CN102932407A - 基于云计算的安全备份系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云计算的安全备份系统及方法，其中，安全备份系统包括：配置在本地信息处理设备上云终端，用于执行文件备份恢复操作、生成备份文件快照、提取文件信息、查询并下载文件、记录操作信息；对云终端进行管理的云备份中心，用于设置备份恢复策略信息、管理备份数据、管理备份文件操作权限；数据中心，用于对文件信息、文件快照、备份文件存储信息以及权限信息进行存储。相较于现有技术，本发明通过上传备份文件、文件快照以及计算出的文件MD5值，不仅提高了基于云计算的海量数据的备份文件、查询和恢复效率，提高了文件管理的安全性和可靠性，具有快速预览功能并可实现文件的快速下载和恢复并可避免同名文件覆盖的问题。

Description

基于云计算的安全备份系统及方法

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是一种基于云计算的安全备份系统及方法。

背景技术

随着信息化快速发展，云计算正在越来越受关注，无论是互联网厂商和运营商，还是通信厂商和基础网络运营商，都对云计算表现出极大的关注。

狭义的云计算是指互联网技术基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义的云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，云计算具有超大规模、虚拟化、安全可靠等优点。对于网络运营商而言，云计算可以使运营成本和操作维护成本大大降低，达到节能减排的目的，除此之外，还可以扩大运营的范围，而不仅仅受限于管道运营。在云计算环境下，一切资源都是可以运营的，都可以作为服务提供，包括应用程序、软件、平台、处理能力、存储、网络、计算资源以及其他基础设施等。对于用户而言，云计算使得随时、随地消费服务成为可能，用户可以不需要大量投资而获得运营业务所需的IT资源，完全可以根据自己的需求来租用，IT资源像水、电和煤气一样，按需获取和计费。

在云计算场景下，大量的用户信息都集中在云计算提供商，与传统的互联网业务相比，其信息更集中、高度共享。作为信息载体的文件已经占据了越来越重要的地位，针对文件的保护已经成为信息化工作研究的重点，而备份是一种针对文件保护的重要方法。在备份技术上，技术手段已基本成熟。随着云计算的发展，面临用户终端的海量数据，如何提高数据备份、查询和恢复的效率是关注的重点。

目前市面上的备份主要是以路径、文件格式等进行备份，存在的问题主要由：备份结果以压缩格式存在导致在恢复前无法预览文件；备份文件时可能会导致同名文件覆盖的问题。同时目前的备份存储系统在面临云计算时存在实施难度，备份存储系统协同化较低，在面临海量数据的备份时，存在查询困难等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云计算的安全备份系统及方法，用于解决同名文件覆盖以及文件预览、查询困难等问题。

为解决上述问题及其他问题，本发明提供一种基于云计算的安全备份系统，包括：配置在本地信息处理设备上云终端，用于执行文件备份恢复操作、生成备份文件快照、提取文件信息、查询并下载文件、记录操作信息；对云终端进行管理的云备份中心，用于设置备份恢复策略信息、管理备份数据、管理备份文件操作权限；数据中心，用于对文件信息、文件快照、备份存储信息以及权限信息进行存储。

可选地，所述云终端包括：文件备份模块，用于执行文件备份操作，选择需上传的备份文件并将所述备份文件上传至所述云备份中心；文件信息模块，用于在通过所述文件备份恢复模块执行文件备份操作时，抽取文件中的文件信息，据此计算出文件的MD5值；所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息；快照生成模块，用于在通过所述备份恢复模块执行文件备份操作时，生成文件快照，并将所述文件快照与所述备份文件建立关联后上传至所述云备份中心；文件查询模块，用于根据查询请求，至所述云备份中心中去查询文件；所述查询请求是基于关键字信息的；文件预览及下载模块，用于基于查询结果对查询到的文件通过文件快照进行预览和/或下载查询到的文件及其文件快照；文件恢复模块，用于执行文件恢复操作，在文件的MD5值匹配的情况下从所述云备份中心下载文件；日志记录模块，用于记录操作信息。

可选地，所述云备份中心包括：策略管理模块，用于管理备份策略；所述备份策略包括：常规备份策略和文件信息查询；权限管理模块，用于对用户管理权限、文件管理权限进行权限管理；存储管理模块，用于文件、文件快照、文件的MD5值的存储进行管理；数据管理模块，用于执行备份的管理操作以及数据中心存储信息的管理操作。

可选地，所述数据中心包括：数据存储模块，用于存储备份文件及其相关信息；所述相关信息包括文件信息、文件快照、文件的MD5值、存储信息以及权限信息；数据管理模块，用于实现云备份中心下发的数据管理与维护工作，同时记录相关的日志信息。

本发明另提供了一种基于上述安全备份系统的安全备份方法，所述安全备份系统包括云终端、云备份中心、以及云数据中心；所述安全备份方法包括：文件安全备份存储过程、文件查询与下载过程、以及文件安全恢复过程。

可选地，所述文件安全备份存储过程包括：云终端根据备份任务，执行文件备份操作；终端根据备份任务，执行文件备份操作；选择需上传的待上传备份文件，将所述待上传备份文件上传至云备份中心；云终端对待上传备份文件生成文件快照；云终端抽取文件的文件信息，据此计算出文件的MD5值；所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息；云终端将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值上传至云备份中心；云备份中心将备份文件移动至指定位置并返回加密后的存储信息；云备份中心将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值发送至数据中心进行存储。

可选地，所述文件查询与下载过程包括：云终端将查询信息发送至云备份中心；云备份中心根据查询信息，至数据中心进行查询，基于信息的匹配度返回查询结果；云备份中心基于查询结果以查询文件信息并预览文件快照；云备份中心将查询并预览后的文件从数据中心下载至云终端。

可选地，所述文件安全恢复过程包括：云终端将查询信息发送至云备份中心；云备份中心根据查询信息选择需要恢复的文档；云备份中心向数据中心查询存储信息；云备份中心在查询到文件后返回文件存储路径并取回文件，同时根据取回的所述文件的文件信息计算出文件的MD5值；云备份中心将计算得到的文件的MD5值与数据中心所存储的与所述文件对应的MD5进行匹配；云备份中心在MD5匹配成功的情况下将所述文件发送至云终端，由云终端下载至本地，完成文件的安全恢复。

可选地，在文件安全恢复过程中还包括：云备份中心基于获取到的查询信息对数据中心进行查询，查询结果以匹配程度进行返回，返回信息包括文件信息和文件快照，通过预览文件快照来决定是否为合适的文件来进行恢复。

可选地，云备份中心在MD5匹配失败的情况下则向云终端发出警告，警告所述文件存在安全隐患。

发明提供的安全备份技术，通过对文件执行备份操作，将备份文件上传，同时生成文件快照，并根据文件中的文件信息计算出文件MD5值；同时将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5上传并予以存储等措施，不仅提高了文件管理的安全性和可靠性，具有快速预览功能并可实现文件的快速下载和恢复并可避免同名文件覆盖的问题，切实提高了基于云计算的海量数据的备份、查询和恢复效率等。

附图说明

图1为本发明中基于云计算的安全备份系统的结构框图。

图2为本发明基于云计算的安全备份方法中文件安全备份存储过程的流程示意图。

图3为本发明基于云计算的安全备份方法中文件查询与下载过程的流程示意图。

图4为本发明基于云计算的安全备份方法中文件安全恢复过程的流程示意图。

具体实施方式

本发明的发明人发现：在现有技术中，存在备份文件时可能会导致同名文件覆盖、以及备份文件若以压缩格式存在会导致在恢复前无法预览文件、文件查询困难等问题。

因此，本发明的发明人对现有技术进行了改进，提出了一种基于云计算的安全备份系统及方法，除了对文件进行常规备份之外，还包括生成文件快照并根据文件中的文件信息计算出文件MD5值，这样，在上传时，是将备份文件、文件快照以及文件MD5值一同上传。这样，不仅提高了基于云计算的海量数据的备份、查询和恢复效率，提高了文件管理的安全性和可靠性，具有快速预览功能并可实现文件的快速下载和恢复并可避免同名文件覆盖的问题。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，其显示了本发明中基于云计算的安全备份系统的结构框图。如图1所示，所述基于云计算的安全备份系统包括：配置在本地信息处理设备上云终端1、对云终端进行管理的云备份中心2、以及数据中心xx。在本发明中，所述本地信息处理设备是具有一定运算及信息处理能力的产品，具体地，可以是主机电脑、平板电脑、个人数位助理PDA、或智能手机等，不一而足。

以下对上述结构进行详细描述。

云终端1用于执行文件备份恢复操作、生成备份文件快照、提取文件信息、查询并下载文件、记录操作信息。具体地，云终端1包括：文件备份模块101、文件信息模块102、快照生成模块103、文件查询模块104、文件预览及下载模块105、文件恢复模块106、以及日志记录模块107。

文件备份模块101用于执行文件备份操作，选择需上传的备份文件并将所述备份文件上传至所述云备份中心。

文件信息模块102用于在通过所述文件备份恢复模块执行文件备份操作时，抽取文件中的文件信息，据此计算出文件的MD5值；所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息。

快照生成模块103用于在通过所述备份恢复模块执行文件备份操作时，生成文件快照，并将所述文件快照与所述备份文件建立关联后上传至所述云备份中心。

文件查询模块104用于根据查询请求，至所述云备份中心中去查询文件；所述查询请求是基于关键字信息的。

文件预览及下载模块105用于基于查询结果对查询到的文件通过文件快照进行预览和/或下载查询到的文件及其文件快照。

文件恢复模块106用于执行文件恢复操作，在文件的MD5值匹配的情况下从所述云备份中心下载文件。

日志记录模块107用于记录操作信息。

云备份中心2用于设置备份恢复策略信息、管理备份数据、管理备份文件操作权限。具体地，云备份中心2包括：策略管理模块201、权限管理模块203、存储管理模块205、以及数据管理模块207。

策略管理模块201用于管理备份策略；所述备份策略包括：常规备份策略和文件信息查询。

权限管理模块203用于对用户管理权限、文件管理权限进行权限管理。

存储管理模块205用于文件、文件快照、文件的MD5值的存储进行管理。

数据管理模块207用于执行备份的管理操作以及数据中心存储信息的管理操作。

数据中心3用于对文件信息、文件快照、备份存储信息以及权限信息进行存储。具体地，数据中心3包括：数据存储模块301和数据管理模块303。

数据存储模块301用于存储备份文件及其相关信息；所述相关信息包括文件信息、文件快照、文件的MD5值、存储信息以及权限信息；

数据管理模块303用于实现云备份中心下发的数据管理与维护工作，同时记录相关的日志信息。

本发明另提供了一种基于云计算的安全备份方法，所述安全备份方法包括：文件安全备份存储过程、文件查询与下载过程、以及文件安全恢复过程。

图2显示了本发明提供的基于云计算的安全备份方法中文件安全备份存储过程的流程示意图。如图2所示，包括步骤：

S201，云终端根据备份任务，执行文件备份操作。在本实施例中中，可以在云终端进行备份任务的设置，以确定哪一个或哪些文件需要备份。

S203，云终端选择需上传的待上传备份文件，将所述待上传备份文件上传至云备份中心。在本实施例中，在各个文件完成备份操作后，从中选择需要上传的文件。

S205，云终端对待上传备份文件生成文件快照。在本实施例中，备份文件在上传之前还有一个压缩过程，在压缩过程之前，就可以对文件进行文件快照的生成。另外，生成的文件快照为文件的一部分，例如文件的封面、前几页、节选内容等。

S207，云终端抽取文件的文件信息，据此计算出文件的MD5值。在本实施例中，所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息。MD5（Message-Digest Algorithm 5）即消息摘要算法第五版，为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。

S209，云终端将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值上传至云备份中心。

S211，云备份中心将备份文件移动至指定位置并返回加密后的存储信息。

S213，云备份中心将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值发送至数据中心进行存储。

图3显示了本发明提供的基于云计算的安全备份方法中文件查询与下载过程的流程示意图。如图3所示，所述文件查询与下载过程包括步骤：

S301，云终端将查询信息发送至云备份中心。

S303，云备份中心根据查询信息，至数据中心进行查询，基于信息的匹配度返回查询结果。

S305，云备份中心基于查询结果以查询文件信息并预览文件快照。

S307，云备份中心将查询并预览后的文件从数据中心下载至云终端。在本实施例中，通过步骤S305的预览文件快照，从而确定所述查询结果中的文件是否为所需要的文件或正确的文件，在确定为所需要的文件或正确的文件之后，即可对所述文件进行下载处理，将文件从数据中心下载到云终端。

图4显示了本发明提供的基于云计算的安全备份方法中文件安全恢复过程的流程示意图。如图4所示，所述文件安全恢复过程包括步骤：

S401，云终端将查询信息发送至云备份中心。

S403，云备份中心根据查询信息选择需要恢复的文档。

S405，云备份中心向数据中心查询存储信息；

S407，判断查询请求中的文件存储路径是否合法。若合法，则进至步骤S409；若不合法，则返回错误结果。

S409，云备份中心在查询到文件后返回文件存储路径并取回文件。

S411，云备份中心根据取回的所述文件的文件信息计算出文件的MD5值。所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息。

S413，云备份中心将计算得到的文件的MD5值与数据中心所存储的与所述文件对应的MD5进行匹配；若匹配成功，进至步骤S415；若匹配失败，则向云终端发出警告，警告所述文件存在安全隐患。

S415，预览文件快照来决定是否为合适的文件来进行恢复；若预览后确定为合适的文件，则进至步骤S417；反之，若预览后确定为不是所需的文件，结束流程。

S417，云备份中心将所述文件发送至云终端，由云终端下载至本地，完成文件的安全恢复。

综上所述，发明提供的安全备份技术，通过对文件执行备份操作，将备份文件上传，同时生成文件快照，并根据文件中的文件信息计算出文件MD5值；同时将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5上传并予以存储等措施，不仅提高了文件管理的安全性和可靠性，具有快速预览功能并可实现文件的快速下载和恢复并可避免同名文件覆盖的问题，切实提高了基于云计算的海量数据的备份、查询和恢复效率等。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种基于云计算的安全备份系统，其特征在于，所述系统包括：

配置在本地信息处理设备上云终端，用于执行文件备份恢复操作、生成备份文件快照、提取文件信息、查询并下载文件、记录操作信息；

对云终端进行管理的云备份中心，用于设置备份恢复策略信息、管理备份数据、管理备份文件操作权限；

数据中心，用于对文件信息、文件快照、备份存储信息以及权限信息进行存储。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的安全备份系统，其特征在于：所述云终端包括：

文件备份模块，用于执行文件备份操作，选择需上传的备份文件并将所述备份文件上传至所述云备份中心；

文件信息模块，用于在通过所述文件备份恢复模块执行文件备份操作时，抽取文件中的文件信息，据此计算出文件的MD5值；所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息；

快照生成模块，用于在通过所述备份恢复模块执行文件备份操作时，生成文件快照，并将所述文件快照与所述备份文件建立关联后上传至所述云备份中心；

文件查询模块，用于根据查询请求，至所述云备份中心中去查询文件；所述查询请求是基于关键字信息的；

文件预览及下载模块，用于基于查询结果对查询到的文件通过文件快照进行预览和/或下载查询到的文件及其文件快照；

文件恢复模块，用于执行文件恢复操作，在文件的MD5值匹配的情况下从所述云备份中心下载文件；

日志记录模块，用于记录操作信息。

3.根据权利要求2所述的基于云计算的安全备份系统，其特征在于：所述云备份中心包括：

策略管理模块，用于管理备份策略；所述备份策略包括：常规备份策略和文件信息查询；

权限管理模块，用于对用户管理权限、文件管理权限进行权限管理；

存储管理模块，用于文件、文件快照、文件的MD5值的存储进行管理；

数据管理模块，用于执行备份的管理操作以及数据中心存储信息的管理操作。

4.根据权利要求3所述的基于云计算的安全备份系统，其特征在于，所述数据中心包括：

数据存储模块，用于存储备份文件及其相关信息；所述相关信息包括文件信息、文件快照、文件的MD5值、存储信息以及权限信息；

数据管理模块，用于实现云备份中心下发的数据管理与维护工作，同时记录相关的日志信息。

5.一种基于安全备份系统的安全备份方法，所述安全备份系统包括云终端、云备份中心、以及云数据中心；其特征在于，所述安全备份方法包括：文件安全备份存储过程、文件查询与下载过程、以及文件安全恢复过程。

6.根据权利要求5所述的基于云计算的安全备份方法，其特征在于，所述文件安全备份存储过程包括：

云终端根据备份任务，执行文件备份操作；

选择需上传的待上传备份文件，将所述待上传备份文件上传至云备份中心；

云终端对待上传备份文件生成文件快照；

云终端抽取文件的文件信息，据此计算出文件的MD5值；所述文件信息包括基本属性信息和关键字信息；

云终端将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值上传至云备份中心；

云备份中心将备份文件移动至指定位置并返回加密后的存储信息；

云备份中心将备份文件、文件快照、文件信息以及MD5值发送至数据中心进行存储。

7.根据权利要求6所述的基于云计算的安全备份方法，其特征在于，所述文件查询与下载过程包括：

云终端将查询信息发送至云备份中心；

云备份中心根据查询信息，至数据中心进行查询，基于信息的匹配度返回查询结果；

云备份中心基于查询结果以查询文件信息并预览文件快照；

云备份中心将查询并预览后的文件从数据中心下载至云终端。

8.根据权利要求7所述的基于云计算的安全备份方法，其特征在于，所述文件安全恢复过程包括：

云终端将查询信息发送至云备份中心；

云备份中心根据查询信息选择需要恢复的文档；

云备份中心向数据中心查询存储信息；

云备份中心在查询到文件后返回文件存储路径并取回文件，同时根据取回的所述文件的文件信息计算出文件的MD5值；

云备份中心将计算得到的文件的MD5值与数据中心所存储的与所述文件对应的MD5进行匹配；

云备份中心在MD5匹配成功的情况下将所述文件发送至云终端，由云终端下载至本地，完成文件的安全恢复。

9.根据权利要求8所述的基于云计算的安全备份方法，其特征在于，在文件安全恢复过程中还包括：云备份中心基于获取到的查询信息对数据中心进行查询，查询结果以匹配程度进行返回，返回信息包括文件信息和文件快照，通过预览文件快照来决定是否为合适的文件来进行恢复。

10.根据权利要求8所述的基于云计算的安全备份方法，其特征在于，云备份中心在MD5匹配失败的情况下则向云终端发出警告，警告所述文件存在安全隐患。

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