用於管理分布式應用環境中的數據備份的系統和方法
2023-05-21 10:36:36
專利名稱：用於管理分布式應用環境中的數據備份的系統和方法
技術領域：
本發明涉及用於計算機存儲的系統和方法。特別地，本發明涉及用於管理分布式應用環境中的數據備份的系統和方法。
背景技術：
這些年來，對於計算機軟體應用(例如大型資料庫)的需求已經不斷地要求改進響應時間、可升級性以及快速數據增長。為了適應這些需求，應用部署模型已經從在使用直接附帶存儲器的單個主機上運行應用發展到分布式環境，其中在該分布式環境中將應用工作負荷分布在使用集中式存儲模型的多個主機上。在這種較新的應用環境中，每個節點通常自動地利用執行某種級別的應用協調的較高邏輯實體來操作。在IBM DB2企業伺服器版本(ESE)中可找到這種應用的一個例子。在該應用中，DB2 ESE中的每個節點基本上操作為單獨的資料庫並且不知道其它節點的存在。然後，目錄節點在該分布式環境中用作協調實體。
將DB2通用資料庫(UDB)企業伺服器版本(ESE)設計為滿足中型到大型商業的關係資料庫伺服器需要。可以將該應用部署在從一個CPU到幾百個CPU的任意規模的Linux、UNIX、或者Windows伺服器上。DB2 ESE可以操作為用於建立按需(on demand)企業級解決方案(例如幾千兆規模的大數據倉庫或者高性能24×7可獲得的高容量交易處理商業解決方案)或基於Web的解決方案的基礎。該應用可以操作為用於建立企業解決方案的ISV的資料庫後端，例如，商業智能、內容管理、電子商務、ERP、CRM、或者SCM。另外，DB2 ESE可以提供與其它企業DB2和Informix數據源的連接性、兼容性和集成。
利用分布式應用節點計算環境進行操作，現有的數據保護解決方案備份操作為獨立備份應用的每個應用節點的數據。這樣，備份數據的聯合被局限於僅僅一個節點。基本上，它不能被使用在分布式應用環境中用於聯合備份，因為沒有更高級別的分布式數據的知識。卸載數據移動能力可以存在，但是它不靈活；可以將整個數據移動委派給僅僅單個系統。已經開發了多種多樣的備份系統和方法，但都沒有完全解決這個問題。
2005年1月27日公開的Aultman等人的美國專利申請20050021869公開了一種包括備份和恢復(EBR)管理網絡系統的數據備份和恢復系統。EBR管理網絡系統包括用於針對商業企業執行信息存儲、備份和恢復操作的基礎架構，它是完全可升級的並且可共享的。EBR管理網絡系統包括下列模塊化的備份和恢復模型(1)用於要求＜200GB的應用的基於LAN網絡的備份和恢復模型；(2)用於要求＞500GB並且＜1.5TB的應用的基於LAN網絡的GigE備份和恢復模型；LAN-Free專用磁帶驅動備份和恢復模型；(3)LAN-Free共享磁帶驅動備份和恢復模型；(4)無伺服器(Server-Free)備份和恢復模型；以及(5)應用存儲管理器(ASM)備份和恢復模型。
2004年8月5日公開的Guzman等人的美國專利申請20040153698公開了一種對被損壞的或者被毀壞的電信網元的服務進行災難預防和恢復的系統和方法。用於網元的災難備份的計算機實現方法包括建立到多個網元的連接性。主計算機可以將一個或者更多命令傳輸到網元，用於調用電腦程式來創建多個計算機可讀服務連續數據到網元的本地存儲器。用於網元的災難恢復的計算機可執行組件的自動化系統包括計算機可執行的控制器組件，其被配置為選擇被指定給災難備份動作的多個網元。計算機可執行的引擎組件被配置為建立到多個網元的連接性，並且被配置為傳輸一個或者多個命令到網元，使得為所述網元中的每一個複製服務連續數據。
2002年7月23日公開的Arnon等人的美國專利申請6,424,999公開了一種包括大容量存儲子系統的系統，作為主設備和備份子系統，作為從設備，該從設備在恢復操作期間將數據項傳送到主設備。通過數據項標識符標識待恢復的每個數據項。起初，主設備向從設備提供數據項標識符的列表，並且從設備接收來自主設備的數據項標識符列表，並且以優選的順序對其上的數據項標識符進行排序，用以傳送到主設備，該排序基於存儲介質上的數據項的排序，其中數據項存儲在該存儲介質上。在多個迭代的每一個中，主設備從從設備接收標識在先前迭代期間所傳送的數據項和在當前迭代期間待傳送的數據項的數據項標識符，並且請求從設備傳送待傳送的數據項。主設備使用其從從設備接收的標識在先前迭代期間所傳送的數據項的數據項標識符來確認該數據項對應於在先前迭代期間已經被傳送的數據項。在每個迭代中，從設備向主設備提供標識在先前迭代期間所傳送的數據項和在當前迭代期間待傳送的數據項的數據項標識符，並且當被主設備請求時，將在迭代期間將待傳送的數據項傳送到主設備。
2005年8月4日公開的Manmohan的美國專利申請20050172093公開了一種用於備份和恢復信息的系統，包括至少一個包括待備份和待恢復的信息的計算機系統；以及用於接收待備份的信息的至少一部分並且用於存儲和備份該信息的存儲設備。控制器包括調度系統，用於允許用戶將主作業輸入進作業隊列中，其中主作業表示所述至少一個計算機系統的待備份或者待恢復的信息的一個或者多個部分；以及作業控制系統，用於將主作業分解成多個較小作業，並且將多個較小作業輸入到作業隊列中。
2005年3月31日公開的Spear等人的美國專利申請20050071588公開了一種用於形成一致性數據組的方法、系統和程序。提供關於表示多個從控制器的一致性組關係以及針對每個表示的從控制器的由該從控制器管理的從存儲單元的信息。將命令傳輸到一致性組關係中的每個從控制器，促使每個從控制器將從存儲單元中的數據傳輸到遠程存儲器，使得形成一致性組。確定所有從控制器是否成功地將在從存儲單元中作為一致性組的一部分的數據傳輸到遠程存儲器。
但是，在本領域中仍然需要用於對在多個互連主機上操作的分布式存儲應用提供最佳的備份解決方案的系統和方法。在本領域中需要用於支持在多於一個的主計算機上分布的備份應用的備份系統和方法。在本領域中需要用於向一個或者更多主機卸載備份操作的這種系統和方法。另外，在本領域中需要向一個或者多個主機提供分布式應用數據和卸載備份操作兩者的這種系統和方法。如下文詳述，本發明的實施方式將滿足這些和其它需要。
發明內容
本發明的實施方式提供一種聯合備份系統和方法，用於協調和同步多個節點(一個或者多個工作者應用主機和/或一個或者多個工作者備份主機)之間的備份和恢復操作以確保數據一致性。在任何一個節點上發生失敗的情況下，集中式誤差處理中止或者恢復整個備份操作。另外，提供數據的邏輯視圖，使得當備份每個節點的數據時備份能夠作為一個實體被管理。本發明的實施方式可以將備份工作負荷分布到其它專用的工作者備份主機(工作者節點的一種類型)，以便將對生產環境的影響最小化。
本發明的一個典型的實施方式包括包含在在計算機可讀介質上的電腦程式，包括用於通過打開從包括備份主機的主節點到多個工作者節點中的每一個的通信信道來啟動備份操作的程序指令；用於在所述備份主機上通過所述通信信道從多個工作者節點中的一個或者多個收集關於分布在所述多個工作者節點中的一個或者多個上的數據對象的數據布局的信息的程序指令；以及用於利用所述備份主機將創建所述數據對象的時間點備份的備份創建工作負荷分布到所述多個工作者節點的程序指令。數據布局可以包括多個應用主機上的數據對象的邏輯到物理映射。在一個示例性實施方式中，多個應用主機共同駐留多個資料庫分區，並且數據對象包括資料庫數據。分布備份創建工作負荷可以基於待創建的數據對象的時間點備份的類型以及和多個工作者節點的能力。
在一個例子中，可以將工作者節點的原理應用於應用主機。這樣，多個工作者節點可以包括一個或者多個駐留使用數據對象的軟體應用的工作者應用主機。本發明的實施方式可以包括用於在分布創建備份的工作負荷之前利用備份主機指示所述一個或者多個工作者應用主機以準備創建所述數據對象的所述時間點備份的程序指令；以及用於在分布創建所述時間點備份的工作負荷之後利用所述備份主機協調通過所述一個或者多個工作者應用主機的正常生產的恢復的程序指令。另外的實施方式可以包括用於利用所述備份主機確定備份確認工作負荷並且將所述備份確認工作負荷分布到所述一個或者多個工作者應用主機以確認所述時間點備份的程序指令。另外，所述備份主機通過在利用所述一個或者多個工作者應用主機啟動下一個分布式操作之前一直等候直到從所述一個或者多個工作者應用主機中的每一個接收到對於當前分布式操作的完成狀態，來同步所述一個或者多個工作者應用主機的工作。另外，響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個工作者應用主機的任何失敗，所述備份主機可以中止當前分布式操作。響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個工作者應用主機的任何失敗，所述備份主機還可以啟動並且協調所述當前分布式操作的錯誤恢復。
在另一個例子中，除了主節點之外，工作者節點的原理還可以應用於其它備份主機。這樣，多個工作者節點可以包括由備份主機(主節點)指示來支持創建數據對象的時間點備份的一個或者多個工作者備份主機。本發明的實施方式可以包括用於利用所述備份主機創建所述時間點備份的組結構並且將數據傳送工作負荷分布到所述多個工作者節點中的一個或者多個工作者備份主機以將所述時間點備份傳送到存儲伺服器的程序指令。
類似於該程序實施方式，本發明的典型方法實施方式可以包括通過打開從包括備份主機的主節點到多個工作者節點中的每一個的通信信道，來啟動備份操作；在所述備份主機上，通過所述通信信道，從多個工作者節點中的一個或者多個收集關於數據對象的數據布局的信息；以及利用所述備份主機，將用於創建所述數據對象的時間點備份的備份創建工作負荷分布到所述多個工作者節點。本發明的方法實施方式還可以被修改為與在此所描述的程序和系統實施方式一致。
現在參考附圖，其中在全部附圖中，相同的參考標號表示相應的部分圖1A是本發明的示例性備份系統實施方式的框圖；圖1B示出了用於本發明的示例性實施方式的從應用主機的數據布局到備份主機上的組結構以及到存儲伺服器上的備份傳送；圖2A示出了可以用於實現本發明的實施方式的示例性計算機系統；圖2B示出了可以使用在本發明的典型實施方式中的典型分布式計算機系統；以及圖3是本發明的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式
1.分布式應用環境的協調的聯合備份本發明的實施方式介紹了運行分布式備份應用的互連主機之間的主節點和工作者節點的操作。主節點用作啟動器、協調器、控制器以及可能的話用作用於整個備份和恢復操作的主控制臺。所有其它工作者應用主機和工作者備份主機用作工作者節點，並且執行如由主節點所指示的各種備份和恢復步驟。
主節點通過在捕獲應用數據布局信息的備份伺服器上創建組結構來聯合備份應用。所有其它主機只是將他們各自的數據備份到如主機節點所指示的組中。備份對象可以是文件、影像、API對象或者由例如IBM Tivoli存儲管理器的存儲管理伺服器所支持的任何其它對象。另外，主機節點通常收集關於所有應用工作者節點上的應用配置和數據布局的信息。因此，主節點能夠做出關於在所有工作者節點之間分布工作負荷的智能決定。如果在工作節點上發生失敗，則將所述失敗報告回給主節點。基於錯誤類型和操作中的環境，主節點可以啟動或者協調操作的恢復，或者中止在所有參與節點上的操作。
圖1A是本發明的示例性備份系統100實施方式的功能框圖。備份系統100在計算機設備的網絡102上操作。多個工作者應用主機106A-106C互連到網絡102，並且操作為運行一個或者更多軟體應用的分布式計算機系統。例如，多個工作者應用主機106A-106C可以是用於以分布方式駐留各種資料庫分區的資料庫應用(例如IBMDB2)的生產主機。工作者應用主機106A-106C可以使用由存儲管理器112(例如通過IBM Tivoli存儲管理器控制的企業SAN)監視的存儲區域網絡(SAN)108上的存儲器。通常，網絡102上的所有設備通過乙太網鏈路114A-114C(包括SAN 108)互連，以實現所有生產、備份和存儲操作。
通過備份主機104實現本發明的實施方式，其中備份主機104相對於備份系統100中的所有其它工作者節點(應用工作者主機和可能的話備份工作者主機)用作主節點。在主節點的協調指示下，多個工作者應用主機106A-106C用作多個應用工作者節點，以在應用主機106A-106C上執行數據對象的備份。另外，備份主機104主節點的所有操作可以由操作為備份工作者節點的一個或者多個附加的工作者備份主機110支持。同樣地，在全部申請中，對備份主機104的參考可以表示單個主機或者由一個或者多個備份工作者節點所支持的主機。
圖1B示出了用於本發明的示例性實施方式的從應用主機122的數據布局到備份主機124上的組結構以及到存儲伺服器126上的備份傳送。基本上，在來自作為主節點的備份主機124(例如圖1A的主備份主機104)的指示下，操作為應用工作節點的應用主機122(例如圖1的工作者應用主機106A-106C)參與創建到備份主機124上的組結構130(其可選地包括一個或者多個支持備份工作者節點，例如圖1A的工作者備份主機110)的它們各自本地數據128A-128C的時間點(快照)備份。然後，可以由(再次地，通過一個或者多個附加的備份工作者所支持的)備份主機124確認組結構130中的本地備份128A-128C的時間點備份。最後，例如通過諸如在SAN 108上操作的IBM Tivoli存儲管理器的存儲管理器112，再將確認的組結構130備份傳送到存儲伺服器126。存儲伺服器126可以實現基於策略的分級存儲系統132，以協調備份存儲。本發明的聯合備份實施方式的特徵和優勢將如下所述。
主節點是單個控制點，並且應用工作者節點彼此不會意識到對方。這允許備份應用部署體系結構被反映在備份組結構範例中。另外，在聯合備份處理的每個操作期間，在啟動下一個單元之前，主節點一直等候，直到它已經從執行一個工作單元的所有節點接收到完成狀態，這在如此複雜的環境中實現了協調較大量工作(例如備份和恢復處理)所要求的同步，具有較容易的可管理性和錯誤處理。而且，因為主節點知道整個應用部署體系結構，所以它能夠基於工作負荷類型和其它相關標準做出關於工作負荷分布的智能決定。可以通過分布式工作負荷支持的處理的一些例子是快照創建、快照影像的確認和備份數據移動。一些用於工作負荷分布的標準是應用類型、作業系統、快照提供者、關於邏輯布局的數據物理布局、用於卸載的可用系統的數目、數據大小、可以分布的最小工作單元。而且，正如本領域技術人員將理解的，本發明的實施方式可以應用於具有分布式應用主機或者卸載備份的任何應用，諸如DB2企業伺服器版、Oracle、Exchange、SQL Server、或者mySAP。
由主節點控制的多個工作者節點可以是工作者應用主機和/或工作者備份主機。一個或者多個工作者應用主機可以支持軟體應用，例如，如上文所述的資料庫應用。本發明的一個典型的實施方式可以包括多個工作者應用主機，但是，本發明的實施方式還包含沒有分布在多個工作者應用主機(即，單個工作者應用主機)但是其中備份需要工作負荷分布、協調和同步的應用，例如因為數據量太大而無法由一個工作者節點(備份工作者節點)有效地處理，諸如一些大文件系統，例如GPFS、SANFS。在這種情況下，多個工作者節點將包括一個或者多個工作者備份主機，以支持單個工作者應用主機的備份。在任何情況下，本領域技術人員將意識到，本發明的實施方式包含多個工作者節點的使用，其中取決於特定應用，多個工作者節點可以結合一個或者多個工作者主機和/或一個或者多個工作者備份主機。
2.硬體環境圖2A示出了可以用於實現本發明的實施方式的示例性計算機系統200。計算機202包括處理器204和諸如隨機存取存儲器(RAM)的存儲器206。計算機202可操作地耦合到顯示器222，顯示器222在圖形用戶接口218上將諸如視窗的圖像呈現給用戶。可以將計算機202耦合到其它設備，例如鍵盤214、滑鼠設備216、印表機等。當然，本領域技術人員將意識到，上述組件的任意組合、或者任意多個不同組件、外圍設備或者其它設備都可以與計算機202一起使用。
通常，計算機202在存儲於存儲器206中的作業系統208(例如z/OS、OS/2、LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS)的控制下進行操作，並且通過接口與用戶連接，以例如通過圖形用戶接口(GUI)模塊232接受輸入和命令以及呈現結果。儘管將GUI模塊232描述為獨立的模塊，但是執行GUI功能的指令可以駐留或者分布在作業系統208、電腦程式210中，或者利用專用存儲器和處理器來實現。
計算機202還實現編譯器212，編譯器212允許將以程式語言編寫的一個或者多個應用程式210轉換成處理器204可讀的代碼，其中程式語言例如是COBOL、PL/1、C、C++、JAVA、ADA、BASIC、VISUAL BASIC或者任何其它程式語言。完成之後，電腦程式210使用關係和邏輯來訪問並且操縱存儲在計算機202的存儲器206中的數據，其中所述邏輯是使用編譯器212生成的。可選地，計算機202還包括外部數據通信設備230，例如數據機、衛星鏈路、乙太網卡、無線鏈路或用於例如經由網際網路或者其它網絡與其它計算機通信的其它設備。
在一個實施方式中，實現作業系統208、電腦程式210和編譯器212的指令有形地包含在計算機可讀介質中，例如數據存儲設備220，其中數據存儲設備220可以包括一個或者多個固定的或者可移動的數據存儲設備，例如zip驅動器、軟盤224、硬碟驅動器、DVD/CD-rom、數字磁帶等，它們一般被表示為軟盤224。而且，作業系統208和電腦程式210包括指令，其中當由計算機202讀取並執行所述指令時，使得計算機202執行實現和/或使用本發明所必須的步驟。電腦程式210和/或作業系統208指令還可以有形地包含在存儲器206中，和/或通過數據通信設備230來傳輸或者訪問。同樣地，如在此可以使用的術語「製造物品」、「程序存儲設備」和「電腦程式產品」旨在包含從任何計算機可讀設備或者介質可訪問和/或可操作的電腦程式。
本發明的實施方式通常被導向為管理在網絡上進行數據備份的任何軟體應用程式210。特別地，本發明的實施方式可以採用快照備份，其中快照備份在操作上稍微不同於僅僅進行特定數據的完全複製。通過對數據的特定處理，已知的快照備份包括在特定時間點的數據的實際完美複製，其中數據的「影像」在特定時刻獲得，通常不考慮所備份的數據量。有效地，快照備份通過僅僅備份已經發生的改變來操作。另外，在備份連接上只傳送數據中的差別，與傳統的備份相比，極大地減少操作快照備份所需要的開銷。本發明的實施方式可以採用快照技術提供者作為存儲堆棧中的任何層，例如文件系統、卷管理器或者存儲子系統。
程序210可以操作為包括計算機設備的網絡的分布式計算機系統的一部分。而且，該網絡包括一個或者多個經由區域網和/或網際網路連接(其可以是公共的或者是安全的，例如通過VPN連接)而連接的計算機。
圖2B示出了可以使用在本發明的典型實施方式中的典型分布式計算機系統250。這樣的系統250包括通過網絡252中的各個通信設備互連的多個計算機202。網絡252可以是完全專用的(例如商業設施裡的區域網)，或者網絡252的部分或者全部可以是公共的(例如通過在網際網路上操作的虛擬專用網(VPN)。而且，計算機202中的一個或者多個可以被專門設計為用作伺服器或者主機254，伺服器或主機254支持提供給其餘客戶端計算機256的各種服務。在一個例子中，一個或者多個主機可以是大型計算機258，其中可以執行用於用戶端計算機256的重要處理。大型計算機258可以包括耦合到庫伺服器262的資料庫260，資料庫260實現用於其它聯網的計算機202(伺服器254和/或用戶端256)的多個資料庫程序。庫伺服器262還耦合到通過存儲/備份子系統266指示數據訪問的資源管理器264，該存儲/備份子系統266支持對包括SAN(例如圖1所示的SAN)的聯網的存儲設備268的訪問。SAN包括諸如被表示為不同物理存儲設備268A-268C的直接訪問存儲設備(DASD)光存儲和/或磁帶存儲的設備。各種已知的訪問方法(例如VSAM、BSAM、QSAM)可以作為存儲/備份子系統266的一部分。
正如本領域所周知的那樣，邏輯單元號(LUN)可以被使用在設備的網絡中，例如通過小型計算機標準接口(SCSI)，以訪問和管理聯網的計算機設備，例如存儲設備。通常，LUN是使用在SCSI總線上以在共享公共總線的設備之間進行區分的唯一標識符。在相互可見的所有設備之間，LUN必須是唯一的。請求I/O處理的設備可以被稱為源。目標是執行源所請求的操作的設備。每個目標可以容納每個被分配有一個LUN的其它設備。
本領域技術人員將意識到，在不偏離本發明的範圍的情況下，可以對硬體環境做出許多修改。例如，本領域技術人員將意識到，上述組件的任何組合，或者任意數目的不同組件、外圍設備、和其它設備可以與滿足功能要求的本發明一起使用，以支持和實現在此所描述的本發明的各種實施方式。
3.協調的聯合備份處理如先前圖1中所描述的，主節點作為啟動器、協調器、控制器和可能的話用作用於整個備份和恢復操作的主控制臺。所有其它工作者應用主機(以及可能的話，附加的工作者備份主機)用作工作者節點，並且執行如通過主節點所指示的各種備份和恢復步驟。主節點通過在捕獲應用的數據布局信息的備份伺服器上創建組結構來聯合備份。所有其它主機將它們的數據備份到如由主節點所指示的組中。如果在工作者節點處發生失敗，則它被報告回給主節點。基於錯誤類型和操作中的環境，主節點可以啟動和協調恢復或者中止在所有參與節點上的所有操作。可以通過操作序列示出本發明的實施方式，其中該操作序列可以通過圖1的示例性備份系統來執行。
圖3是描述在該環境中的協調的聯合備份的本發明的示例性方法300的流程圖。在操作302中，備份主機通過打開到多個工作者節點中的每一個的通信信道來啟動備份操作。通常，備份主機包括主節點，並且多個應用主機是互連到主節點的多個應用工作者節點。在操作304中，備份主機(主節點)通過通信信道，從多個工作者節點中的一個或者多個收集關於分布在多個工作者節點上的數據對象的數據布局的信息。數據布局可以包括在每個應用主機上的邏輯(例如資料庫表空間容器、文件、邏輯卷)到物理映射(用於存儲子系統上的LUN)。但是，數據布局可以根據創建快照的位置而變化。例如，前述布局描述對於基於硬體的快照是有效的。對於本領域技術人員已知的其它布局形式將應用於基於軟體的快照。布局的數據對象可以是文件、影像、API對象或者任何其它由可應用存儲系統(例如Tivoli存儲管理器)所支持的對象。這樣，備份主機收集關於分布在多個應用主機上的數據對象的數據布局的信息。
接下來，在操作306中，備份主機(主節點)指示多個工作者節點中的一個或者多個工作者應用主機，以準備創建數據對象的時間點備份。這可能必須停止應用，強制所有用戶退出資料庫應用，以創建一致的數據集。例如，在IBM DB2企業伺服器版本中，需要特定的序列，其中必須暫停對所有資料庫分區的寫操作。如本領域技術人員將理解的，指示應用主機以準備備份的要求和/或需要可以根據特定的應用而變化。
在這點上，在操作308中，備份主機(例如主節點)將用於創建數據對象的時間點備份(例如快照備份的數據的時間點複製)的備份創建工作負荷分布到多個工作者節點(例如工作者應用主機)。分布備份創建工作負荷還可以包括調用操作為備份工作者節點的一個或者多個附加的工作者備份主機，以支持備份主機主節點的功能。可以按照許多方式來創建該時間點複製，例如本地地通過每個應用主機，只通過主節點，或者分布在所有工作者備份主機之間。工作負荷的分布可以基於各種參數，例如LUN的數目、在子系統上的LUN配置、在主機系統上的快照軟體的可用性、以及如本領域技術人員將理解的其它參數。在一個例子中，使用基於硬體的快照，並且可以基於存儲子系統/陣列配置來將快照創建任務分布在備份系統之間，或者可以基於LUN的數目來在備份系統之間簡單地劃分快照創建任務。
在操作310中，備份主機(主節點)協調通過多個工作者節點中的一個或者多個工作者應用主機的正常生產的恢復。例如，IBMDB2企業伺服器版本要求用於恢復資料庫分區的特定順序。類似於備份準備操作306，如本領域技術人員將理解的，協調正常生產的恢復的要求和/或需要可以根據特定的應用而變化。
接下來，在操作312中，備份主機(主節點)可以確定備份確認工作負荷，並且將備份確認工作負荷分布到多個工作節點中的一個或者多個工作者應用主機，用以確認時間點備份。非常希望備份的確認，但不作為要求。另外，還可以將備份確認工作負荷分布到備份主機工作者節點(如果被使用的話)以支持確認處理。確認時間點備份的例子是將文件系統安裝在LUN上，LUN是瞬間複製(FlashCopy)的目標。瞬間複製是IBM企業存儲子系統(ESS)的已知功能。當源卷和目標卷被包含在相同ESS邏輯子系統(LSS)中時，可以調用瞬間複製。當執行時，「快速數據複製」允許幾乎立即使用源數據和目標數據。「快速數據複製」發生在兩個階段中，即邏輯完成和物理完成，其中在邏輯完成中，構造位圖以描述源卷，以及物理完成將取決於目標卷的目的。如本領域技術人員將理解的，還可以執行其它附加的和可選的備份確認處理。
在操作314中，在確認之後，備份主機(主節點)創建時間點備份的組結構，並且將數據傳送工作負荷分布到多個工作者節點中的一個或者多個工作者備份主機，以將時間點備份傳送到存儲伺服器。這樣，一旦工作者節點已經確認了備份數據的一致性，則主節點在備份伺服器上創建組結構。然後，它分布用於執行在可用的備份工作者節點之間的數據傳送的數據傳送工作負荷。而且在此，如果一個或者多個工作者備份主機(備份工作者節點)被使用來支持主節點，則由所述工作者備份主機支持數據傳送工作負荷。主節點為每個工作者節點提供關於備份哪些數據和將數據放置在存儲伺服器(例如IBM Tivoli存儲管理器)上的哪個位置的指令。然後，在標記備份完成之前，備份主機(主節點)等待在所有工作者節點上完成數據傳送。
這結束了包括本發明的優選實施方式的描述。已經為了描述和說明的目的而提供了包括本發明的優選實施方式的前述描述。沒有企圖是窮盡性的或者將本發明限制於公開的精確形式。許多修改和變化可以在前述教示的範圍內。在不偏離正如以下權利要求書所闡述的本發明概念的情況下，可以設計出本發明的附加的改變。
權利要求
1.一種計算機系統，包括用於通過打開從包括備份主機的主節點到多個工作者節點中的每一個的通信信道來啟動備份操作的裝置；用於在所述備份主機上通過所述通信信道從多個工作者節點中的一個或者多個收集關於分布在所述多個工作者節點中的一個或者多個上的數據對象的數據布局的信息的裝置；以及用於利用所述備份主機將創建所述數據對象的時間點備份的備份創建工作負荷分布到所述多個工作者節點的裝置。
2.根據權利要求1所述的計算機系統，其中所述用於分布備份創建工作負荷的裝置是基於所述數據對象的所述時間點備份的類型和所述多個工作者節點的能力的。
3.根據權利要求1所述的計算機系統，其中所述多個工作者節點包括通過所述備份主機指示來支持創建所述數據對象的所述時間點備份的一個或者多個工作者備份主機。
4.根據權利要求3所述的計算機系統，還包括用於利用所述備份主機創建所述時間點備份的組結構並且將數據傳送工作負荷分布到所述多個工作者節點中的一個或者多個工作者備份主機以將所述時間點備份傳送到存儲伺服器的裝置。
5.根據權利要求1所述的計算機系統，其中所述多個工作者節點包括駐留使用所述數據對象的軟體應用的一個或者多個工作者應用主機。
6.根據權利要求5所述的計算機系統，還包括用於在分布創建備份的工作負荷之前利用備份主機指示所述一個或者多個工作者應用主機以準備創建所述數據對象的所述時間點備份的裝置；以及用於在分布創建所述時間點備份的工作負荷之後利用所述備份主機協調通過所述一個或者多個工作者應用主機的正常生產的恢復的裝置。
7.根據權利要求5所述的計算機系統，還包括用於利用所述備份主機確定備份確認工作負荷並且將所述備份確認工作負荷分布到所述一個或者多個工作者應用主機以確認所述時間點備份的裝置。
8.根據權利要求5所述的計算機系統，其中所述備份主機通過在利用所述一個或者多個工作者應用主機啟動下一個分布式操作之前一直等候到從所述一個或者多個工作者應用主機中的每一個接收到對於當前分布式操作的完成狀態，來同步所述一個或者多個工作者應用主機的工作。
9.根據權利要求5所述的計算機系統，其中響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個工作者應用主機的任何失敗，所述備份主機中止當前分布式操作。
10.根據權利要求9所述的計算機系統，其中響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個應用主機的任何失敗，所述備份主機還啟動並且協調所述當前分布式操作的錯誤恢復。
11.一種方法，包括通過打開從包括備份主機的主節點到多個工作者節點中的每一個的通信信道，啟動備份操作；在所述備份主機上，通過所述通信信道，從多個工作者節點中的一個或者多個收集關於分布在所述多個工作者節點中的一個或者多個上的數據對象的數據布局的信息；以及利用所述備份主機，將用於創建所述數據對象的時間點備份的備份創建工作負荷分布到所述多個工作者節點。
12.根據權利要求11所述的方法，其中分布所述備份創建工作負荷是基於所述數據對象的所述時間點備份的類型和所述多個工作者節點的能力的。
13.根據權利要求11所述的方法，其中所述多個工作者節點包括通過所述備份主機指示來支持創建所述數據對象的所述時間點備份的一個或者多個工作者備份主機。
14.根據權利要求13所述的方法，還包括利用所述備份主機創建所述時間點備份的組結構，並且將數據傳送工作負荷分布到所述多個工作者節點中的所述一個或者多個工作者備份主機，以將所述時間點備份傳送到存儲伺服器。
15.根據權利要求11所述的方法，其中所述多個工作者節點包括駐留使用所述數據對象的軟體應用的一個或者多個工作者應用主機。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括在分布創建備份的工作負荷之前，利用所述備份主機指示所述一個或者多個工作者應用主機，以準備創建所述數據對象的所述時間點備份；以及在分布創建所述時間點備份的所述工作負荷之後，利用所述備份主機協調通過所述一個或者多個工作者應用主機的正常生產的恢復。
17.根據權利要求15所述的方法，還包括利用所述備份主機確定備份確認工作負荷，並且將所述備份確認工作負荷分布到所述一個或者多個工作者應用主機，用以確認所述時間點備份。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述備份主機通過在利用所述一個或者多個工作者應用主機啟動下一個分布式操作之前一直等候到從所述一個或者多個工作者應用主機中的每一個接收到對於當前分布式操作的完成狀態，來同步所述一個或者多個工作者應用主機的工作。
19.根據權利要求15所述的方法，其中響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個工作者應用主機的任何失敗，所述備份主機中止當前分布式操作。
20.根據權利要求19所述的方法，其中響應於報告給所述備份主機的所述一個或者多個應用主機的任何失敗，所述備份主機還啟動並且協調所述當前分布式操作的錯誤恢復。
全文摘要
公開了用於提供包括多個主機之間的備份和恢復操作的協調和同步的聯合備份以確保數據一致性的系統和方法。主節點(備份主機)用作啟動器、協調器、控制器、以及可能的話用作用於整個備份和恢復操作的主控制臺。所有其它工作者應用主機和/或工作者備份操作為工作者節點，並且執行如由主節點所指示的各種備份和恢復步驟。在任何一個節點上發生失敗的情況下，集中錯誤處理中止或者恢復整個備份操作。另外，提供數據的邏輯視圖，使得當備份每個節點的數據時備份可以被作為一個整體來管理。還可以將備份工作負荷分布到任何其它專用的工作者備份主機(節點)，以便最小化對生產環境的影響。
文檔編號G06F11/14GK101042662SQ20071008603
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月8日
發明者N·加裡梅拉, J·P·史密斯, C·扎裡姆巴, A·霍克伯格, N·G·拉斯馬森, K·達塔, C·P·帕克 申請人:國際商業機器公司