CN106383754A - 一种基于区块链技术的数据库备份、恢复方法和系统 - Google Patents

一种基于区块链技术的数据库备份、恢复方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于区块链技术的数据库备份和恢复系统，其包括转换中心，所述转换中心连接客户端，与一种或多种数据库连接，并通过区块链适配器与一个或多个区块链节点连接，所述转换中心管理多个数据库和多个区块链节点之间的映射关系以供备份和恢复数据所用。还提供基于区块链技术的数据库备份、恢复方法。本发明使用区块链技术，利用了其不可篡改、永久保存的特性，同时数据都分布在区块链节点中，不会因为中心点出现故障而导致整体失败，由此实现了安全可靠的数据库备份，使得大部分的组织都能在现有的环境中，适当控制成本并且有效地部署备份方案，使其需求都能够满足，能普遍实施，应用场景非常广阔。

Description

一种基于区块链技术的数据库备份、恢复方法和系统
技术领域
本发明涉及数据备份恢复技术领域，更具体地，涉及一种基于区块链技术的数据库备份、恢复方法和系统。
背景技术
在传统数据库备份过程中，一般需要冗余硬件、软件以及相关人力的很大投入。对于一些有备份需求，但是又不能承受高昂成本的组织，只能忍痛观望；而对于现有的一些备份方案，也往往利用率不高，存在很大的资源浪费。于是需要一种可靠、安全、通用、价格低廉的备份方式，恰当地满足各种组织的需求。
事务日志(Transaction Log)备份：只备份事务记录文件的内容，由于事务日志文件只会记录我们在前一次数据库备份或事务日志记录备份之后，对数据库所做的变动过程，也就是只记录某一段时间的数据库变动情况，因此在做事务记录备份之前，必须做一次“完全”的数据库备份。
1、存在中心节点失效问题，如果备份事务日志的中心机器出现问题造成数据丢失，则整个备份过程都会失败。
2、存在一致性问题，如果人为有意或无意的操作，对事务日志进行了变更，不论增删改，都会影响备份过程。
综上所述，如何在大部分组织现有的环境下，利用普通的硬件和软件，就能对数据库进行完整、安全、高效的数据库备份，同时此方案成本也能被大部分的组织所能接受，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链技术的数据库备份、恢复方法和系统，其安全可靠、通用、价格低廉。
为此，本发明提出一种基于区块链技术的数据库备份和恢复系统，其包括转换中心，所述转换中心连接客户端，与一种或多种数据库连接，并通过区块链适配器与一个或多个区块链节点连接，所述转换中心管理多种数据库和多个区块链节点之间的映射关系以供备份和恢复数据所用。
根据本发明的另一方面，还提出了一种基于区块链技术的数据库备份方法，其包括以下步骤：
S1：转换中心将备份指令转达数据库适配器，并根据操作类型建立起备份指令所针对的数据库和区块链节点的映射关系；
S2：数据库适配器获取不同数据库的备份数据，并将备份数据传送给转换中心；
S3：转换中心将获得的备份数据转送给区块链适配器，并将根据映射关系确定的区块链节点信息一并通知区块链适配器；
S4：区块链适配器把备份数据存入到根据映射关系确定的一个或多个不同的区块链节点进行备份。
根据本发明的另一方面，还提出了一种基于区块链技术的数据库恢复方法，其包括以下步骤：
H1：转换中心根据数据库和区块链节点的映射关系，查找恢复指令所针对的数据库其对应的一个或多个区块链节点，而后向区块链适配器转达恢复指令，一并告知所述一个或多个区块链节点的信息；
H2：区块链适配器从所述一个或多个区块链节点获取恢复数据，并将该数据传送给转换中心；
H3：转换中心将获得的恢复数据转送给数据库适配器；
H4：数据库适配器将恢复数据提供给恢复指令所针对的数据库；
H5：恢复指令所针对的数据库对数据进行恢复。
本发明的有益效果为：
在备份方案中使用区块链技术，利用了其不可篡改、永久保存的特性，同时数据都分布在每台参与的机器(区块链节点)中，不会因为中心点出现故障而导致整体失败。实现了安全可靠的数据库备份。
使得大部分的组织都能在现有的环境中，适当成本并且有效的部署备份方案，其需求都能够满足，能普遍实施，应用场景非常广阔。
同时通过消息队列解决了区块链和数据库读写速度不匹配的问题。
通过数据库适配器和区块链适配器，可适配不同类型的数据库和区块链，大大扩充了实际中的应用场景。从而实现了一种能普遍实施的数据库备份方案。
本发明打破传统备份方案复杂度高、成本巨大的模式。通过区块链技术实现了安全可靠、不可篡改、并且使用效率高的数据库备份方式。
附图说明
图1是本发明的基于区块链技术的数据库备份和恢复系统的结构图；
图2是本发明的基于区块链技术的数据库备份方法的流程图；
图3是本发明的基于区块链技术的数据库恢复方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。
如图1所示，本发明的基于区块链技术的数据库备份和恢复系统主要由三个模块组成：
数据库适配器：在一种或多种数据库和转换中心之间进行桥接；
区块链适配器：在区块链节点和转换中心之间进行桥接；
转换中心：连接客户端，通过数据库适配器与一种或多种数据库连接，并通过区块链适配器与一个或多个区块链节点连接。
所述系统中，数据库适配器可以适配不同类型的数据库，能够识别并处理不同类型数据库的操作符。数据库适配器可以在不同类型数据库的原始SQL语句和通用语句之间进行转换。
数据库适配器在数据备份时执行以下操作：逐条处理数据库的原始SQL语句；把原始SQL语句转换为通用语句；将通用语句发送给转换中心处理。
数据库适配器在数据恢复时执行以下操作：收到转换中心发送来的通用语句；把通用语句转换成为指令对应数据库的原始SQL语句，供数据库恢复使用。
所述系统中，区块链适配器可以适配不同类型的区块链节点，其中可以封装各个区块链节点的读写接口。区块链适配器可以根据操作类型，选择不同的区块链节点进行操作和调度。
区块链适配器在数据备份时执行以下操作：收到转换中心发送来的写入请求和待写入内容，根据请求中的操作类型指令，把数据写入到对应的区块链节点中。
区块链适配器在数据恢复时执行以下操作：收到转换中心发送来的读请求；根据请求中的操作类型指令，从对应的区块链节点中得到数据并返回。
所述系统中，转换中心根据不同的指令，管理数据库和一个或多个区块链节点之间的映射关系，在备份和恢复数据时候根据映射关系进行处理。进一步，因为不同的数据库、不同的区块链节点读写速度都会不同，所以优选设置消息缓冲队列来进行异步处理，包括数据库消息缓冲队列和区块链消息缓冲队列。
如图2所示，本发明的基于区块链技术的数据库备份方法包括以下步骤：
S0：用户通过客户端启动对数据库的备份，客户端发送备份指令给转换中心；
S1：转换中心将备份指令转达数据库适配器，并根据操作类型建立起备份指令所针对的数据库和一个或多个区块链节点的映射关系；
S2：数据库适配器获取不同数据库的备份数据，并将备份数据传送给转换中心，具体来说，包括如下操作：逐条收到数据库发送来的原始SQL语句；把原始SQL语句转换为通用语句；将转换所得的通用语句发送给转换中心；
S3：转换中心将获得的备份数据转送给区块链适配器，并将根据映射关系确定的区块链节点信息一并通知区块链适配器。具体来说，包括如下操作：根据指令所针对的数据库和区块链节点的映射关系，查找对应的区块链节点信息；将从数据库适配器获得的通用语句转送到区块链适配器；并将对应的区块链节点信息一并通知区块链适配器。优选的，将从数据库适配器获得的通用语句转送到区块链适配器包括如下操作：从数据库消息缓冲队列中获取通用语句，发送该通用语句到区块链消息缓冲队列，并异步处理通用语句；
S4：区块链适配器把备份数据存入到对应的一个或多个不同的区块链节点进行备份，具体来说，包括如下操作：将从转换中心获得的通用语句，通过读写接口存入对应的区块链节点。
如图3所示，本发明的基于区块链技术的数据库恢复方法包括以下步骤：
H0：用户通过客户端启动对数据库的恢复，客户端发送恢复指令给转换中心；
H1：转换中心根据数据库和区块链节点的映射关系，查找恢复指令所针对的数据库其对应的一个或多个区块链节点，而后向区块链适配器转达恢复指令，一并告知所述一个或多个区块链节点的信息；
H2：区块链适配器从所述一个或多个区块链节点获取之前备份的数据(即用于恢复的数据)，并将该数据传送给转换中心，具体来说，包括如下操作：通过读写接口从所述一个或多个区块链节点分别读取通用语句，将通用语句传送给转换中心；
H3：转换中心将获得的恢复数据转送给数据库适配器，所述恢复数据为通用语句。优选的，将获得的恢复数据转送给数据库适配器包括如下操作：从区块链消息缓冲队列中获取通用语句，发送该通用语句到数据库消息缓冲队列，并异步处理通用语句；
H4：数据库适配器将恢复数据提供给恢复指令所针对的数据库，具体来说，包括如下操作：把通用语句转换为恢复指令所针对的数据库的原始SQL语句，提供给数据库。
H5：恢复指令所针对的数据库对数据进行恢复，具体来说，该数据库对转换后的原始SQL语句逐条进行恢复。
所述系统所适用的客户端可以为图形界面客户端或者命令行客户端。
实际使用时，通常将区块链的节点个数设置为30个以上，以达到安全和防篡改的效果。并且，区块链节点不能都放到一个物理位置，防止因为不可抗拒因素造成的数据丢失。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于区块链技术的数据库备份和恢复系统，其特征在于，包括转换中心，所述转换中心连接客户端，与一种或多种数据库连接，并通过区块链适配器与一个或多个区块链节点连接，所述转换中心管理多个数据库和多个区块链节点之间的映射关系以供备份和恢复数据所用。
2.如权利要求1所述的数据库备份和恢复系统，其特征在于，所述转换中心通过数据库适配器与一种或多种数据库连接，所述数据库适配器能够进行不同类型数据库的原始SQL语句和通用语句之间的转换。
3.如权利要求1所述的数据库备份和恢复系统，其特征在于，在所述转换中心设置数据库消息缓冲队列和区块链消息缓冲队列。
4.如权利要求1所述的数据库备份和恢复系统，其特征在于，所述区块链适配器封装了不同类型的区块链节点的读写接口。
5.一种基于区块链技术的数据库备份方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：转换中心将备份指令转达数据库适配器，并根据操作类型建立起备份指令所针对的数据库和区块链节点的映射关系；
S2：数据库适配器获取不同数据库的备份数据，并将备份数据传送给转换中心；
S3：转换中心将获得的备份数据转送给区块链适配器，并将根据映射关系确定的区块链节点信息一并通知区块链适配器；
S4：区块链适配器把备份数据存入到根据映射关系确定的一个或多个不同的区块链节点进行备份。
6.如权利要求5所述的数据库备份方法，其特征在于，步骤S2包括：逐条收到数据库发送来的原始SQL语句；把原始SQL语句转换为通用语句；将转换所得的通用语句发送给转换中心。
7.如权利要求5所述的数据库备份方法，其特征在于，步骤S3包括：转换中心从数据库消息缓冲队列中获取通用语句，发送该通用语句到区块链消息缓冲队列，并异步处理通用语句。
8.一种基于区块链技术的数据库恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
H1：转换中心根据数据库和区块链节点的映射关系，查找恢复指令所针对的数据库其对应的一个或多个区块链节点，而后向区块链适配器转达恢复指令，一并告知所述一个或多个区块链节点的信息；
H2：区块链适配器从所述一个或多个区块链节点获取恢复数据，并将该数据传送给转换中心；
H3：转换中心将获得的恢复数据转送给数据库适配器；
H4：数据库适配器将恢复数据提供给恢复指令所针对的数据库；
H5：恢复指令所针对的数据库对数据进行恢复。
9.根据权利要求8所述的数据库恢复方法，其特征在于，步骤H4包括：数据库适配器把通用语句转换为恢复指令所针对的数据库的原始SQL语句，提供给数据库。
10.根据权利要求8所述的数据库恢复方法，其特征在于，步骤H3包括：从区块链消息缓冲队列中获取通用语句，发送该通用语句到数据库消息缓冲队列，并异步处理通用语句。
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