據卷信息，例如id、數據卷名稱、數據卷大小等，並登記信息。

如圖6所示，在建立數據備份管理時，所述創建備份作業，包括：輸入備份作業名稱、用於存放備份數據的存儲池名稱、需要備份的數據卷，在存儲池中創建與數據卷對應的備份卷，並分配給存儲設備進行識別，創建備份關係並定義為一致性備份組，登記所創建的備份作業信息。

所述創建備份作業的執行及保留策略，包括：選擇備份作業，確定備份作業執行的間隔周期以及數據備份保留的份數，登記所創建的策略信息。

進一步，在建立數據備份管理時，還可以包括：

自動備份，根據數據備份的執行及保留策略，判斷是否達到備份周期，若是，則讀取存儲設備數據，將讀取的數據保存到備份設備的備份空間並登記備份信息；

自動備份清理，根據數據備份的執行及保留策略信息來判斷需要處理的備份組，判斷備份空間是否達到閾值，若是，則刪除早期的數據備份，若不是，則繼續判斷是否超過保留數量，若是，則刪除早期的數據備份。

尤其需要說明的是，本實施例中，備份數據採用實時備份的方式進行，其實現方法如圖7所示，在存儲設備上確認變化量數據，讀取該變化量數據並將其保存到備份設備的備份空間，備份設備將所述變化量數據與其之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據，並登記備份信息。其中，在存儲設備上確認變化量數據，採用通過採用存儲設備上差異數據塊map表定位前一次備份到當前時間的變化量數據形式完成。

在本實施例中，所述備份設備為x86伺服器，所述存儲池的備份介質、與建立的設備空間管理、存儲設備管理和數據備份管理設置在相同的設備上或者不同的設備上。例如：可以將備份管理軟體與備份介質分開在不同的硬體設備上，備份介質也可以不使用x86伺服器，而採用其它具備存儲特性的設備類型。

使用上述實時備份數據的方法及其實現系統，本實施例還提供了一種備份設備6，用於存儲業務伺服器業務數據的備份數據，業務伺服器業務數據存儲在存儲設備4中。

如圖3所示，備份設備6與所述存儲設備4連接，備份設備6從存儲設備4上提取數據保存到備份設備6上。備份設備6包括：備份空間管理單元61、存儲設備管理單元62和數據備份管理單元63。

其中，備份空間管理單元61、存儲設備管理單元62和數據備份管理單元63與上述實現系統中的描述一致，在此不再重複描述。

本實施例所述的實時備份數據的方法及其實現系統和備份設備，具有如下有益效果：

1.備份設備在進行實時數據備份時，對業務伺服器的業務系統性能影響輕微；

2.數據的實時備份，極大程度提高了數據備份的實時性，並減少數據丟失量；

3.本實施例的實時數據備份，直接從存儲設備上備份數據，徹底簡化了數據備份方法，實現了使用同一種方法及其實現備份可以進行不同作業系統、不同軟體平臺下的不同數據的實時備份；

4.大幅度降低了備份設備的難度，僅要求使用者熟悉本實施例提供的技術方案及備份設備即可；

5.無需跟隨軟體平臺的更新更新備份設備。

綜上所述，本發明實施例所述實時備份數據的方法及其實現系統和備份設備，通過將具有備份管理及san存儲功能的備份設備與存儲設備連接，在存儲設備上確認變化量數據，讀取該變化量數據並將其保存到備份設備的備份空間，再將所述變化量數據與之前備份的數據合併為一個新的完整的全備份數據的方式，使得數據的備份可以實時進行，對業務伺服器的業務系統性能影響小，備份方法簡單，易於操作。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。