專利名稱：一種遠程備份和恢復系統(tǒng)設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算機應用技術領域，具體地說是一種遠程備份和恢復系統(tǒng)設計方法。
背景技術：
對一個企業(yè)來說，數(shù)據(jù)的安全極為重要。一旦重要的數(shù)據(jù)被破壞或丟失，就會對 企業(yè)的日常生成造成重大影響，甚至是難以彌補的損失。企業(yè)在進行數(shù)據(jù)保護時大多采用 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份技術，如備份、RAID、遠程鏡像、快照等。這幾種方法具有各自的用途，大 企業(yè)的數(shù)據(jù)保護一般需要整合這幾種方法。然而，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護解決方案專注于數(shù)據(jù)的 周期性備份上，因此一直伴隨有備份窗口以及對生產系統(tǒng)的影響等問題，很難保證靈活的 Sfe'KM^ (Recovery pointobjectives, RPO) ,S^ftW @fef^MWfe] (Recovery time objectives, RT0)，而RPO和RTO已經成了衡量容災體系應急能力和數(shù)據(jù)保護能力的關鍵性 指標。隨著近幾來網(wǎng)絡系統(tǒng)的普及和應用，越來越多的人注意到了數(shù)據(jù)備份的重要性。 所以最近企業(yè)內部都流行一句話“數(shù)據(jù)是資產，備份最重要?！薄Ｆ髽I(yè)中最最寶貴的不是各 種網(wǎng)絡硬件，而是網(wǎng)絡中存儲的用多少也買不來業(yè)務數(shù)據(jù)。如果無法保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全， 那么對網(wǎng)絡的大量投資就失去了意義。計算機與網(wǎng)絡的發(fā)展，推動了整個社會的數(shù)字化與信息化，但數(shù)據(jù)的安全性問題 也尤為突出。面對數(shù)據(jù)安全威脅，如何對本地文件進行備份和恢復，在計算機信息安全領域 已成為研究熱點。目前，產生備份問題的關鍵原因是在數(shù)據(jù)中心沒有建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù) 備份機制。為了解決目前備份中存在的一系列問題，提高數(shù)據(jù)備份的能力、自動化程度、可 靠性以及管理水平，需要采用專業(yè)的數(shù)據(jù)備份軟件和硬件，構建一個可集中、統(tǒng)一且易于管 理的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。因此如何提供一種方法，在數(shù)據(jù)傳輸上使用差量算法對文件進行差異傳輸，存儲 上使用快速有效的記錄方式來記錄文件的變化，并有效的利用網(wǎng)絡帶寬節(jié)約存儲資源是目 前數(shù)據(jù)急劇增加面臨的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種遠程文件備份與恢復系統(tǒng)(BlueSystem)，BlueSystem 利用系統(tǒng)客戶端將須備份的文件進行系統(tǒng)快照，判斷該文件是否有更新，并進行差異計算， 將差異計算結果(即差異文件)發(fā)送到BlueSystem服務器，在BlueSystem服務器端進行 差異重放，實現(xiàn)遠程文件同步，與rsync相比，能顯著減小網(wǎng)絡帶寬的消耗。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，BlueSystem利用系統(tǒng)客戶端將須備份的 文件進行系統(tǒng)快照，判斷該文件是否有更新，并進行差異計算，將差異計算結果發(fā)送到 BlueSystem服務器，在BlueSystem服務器端進行差異重放，實現(xiàn)遠程文件同步，該系統(tǒng)結 構包括(1)系統(tǒng)快照模塊，(2)差異計算與差異生成模塊，(3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊，(4)數(shù)據(jù)接收與(5)差異重放模塊和數(shù)據(jù)恢復模塊，其中(1)系統(tǒng)快照模塊運行于BlueSystem客戶端之上，在某個備份時間點來臨時，利 用VSS對須備份的文件進行系統(tǒng)快照，將該文件的卷影副本保存在本地，并將備份文件的 文件名、大小、路徑、修改時間等信息等保存至海量緩沖器中；(2)差異計算與差異生成模塊運行于BlueSystem客戶端之上對有 更新的備份文 件在下一個備份時間點來臨時進行差異計算，將差異計算的結果保存在本地，并將該差異 文件的路徑、大小信息保存在海量緩沖器中；(3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊運行于BlueSystem客戶端之上，負責從海量緩沖器中取出備 份記錄，并將其發(fā)送到BlueSystem服務器；(4)數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊運行于BlueSystem服務器之上，接收BlueSystem 客戶端發(fā)送來的備份數(shù)據(jù)，當收到差異文件時，進行差異重放；(5)數(shù)據(jù)恢復模塊運行于BlueSystem服務器之上，利用BlueSystem服務器端數(shù) 據(jù)對BlueSystem客戶端數(shù)據(jù)進行恢復，使兩端數(shù)據(jù)保持一致；在系統(tǒng)快照模塊(1)技術結構中，系統(tǒng)利用VSS相應的開發(fā)接口，在每個備份時間 點來臨時，對需要備份的文件進行系統(tǒng)快照后創(chuàng)建映射拷貝，并且將文件名、文件路徑、文 件大小、文件最后修改時間等信息寫入海量緩沖器中；在數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊(2)技術結構中，服務器端在接收到客戶端發(fā)送過來 的備份記錄時，該模塊會計算每個數(shù)據(jù)塊的滾動校驗和與強校驗和，然后與通過控制隊列 發(fā)送來的備份文件信息進行對比，以驗證其完整性，兩者不等，則意味著在傳輸過程中備份 記錄的數(shù)據(jù)出錯，此時數(shù)據(jù)接收模塊會將此備份記錄丟棄，并要求客戶端重傳。在數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊(3)技術結構中，數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊將所有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和命令封 裝成2種報文控制報文和數(shù)據(jù)報文，其中，控制報文里封裝的是命令和請求，數(shù)據(jù)報文里 封裝的是來自文件的數(shù)據(jù)塊，在客戶端與服務器端之間，維持一個TCP連接，控制報文和數(shù) 據(jù)報文都在這個TCP通道上傳輸，數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊會不斷嘗試從海量緩沖器中取出并發(fā)送備 份記錄，直到收到服務器返回該記錄的正確接收響應為止，收到正確接收響應后，從海量緩 沖器中刪除對應備份記錄，即當海量緩沖器為空時，一次備份任務全部完成。本發(fā)明的優(yōu)異效果是基于BlueSystem的遠程備份和恢復系統(tǒng)設計是對傳統(tǒng)數(shù) 據(jù)備份技術的一個重大突破，是數(shù)據(jù)備份技術的發(fā)展趨勢。本設計對局域網(wǎng)內的數(shù)據(jù)備份 保護系統(tǒng)方案實現(xiàn)基于文件的遠程數(shù)據(jù)備份保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)是項目組塊級和文件級連續(xù) 數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)的一個重要組成部分，在部分企業(yè)關鍵數(shù)據(jù)保護業(yè)務中，取得良好的效益。


附圖IblueSystem系統(tǒng)部署圖；附圖2blueSyStem系統(tǒng)模塊結構圖；附圖3差異計算與差異生成流程圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。本發(fā)明提供一種提出并實現(xiàn)一種遠程文件備份與恢復系統(tǒng)(BlueSystem)，如圖1，BlueSystem利用系統(tǒng)客戶端將須備份的文件進行系統(tǒng)快照，判斷該文件是否有更新，并進行差異計算，將差異計算結果(即差異文件)發(fā)送到BlueSystem服務器，在BlueSystem 服務器端進行差異重放，實現(xiàn)遠程文件同步，與rsync相比，能顯著減小網(wǎng)絡帶寬的消耗。 該系統(tǒng)體系結構包括5個模塊，如圖2: (1)系統(tǒng)快照模塊，(2)差異計算與差異生成模塊， (3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊，(4)數(shù)據(jù)接收與(5)差異重放模塊和數(shù)據(jù)恢復模塊。(1)系統(tǒng)快照模塊運行于BlueSystem客戶端之上，在某個備份時間點來臨時，利 用VSS對須備份的文件進行系統(tǒng)快照，將該文件的卷影副本保存在本地，并將備份文件的 文件名、大小、路徑、修改時間等信息等保存至海量緩沖器中。(2)差異計算與差異生成模塊運行于BlueSystem客戶端之上對有更新的備份文 件在下一個備份時間點來臨時進行差異計算，將差異計算的結果(差異文件)保存在本地， 并將該差異文件的路徑、大小等信息保存在海量緩沖器中。(3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊運行于BlueSystem客戶端之上，負責從海量緩沖器中取出備 份記錄，并將其發(fā)送到BlueSystem服務器。(4)數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊運行于BlueSystem服務器之上，接收BlueSystem 客戶端發(fā)送來的備份數(shù)據(jù)，當收到差異文件時，進行差異重放。(5)數(shù)據(jù)恢復模塊運行于BlueSystem服務器之上，利用BlueSystem服務器端數(shù) 據(jù)對BlueSystem客戶端數(shù)據(jù)進行恢復，使兩端數(shù)據(jù)保持一致。在系統(tǒng)快照模塊(1)中，系統(tǒng)利用VSS相應的開發(fā)接口，在每個備份時間點來臨 時，對需要備份的文件進行系統(tǒng)快照后創(chuàng)建映射拷貝，并且將文件名、文件路徑、文件大小、 文件最后修改時間等信息寫入海量緩沖器中。在數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊中，如圖3，服務器端在接收到客戶端發(fā)送過來的備份 記錄時，該模塊會計算每個數(shù)據(jù)塊的滾動校驗和與強校驗和，然后與通過控制隊列發(fā)送來 的備份文件信息進行對比，以驗證其完整性。如果兩者不等，則意味著在傳輸過程中備份記 錄的數(shù)據(jù)出錯。此時數(shù)據(jù)接收模塊會將此備份記錄丟棄，并要求客戶端重傳。在數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊(3)中，數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊將所有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和命令封裝成2種 報文控制報文和數(shù)據(jù)報文。其中，控制報文里封裝的是命令和請求，數(shù)據(jù)報文里封裝的是 來自文件的數(shù)據(jù)塊。在客戶端與服務器端之間，維持一個TCP連接，控制報文和數(shù)據(jù)報文都 在這個TCP通道上傳輸。數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊會不斷嘗試從海量緩沖器中取出并發(fā)送備份記錄， 直到收到服務器返回該記錄的正確接收響應為止，收到正確接收響應后，從海量緩沖器中 刪除對應備份記錄，即當海量緩沖器為空時，一次備份任務全部完成。
權利要求
一種遠程備份和恢復系統(tǒng)設計方法，其特征在于，BlueSystem利用系統(tǒng)客戶端將須備份的文件進行系統(tǒng)快照，判斷該文件是否有更新，并進行差異計算，將差異計算結果發(fā)送到BlueSystem服務器，在BlueSystem服務器端進行差異重放，實現(xiàn)遠程文件同步，該系統(tǒng)結構包括(1)系統(tǒng)快照模塊，(2)差異計算與差異生成模塊，(3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊，(4)數(shù)據(jù)接收與(5)差異重放模塊和數(shù)據(jù)恢復模塊，其中(1)系統(tǒng)快照模塊運行于BlueSystem客戶端之上，在某個備份時間點來臨時，利用VSS對須備份的文件進行系統(tǒng)快照，將該文件的卷影副本保存在本地，并將備份文件的文件名、大小、路徑、修改時間等信息等保存至海量緩沖器中；(2)差異計算與差異生成模塊運行于BlueSystem客戶端之上對有更新的備份文件在下一個備份時間點來臨時進行差異計算，將差異計算的結果保存在本地，并將該差異文件的路徑、大小信息保存在海量緩沖器中；(3)數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊運行于BlueSystem客戶端之上，負責從海量緩沖器中取出備份記錄，并將其發(fā)送到BlueSystem服務器；(4)數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊運行于B1ueSystem服務器之上，接收BlueSystem客戶端發(fā)送來的備份數(shù)據(jù)，當收到差異文件時，進行差異重放；(5)數(shù)據(jù)恢復模塊運行于BlueSystem服務器之上，利用BlueSystem服務器端數(shù)據(jù)對BlueSystem客戶端數(shù)據(jù)進行恢復，使兩端數(shù)據(jù)保持一致；在系統(tǒng)快照模塊(1)技術結構中，系統(tǒng)利用VSS相應的開發(fā)接口，在每個備份時間點來臨時，對需要備份的文件進行系統(tǒng)快照后創(chuàng)建映射拷貝，并且將文件名、文件路徑、文件大小、文件最后修改時間等信息寫入海量緩沖器中；在數(shù)據(jù)接收與差異重放模塊(2)技術結構中，服務器端在接收到客戶端發(fā)送過來的備份記錄時，該模塊會計算每個數(shù)據(jù)塊的滾動校驗和與強校驗和，然后與通過控制隊列發(fā)送來的備份文件信息進行對比，以驗證其完整性，兩者不等，則意味著在傳輸過程中備份記錄的數(shù)據(jù)出錯，此時數(shù)據(jù)接收模塊會將此備份記錄丟棄，并要求客戶端重傳；在數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊(3)技術結構中，數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊將所有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和命令封裝成2種報文控制報文和數(shù)據(jù)報文，其中，控制報文里封裝的是命令和請求，數(shù)據(jù)報文里封裝的是來自文件的數(shù)據(jù)塊，在客戶端與服務器端之間，維持一個TCP連接，控制報文和數(shù)據(jù)報文都在這個TCP通道上傳輸，數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊會不斷嘗試從海量緩沖器中取出并發(fā)送備份記錄，直到收到服務器返回該記錄的正確接收響應為止，收到正確接收響應后，從海量緩沖器中刪除對應備份記錄，即當海量緩沖器為空時，一次備份任務全部完成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種遠程備份和恢復系統(tǒng)設計方法BlueSystem利用系統(tǒng)客戶端將須備份的文件進行系統(tǒng)快照，判斷該文件是否有更新，并進行差異計算，將差異計算結果(即差異文件)發(fā)送到B1ueSystem服務器，在BlueSystem服務器端進行差異重放，實現(xiàn)遠程文件同步，能顯著減小網(wǎng)絡帶寬的消耗，基于BlueSystem的遠程備份和恢復系統(tǒng)設計方法是對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術的一個重大突破，是數(shù)據(jù)備份技術的發(fā)展趨勢。與rsync相比，本發(fā)明的方法對局域網(wǎng)內的數(shù)據(jù)備份保護系統(tǒng)方案實現(xiàn)基于文件的遠程數(shù)據(jù)備份保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)是項目組塊級和文件級連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)的一個重要組成部分，在部分企業(yè)關鍵數(shù)據(jù)保護業(yè)務中，取得良好的效益。
文檔編號H04L29/08GK101833486SQ201010140509
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者劉正偉 申請人:山東高效能服務器和存儲研究院