一种数据恢复方法、装置及系统与流程

本发明涉及数据处理技术，尤其涉及一种数据恢复方法、装置及系统。

背景技术：

目前，4g核心网，专网和5g专网延用了4g时的高可用性群集(ha，highavailable)部署方案，核心思想是在业务数据与业务处理逻辑分离的前提下，采用数据库实现主备间的数据备份和恢复，部署方式如图1所示。主网元产生的关键业务数据通过数据库缓存，主备网元之间仅仅交互必要的控制信令。当发生主备网元切换后，备份网元从数据库获取业务数据进行恢复并处理后续业务。

但是，如图1所示，在主备网元切换过程中，备份网元从数据库获取业务数据并回复效率较低，明显增大了主备切换的过渡时间。

技术实现要素：

本发明实施例为了解决现有主备网元切换方案所存在的上述缺陷，创造性地提供了一种数据恢复方法、装置及系统。

根据本发明第一方面，提供了一种数据恢复方法，该方法包括：在主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互的过程中，所述备份网元通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据；所述备份网元对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

根据本发明一实施方式，所述方法还包括：所述备份网元利用数据恢复成功后的业务数据执行后续业务流程。

根据本发明一实施方式，所述网元为会话管理网元(sessionmanagementfunction，smf)网元，所述控制通道和数据通道均采用传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)方式进行通信。

根据本发明一实施方式，所述控制通道采用第一带宽的网口互联，所述数据通道采用第二带宽的网口互联；其中，第一带宽小于第二带宽。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据对应设置有消息类型；相应的，所述备份网元通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据，包括：所述备份网元通过数据通道按照所设置的消息类型对应同步接收所述业务数据中的关键数据。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据按照数据产生时间的先后分别设计有时间标签；相应的，所述备份网元对同步接收到的业务数据进行数据恢复，包括：所述备份网元对同步接收到的关键数据按照时间标签对应的标签栈对入栈；所述备份网元按照出栈顺序对入栈后的关键数据进行数据恢复。

根据本发明第二方面，还提供了一种数据恢复装置，应用于备份网元，所述装置包括：接收模块，用于在主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互的过程中，通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据；数据恢复模块，用于对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

根据本发明一实施方式，所述装置还包括：执行模块，用于利用数据恢复成功后的业务数据执行后续业务流程。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据对应设置有消息类型；相应的，所述接收模块，具体用于通过数据通道按照所设置的消息类型对应同步接收所述业务数据中的关键数据。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据按照数据产生时间的先后分别设计有时间标签；相应的，所述数据恢复模块，具体用于对同步接收到的关键数据按照时间标签对应的标签栈对入栈；按照出栈顺序对入栈后的关键数据进行数据恢复。

根据本发明第三方面，又提供了一种数据恢复系统，所述系统包括主网元和备份网元；所述主网元，用于通过控制通道与备份网元进行控制信令交互；还用于将业务数据通过数据通道实时同步至所述备份网元；所述备份网元，用于通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据；还用于对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

本发明实施例数据恢复方法、装置及系统，在主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互的过程中，备份网元直接通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据；之后对同步接收到的业务数据进行数据恢复。如此，本发明在主备网元之间的数据交互过程中，不再采用数据库作为主备网元间的数据备份方式(即省去了业务数据存储数据库作为中间媒介)，采用直接实时数据同步和恢复的方式，在极大地降低主备网元切换的过渡时间的同时，有效提升数据恢复效率及其可靠性。

需要理解的是，本发明的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本发明的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了相关技术中核心网网元ha数据备份架构图；

图2示出了本发明改进后的核心网网元ha数据备份架构图；

图3示出了本发明实施例数据恢复方法的流程交互示意图；

图4示出了本发明实施例数据恢复方法的实现流程示意图；

图5示出了本发明实施例数据恢复装置的组成结构示意图；

图6示出了本发明实施例数据恢复系统的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为使本发明更加透彻和完整，并能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

图1示出了相关技术中核心网网元ha数据备份架构图；图2示出了本发明改进后的核心网网元ha数据备份架构图；图3示出了本发明实施例数据恢复方法的流程交互示意图。

参考图1，主网元产生的关键业务数据通过业务数据存储数据库缓存，主备网元之间仅仅交互必要的控制信令。当发生切换后，备份网元从数据库获取数据并进行恢复，再继续负责后续业务处理。该方案具有一定的通用型，但是忽略了网元从数据库获取业务数据并回复的效率，增大了主备切换的过渡时间，而这恰恰是4g和5g核心网ha方案的一个关键技术指标，存在优化空间。

本发明充分考虑到如图1所示的传统核心网元主备之间的数据备份采用数据库方式增大了切换过程时间的问题，创造性地提供了一种改进后的核心网网元ha数据备份架构图。

参考图2，本发明改进后的核心网网元ha数据备份方案不再采用数据库作为主备网元间的数据备份方式，而采用直接实时数据同步和恢复的方式，即主网元产生的关键数据通过数据通道实时同步至备份网元进行恢复。这样，一旦发生切换，备份网元即可快速完成数据恢复并继续执行后续业务处理。

基于图2所示的改进后的核心网网元ha数据备份架构，本发明实施例数据恢复方法的流程，如图3所示，包括；在发生主备网元交换时，主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互；主网元将业务数据通过数据通道实时同步至所述备份网元；备份网元对同步接收到的业务数据进行数据恢复；进一步地，备份网元利用数据恢复成功后的业务数据继续执行后续业务流程。

如此，本发明在主备网元之间的数据交互过程中，不再采用数据库作为主备网元间的数据备份方式(即省去了业务数据存储数据库作为中间媒介)，采用直接实时数据同步和恢复的方式，在极大地降低主备网元切换的过渡时间的同时，有效提升数据恢复效率及其可靠性。

图4示出了本发明实施例数据恢复方法的实现流程示意图。

参考图4，本发明实施例提供了一种备份网元侧的数据恢复方法，包括：操作401，在主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互的过程中，备份网元通过数据通道同步接收来自主网元的业务数据；操作402，备份网元对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

在一可实施方式中，在操作402之后，备份网元利用数据恢复成功后的业务数据执行后续业务流程。

这里，网元即核心网元，以网元为smf网元为例，控制通道和数据通道均采用tcp方式进行通信，即主备smf网元之间控制通道和数据通道均采用tcp通信。其中，数据通道采用带宽较大的网口互联，控制通道可以采用带宽较小的网口互联。比如，控制通道采用第一带宽的网口互联，数据通道采用第二带宽的网口互联；其中，第一带宽小于第二带宽。

在一可实施方式中，业务数据中的关键数据对应设置有消息类型；相应的，在操作402中，备份网元通过数据通道按照所设置的消息类型对应同步接收所述业务数据中的关键数据。这里，关键数据为能够完整表示业务数据中主要信息的数据。在实际应用中，可以根据具体业务需求，定制足够表达信息的数据作为关键数据。

在一示例中，以smf网元为例，smf主要涉及的多个关键数据：1)ue信息；2)ue关联的会话信息；3)会话管理的用户端口功能(userportfunction，upf)信息。smf网元在处理会话相关业务的过程中会涉及创建、修改和删除上述数据信息。但是上述数据信息的依赖关系是先产生ue信息，再产生ue关联的会话信息，之后在ue会话信息的过程会产生关联的upf信息。因此，为了更好地精准实现数据同步，需要针对上述不同的关键数据分别设计对应的消息类型(消息内容需要包含能在备份网元上恢复的数据)。

在一可实施方式中，业务数据中的关键数据按照数据产生时间的先后分别设计有时间标签；相应的，在操作402中，备份网元首先对同步接收到的关键数据基于所述关键数据在进行数据恢复时的依赖顺序按照时间标签对应的标签栈对入栈；接着按照出栈顺序对入栈后的关键数据进行数据恢复。

具体地，备份网元首先基于所述关键数据在进行数据恢复时的依赖顺序对同步接收到的关键数据按照时间标签对应的标签栈对入栈；接着按照出栈顺序对入栈后的关键数据进行数据恢复。其中，出栈顺序与关键数据在进行数据恢复时的依赖顺序相对应。举例来说，数据c的恢复依赖数据b，数据b的恢复依赖数据a，则出栈顺序为c-b-a。这样保证不同关键数据在发送中能按照依赖顺序进行恢复。

在一应用示例中，同样以smf网元为例，ue信息、ue关联的会话信息及upf信息分别记作消息类型a，b及c。假设以ue首次会话建立流程为例，具体描述数据恢复流程如下：

步骤1，smf收到ue的首次会话创建请求，从请求消息中提取并创建ue信息并向设备smf同步该信息，信息类型为a；

步骤2，接着从请求消息中提取会话请求并创建部分会话信息(注意这个时候的会话信息还不完全)并选择合适的upf并创建upf上的会话，待upf回复响应后(收到后会同步会话的upf信息，信息类型c)，继续创建会话信息并同步，信息类型b，

步骤3，至此，会话创建流程产生的数据均实时同步至备份网元并进行恢复，smf的其它流程与此类似，不再赘述。但是该过程存在一个问题：即数据c的恢复依赖数据b，数据b的恢复依赖数据a。但是上述流程中a最先同步，其次是c，最后是b，因此c的数据恢复存在问题。本发明应用示例涉及了一套关联数据同步机制可以保证a，b，c消息能完整的同步到备份数据并按照上述依赖顺序恢复。

步骤4，业务数据中的关键数据按照数据产生时间的先后分别设计有时间标签，即设计对应的标签消息对sa，ea，sb，eb，sc，ec六个消息，在发送a前发送sa，产生c之前发送sb，发送c前后依次发送sc，ec，发送b后再发送eb，最后发送ea。综上所述，发送的消息依次为sa->a->sb->b>sc->c->ec->eb->ea。

步骤5，备份网元收到后基于关键数据在后续进行数据恢复时的依赖顺序按照时间标签对应的标签栈对入栈，即c消息先入栈，b消息后入栈，a消息最后入栈，所有标签对匹配后按照出栈顺序处理，如果遇到标签不配对则直接丢弃。这样保证了关联信息在发送中能保证依赖顺序进行恢复。

基于上述步骤1～5，当smf网元进行网元切换时，备份网元会立即丢弃未恢复的历史数据，采用成功恢复的数据处理后续业务。整个过程避免了传统方案采用数据库方式造成的延时，极大的提高了smf主备网元间的切换过渡效率。

同理，基于上文所述数据恢复方法，本发明实施例还提供了一种数据恢复装置，应用于备份网元，参考图5，该装置50包括：接收模块501，用于在主网元与备份网元通过控制通道进行控制信令交互的过程中，通过数据通道同步接收来自所述主网元的业务数据；数据恢复模块502，用于对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

根据本发明一实施方式，如图5所示，所述装置50还包括：执行模块503，用于利用数据恢复成功后的业务数据执行后续业务流程。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据对应设置有消息类型；相应的，接收模块501，具体用于通过数据通道按照所设置的消息类型对应同步接收所述业务数据中的关键数据。

根据本发明一实施方式，所述业务数据中的关键数据按照数据产生时间的先后分别设计有时间标签；相应的，数据恢复模块502，具体用于对同步接收到的关键数据按照时间标签对应的标签栈对入栈；按照出栈顺序对入栈后的关键数据进行数据恢复。

根据本发明一实施方式，所述网元为smf网元，所述控制通道和数据通道均采用tcp方式进行通信。

根据本发明一实施方式，所述控制通道采用第一带宽的网口互联，所述数据通道采用第二带宽的网口互联；其中，第一带宽小于第二带宽。

进一步地，基于上文所述数据恢复方法，本发明实施例又提供了一种数据恢复系统，如图6所示，该系统包括：主网元601和备份网元602；其中，主网元601，用于通过控制通道与备份网元602进行控制信令交互；还用于将业务数据通过数据通道实时同步至备份网元602；备份网元602，用于通过数据通道同步接收来自主网元601的业务数据；还用于对同步接收到的业务数据进行数据恢复。

这里需要指出的是：以上对数据恢复装置或系统实施例的描述，与前述图2至4所示的方法实施例的描述是类似的，具有同前述图2至4所示的方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明数据恢复装置或系统实施例中未披露的技术细节，请参照本发明前述图2至4所示的方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(readonlymemory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。