专利名称：一种分布式数据备份容灾系统以及方法
技术领域：
本发明涉及信息系统领域，特别涉及一种分布式数据备份容灾系统以及方法。
背景技术：
一般行业的传统式的数据备份和容灾的方法，都是以时间点为基准，使用磁带设 备进行系统化的备份或还原。由于广电行业中的备份对象是以离散式数据文件为索引基准 的，备份和还原时都必须以单个文件为基准。此外，在进行数据备份和还原操作时，由于数 据量大，对系统的并发吞吐量要求都非常高。传统的单机式基于磁带设备的数据备份和还 原系统已不能满足广电行业日益增长的业务数据量的备份需求，且不符合《信息系统灾难 恢复规范》对于数据容灾的要求。所以此类系统的备份和安全隐患亟待解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式数据备份容灾系统以及方法，其可以实现对广电 系统的海量信息进行数据备份。一方面，本发明提供一种分布式数据备份容灾系统，适用于局域网，包括数据中心服务器，用以控制所述系统的运作，并记录所述系统中各设备的状态信 息；策略调度服务器，连接所述数据中心服务器，根据所述数据中心服务器记录的设 备信息，生成备份策略并进行配置和调度；介质服务器，连接所述策略调度服务器，向所述策略调度服务器发出具体的备份 或还原请求指令，根据策略调度服务器分配的策略进行备份还原操作；磁带设备，连接所述介质服务器，用以存储所述系统的备份数据；备份终端，连接所述策略调度服务器，通过监听端口获得所述策略调度服务器的 备份策略，并根据策略中具体定义的文件路径进行数据备份的文件传输。所述策略调度服务器生成的备份策略包括介质服务器中的存储单元的配置、备份 日程表的配置、数据有效期的配置、备份终端的配置以及具体备份文件的路径配置。另一方面，本发明还提供一种根据权利要求1所述系统进行数据备份容灾的方 法，适用于局域网，包括以下步骤3. 1、将磁带设备通过线缆连接到所述介质服务器，并在相应介质服务器上安装所 述磁带设备的驱动程序；3. 2、配置策略调度服务器的备份策略，并发送所述配置信息至所述数据中心服务 器记录；3. 3、将磁带插入所述磁带设备，对磁带进行初始化操作，并发送初始化信息至所 述数据中心服务器记录；3. 4、选择备份文件，并比较所述备份文件与所述磁带剩余容量的大小，若比较结 果为小于则转下一步骤；
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3. 5、通过所述介质服务器发送备份操作请求至所述策略调度服务器，并将备份文 件的信息发送至所述数据中心服务器记录；3. 6、根据当前所有的设备状态列表，通过策略调度服务器对备份操作进行资源分 配和任务调度，实施数据的备份。所述步骤3. 2中的备份策略包括介质服务器中的存储单元的配置、备份日程表的 配置、数据有效期的配置、备份终端的配置以及具体备份文件的路径配置。所述方法还包括还原步骤选择预还原文件，并比较预还原文件与所述介质服务器剩余容量的大小，若比较 结果为小于则转下一步骤； 所述介质服务器发送还原操作指令至所述策略调度服务器；所述策略调度服务器根据当前所有的设备状态列表，针对设备的忙闲状态对发起 还原操作指令的介质服务器做资源分配和任务优先级调度，实施数据还原。所述方法还包括监视备份任务进程的步骤在所述介质服务器上，对正在进行的 备份任务进行实时进度监视，若发生备份错误则高亮提示。所述步骤3. 3中发送的初始化信息包括所述磁带的条形码、类型、容量、操作日期 以及操作人员。所述方法还包括查询已备份文件的步骤所述介质服务器通过磁带条形码查询该 磁带内已备份的文件信息，若如果文件备份操作成功，则显示具体备份时间。如果文件备份 失败，则高亮显示文件备份失败，并提示备份失败原因。采用本发明所述的一种分布式数据备份容灾系统以及方法，其通过数据中心服务 器记录所述系统中各设备的状态信息，通过策略调度服务器生成备份策略，通过介质服务 器向所述策略调度服务器发出具体的备份或还原请求指令，策略调度服务器配置和调度系 统中的介质服务器和磁带设备进行备份。本发明提高了备份容灾系统规模的可扩展性，改 善了目前技术中的系统无并发任务操作，难以扩展系统的弊端，能充分满足广电行业的海 量数据备份的需求。
图1是本发明所述系统的原理框图；图2是本发明所述方法的流程图；图3是本发明一实施例的流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。参照图1，图1显示了一种分布式数据备份容灾系统100，适用于局域网，包括数据中心服务器110，用以控制所述系统的运作，并记录所述系统中各设备的状态
信息ο策略调度服务器120，连接所述数据中心服务器110，根据所述数据中心服务器 110记录的设备信息，生成备份策略并进行配置和调度。所述策略调度服务器120生成的备 份策略包括介质服务器130中的存储单元的配置、备份日程表的配置、数据有效期的配置、备份终端150的配置以及具体备份文件的路径配置。介质服务器130，连接所述策略调度服务器120，向所述策略调度服务器120发出 具体的备份或还原请求指令，根据策略调度服务器120分配的策略进行备份还原操作。磁带设备140，连接所述介质服务器130，用以存储所述系统的备份数据。备份终端150，连接所述策略调度服务器120，通过监听端口获得所述策略调度服 务器120的备份策略，并根据策略中具体定义的文件路径进行数据备份的文件传输。参见图2，本发明还提供一种所述系统100进行数据备份容灾的方法200，适用于 局域网，包括以下步骤201、将磁带设备140通过线缆连接到所述介质服务器130，并在相应介质服务器 130上安装所述磁带设备140的驱动程序。202、配置策略调度服务器120的备份策略，并发送所述配置信息至所述数据中心 服务器110记录。所述步骤202中的备份策略包括介质服务器130中的存储单元的配置、备 份日程表的配置、数据有效期的配置、备份终端150的配置以及具体备份文件的路径配置。203、将磁带插入所述磁带设备140，对磁带进行初始化操作，并发送初始化信息至 所述数据中心服务器110记录。所述步骤203中发送的初始化信息包括所述磁带的条形码、 类型、容量、操作日期以及操作人员。204、选择备份文件，并比较所述备份文件与所述磁带剩余容量的大小，若比较结 果为小于则转下一步骤。205、通过所述介质服务器130发送备份操作请求至所述策略调度服务器120，并 将备份文件的信息发送至所述数据中心服务器110记录。206、根据当前所有的设备状态列表，通过策略调度服务器120对备份操作进行资 源分配和任务调度，实施数据的备份。207、选择预还原文件，并比较预还原文件与所述介质服务器130剩余容量的大 小，若比较结果为小于则转下一步骤。208、所述介质服务器130发送还原操作指令至所述策略调度服务器120。209、所述策略调度服务器120根据当前所有的设备状态列表，针对设备的忙闲状 态对发起还原操作指令的介质服务器130做资源分配和任务优先级调度，实施数据还原。作为一实施例，所述方法还包括监视备份任务进程的步骤在所述介质服务器 130上，对正在进行的备份任务进行实时进度监视，若发生备份错误则高亮提示。所述方法 还包括查询已备份文件的步骤所述介质服务器130通过磁带条形码查询该磁带内已备份 的文件信息，若如果文件备份操作成功，则显示具体备份时间。如果文件备份失败，则高亮 显示文件备份失败，并提示备份失败原因。参见图3，下面通过多个步骤描述本发明的实施过程；第一步安装磁带设备140。在一个或一个以上的介质服务器130上安装磁带设备140。包括安装磁带设备140 的驱动程序。说明将磁带设备140通过线缆连接到介质服务器130，并在相应介质服务器130 上正确安装磁带设备140的驱动程序。第二步配置磁带设备140的逻辑存储单元。
在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对其需要发生读写控制关系的介质 服务器130进行逻辑存储单元的配置，将物理磁带设备140在系统中抽象为逻辑可用的存 储设备。说明策略调度服务器120的存储器上存储有进行数据备份的策略配置的程序， 通过该程序可将物理磁带设备140抽象成为系统可用的逻辑存储设备。第三步设置数据有效期。在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对其需要发生读写控制关系的介质 服务器130进行数据有效期的配置。如超过该有效期，则备份数据失效；说明数据的有效期设置关系到数据的有效恢复时间。超过该时间则备份文件失 效。该时间可按周，按月，按年设置，也可设置为永不失效。第四步配置备份日程表。在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对其需要发生读写控制关系的介质 服务器130进行备份日程表的配置。包括备份开始日期和时间，结束日期和时间，需要排除 的日期和时间。说明该步骤为设置自动化备份时间。如果操作人员需要对预备份数据进行校验 和统计，则可进行全手动化备份。第五步配置备份终端150。在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对其需要发生读写控制关系的介质 服务器130进行备份终端150的配置。即该介质服务器130可对哪一个或哪些备份终端 150进行读写控制。将第二步到第五步的配置信息发送至数据中心服务器110。说明备份终端150是含有待备份数据的并有CPU和存储器的智能设备。一个备 份终端150可由多个介质服务器130控制读写。该步骤中，备份终端150的存储器中有进 行数据备份程序的端口监听程序。第二步到第五步成功结束后，将配置结果发送到数据中 心服务器110。第六步对磁带进行打印条形码的操作。在一个或一个以上的介质服务器130上，对磁带进行打印条形码的操作。条形码 还记录了磁带的容量，类型等。若已打印过磁带条形码，则执行第七步；说明每个介质在初次使用的时候都要对其进行初始化操作。初始化操作包括对 其打印条形码并标注。第七步对磁带进行初始化操作。将磁带插入磁带设备140，对磁带进行初始化操作。若已执行过磁带初始化步骤， 则执行第八步。说明第七步和第八步完成对介质的标注。如果介质不是初次使用，则跳过这两
止
少ο第八步记录介质初始化信息。在发生介质初始化的介质服务器130上，可将介质初始化步骤后的信息发送到数 据中心服务器110 包括介质的条形码，介质类型，介质容量，操作日期，操作人员。如果数 据中心服务器110中已有此介质的初始化信息，则跳过第八步，执行第九步。说明数据中心服务器110记录系统所有介质的信息，将对系统所有介质进行统一调度和分配。第九步选择具体备份文件。在一个或一个以上的介质服务器130上，对其需要发生读写控制关系的备份终端 150进行具体备份文件路径的选择。第十步计算备份文件大小。在一个或一个以上的介质服务器130上，对备份文件的大小进行计算。第十一步备份文件大小与磁带容量的对比。在一个或一个以上的介质服务器130上，将待备份的文件总体积与磁带剩余容量 的大小进行对比。如待备份文件总体积小于磁带剩余容量，则可进行本次备份操作；说明对比结果如果待备份文件的总体积小于选用介质的剩余容量，则可进行备 份操作。否则，系统提示超出容量，需要重新选择待备份文件。第十二步发送备份操作指令。在一个或一个以上的介质服务器130上发送备份操作的指令，并将每个备份文件 的文件信息，备份任务信息，所使用磁带的信息等写入到数据服务数据库中。说明在任意一台介质服务器130上可对策略调度服务器120发起备份请求。发 起时不考虑具体发送至哪台策略调度服务器120。系统将对发起的请求自动进行负载均衡调度。第十三步策略调度服务器120对备份操作进行资源分配和任务调度。在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对本次进行的备份操进行响应。该 步骤中，策略调度服务器120将返回当前所有的设备状态列表。根据设备的忙闲状态对发 起请求的介质服务器130进行资源分配和任务优先级调度。说明备份请求发起后，策略调度服务器120将自动识别请求的发起端。响应请求 并分配资源。第十四步监视备份任务进程。在一个或一个以上的介质服务器130上，可对正在进行的备份任务进行实时进度 监视。如果发生备份错误，则高亮提示。说明在任意一台介质服务器130上，都可以对正在进行的备份任务进行实时状 态查看。任务成功完成，则标示该任务的备份完成时间。第十五步查询已备份文件。在一个或一个以上的介质服务器130上，通过磁带条形码可查询该磁带内已备份 的文件信息如果文件备份操作成功，则显示具体备份时间。如果文件备份失败，则高亮显 示文件备份失败，并提示备份失败原因。第十六步预算还原文件的总体积大小。在一个或一个以上的介质服务器130上，可以查询并计算出需要还原的文件的总
共大小。第十七步预还原文件大小与介质服务器130存储器容量大小比较。在一个或一个以上的介质服务器130上，将预还原文件的大小与存储器剩余容 量进行比较，如果预还原文件的体积小于介质服务器130的存储器剩余容量，则可进行第 十八步操作。
第十八步查询介质属性。在一个或一个以上的介质服务器130上，查询出预还原文件所属的介质号，在磁 带库中找出该磁带，插入磁带设备140中。第十九步查询所用介质和磁带设备140是否可用的状态信息。在一个或一个以上的介质服务器130上，查询出所用介质的可用状态信息。可用 状态信息包括介质的可用空间，用于装载的次数，介质的健康状态，所包含的文件信息，上 次与其发生读写关系的介质服务器130 ；说明磁带设备140的状态信息可通过任何一台介质服务器130向策略调度服务 器120发起查询请求，策略调度服务器120响应请求后返回设备的状态列表。该操作不可 过于频繁。第二十步修改介质所属的介质服务器130。在一个或一个以上的介质服务器130上，通过第十九步的操作，可知上次与该介 质发生读写关系的介质服务器130，此介质服务器130为该介质宿主介质服务器130。如果 在本次还原操作中，将介质插入另一台介质服务器130进行还原操作，则需要将该介质的 宿主属性改为进行本次操作的介质服务器130名，并将该信息发给数据中心服务器110。说明出于数据安全性的考虑，介质不可在不同介质服务器130间进行还原。如果 必须要在不同介质服务器130间进行文件还原。则需要更改介质的宿主属性。第二十一步发送还原文件指令。在一个或一个以上的介质服务器130上，将有效的可进行还原操作的指令发给策 略调度服务器120。说明在任何一台介质服务器130上都可以发起还原任务请求。发起时需要综合 考虑介质的宿主服务器属性。第二十二步进行还原操作。在一个或一个以上的介质服务器130上，可以进行还原操作。第二十三步策略调度服务器120对还原操作进行资源分配和任务调度。在一个或一个以上的策略调度服务器120上，对本次还原任务进行响应，对发起 请求的介质服务器130做资源分配和任务优先级调度。说明还原请求发起后，策略调度服务器120将自动识别请求的发起端。响应请求 并分配资源。该步骤中，策略调度服务器120将返回当前所有的设备状态列表。根据设备 的忙闲状态对请求分配资源。第二十四步监视还原任务进程。在一个或一个以上的介质服务器130上，可对正在进行的还原任务进行实时进度 监视。如果发生错误，则高亮提示。需要指出的是，本发明所述的一种分布式数据备份容灾系统100和一种数据备份 容灾方法200，两者在原理和实施例上是相同或类似的，故其重复部分不再赘述。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变 型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种分布式数据备份容灾系统，适用于局域网，其特征在于，包括数据中心服务器，用以控制所述系统的运作，并记录所述系统中各设备的状态信息；策略调度服务器，连接所述数据中心服务器，根据所述数据中心服务器记录的设备信 息，生成备份策略并进行配置和调度；介质服务器，连接所述策略调度服务器，向所述策略调度服务器发出具体的备份或还 原请求指令，根据策略调度服务器分配的策略进行备份还原操作；磁带设备，连接所述介质服务器，用以存储所述系统的备份数据；备份终端，连接所述策略调度服务器，通过监听端口获得所述策略调度服务器的备份 策略，并根据策略中具体定义的文件路径进行数据备份的文件传输。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述策略调度服务器生成的备份策略包括 介质服务器中的存储单元的配置、备份日程表的配置、数据有效期的配置、备份终端的配置 以及具体备份文件的路径配置。
3.一种根据权利要求1所述系统进行数据备份容灾的方法，适用于局域网，其特征在 于，包括以下步骤3. 1、将磁带设备通过线缆连接到所述介质服务器，并在相应介质服务器上安装所述磁 带设备的驱动程序；3. 2、配置策略调度服务器的备份策略，并发送所述配置信息至所述数据中心服务器记录；3. 3、将磁带插入所述磁带设备，对磁带进行初始化操作，并发送初始化信息至所述数 据中心服务器记录；3. 4、选择备份文件，并比较所述备份文件与所述磁带剩余容量的大小，若比较结果为 小于则转下一步骤；3. 5、通过所述介质服务器发送备份操作请求至所述策略调度服务器，并将备份文件的 信息发送至所述数据中心服务器记录；3.6、根据当前所有的设备状态列表，通过策略调度服务器对备份操作进行资源分配和 任务调度，实施数据的备份。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3.2中的备份策略包括介质服务器 中的存储单元的配置、备份日程表的配置、数据有效期的配置、备份终端的配置以及具体备 份文件的路径配置。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括还原步骤选择预还原文件，并比较预还原文件与所述介质服务器剩余容量的大小，若比较结果 为小于则转下一步骤；所述介质服务器发送还原操作指令至所述策略调度服务器；所述策略调度服务器根据当前所有的设备状态列表，针对设备的忙闲状态对发起还原 操作指令的介质服务器做资源分配和任务优先级调度，实施数据还原。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括监视备份任务进程的步骤 在所述介质服务器上，对正在进行的备份任务进行实时进度监视，若发生备份错误则高亮 提示。
7.如权利要求3至6任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤3.3中发送的初始化信息包括所述磁带的条形码、类型、容量、操作日期以及操作人员。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括查询已备份文件的步骤 所述介质服务器通过磁带条形码查询该磁带内已备份的文件信息，若如果文件备份操作成 功，则显示具体备份时间。如果文件备份失败，则高亮显示文件备份失败，并提示备份失败 原因。
全文摘要
本发明揭示了一种分布式数据备份容灾系统以及方法，其通过数据中心服务器记录所述系统中各设备的状态信息，通过策略调度服务器生成备份策略，通过介质服务器向所述策略调度服务器发出具体的备份或还原请求指令，策略调度服务器配置和调度系统中的介质服务器和磁带设备进行备份。本发明提高了备份容灾系统规模的可扩展性，改善了目前技术中的系统无并发任务操作，难以扩展系统的弊端，能充分满足广电行业的海量数据备份的需求。
文档编号G06F11/14GK102117231SQ20091024771
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者于正江, 卢宝丰, 陈卫 申请人:上海文广互动电视有限公司