[发明专利]云平台系统智能备份

说明书

技术领域

本发明专利属于云计算领域，涉及网络存储系统。用于支撑大规模云计算环境下数据的容灾备份与恢复，并且高效利用存储资源，合理分配网络资源。

背景技术

如今的数据中心越来越复杂，不仅系统规模每年翻番，系统的复杂性及面临的风险也与日俱增，另一面，业务部门对业务连续运行的要求却是不断提高的，甚至越来越多的系统要求“零数据丢失”。为了提高数据的安全性，作为数据保护的最后一道防线-备份的重要性就不言而喻了。但是根据国际知名调研机构对世界五百强大企业的技术主管的回访记录和巡检记录来看，大部分企业用户的平均备份成功率在75％左右。事实上，我们还注意到很多时候的备份成功率小于50％，恢复率就更低。一方面我们面临的实际情况是每天需要备份的数据量在增长，但在另一方面，备份系统预算的增长却远远小于这个速度。为了应对这一现实所带来的问题，本专利提供了一种智能备份的方法，在保障数据可靠性，可恢复性的同时，也达到充分利用、合理调度系统资源的目的。

发明内容

传统的网络备份特性为共享，无法提供数据及传输加密服务，重要数据、信息和私密文件等只能通过本地磁盘或移动存储备份。一方面，随着信息化进程的深入，各行各业对数据的依赖性，数据本身的重要性，都对容灾备份，容灾恢复提出了迫切的要求。另一方面，现有技术对存储资源利用效率低下，无法有效的支持云计算环境下大规模，海量数据的备份要求。为了克服上述问题，本发明专利提供一种有效安全的云平台智能备份系统设计方案。

采用以下的技术解决方案：

云平台智能备份系统在对数据进行备份的过程中，会进行一定的压缩和加密，这种压缩和加密主要是提高单位存储容量可以包含的信息，同时在内网(云系统内部)进行数据传输时提高对资源的利用率。这种压缩和加密是以不妨害有关部门的必要监管为前提的。根据数据的规模，重要性，及其使用对象，本专利能提供异地，异机的备份服务，从而提高数据在重大灾害和事故面前的可恢复性。本专利也支持各种不同的备份策略，包括一(中心)对一(用户)，一(中心)对多(用户)，多(中心)对一(用户)，多(中心)对多(用户)的备份机制，这样可以为不同的用户提供其所需的容灾可靠性级别。

云平台智能备份系统按照需要来做备份内容，提高存储资源的有效利用。当数据更新时，系统记录用户的操作，并记录数据的差异。以最常见的数据库数据为例，系统使用数据库DUMP命令将数据库备份为数据库差异文件，然后对备份的数据库差异文件进行安全性检查，再将其上传到云存储资源池。在资源池内对备份的数据库文件进行重复数据删除，最后向用户提交备份报告。这种方法节省了对数据存储部分大量且却不必要的I/O操作，而是通过版本管理的方式，通过记录对数据的操作和改变，来实现备份。由于历史数据的变化可以通过原始数据备份加上操作和差异文件一一重现，这样就不需要每次修改都为备份做一次更新，对于某些需要长期保留历史数据的用户来说也不需要存储每一个不同的历史版本。具体来说，对于数据操作，不必对操作后的数据进行再次备份，而是(在上一个版本的基础上)以操作记录和差异文件的形式备份下来(上一个版本的数据不必复制一遍)；系统可以定期，或者在历史操作数据针与差异文件已经累积到一定程度的时候(这个标准可以根据具体应用背景来决定，一个简单的标准可以是“当历史操作数据和差异文件的大小已经超过数据库数据的大小的时候”)，进行一次备份版本升级，产生一个新版本的备份数据库和当前的数据完全一致，以后的数据操作和改变都会基于新版本的数据和数据备份来进行。

云平台智能备份系统可进行有效的资源整合。这些资源包括存储资源和网络带宽资源。一个正常运营的云计算系统中，用户数据只占很小部分，大量的信息是用户对数据的操作和用户执行的应用，这一特点不仅是由于云计算系统以虚拟化的方式向用户提供资源，同时也是云计算系统安全性和可管理性的要求。本专利中的智能备份系统针对磁盘I/O以及带宽资源的的限制，可以对有限的资源加以分时复用。具体来说，对于用户提交的数据操作，特别是涉及数据复制，移动等需要大量磁盘I/O和传输带宽的操作，系统在记录用户操作后，根据资源当时使用的情况，现在逻辑上完成操作，并反馈给用户。随后，当物理资源有空闲的时候，把逻辑上完成的操作进行物理实现。这个过程首先要保证数据完整性，一致性的要求。所以，对于针对同一个数据的并发访问和操作，在逻辑层完成并发控制和完整性检验。只有当所有操作完成，并通过完整性检验后，才会被确认并排入等待物理实现的队列。这些等待物理实现的信息本身也会被系统暂存备份在云存储池中，以防止硬件故障造成操作信息的丢失。

具体实施方式