实现容灾备份的存储装置、方法及存储系统与流程

本发明主要涉及到数据存储的，确切的说，涉及到了在数据存储环节中的实现容灾备份的存储装置和方法以及存储系统。

背景技术：

1、容灾备份通常是在地理位置相间隔的异地建立两套或多套数据系统，它们互相之间可进行状态监视和功能切换，某处系统因意外如火灾或地震等停止工作时，整个系统切换到其他位置的系统处，使得整个系统功能可以继续正常工作。容灾方案是数据系统的高可用性技术的组成部分，容灾备份更偏向于处理外界环境对系统的影响，特别是灾难事件对整个存储节点的影响，提供节点级别的系统恢复功能。

2、灾难备份与恢复的相关国家标准例如《信息系统灾难恢复规范》。信息系统灾难恢复规范的推出较大程度的指明了信息时代各行业进行灾备建设的重要性，同时也表明了容灾备份市场的巨大潜力，尤其是大数据和人工智能对数据存储的高需求。

3、容灾备份一体化解决方案愈来愈受到存储业的关注。无论用户的应用或者系统乃至数据中心发生何种意外，例如恶意程序破坏、文件损毁、人为误删误改、操作系统宕机以及软件崩溃或硬件故障，甚至数据中心机房毁灭于意外，在全面保护下，这些情况都能最大程度保证个人或企业或其他机构的数据损失降到最低、中断时间最短。这是本技术欲达成的目标且亦是容灾备份的竞争力所在。再者多节点多地理位置之分布，造成亟待解决的相关难题还在于：备份与恢复系统中往往涉及日志，诸多备份应用下多日志之间存在部分任务重叠但任务内容存异的场景、并由此在任务模糊继承方面产生系统紊乱等。

技术实现思路

1、本技术涉及一种实现容灾备份的方法，其特征在于，包括：

2、使用一个备份节点对目标备份对象实施数据操作管理任务；

3、利用一个存储节点来储存与目标数据对象相关的镜像信息和日志信息；

4、提供一个服务器，其由镜像信息和日志信息它们各自的快照而撷取镜像快照复制内容和日志快照复制内容，从日志快照复制内容选择指定的快照时刻与输入输出时刻之间的数据流以及依照时间先后次序而将数据流写至镜像快照复制内容，其中该输入输出为存储节点针对目标数据对象之数据操作请求行为的数据进出端口；

5、提供一个隔离计算机系统，其用于在备份节点受损阶段提取和更新镜像快照复制内容以及在备份节点恢复之后将镜像快照复制内容还原到备份节点。

6、上述的方法，基于传输给所述存储节点的目标备份对象，由所述存储节点产生体现为镜像逻辑卷的镜像信息和产生体现为日志逻辑卷的日志信息；

7、为所述备份节点配备远程虚拟盘，用于存放所述存储节点返回至所述备份节点的镜像信息和日志信息。

8、上述的方法，所述备份节点依据镜像信息和日志信息，将目标备份对象写至一个镜像动态卷以及将所述输入输出处的记录信息按照时间次序写入到一个日志动态卷，其中日志动态卷中的记录信息至少包括了目标备份对象在所述输入输出处所产生的数据变化情况以及该数据变化情况所对应的时间戳。

9、上述的方法，所述隔离计算机系统是一个不属于所述服务器本地的远程计算机，与所述服务器在地理位置方面实现距离隔离；或者

10、所述隔离计算机系统是一个从属于所述服务器本地的虚拟计算机，与所述服务器在工作环境方面实现虚拟化隔离。

11、上述的方法，为所述服务器配备非本地的远程虚拟盘或本地物理硬盘，用于存放镜像快照复制内容和日志快照复制内容。

12、上述的方法，由所述存储节点提供镜像信息和日志信息它们各自的快照、并藉此将它们各自的快照提供给所述服务器而分别用于复制生成镜像快照复制内容和日志快照复制内容；携带有时间戳的数据流在镜像快照复制内容中至少用于解析出记载于数据流自身中任意时间段所对应的目标数据对象。

13、上述的方法，其中至少为所述镜像信息匹配基于预定校验算法而得出的配套的校验数据，自所述存储节点返回至所述备份节点的位于远程虚拟盘内的镜像信息使用配套的校验数据进行数据正确性的校验。

14、上述的方法，至少为所述镜像信息的快照匹配基于预设验证算法而得出的配套的验证数据，所述服务器通过验证数据而验证所述镜像信息的快照是否完整和正确。

15、本技术涉及一种实现容灾备份的存储系统，其特征在于，包括：

16、备份节点，用于实施目标备份对象的数据操作管理任务；

17、存储节点，用于存放与目标数据对象相关的镜像信息和日志信息；

18、服务器，利用镜像信息和日志信息它们各自的快照而撷取镜像快照复制内容和日志快照复制内容，从日志快照复制内容选择指定的快照时刻与输入输出时刻间的数据流、并依照时间先后次序而将数据流写至镜像快照复制内容，其中该输入输出为存储节点针对目标数据对象之数据操作请求行为的数据进出端口；

19、隔离计算机系统，其在备份节点受损阶段提取和更新镜像快照复制内容、以及在备份节点恢复之后将镜像快照复制内容复原到备份节点。

20、本技术涉及一种实现容灾备份的存储装置，其特征在于，包括：

21、备份节点，用于实施目标备份对象的数据操作管理任务；

22、存储节点，用于存放与目标数据对象相关的镜像信息和日志信息；

23、服务器，利用镜像信息和日志信息它们各自的快照而撷取镜像快照复制内容和日志快照复制内容，从日志快照复制内容选择指定的快照时刻与输入输出时刻间的数据流、并依照时间先后次序而将数据流写至镜像快照复制内容，其中该输入输出为存储节点针对目标数据对象之数据操作请求行为的数据进出端口；

24、于所述服务器本地虚拟化隔离出的一虚拟计算机，其在备份节点受损阶段提取和更新镜像快照复制内容、及在备份节点恢复之后将镜像快照复制内容复原到备份节点。

25、上述的存储装置，基于传输给所述存储节点的目标备份对象，由所述存储节点产生体现为镜像逻辑卷的镜像信息和产生体现为日志逻辑卷的日志信息；

26、为所述备份节点配备远程虚拟盘，用于存放所述存储节点返回至所述备份节点的镜像信息和日志信息。

27、上述的存储装置，所述备份节点依据镜像信息和日志信息，将目标备份对象写至一个镜像动态卷以及将所述输入输出处的记录信息按照时间次序写入到一个日志动态卷，其中日志动态卷中的记录信息至少包括了目标备份对象在所述输入输出处所产生的数据变化情况以及该数据变化情况所对应的时间戳。

28、上述的存储装置，为所述服务器配备非本地的远程虚拟盘或本地物理硬盘，用于存放镜像快照复制内容和日志快照复制内容。

29、上述的存储装置，由所述存储节点提供镜像信息和日志信息它们各自的快照、并藉此将它们各自的快照提供给所述服务器而分别用于复制生成镜像快照复制内容和日志快照复制内容；携带有时间戳的数据流在镜像快照复制内容中至少用于解析出记载于数据流自身中任意时间段所对应的目标数据对象。

30、上述的存储装置，其中至少为所述镜像信息匹配基于预定校验算法而得出的配套的校验数据，自所述存储节点返回至所述备份节点的位于远程虚拟盘内的镜像信息使用配套的校验数据进行数据正确性的校验。

31、上述的存储装置，至少为所述镜像信息的快照匹配基于预设验证算法而得出的配套的验证数据，所述服务器通过验证数据而验证所述镜像信息的快照是否完整和正确。

32、本技术在上下文介绍的范例，优势之一：面对任意意外，支持实施灾难恢复和多节点备份与归档整合，可将多个核心如备份节点复制到同一存储系统时，跨节点重复数据消除可进一步减少带宽需求。同时还提供节点间灵活的复制协作，例如实现完整系统镜像或双向或多对一或一对多或节点之间的互相复制纠错等备份功能。在全面保护下，最大程度确保数据中心的数据损失降到最低、灾难及数据中断时间最短。

33、本技术在上下文介绍的范例，优势之二：搭建备份框架，其契合于备份业界的传统数据恢复软件生态，满足虚拟备份技术如虚拟机在异常状态下的数据即时恢复，恢复方式可兼顾到秒级恢复、即时恢复、虚拟机恢复或者虚拟磁盘恢复、紧急恢复、文件系统恢复等常规的兼容方式。还支持备份数据的压缩、甚至近似到一的压缩比例值。

34、与传统备份存储系统的另一些相异点是：容灾备份平台设备不仅仅支持文件读写验证和连续故障检测且同时支持多磁盘数据校验，保证备份数据的完整特性。此外也还支持安全控制功能例如支持加密技术及安全密码箱或类似的附加加密安全功能。

35、本技术在上下文介绍的范例，其它优势：采用备份和恢复模式进行数据级集中备份并且在有互联网接入条件的情况下，可以选择云端冗余备份。在面临数据连续性容灾要求方面可通过虚拟化方式将服务器虚拟成一台或者多台虚拟机，实现应用级容灾，保证数据相关业务的连续性。在数据任意合理时刻的复现和恢复方面，本技术可近乎实现任意合理时间点的回退功能，例如当出现逻辑错误并进一步导致数据库无法启动，或者因为人为误删除或者病毒破坏导致数据丢失时，乃至攻击程序破坏、文件损毁、操作系统宕机以及软件崩溃或硬件故障、机房意外毁灭，可以通过回退到数据库的任意合理时间点状态进行修复并近乎百分百修复错误和找回丢失的数据。本技术提供实时备份：全部备份数据无论是数据库还是文件都允许采用实时模式的备份，可让数据几乎达到零丢失。输入输出管理在捕获文件系统数据和元数据事件如文件创建、关闭、修改或删除等方面，为存储系统的可变恢复点或可弹性溯源的数据回退点提供极细粒度的恢复依据。