CN105550062B - 基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法，包括以下步骤：A、启动容灾任务，任务涉及备份端与容灾端，所述的备份端提供持续数据保护cdp，所述的容灾端提供持续数据恢复cdr；B、容灾任务完成后，容灾机启动并接管原物理生产机；C、在容灾机中启动容灾任务的反向cdp，将监控卷中的哈希文件拷贝至日志卷中，并进行哈希增量初始化复制；D、反向cdp任务完成后，原物理生产机挂载WindowsPE，对容灾任务产生的所有时间点依次进行浏览恢复。与现有技术相比，本发明具有方便快捷且节省空间和时间等优点。

Description

基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法

技术领域

本发明涉及计算机信息存储技术领域，尤其是涉及一种基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法。

背景技术

随着信息时代的到来，在计算机领域中数据作为信息的载体，其容量已成指数式的增长，数据的价值凸显而出，但是日常生活中由于各种主观或客观的原因导致数据损坏或者丢失的情况时有发生，这给企业和用户造成了极大的损失和不便，所以如何对数据进行有效的保护变得尤为重要和紧迫。持续数据保护，即是当前比较流行，且恢复点目标(RPO)和恢复时间目标(RTO)都较高的一种实时数据保护的方案。而持续数据保护又是基于块级备份来实现的。

块级备份，是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失，而将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质的过程。如中国专利CN103365745A公开一种基于内容地址存储的块级备份方法，该方法包括两个阶段：第一阶段，采用全量状态位图技术对磁盘数据进行分块和初始化备份。第二阶段，采用增量状态位图技术对磁盘数据进行分块和增量备份。其中，全量状态位图是特指从数据卷获取的第一个份位图，反映的是数据卷中数据块的被使用情况，具体记录的是源卷数据块使用状态的0和1序列，一个数据块对应位图的一位，0表示该数据块尚未被使用，1表示相反的情形。增量状态位图反映的是自上次位图以来数据卷中数据块的更新状态，根据数据的时空分布特性，增量状态位图中的1序列通常比全量状态位图中的1序列少得多，而且也更集中。该方法具体的步骤为：

1、源卷分段：根据预定义的数据段大小阀值和源卷全量状态位图，以数据块为单位，源卷全量状态位图中的连续1序列为依据，对源卷数据区进行分段，每个单一段称为一个数据段；

2、初始化传输(备份)：将源卷的所有数据段通过网络传输到存储介质；

3、获取增量状态位图：实时获取源卷数据更新状态，计算数据块更新区间，然后生成源卷增量状态位图，最后进行增量数据块备份；

4、增量传输(备份)：将源卷的增量数据段通过网络传输到存储介质。

持续数据保护CDP，是指通过在操作系统核心层中植入文件过滤驱动程序，来实时捕获所有文件访问操作。对于需要CDP持续备份保护的文件，当CDP管理模块经由文件过滤驱动拦截到其改写操作时，则预先将文件数据变化部分连同当前的系统时间戳(SystemTime Stamp)一起通过块级拷贝技术自动备份到存储介质中。从理论上说，任何一次的文件数据变化都会被自动记录，所以称其为持续数据保护。

在上述基于块级拷贝技术的持续数据保护方法的基础上，可以使用持续数据复制(CDR)和VMware公司提供的VDDK(Virtual Disk Development Kit)套件来建立一台容灾虚拟机，用于临时顶替原生产机开展业务。

但是考虑到性能问题，虚拟机并不能够长时间代替物理机生产业务，所以如何快速、便捷、有效地将原物理生产机上的数据和容灾虚拟机顶替原生产机开展业务时所产生的数据回流到原生产机上，是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方便快捷且节省空间和时间的基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、启动容灾任务，任务涉及备份端与容灾端，所述的备份端提供持续数据保护cdp，所述的容灾端提供持续数据恢复cdr，所述的备份端将监控卷的数据保护情况持续记录于哈希文件内，该哈希文件保存在日志卷上，当待备份端cdp产生完全初始化时间点后将用于哈希增量初始化复制的哈希文件从日志卷拷贝到监控卷中；

B、容灾任务完成后，容灾机启动并接管原物理生产机；

C、在容灾机中启动容灾任务的反向cdp，将监控卷中的哈希文件拷贝至日志卷中，并进行哈希增量初始化复制；

D、反向cdp任务完成后，原物理生产机挂载WindowsPE，对容灾任务产生的所有时间点依次进行浏览恢复。

所述的步骤A具体为：

A1)启动容灾任务，所述的备份端在日志卷中对每一个监控卷以卷驱动器号为名分别创建哈希文件；

A2)所述的备份端开始复制数据块至介质服务器，并持续地根据对监控卷的数据保护情况动态更新哈希文件；

A3)所述的备份端产生完全初始化时间点后将哈希文件从日志卷拷贝到监控卷中；

A4)所述的备份端持续产生增量时间点，同时步骤A3)中拷贝的哈希文件也会被监控，其所在的数据块也会被复制至介质服务器，并存于增量时间点中；

A5)所述的容灾端则异步地向介质服务器发送恢复请求，介质服务器将备份端已产生的所有时间点依次推送给容灾端，容灾端持续恢复每一个时间点中的数据。

所述的步骤A中的哈希文件通过所述的备份端中的客户端代理进行记录生成。

所述的步骤C具体为：

C1)在容灾机启动后，发起原容灾任务；

C2)检测到当前容灾机作为原容灾任务的备份端，故此次的容灾任务只有备份端且没有容灾端，并在备份端进行反向cdp；

C3)根据监控卷的驱动器号，依次将每个监控卷对应的哈希文件拷贝至新的日志卷中；

C4)容灾任务在当前备份端的日志卷中检测到哈希文件，直接对监控卷进行哈希增量初始化复制，哈希增量初始化复制完成后，持续进行增量复制直至容灾任务被停止。

所述的步骤D具体为：

D1)原物理生产机挂载内置代理程序的WindowsPE，并向介质服务器发送浏览恢复请求；

D2)介质服务器遍历容灾任务产生的所有时间点，并逐一推送给原物理生产机；

D3)WindowsPE中的代理程序依次将每个时间点内的数据写入原物理生产机中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)反向持续数据保护时，无需对监控卷重新进行完全初始化复制，节省了用户的介质存储空间，且加快了反向持续数据复制的速度，节约了时间。

2)本发明采用WindowsPE作为中间介质，解决了无法将数据写入物理裸设备的问题。

3)反向持续数据保护时，原物理生产机无需处于启动状态，仅需在时间点浏览恢复时启动，降低了资源的消耗。

附图说明

图1为本发明正向容灾结构示意图；

图2为本发明反向复制结构示意图；

图3为本发明浏览恢复结构示意图；

图4为本发明正向容灾流程示意图；

图5为本发明反向复制流程示意图；

图6为本发明浏览恢复流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

数据回流系统由生产服务器(内置备份客户端代理)、虚拟化容灾平台(内置恢复客户端代理)、控制台(内置介质服务器)和WindowsPE(内置恢复客户端代理)组成，所有连接均通过以太网建立，采用的传输协议是TCP/IP。整个数据回流系统分成正向容灾、反向复制和浏览恢复三个过程，其结构图分别如图1、图2、图3所示。

正向容灾工作流程如图4所示，具体为：

步骤s101，任务发起后，根据每一个监控卷的驱动器名称，分别在日志卷中创建相对应的哈希文件，该哈希文件用于记录备份代理对监控卷的数据保护情况；

步骤s102，备份代理对监控卷进行完全初始化复制，并根据初始化的情况持续地更新日志卷中的哈希文件；

步骤s103，判断完全初始化复制是否完成，若是，则进入步骤s104，若否，则返回s102；

步骤s104，将日志卷中的每个哈希文件拷贝至相应的监控卷中；

步骤s105，对监控卷进行增量复制，并持续地产生增量时间点，步骤s104中拷贝的哈希文件也会在增量时间点中被保护起来；

步骤s106，cdp具体实现过程，非本专利重点，在此不作具体描述；

步骤s107，在cdp端产生完全初始化时间点后，cdr端从等待状态中被唤醒，cdr具体实现过程，非本专利重点，在此不作具体描述；

步骤s108，判断是否发起了接管操作，若是，则结束容灾任务，若否，则返回步骤s107。

反向复制工作流程如图5所示，具体为：

步骤s201，由于原生产机日志卷中的数据没有被容灾到虚拟容灾机中，导致原日志卷在当前容灾机中是raw格式，故先对日志卷进行格式化操作；

步骤s202，将步骤s105中容灾过来的哈希文件从容灾机的监控卷拷贝至步骤s201中格式化的日志卷(以下称作新日志卷)中；

步骤s203，判断新日志卷中是否存在哈希文件，若是，则进入步骤s204，若否，则进入步骤s205；

步骤s204，备份代理对监控卷进行哈希增量初始化复制，并产生哈希增量初始化时间点；

步骤s205，备份代理对监控卷进行完全初始化复制，并产生完全初始化时间点；

步骤s206，判断是否发起了停止操作，若是，则结束反向复制任务，若否，则进入步骤s207；

步骤s207，对监控卷进行增量复制，并持续地产生增量时间点。

浏览恢复工作流程如图6所示，具体为：

步骤s301，介质服务器推送时间点到挂载了Windows PE(WindowsPE作为浏览恢复的中间介质，且内置了恢复客户端代理)的原物理服务器，由恢复客户端代理将时间点中的数据写入物理磁盘中；

步骤s302，判断是否还有时间点没有被恢复，若是，则返回步骤s301，若否，则结束浏览恢复任务。

完成正向容灾、反向复制和浏览恢复过程后，即可实现对数据的回流。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于持续数据保护与时间点浏览恢复的数据回流方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、启动容灾任务，任务涉及备份端与容灾端，所述的备份端提供持续数据保护cdp，所述的容灾端提供持续数据恢复cdr，所述的备份端将监控卷的数据保护情况持续记录于哈希文件内，该哈希文件保存在日志卷上，当待备份端cdp产生完全初始化时间点后将用于哈希增量初始化复制的哈希文件从日志卷拷贝到监控卷中；

B、容灾任务完成后，容灾机启动并接管原物理生产机；

C、在容灾机中启动容灾任务的反向cdp，将监控卷中的哈希文件拷贝至日志卷中，并进行哈希增量初始化复制；

D、反向cdp任务完成后，原物理生产机挂载WindowsPE，对容灾任务产生的所有时间点依次进行浏览恢复；

所述的步骤A具体为：

A1)启动容灾任务，所述的备份端在日志卷中对每一个监控卷以卷驱动器号为名分别创建哈希文件；

A2)所述的备份端开始复制数据块至介质服务器，并持续地根据对监控卷的数据保护情况动态更新哈希文件；

A3)所述的备份端产生完全初始化时间点后将哈希文件从日志卷拷贝到监控卷中；

A4)所述的备份端持续产生增量时间点，同时步骤A3)中拷贝的哈希文件也会被监控，其所在的数据块也会被复制至介质服务器，并存于增量时间点中；

A5)所述的容灾端则异步地向介质服务器发送恢复请求，介质服务器将备份端已产生的所有时间点依次推送给容灾端，容灾端持续恢复每一个时间点中的数据。

2.根据权利要求1所述的数据回流方法，其特征在于，所述的步骤A中的哈希文件通过所述的备份端中的客户端代理进行记录生成。

3.根据权利要求1所述的数据回流方法，其特征在于，所述的步骤C具体为：

C1)在容灾机启动后，发起原容灾任务；

C2)检测到当前容灾机作为原容灾任务的备份端，故此次的容灾任务只有备份端且没有容灾端，并在备份端进行反向cdp；

C3)根据监控卷的驱动器号，依次将每个监控卷对应的哈希文件拷贝至新的日志卷中；

C4)容灾任务在当前备份端的日志卷中检测到哈希文件，直接对监控卷进行哈希增量初始化复制，哈希增量初始化复制完成后，持续进行增量复制直至容灾任务被停止。

4.根据权利要求1所述的数据回流方法，其特征在于，所述的步骤D具体为：

D1)原物理生产机挂载内置代理程序的WindowsPE，并向介质服务器发送浏览恢复请求；

D2)介质服务器遍历容灾任务产生的所有时间点，并逐一推送给原物理生产机；

D3)WindowsPE中的代理程序依次将每个时间点内的数据写入原物理生产机中。