CN104166605B - 基于增量数据文件的数据备份方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据备份技术领域，提供一种基于增量数据文件的数据备份方法及系统，用于解决在备份计算机和主计算机不能实时连接的情况下进行数据备份的问题，所述备份系统包括主计算机、备份计算机和至少一个存储设备，所述主计算机包括计算机硬盘和备份管理模块，所述计算机硬盘用于存储主数据文件，所述存储设备用于存储增量数据文件。本发明不需要备份计算机与主计算机进行实时连接，也能对主计算机上的数据进行可靠备份。

Description

基于增量数据文件的数据备份方法及系统

技术领域

本发明涉及数据备份技术领域，特别涉及一种基于增量数据文件的数据备份方法及系统。

背景技术

对于存储在计算机上的大量数据，当发生操作系统损毁、硬盘损坏或其他计算机软硬件故障时，常常会导致存储的大量数据丢失，因此，如何对数据进行可靠性备份一直是各大主流存储服务提供商需要解决的问题。

目前的数据备份技术领域，主要的数据备份方法都是数据实时备份方法，例如中国专利《数据备份方法》(专利号：ZL200910131148.8)提出的基于差异比例的备份方法，中国专利《一种实现数据存储备份还原的系统及方法》(专利申请号：CN201210041975.X)提出的基于逻辑存储层的备份方法，中国专利《一种增量备份方法和系统》(专利申请号：CN201310680320.1)提出的一种基于文件变化列表的备份方法等等。但是，在一些特殊情况下，由于备份计算机和主计算机不是实时连接的(例如野外工作)，数据不能实时备份到备份计算机，因此需要完成工作后返回进行数据备份，此时，当采用上述的备份方法时，如果主计算机发生数据损坏或丢失，则从上次备份时刻到数据丢失时刻之间产生的数据将无法恢复。

发明内容

本发明提供一种基于增量数据文件的数据备份方法，用于解决在备份计算机和主计算机不能实时连接的情况下进行可靠数据备份的问题。

为了解决以上的技术问题，本发明的第一个方面是提供一种基于增量数据文件的数据备份方法，包括如下步骤：

步骤A：在数据保存时，主计算机保存至少一个增量数据文件；

步骤B：当主计算机中的数据发生变化时，同时修改主数据文件和各个增量数据文件；

步骤C：判断主数据文件和各个增量数据文件是否修改成功，并根据判断结果返回提示信息；

步骤D：主计算机根据步骤C返回的提示信息记录主数据文件和各个增量数据文件的异常情况；

步骤E：当备份计算机与主计算机连接时，依次查询各个增量数据文件，如果查询到一个无异常的增量数据文件，则将此增量数据文件中的数据同步到备份计算机，并在同步完成后删除所有的增量数据文件；如果所有的增量数据文件都存在异常，则将主计算机上的主数据文件同步到备份计算机，并在同步完成后删除所有的增量数据文件。

在第一个方面的第一种可能实现方式中，所述步骤B中修改主数据文件和各个增量数据文件的方法为：从数据库层面截获将导致主计算机中已有的数据发生变化的SQL语句；向主数据文件预写入所述SQL语句并向各个增量数据文件写入所述SQL语句；当各个增量数据文件均成功写入所述SQL语句后，向主数据文件正式写入所述SQL语句。

在第一个方面的第二种可能实现方式中，所述方法还包括：当主计算机中的数据损坏或丢失时，首先将备份计算机与主计算机连接，然后通过备份计算机中的备份数据文件对主计算机中的主数据文件进行第一次恢复，最后通过主计算机的增量数据文件对主计算机中的主数据文件进行第二次恢复。

在第一个方面的第三种可能实现方式中，所述步骤C具体包括：如果主数据文件和所有的增量数据文件都修改成功，则返回成功提示信息；反之则回滚主数据文件和所有的增量数据文件，并提示异常。

在第一个方面的第四种可能实现方式中，所述步骤C具体包括：如果只有主数据文件修改成功或者所有增量数据文件都修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功或者未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

在第一个方面的第五种可能实现方式中，所述步骤C具体包括：如果只有主数据文件修改成功或者至少一个增量数据文件修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功以及未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

在第一个方面的第六种可能实现方式中，所述主数据文件和增量数据文件存储在不同的存储空间。

在第一个方面的第七种可能实现方式中，所述主数据文件的存储空间为计算机硬盘，所述增量数据文件的存储空间为U盘或移动硬盘。

本发明的第二个方面是提供一种基于增量数据文件的数据备份系统，所述系统包括主计算机、备份计算机和至少一个存储设备，所述主计算机包括计算机硬盘和备份管理模块，所述计算机硬盘用于存储主数据文件，所述存储设备用于存储增量数据文件，所述备份管理程序模块用于采用本发明所提供的基于增量数据文件的数据备份方法进行数据备份。

在第二个方面的第一种可能实现方式中，所述存储设备为U盘或移动硬盘。

从以上技术方案可以看出，本发明所提供的基于增量数据文件的数据备份方法及系统具有以下优点：1)本发明采用从数据库层面截获SQL语句的方法进行备份，提高了备份的可靠性；2)本发明不需要备份计算机与主计算机进行实时连接，也能对主计算机上的数据进行可靠备份，因此本发明与现有数据备份方法相比具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于增量数据文件的数据备份系统的结构框图；

图2A为本发明实施例二提供的基于增量数据文件的数据备份方法的流程图；

图2B为本发明实施例二提供的基于增量数据文件的数据备份方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的基于增量数据文件的数据恢复方法的流程图。

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，下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，也不是对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例一提供的基于增量数据文件的数据备份系统的结构框图，如图1所示，所述系统包括主计算机11、备份计算机12、第一存储设备13和第二存储设备14，主计算机11包括主数据库111和备份管理模块112，备份计算机12包括备份数据库121，第一存储设备13用于存储增量数据文件131，第二存储设备14用于存储增量数据文件141，具体地，增量数据文件131和增量数据文件141以SQL文件的形式保存。需要说明，主数据库111存储于主计算机11的硬盘，第一存储设备13和第二存储设备14为主计算机的外接存储设备，因此，增量数据文件(包括增量数据文件131和增量数据文件141)与主数据库111存储在不同的存储空间，这里不限制第一存储设备13和第二存储设备14的类型，常用到的存储设备有U盘或移动硬盘。

下面介绍系统的工作流程。当主计算机11上的应用程序修改主数据库111中的数据时，备份管理模块112从数据库层面截获导致主计算机中已有的数据发生变化的SQL语句，然后执行以下步骤：备份管理模块112向主数据库111中预写入截获的SQL语句；向增量数据文件131和增量数据文件141中写入截获的SQL语句；如果增量数据文件131和增量数据文件141均写入成功，则通知主数据库111正式写入数据，并保存增量数据文件131和增量数据文件141；如果主数据库111、增量数据文件131和增量数据文件141均写入成功，则返回成功提示信息，反之则提示异常并回滚主数据库111、增量数据文件131和增量数据文件141，以恢复主数据库111、增量数据文件131和增量数据文件141中的数据到写入前的状态。

上述“从数据库层面截获”是指在待写入的数据已经提交给主数据库111、主数据库111已经对提交的数据的正确性进行检查之后，并且在数据写入主数据库所在磁盘之前截获数据，采用这种方式只会出现增量文件写入不成功的情况，而不会出现增量文件写入成功了但主数据库111写入失败的情况，因此提高了数据备份的可靠性。

当备份计算机12与主计算机11连接时，主计算机11上的备份管理模块112自动识别是否已连接备份计算机12，如果已连接则启动备份工作。具体地，备份管理模块112首先查询增量数据文件131，如果增量数据文件131无异常，则读取增量数据文件131中的数据，并通过网络远程调用的方式在备份计算机12上执行相关SQL操作以将增量数据文件131中的数据内容更新至备份计算机12中的备份数据库121，数据更新完成后，备份管理模块112删除增量数据文件131和增量数据文件132中的内容；如果增量数据文件131有异常，则继续查询增量数据文件132，如果增量数据文件132无异常，则读取增量数据文件132中的数据内容，并通过网络在备份计算机12上执行相关SQL操作以将增量数据文件132中的数据内容更新至备份计算机12中的备份数据库121，数据更新完成后，备份管理模块112删除增量数据文件131和增量数据文件132中的数据；如果增量数据文件132也存在异常，则直接读取主数据库111中的数据，将主数据库111中的数据全部更新到备份数据库121。

当主计算机11上的备份管理程序112发现主数据库111发生损坏或者数据丢失时，启动数据恢复操作。具体地，备份管理程序112首先查询备份数据库121，如果备份数据库121中的数据无异常，则将备份数据库121中的数据全部更新到主数据库111中；然后，备份管理程序112查询增量数据文件131，如果增量数据文件131无异常，读取增量数据文件131中的内容，并在主数据库111上执行相关SQL操作以更新主数据库的数据；如果增量数据文件131存在异常，则继续查询增量数据文件132，如果增量数据文件132无异常，读取增量数据文件132中的内容，并在主数据库111上执行相关SQL操作以更新主数据库的数据。操作完成后，主数据库111中的数据恢复到发生异常前的状态。

需要说明，上述实施例中，采用了分别存储在两个存储设备的增量数据文件，为了增加本数据备份系统的可靠性，可以采用提高增量数据文件的数量，也就是将多个增量数据文件保存在不同的存储设备中，这样可以避免单一增量数据文件损坏导致的数据丢失。采用大于两个增量数据文件实现本系统的方法与本实施例类似，这里不加赘述。

图2A和图2B为本发明实施例二提供的基于增量数据文件的数据备份方法的流程图，如图2A所示，所述方法首先包括步骤201至步骤204，下面对步骤201至步骤204进行详细描述。

步骤201：在数据保存时，主计算机保存第一增量数据文件和第二增量数据文件。

需要说明，这两个增量数据文件保存在主计算机的外部存储空间，外部存储空间可以是U盘或移动硬盘。为了表述方便，这里假设第一增量数据文件保存在U盘，第二增量数据文件保存在移动硬盘。

步骤202：当主计算机中的数据发生变化时，同时修改主数据文件和两个增量数据文件中的数据。

具体地，修改主数据文件和各个增量数据文件的方法为：从数据库层面截获将导致主计算机中已有的数据发生变化的SQL语句；向主数据文件预写入截获的SQL语句并向各个增量数据文件写入截获的SQL语句；当各个增量数据文件均成功写入所述SQL语句后，向主数据文件正式写入所述SQL语句。

步骤203：判断主数据文件和两个增量数据文件是否都修改成功，如果都修改成功，则返回成功提示信息；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

作为另一种优选实施例，步骤203还可以是：如果只有主数据文件修改成功或者所有增量数据文件都修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功或者未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

作为另一种优选实施例，步骤203还可以是：如果只有主数据文件修改成功或者至少一个增量数据文件修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功以及未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

步骤204：主计算机根据步骤203中的判断结果记录主数据文件和各个增量数据文件的异常情况。

具体地，如果某个数据文件未修改成功，则记录此数据文件“异常”。需要说明，步骤204中所提到的“异常”指的是数据文件存在异常，而步骤203中所提到的“异常”指的是方法执行过程存在异常。

执行图2A所述的步骤后，当主计算机与备份计算机连接后，开始执行图2B所示的步骤，下面对步骤205至步骤212进行详细描述。

步骤205：识别主计算机与备份计算机是否连接，如果已连接则执行步骤206，反之则继续等待。

步骤206：查询第一增量数据文件，判断第一增量数据文件是否存在异常，如果第一增量数据文件不存在异常，则执行步骤207，反之则执行步骤208。

步骤207：读取第一增量数据文件中的数据，更新备份计算机中的数据，转入执行步骤211。

具体地，通过网络远程调用的方式在备份计算机上执行相关SQL操作以将第一增量数据文件中的数据内容更新至备份计算机中的备份数据库。

步骤208：查询第二增量数据文件，判断第二增量数据文件是否存在异常，如果第二增量数据文件不存在异常，则执行步骤209，反之则执行步骤210。

步骤209：读取第二增量数据文件中的数据，更新备份计算机中的数据，转入步骤211。

通过步骤206和步骤208依次查询了所有的增量数据文件，可以得到当第一增量数据文件存在异常并且第二增量数据文件不存在异常时，执行步骤209。具体地，通过网络远程调用的方式在备份计算机上执行相关SQL操作以将第二增量数据文件中的数据内容更新至备份计算机中的备份数据库。

步骤210：读取主数据库中的数据，将主数据库中的数据全部更新到备份数据库。

步骤211：删除第一增量数据文件和第二增量数据文件中的数据。

步骤212：返回“操作成功”信息。

基于实施例二可以得到实施例三，实施例三除了包括实施例二中的步骤201至步骤204以外，当主计算机上的备份管理程序发现主数据库发生损坏或者数据丢失时，还执行下述数据恢复方法，如图3所示，包括步骤301至步骤311。

步骤301：如果发现主数据库损坏，则执行步骤302，反之则继续等待。

步骤302：识别主计算机与备份计算机是否连接，如果已连接则执行步骤303，反之则继续等待。

步骤303：查询备份计算机中的备份数据库。

步骤304：判断备份数据库中的数据是否存在异常，如果存在异常则转入步骤311；反之则执行步骤305；

步骤305：将备份数据库中的数据全部更新到主数据库。

步骤306：查询第一增量数据文件并判断第一增量数据文件是否存在异常，如果第一增量数据文件不存在异常，则执行步骤307；反之则执行步骤308。

步骤307：读取第一增量数据文件中的数据，更新主数据库中的数据，执行步骤310。

具体地，首先读取第一增量数据文件中的数据，然后在主数据库上执行相关SQL操作以将第一增量数据文件中的数据内容更新至主计算机中的主数据库。

步骤308：查询第二增量数据文件并判断第二增量数据文件是否存在异常，如果第二增量数据文件不存在异常，则执行步骤309；反之则执行步骤311。

步骤309：读取第二增量数据文件中的数据，更新主数据库中的数据。

通过步骤306和步骤308依次查询了第一增量数据文件和第二增量数据文件，可以得到当第一增量数据文件存在异常并且第二增量数据文件不存在异常时，执行步骤309。具体地，首先读取第二增量数据文件中的数据，然后在主数据库上执行相关SQL操作以将第二增量数据文件中的数据内容更新至主计算机中的主数据库。

步骤310：返回“操作成功”信息，结束流程。

步骤311：返回“操作失败”信息，结束流程。

上述实施例中提到了SQL操作，SQL是Structured Query Language(结构化查询语言)的缩写，SQL语句是对数据库进行操作的一种语言。SQL包括了所有对数据库的操作，主要是由4个部分组成：

(1)数据定义：定义数据库的逻辑结构，包括定义数据库、基本表、视图和索引4部分；

(2)数据操纵：包括数据查询和数据更新两大类操作，其中数据更新又包括插入、删除和更新三种操作；

(3)数据控制：对用户访问数据的控制有基本表和视图的授权、完整性规则的描述，事务控制语句等；

(4)嵌入式SQL语言的使用规定：规定SQL语句在宿主语言的程序中使用的规则。

上述实施例提到的回滚是指删除由一个或多个部分完成的事务执行的更新。执行回滚操作的目的是为了保证应用程序、数据库或系统错误后还原数据库的完整性。

Claims (10)

1.一种基于增量数据文件的数据备份方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A：在数据保存时，主计算机保存至少一个增量数据文件；

步骤B：当主计算机中的数据发生变化时，同时修改主数据文件和各个增量数据文件；

步骤C：判断主数据文件和各个增量数据文件是否修改成功，并根据判断结果返回提示信息；

步骤D：主计算机根据步骤C返回的提示信息记录主数据文件和各个增量数据文件的异常情况；

步骤E：当备份计算机与主计算机连接时，依次查询各个增量数据文件，如果查询到一个无异常的增量数据文件，则将此增量数据文件中的数据同步到备份计算机，并在同步完成后删除所有的增量数据文件；如果所有的增量数据文件都存在异常，则将主计算机上的主数据文件同步到备份计算机，并在同步完成后删除所有的增量数据文件。

2.根据权利要求1所述的备份方法，其特征在于所述步骤B中修改主数据文件和各个增量数据文件的方法为：从数据库层面截获将导致主计算机中已有的数据发生变化的SQL语句；向主数据文件预写入所述SQL语句并向各个增量数据文件写入所述SQL语句；当各个增量数据文件均成功写入所述SQL语句后，向主数据文件正式写入所述SQL语句。

3.根据权利要求1所述的备份方法，其特征在于还包括：当主计算机中的数据损坏或丢失时，首先将备份计算机与主计算机连接，然后通过备份计算机中的备份数据文件对主计算机中的主数据文件进行第一次恢复，最后通过主计算机的增量数据文件对主计算机中的主数据文件进行第二次恢复。

4.根据权利要求1或2或3所述的备份方法，其特征在于所述步骤C具体包括：如果主数据文件和所有的增量数据文件都修改成功，则返回成功提示信息；反之则回滚主数据文件和所有的增量数据文件，并提示异常。

5.根据权利要求1或2或3所述的备份方法，其特征在于所述步骤C具体包括：如果只有主数据文件修改成功或者所有增量数据文件都修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功或者未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

6.根据权利要求1或2或3所述的备份方法，其特征在于所述步骤C具体包括：如果只有主数据文件修改成功或者至少一个增量数据文件修改成功，则返回成功提示信息，同时提示主数据文件是否修改成功以及未修改成功的增量数据文件的位置；反之则回滚主数据文件和所有增量数据文件，并提示异常。

7.根据权利要求1所述的备份方法，其特征在于所述主数据文件和增量数据文件存储在不同的存储空间。

8.根据权利要求7所述的备份方法，其特征在于所述主数据文件的存储空间为计算机硬盘，所述增量数据文件的存储空间为U盘或移动硬盘。

9.一种基于增量数据文件的数据备份系统，其特征在于包括主计算机、备份计算机和至少一个存储设备，所述主计算机包括计算机硬盘和备份管理模块，所述计算机硬盘用于存储主数据文件，所述存储设备用于存储增量数据文件，所述备份管理程序模块用于采用权利要求1至8中任一权利要求所述的方法进行数据备份。

10.根据权利要求9所述的基于增量数据文件的数据备份系统，其特征在于所述存储设备为U盘或移动硬盘。