CN102169453A - 一种文件在线备份方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种文件在线备份方法。传统的备份方法操作复杂，备份效率低。本发明包括文件备份和文件恢复两个阶段，备份时由备份代理将用户文件分块，把分块数据通过网络发送至存储服务器。恢复时，备份代理通过网络把原先备份的数据从存储服务器下载到本地主机指定目录下。本发明提供依文件类型选择备份，实现对特定类型的文件进行选择性备份，同时实现了多任务备份模式，能够对多个文件夹进行独立备份。

Description

一种文件在线备份方法

技术领域

本发明涉及文件备份领域，尤其是一种文件在线备份方法。

背景技术

文件备份是一种用于提高数据可用性、保证数据完整性的常用方法。现有计算机数据备份方法可以分为硬件级备份和软件级备份。

硬件级备份是指用冗余的硬件来保证系统的连续运行，比如硬盘双工、双机容错等，如果某个硬件损坏，冗余硬件马上能够接替其工作。但这种方式硬件成本较高且无法防止逻辑上的错误，如人为误操作、病毒、数据错误等。当逻辑错误发生时，硬件备份只会将错误复制一遍，无法真正保护数据，硬件备份的作用仅能保证系统在出现故障时能够继续运行，实现硬件容错。

软件级备份是指将数据保存到非本机存储介质上，当系统出错时可以将系统恢复到备份时的状态。由于这种备份是由软件来完成的，所以称为软件级备份。因为备份介质和计算机系统是分开的，错误不会复写到介质上,因而软件级备份能够防止逻辑错误。

一个理想的备份系统是在软件级备份的基础上再加上硬件容错系统，使数据更加安全可靠。当前业界已经存在多种文件备份系统，这些系统的实现模式可以归纳为三种：单机版，网络版，服务器/客户端版。

1单机版模式通过在本地实现文件备份，因而不受网络带宽的限制，成本低，备份速度快；但是缺点是一旦本地系统发生故障，备份的数据无法恢复。这种实现模式主要针对个人用户。

2网络版模式即用户将文件上传到网络实现数据备份。这种方式的优点在于通过异地保存，能够防止本地系统故障而无法重新获取文件；缺点是文件备份在网络中的服务器上，存在文件被泄露、被破坏等风险。

3服务器/客户端版模式。大型企业用户自行搭建文件备份系统，保障了文件的安全性。这种模式需要大量成本用于购买硬件开销和系统管理。传统的服务器/客户端模式系统管理操作复杂，影响备份的效率。

针对上述所提到的服务器/客户端模式文件备份操作复杂的问题，本发明提出一种文件在线备份方法。

发明内容

本发明提出一种文件在线备份方法，用于保护企业数据信息不受故障、灾难、逻辑错误和系统崩溃的影响。本发明使备份服务器保持为与生产数据在事务上一致的副本。这些备份服务器可以按照企业投入成本意愿，设定备份服务器的放置地点和数量。当生产数据由于计划中断或意外中断而变得不可用时，本发明可以恢复备份数据，防止数据丢失。

本发明采用服务器/客户端结构，由客户端模块，管理系统模块和服务器模块组成。本发明的管理系统通过WEB技术实现浏览器界面，降低了C/S结构管理繁杂的弊端。

本发明是一种文件在线备份方法，包括文件备份和文件恢复，在分布式网络中，在每一台需要备份的客户端主机上安装备份代理，在数据备份的服务器主机上安装Web服务器和存储服务器。备份时由备份代理将用户文件分块，把分块数据通过网络发送至存储服务器。恢复时，备份代理通过网络把原先备份的数据从存储服务器下载到本地主机指定目录下。Web服务器为备份代理与本发明管理系统提供系统的业务逻辑处理。存储服务器负责组织、存储和管理用户备份的数据。

所述的文件备份具体过程是：

1新建任务，备份代理接受上传命令，所述的上传命令为用户触发或自动备份触发；

2判断新建任务是否是全备份，如果新建任务是全备份，则转至步骤6；如果新建任务不是全备份，则执行步骤3；

3根据监控信息判断文件是否发生变化，如果文件发生变化，则执行步骤4；如果文件没有发生变化，则备份任务结束；

4备份代理向服务器上传任务信息；

5根据监控信息确定本次上传文件以及保存监控信息的XML文件；

6判断上传文件是否需要进行压缩，在备份压缩率较大的数据库文件时，先自动对该文件进行Zip格式压缩。如果上传文件需要进行压缩，则调用压缩模块进行压缩；如果上传文件不需要进行压缩，则直接进行下一步；

7判断上传文件是否需要加密，如果上传文件需要加密，则调用加密模块进行DES算法加密；如果上传文件不需要加密，则进行下一步。

8备份代理首先根据用户设定的过滤规则对文件进行过滤，然后备份代理调用FTP上传过滤后的任务文件到存储服务器。

9判断任务是否是增量备份，如果任务是增量备份，则进行下一步，如果任务不是增量备份，则备份任务结束。

10删除任务的监控记录信息，备份任务结束。

所述的文件恢复具体过程是：

1)判断是否开始恢复系统版本，如果是开始恢复系统版本，则进行下一步；如果不是开始恢复系统版本，则转至步骤8)。

2)根据任务ID从存储服务器数据库下载该系统版本对应的首次全备份包，然后对备份包进行解密和解压缩处理并恢复首次全备份包到本地主机指定目录的恢复路径。

3)判断是否全备份，如果是全备份，则任务结束；如果不是全备份，则进行下一步。

4)判断是否差分备份，如果是差分备份，则进行下一步；如果不是差分备份，则转至步骤6)。

5)下载恢复版本到临时文件夹，解析差分包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

6)判断是否是增量备份，如果是增量备份，则执行下一步；如果不是增量备份，则恢复任务结束。

7)下载增量包到临时路径并进行解密和解压缩处理，然后解析增量包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

8)判断是否恢复单个文件夹，如果是恢复单个文件夹，则进行下一步；如果不是恢复单个文件夹，则转至步骤10)。

9)下载文件夹下所有文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

10)下载该文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

步骤3中所述的监控信息由下述监控方法得到：

A接受创建监控器命令。

B判断是否是全备份，如果是全备份，则进行下一步；如果不是全备份，则监控任务结束。

C根据任务设定的自动备份时间和备份模式，创建监控器。

D监控任务目录。

E判断监控目录下文件或文件夹是否发生变化，如果文件或文件夹发生变化，则进行下一步；如果文件或文件夹没有发生变化，则转至步骤G。

F触发处理文件变化的事件，将文件变化的内容保存到一个与备份任务相关联的XML文件。

G判断监控任务是否结束，如是则监控任务结束，否则返回至步骤D。

步骤4中所述的任务信息包括任务创建时间、任务监控目录、任务备份模式、加密标志、压缩标志、加密密码、备份类型、自动备份策略、文件类型排除标志、排除的文件类型列表和任务名。

所述的任务备份模式包括全备份模式、增量备份模式和差分备份模式。

步骤8中所述的对文件进行过滤具体是：对用户选择的文件类型，可以选择备份该类型的文件，如doc，jpg等，即只备份目录下文件类型匹配的文件，或排除备份该类型的文件，即备份目录下除了与用户选择的文件类型匹配的文件之外的所有文件。

与已有技术方案相比，本发明主要的优点有：

1、提供全备份、增量备份和差分备份三种类型的备份方式。

2、提供依文件类型选择备份，实现对特定类型的文件进行选择性备份。

3、提供定时自动、手动启动备份。

4、提供备份文件压缩存储及密码保护。

5、实现多任务备份模式，能够对多个文件夹进行独立备份。

6、提供备份恢复向导：“一键恢复”出每次备份时的文件。

7、提供断点自动续传功能：当用户因故中断备份任务时，该次任务暂停，待故障解决将自动重启失败的备份任务，无需要用户再次操作。

附图说明

图1为本发明的总体系统构架框图。

图2为本发明的备份数据流程图。

图3为本发明的恢复数据流程图。

图4为本发明的新建任务流程图。

图5为本发明的解密，解压缩处理流程图。

图6为本发明的监控流程图。

具体实施方式

本发明方法涉及到的主要模块有：客户端模块，管理系统模块和服务器模块三个部分，参看图1。其中，客户端模块，即备份代理，由用户界面子模块与服务处理子模块构成。用户界面子模块包括登陆界面、主界面、系统设置、文件备份、文件恢复和任务管理六大功能模块。利用JSP和AJAX技术，本发明实现基于浏览器的用户界面子模块。服务处理子模块负责在后台执行上述操作，实现文件上传、文件下载、文件监控和文件分析。

服务器模块由Web服务器及存储服务器构成。Web服务器为备份代理与管理系统提供系统的业务逻辑处理。存储服务器用于组织、存储和管理用户备份的数据。

管理系统模块实现用户账号管理、文件管理和存储管理的功能。

本发明的逻辑流程如下，参见图4：

1、初始化数据，连接Web服务器，加载配置文件、全局数据和任务列表，启动用户界面。

2、用户通过备份代理向管理系统模块发送请求，如对文件进行备份。

3、备份代理对步骤2中请求进行处理并生成对应的命令和数据请求。这些命令和数据通过封装编码，再加上TCP/IP协议包头（在文件传输阶段为保证稳定性选择FTP协议包头），形成协议单元，以数据包的形式在局域网或Internet上传送。

4、Web服务器在收到上述数据包后，进行反向解包，解析出原命令和数据请求类型。管理系统将命令发送给后台存储服务器。

5、存储服务器根据命令采取对应的备份策略进行数据备份，从而使备份数据与主数据保持同步。在对数据操作的过程中，备份以及恢复操作均会以任务日志形式记录下来。

图2是本发明的文件备份流程，具体过程是：

1.新建任务，备份代理接受上传命令，所述的上传命令为用户触发或自动备份触发；

2.判断新建任务是否是全备份，如果新建任务是全备份，则转至步骤6；如果新建任务不是全备份，则执行步骤3；

3. 根据监控信息判断文件是否发生变化，如果文件发生变化，则执行步骤4；如果文件没有发生变化，则备份任务结束；

4.备份代理向服务器上传任务信息；

5.根据监控信息确定本次上传文件以及保存监控信息的XML文件；

6.判断上传文件是否需要进行压缩，在备份压缩率较大的数据库文件时，先自动对该文件进行Zip格式压缩。如果上传文件需要进行压缩，则调用压缩模块进行压缩；如果上传文件不需要进行压缩，则直接进行下一步；

7. 判断上传文件是否需要加密，如果上传文件需要加密，则调用加密模块进行DES算法加密；如果上传文件不需要加密，则进行下一步；

8. 备份代理首先根据用户设定的过滤规则对文件进行过滤，然后备份代理调用FTP上传过滤后的任务文件到存储服务器；

9.判断任务是否是增量备份，如果任务是增量备份，则进行下一步，如果任务不是增量备份，则备份任务结束；

10. 删除任务的监控记录信息，备份任务结束。

上述步骤3中所述的监控信息由下述监控方法得到，参见图6：

A接受创建监控器命令；

B判断是否是全备份，如果是全备份，则进行下一步；如果不是全备份，则监控任务结束；

C根据任务设定的自动备份时间和备份模式，创建监控器；

D监控任务目录；

E判断监控目录下文件或文件夹是否发生变化，如果文件或文件夹发生变化，则进行下一步；如果文件或文件夹没有发生变化，则转至步骤G；

F触发处理文件变化的事件，将文件变化的内容保存到一个与备份任务相关联的XML文件；

G判断监控任务是否结束，如是则监控任务结束，否则返回至步骤D。

上述步骤4中所述的任务信息包括任务创建时间、任务监控目录、任务备份模式、加密标志、压缩标志、加密密码、备份类型、自动备份策略、文件类型排除标志、排除的文件类型列表和任务名。

任务备份模式包括全备份模式、增量备份模式和差分备份模式。

上述步骤8中所述的对文件进行过滤具体是：对用户选择的文件类型，可以选择备份该类型的文件，如doc，jpg等，即只备份目录下文件类型匹配的文件，或排除备份该类型的文件，即备份目录下除了与用户选择的文件类型匹配的文件之外的所有文件。

图3是本发明的文件恢复流程，具体过程是：

1.判断是否开始恢复系统版本，如果是开始恢复系统版本，则进行下一步；如果不是开始恢复系统版本，则转至步骤8。

2.根据任务ID从存储服务器数据库下载该系统版本对应的首次全备份包，然后对备份包进行解密和解压缩处理并恢复首次全备份包到本地主机指定目录的恢复路径。

3.判断是否全备份，如果是全备份，则任务结束；如果不是全备份，则进行下一步。

4.判断是否差分备份，如果是差分备份，则进行下一步；如果不是差分备份，则转至步骤6。

5.下载恢复版本到临时文件夹，解析差分包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

6.判断是否是增量备份，如果是增量备份，则执行下一步；如果不是增量备份，则恢复任务结束。

7.下载增量包到临时路径并进行解密和解压缩处理，然后解析增量包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

8.判断是否恢复单个文件夹，如果是恢复单个文件夹，则进行下一步；如果不是恢复单个文件夹，则转至步骤10。

9.下载文件夹下所有文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

10.下载该文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

图5是数据解密、压缩处理流程图。根据用户对文件设定的保密程度，选择是否进行DES算法加密备份。加密后的文件在Web服务器端也无法直接打开。对于压缩率较高的数据库文件，在备份时进行Zip格式压缩之后再存储，以降低存储空间。在恢复数据时，需要进行对应的解密和解压缩处理。

图6是本发明的监控流程图。本发明提供全备份、增量备份和差分备份三种备份方式。全备份是对整个客户端用户所选择的文件夹进行备份，包括操作系统和应用程序生成的数据。这种备份方式的特点是备份的数据最全面、最完整，但备份的重复数据多，占用的存储空间多。因此在对文件第一次备份时使用全备份。增量备份是备份相对于上一次备份后新增加和修改过的数据，其优点在于没有重复的备份数据，节省服务器备份空间，同时缩短了备份时间；其缺点在于恢复数据时需要对增量数据先进行解析还原再恢复，恢复时间较长。差分备份是全备份和增量备份的折中，每次备份上一次全备份之后新增加和修改过的数据。差分备份所需时间较短，节省服务器备份空间。差分备份和增量备份需要对备份文件路径进行实时监控。当监控路径下文件/子文件夹发生变化时，将文件变化的内容保存到一个与该任务相关联的XML文件。

Claims (5)

1.一种文件在线备份方法，其特征在于：该方法包括文件备份和文件恢复；

所述的文件备份具体过程是：

步骤1新建任务，备份代理接受上传命令，所述的上传命令为用户触发或自动备份触发；

步骤2判断新建任务是否是全备份，如果新建任务是全备份，则转至步骤6；如果新建任务不是全备份，则执行步骤3；

步骤3根据监控信息判断文件是否发生变化，如果文件发生变化，则执行步骤4；如果文件没有发生变化，则备份任务结束；

步骤4备份代理向服务器上传任务信息；

步骤5根据监控信息确定本次上传文件以及保存监控信息的XML文件；

步骤6判断上传文件是否需要进行压缩，如果上传文件需要进行压缩，则

调用压缩模块进行压缩；如果上传文件不需要进行压缩，则直接进行下一步；

步骤7判断上传文件是否需要加密，如果上传文件需要加密，则调用加密模块进行DES算法加密；如果上传文件不需要加密，则进行下一步；

步骤8备份代理首先根据用户设定的过滤规则对文件进行过滤，然后备份代理调用FTP上传过滤后的任务文件到存储服务器；

步骤9判断任务是否是增量备份，如果任务是增量备份，则进行下一步，如果任务不是增量备份，则备份任务结束；

步骤10删除任务的监控记录信息，备份任务结束；

所述的文件恢复具体过程是：

步骤1)判断是否开始恢复系统版本，如果是开始恢复系统版本，则进行下一步；如果不是开始恢复系统版本，则转至步骤8)；

步骤2)根据任务ID从存储服务器数据库下载该系统版本对应的首次全备份包，然后对备份包进行解密和解压缩处理并恢复首次全备份包到本地主机指定目录的恢复路径；

步骤3)判断是否全备份，如果是全备份，则任务结束；如果不是全备份，则进行下一步；

步骤4)判断是否差分备份，如果是差分备份，则进行下一步；如果不是差分备份，则转至步骤6)；

步骤5)下载恢复版本到临时文件夹，解析差分包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束；

步骤6)判断是否是增量备份，如果是增量备份，则执行下一步；如果不是增量备份，则恢复任务结束；

步骤7)下载增量包到临时路径并进行解密和解压缩处理，然后解析增量包并恢复到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束；

步骤8)判断是否恢复单个文件夹，如果是恢复单个文件夹，则进行下一步；如果不是恢复单个文件夹，则转至步骤10)；

步骤9)下载文件夹下所有文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束；

步骤10)下载该文件并进行解密和解压缩处理，然后恢复文件到本地主机指定目录的恢复路径，恢复任务结束。

2.根据权利要求1所述的一种文件在线备份方法，其特征在于：步骤4中所述的任务信息包括任务创建时间、任务监控目录、任务备份模式、加密标志、压缩标志、加密密码、备份类型、自动备份策略、文件类型排除标志、排除的文件类型列表和任务名。

3.根据权利要求2所述的一种文件在线备份方法，其特征在于：所述的任务备份模式包括全备份模式、增量备份模式和差分备份模式。

4.根据权利要求1所述的一种文件在线备份方法，其特征在于：步骤8中所述的对文件进行过滤具体是：对用户选择的文件类型，可以选择备份该类型的文件，即只备份目录下文件类型匹配的文件，或排除备份该类型的文件，即备份目录下除了与用户选择的文件类型匹配的文件之外的所有文件。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种文件在线备份方法，其特征在于：

步骤3中所述的监控信息由下述监控方法得到：

A接受创建监控器命令；

B判断是否是全备份，如果是全备份，则进行下一步；如果不是全备份，则监控任务结束；

C根据任务设定的自动备份时间和备份模式，创建监控器；

D监控任务目录；

E判断监控目录下文件或文件夹是否发生变化，如果文件或文件夹发生变化，则进行下一步；如果文件或文件夹没有发生变化，则转至步骤G；

F触发处理文件变化的事件，将文件变化的内容保存到一个与备份任务相关联的XML文件；

G判断监控任务是否结束，如是则监控任务结束，否则返回至步骤D。

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