CN104104735A - 利用空闲带宽进行数据备份的方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种利用空闲带宽进行数据备份的方法及系统、集群式云计算存储设备，包括如下步骤：获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽；判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值；如果所述当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值，则设置数据备份带宽；基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，其中，所述数据备份传输与所述客户端的数据传输同时执行。本发明将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题。

Description

利用空闲带宽进行数据备份的方法及系统

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，特别涉及一种利用空闲带宽进行数据备份的方法、利用空闲带宽进行数据备份的系统以及集群式云计算存储设备。

背景技术

在集群式云计算存储设备中，通常会选择多个异地数据备份，该备份是为了防止云计算数据中心发生意外断电，导致数据丢失情况发生。在异地备份的过程中，数据的传输成为了一个核心问题。通常采用的数据传输方法是使用同一个专网或不同分网。其中使用同一个专网是用于数据中心的数据传输和备份，用户购买两份带宽，一份用来实时存储，一份用来备份数据。由于使用同一个网络，则会出现下述问题：网络进行存储的时候，一个专网进行下载，则同时还需要备份此数据，因此就有相同等量的数据需要通过同一个网络传输出去。换言之，如果用户购买了100M的宽带用于云计算集群上网，则实际上对外用户只使用了50M，剩余的50M则被保留用于做备份数据带宽。如果使用不同的分网，也就是用户的实时使用数据和备份数据不在同一个网络，其实际上也就是用户购买了一倍的带宽，使客户承受了更多成本压力。另外一种最常见的数据备份方式为夜间备份，夜间或空闲时间备份，用户在夜间关闭提供实时数据交互业务，在这段时间内只进行网络数据间的备份。此种方式缺陷在于，如果有大量数据需要备份的话，那么即使空闲了夜间时间也可能完成不了全部的备份数据。由于夜间不能进行业务操作，所以降低了用户的使用体验效果。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的是提供一种利用空闲带宽进行数据备份的方法，该方法将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种利用空闲带宽进行数据备份的方法，包括如下步骤：

获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽；

判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值，其中，所述预设缓冲阈值小于所述客户端的带宽上限值；

如果所述当前数据传输带宽小于所述预设缓冲阈值，则设置数据备份带宽；以及

基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，其中，所述数据备份传输与所述客户端的数据传输同时执行。

根据本发明的一个方面，所述预设缓冲阈值为所述带宽上限值的一半。

根据本发明的另一个方面，在判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值之后还包括如下步骤：如果所述当前数据传输带宽超过所述预设缓冲阈值，则停止当前的数据备份传输。

根据本发明的一个方面，所述数据备份带宽为所述带宽上限值与所述当前数据传输带宽的差值的百分比，其中，

V＝k(P-Q)；

其中，V为所述数据备份带宽，P为述带宽上限值，Q为所述当前数据传输带宽，k为所述百分比，k小于或等于100％。

根据本发明的又一个方面，所述百分比k为50％。

本发明提供的利用空闲带宽进行数据备份的方法，将数据备份控制在带宽剩余时间内，通过此方法来缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

本发明的另一个目的是提供一种利用空闲带宽进行数据备份的系统，该系统将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种利用空闲带宽进行数据备份的系统，包括：带宽获取模块，用于获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽；带宽判断模块，所述带宽判断模块与所述带宽获取模块相连，用于判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值；备份带宽设置模块，所述备份带宽设置模块与所述带宽获取模块和所述带宽判断模块相连，用于在所述带宽判断模块判断当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值时，设置数据备份带宽，其中，所述预设缓冲阈值小于所述客户端的带宽上限值；数据备份传输模块，所述数据备份传输模块与所述备份带宽设置模块相连，用于基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，其中，所述数据备份传输与所述客户端的数据传输同时执行。

根据本发明的一个方面，所述预设缓冲阈值为所述带宽上限值的一半。

根据本发明的另一个方面，所述数据备份传输模块用于在所述带宽判断模块判断当前数据传输带宽超过所述预设缓冲阈值，停止当前的数据备份传输。

根据本发明的再一个方面，所述数据备份带宽为所述带宽上限值与所述当前数据传输带宽的差值的百分比，其中，

V＝k(P-Q)；

其中，V为所述数据备份带宽，P为述带宽上限值，Q为所述当前数据传输带宽，k为所述百分比，k小于或等于100％。

本发明提供的利用空闲带宽进行数据备份的系统，将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

本发明的又一个目的是提供一种集群式云计算存储设备，该设备将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种集群式云计算存储设备，包括：云计算数据中心；本发明上述实施方式提供的利用空闲带宽进行数据备份的系统，所述利用空闲带宽进行数据备份的系统与所述云计算数据中心相连，用于利用所述云计算数据中心的空闲带宽中预设比例的带宽对云计算网络的传输数据进行异地备份。

本发明提供的集群式云计算存储设备，将数据备份控制在带宽剩余时间内，通过此方法来缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

附图说明

图1是根据本发明第一优选实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的方法的流程图；

图2是根据本发明第二优选实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的方法的流程图；

图3是根据本发明一具体实施例的空闲带宽的示意图；

图4是根据本发明实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的系统的结构图；

图5是根据本发明实施方式的集群式云计算存储设备的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在云计算的数据存储过程中，异地数据备份是很重要的一个步骤。因此如何对数据的备份方式和时间进行有效管理则尤为重要。为此，本发明实施方式提出一种利用空闲带宽进行数据备份的方法、利用空闲带宽进行数据备份的系统以及集群式云计算存储设备，从而在空闲带宽进行数据错时备份。

图1是根据本发明第一优选实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的方法的流程图。

如图1所示，本发明实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽。

在云计算网络系统中，每个访问云计算系统的客户端通常通过购买获取了一定上限的带宽，即所谓的带宽上限值。例如，某个客户端购买了50M的带宽，其带宽上限值为50M，表示理论上的数据传输带宽不超过50M。另外，客户端在上传或下载数据时会占用一定范围的带宽，例如，对于上述带宽上限值为50M的客户端，其在传输数据时占用了15M的带宽，该带宽即当前数据传输带宽。本步骤中，首先获取客户端的带宽上限值，记为P，然后获取该客户端在当前的数据传输过程中，数据占用的传输带宽，即当前数据传输带宽，记为Q。

步骤S2，判断当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值。

在本发明的一个示例中，预设缓冲阈值可以由用户根据云计算网络的状态进行设置，预设缓冲阈值通常小于带宽上限值。优选的，预设缓冲阈值为带宽上限值的一半，但是本发明不限制于此，也可以设置为其他比例，例如预设缓冲阈值为带宽上限值的60％、80％甚至90％等。如果当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值，则继续执行下面的步骤S3。

步骤S3，设置数据备份带宽。

在当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值的情况下，设置数据备份带宽，记为V。数据备份带宽即为客户端进行数据备份传输占用的带宽，在本发明中，数据备份带宽V设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，即V＝k(P-Q)，k小于或等于100％。在本发明的一个优选实施例中，k为50％，但本发明不限制于此，也可以采用其他百分比，例如40％，60％，80％等。

数据备份带宽是将要执行数据异地备份传输时所要占用的带宽。本发明中，通过将数据备份带宽设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，可以留出一部分空闲带宽用于满足客户端正常数据传输带宽的动态变化(例如，有时候客户端正常的传输数据量急剧增加，导致数据传输占用的带宽突然增大)，从而确保执行数据异地备份传输时不会影响客户端正常的数据传输。

步骤S4，基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输。

客户端基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，从而利用了数据传输带宽之外的空闲带宽资源实现数据的异地备份。另一方面，由于数据备份带宽设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，客户端的正常数据传输所需带宽未受影响，从而可以同时进行正常的数据传输，即数据备份传输与客户端正常的数据传输同时执行。这样，在充分利用客户端可用带宽资源的基础上，大大提高了数据传输和数据备份的效率。

图2是根据本发明第二优选实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的方法的流程图。

进一步，在步骤S2之后还包括步骤S5，如果当前数据传输带宽超过预设缓冲阈值，则停止当前的数据备份传输。在某些情况下，例如客户端的数据传输量突然急剧增加时，导致正常的数据传输占用带宽突然增加，特别是增加到超过预设缓冲阈值时，此时需要及时停止数据备份传输，以释放出带宽资源优先供给正常的数据传输使用。当然，如果此时客户端没有执行数据备份传输，则不执行任何操作，以保证当前的数据传输正常进行。

图3是根据本发明一具体实施例的空闲带宽的示意图。

在图3所示具体实施例中，客户端的带宽上限值例如为100M，即P＝100M，当前数据传输带宽例如为20M，即Q＝20M。其中，预设缓冲阈值例如为50M，k例如为50％。

由于当前数据传输带宽为20M小于预设缓冲阈值50M，则空闲带宽V＝P-Q＝100M-20M＝80M，根据本发明，可以利用80M的50％进行数据备份传输，也就是利用其中的40M来进行数据的异地备份工作。

本发明实施方式提供的利用空闲带宽进行数据备份的方法，将数据备份控制在带宽剩余时间内，通过此方法来缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

图4是根据本发明实施方式的利用空闲带宽进行数据备份的系统的结构图。

如图4所示，本发明实施方式提供的利用空闲带宽进行数据备份的系统，包括：带宽获取模块1、带宽判断模块2、备份带宽设置模块3和数据备份传输模块4。

具体来说，带宽获取模块1用于获取云计算网络的带宽和当前数据传输带宽。

在云计算网络系统中，每个访问云计算系统的客户端通常通过购买获取了一定上限的带宽，即所谓的带宽上限值。例如，某个客户端购买了50M的带宽，其带宽上限值为50M，表示理论上的数据传输带宽不超过50M。另外，客户端在上传或下载数据时会占用一定范围的带宽，例如，对于上述带宽上限值为50M的客户端，其在传输数据时占用了15M的带宽，该带宽即当前数据传输带宽。本系统中，带宽获取模块1首先获取客户端的带宽上限值，记为P，然后获取该客户端在当前的数据传输过程中，数据占用的传输带宽，即当前数据传输带宽，记为Q。

带宽判断模块2与带宽获取模块1相连，用于判断当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值。

在本发明的一个示例中，预设缓冲阈值可以由用户根据云计算网络的状态进行设置，预设缓冲阈值通常小于带宽上限值。优选的，预设缓冲阈值为带宽上限值的一半，但是本发明不限制于此，也可以设置为其他比例，例如预设缓冲阈值为带宽上限值的60％、80％甚至90％等。

备份带宽设置模块3分别与带宽获取模块1和带宽判断模块2相连，用于在带宽判断模块2判断当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值时，设置数据备份带宽，记为V。数据备份带宽即为客户端进行数据备份传输占用的带宽，在本发明中，数据备份带宽V设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，即V＝k(P-Q)，k小于或等于100％。在本发明的一个优选实施例中，k为50％，但本发明不限制于此，也可以采用其他百分比，例如40％，60％，80％等。

数据备份带宽是将要执行数据异地备份传输时所要占用的带宽。本发明中，备份带宽设置模块3通过将数据备份带宽设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，可以留出一部分空闲带宽用于满足客户端正常数据传输带宽的动态变化(例如，有时候客户端正常的传输数据量急剧增加，导致数据传输占用的带宽突然增大)，从而确保执行数据异地备份传输时不会影响客户端正常的数据传输。

数据备份传输模块4与备份带宽设置模块3相连，用于基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输。其中，数据备份传输模块4设置于客户端内。客户端基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，从而利用了数据传输带宽之外的空闲带宽资源实现数据的异地备份。另一方面，由于数据备份带宽设置为带宽上限值与当前数据传输带宽的差值的百分比k，客户端的正常数据传输所需带宽未受影响，从而可以同时进行正常的数据传输，即数据备份传输与客户端正常的数据传输同时执行。这样，在充分利用客户端可用带宽资源的基础上，大大提高了数据传输和数据备份的效率。

需要说明的是，如果带宽判断模块判断当前数据传输带宽超过预设缓冲阈值，则数据备份传输模块4停止当前的数据备份传输。在某些情况下，例如客户端的数据传输量突然急剧增加时，导致正常的数据传输占用带宽突然增加，特别是增加到超过预设缓冲阈值时，此时需要及时停止数据备份传输，以释放出带宽资源优先供给正常的数据传输使用。当然，如果此时客户端没有执行数据备份传输，则不执行任何操作，以保证当前的数据传输正常进行。

本发明实施方式提供的利用空闲带宽进行数据备份的系统，将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

图5是根据本发明实施方式的集群式云计算存储设备的结构图。

如图5所示，本发明实施方式提供的集群式云计算存储设备包括云计算数据中心10和利用空闲带宽进行数据备份的系统20，其中利用空闲带宽进行数据备份的系统20与云计算数据中心10相连，用于利用云计算数据中心的空闲带宽中预设比例的带宽对云计算网络的传输数据进行异地备份。

本发明实施方式提供的集群式云计算存储设备，将数据备份控制在带宽剩余时间内，缓解数据备份的压力和占用空余的时间的问题，有效利用了剩余的网络带宽，并且缓解了高峰期时数据需求网络带宽大的问题，也避免了低峰期时数据实时传输需求网络带宽小，浪费带宽的问题，从而保证了数据量爆发时的缓冲，以及剩余带宽在无用时被浪费掉，提升用户体验，降低用户的使用成本。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种利用空闲带宽进行数据备份的方法，包括如下步骤：

获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽；

判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值，其中，所述预设缓冲阈值小于所述客户端的带宽上限值；

如果所述当前数据传输带宽小于所述预设缓冲阈值，则设置数据备份带宽；以及

基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，其中，所述数据备份传输与所述客户端的数据传输同时执行。

2.根据权利要求1所述的利用空闲带宽进行数据备份的方法，其特征在于，所述预设缓冲阈值为所述带宽上限值的一半。

3.根据权利要求1所述的利用空闲带宽进行数据备份的方法，其特征在于，在判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值之后还包括如下步骤：

如果所述当前数据传输带宽超过所述预设缓冲阈值，则停止当前的数据备份传输。

4.根据权利要求1所述的利用空闲带宽进行数据备份的方法，其特征在于，所述数据备份带宽为所述带宽上限值与所述当前数据传输带宽的差值的百分比，即：

V＝k(P-Q)，

其中，V为数据备份带宽，P为带宽上限值，Q为当前数据传输带宽，k为百分比，k小于或等于100％。

5.根据权利要求4所述的利用空闲带宽进行数据备份的方法，其特征在于，所述百分比k为50％。

6.一种利用空闲带宽进行数据备份的系统，包括：

带宽获取模块，用于获取客户端的带宽上限值和当前数据传输带宽；

带宽判断模块，所述带宽判断模块与所述带宽获取模块相连，用于判断所述当前数据传输带宽是否小于预设缓冲阈值；

备份带宽设置模块，所述备份带宽设置模块与所述带宽获取模块和所述带宽判断模块相连，用于在所述带宽判断模块判断当前数据传输带宽小于预设缓冲阈值时，设置数据备份带宽，其中，所述预设缓冲阈值小于所述客户端的带宽上限值；以及

数据备份传输模块，所述数据备份传输模块与所述备份带宽设置模块相连，用于基于设置的数据备份带宽执行数据备份传输，其中，所述数据备份传输与所述客户端的数据传输同时执行。

7.根据权利要求6所述的利用空闲带宽进行数据备份的系统，其特征在于，所述预设缓冲阈值为所述带宽上限值的一半。

8.根据权利要求6所述的利用空闲带宽进行数据备份的系统，其特征在于，所述数据备份传输模块还用于在所述带宽判断模块判断当前数据传输带宽超过所述预设缓冲阈值，停止当前的数据备份传输。

9.根据权利要求6所述的利用空闲带宽进行数据备份的系统，其特征在于，所述数据备份带宽为所述带宽上限值与所述当前数据传输带宽的差值的百分比，即：

V＝k(P-Q)，

其中，V为所述数据备份带宽，P为述带宽上限值，Q为所述当前数据传输带宽，k为所述百分比，k小于或等于100％。

10.一种集群式云计算存储设备，其特征在于，包括：

云计算数据中心；以及

权利要求6至9任一项所述的利用空闲带宽进行数据备份的系统，所述利用空闲带宽进行数据备份的系统与所述云计算数据中心相连，用于利用所述云计算数据中心的空闲带宽中预设比例的带宽对云计算网络的传输数据进行异地备份。