CN106445733A - 一种基于kvm虚拟化的无代理模式备份方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据库的备份和恢复技术领域，尤其涉及一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，包括：在web灾备管理系统注册需要备份虚拟机所在的宿主机、创建备份任务、启动备份任务、创建快速恢复任务、启动快速恢复任务，实现数据的备份和快速恢复。本发明还提供一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份系统，包括：管理整个备份恢复过程web灾备管理系统、包括两个或两个以上虚拟机的宿主机、以及将虚拟机的磁盘文件和配置文件备份的备份服务器上。本发明为无代理模式备份，极大减少系统部署和人员维护成本，且支持虚拟机秒级别的快速恢复，减少企业应用停止的时间，降低企业的损失。

Description

一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法和系统

技术领域

本发明涉及数据库的备份和恢复技术领域，尤其涉及一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法和系统。

背景技术

随着我国信息化程度的提高，软件国产化已经成为国家安全的重要组成部分。基于Linux内核的国产操作系统，包括红旗Linux，中标麒麟等，受到国家有关部门的高度重视和推进部署。作为Linux内核原生的KVM，势必会成为国产虚拟化平台的首选。

尽管KVM在服务器虚拟化领域得到了广泛研究和应用，由于其问世时间比VMware和XEN晚，其稳定性和可靠性也略逊一筹。KVM本身并没有对上层虚拟机提供可靠性保护，国内外有部分数据备份厂商提供了对KVM虚拟机的备份保护方案，但大部分要求在虚拟机的客户操作系统安装备份代理，这无疑将极大增加系统部署和人员维护成本，并且容易影响企业应用和运行操作系统。另外，传统的kvm虚拟机备份厂商没有提供快速恢复功能，会增大企业应用中断的时间，从而造成企业更多的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减少系统部署和人员维护成本的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，包括以下步骤：

S10：在web灾备管理系统注册需要备份虚拟机所在的宿主机，远程连接宿主机扫描所有虚拟机信息，将虚拟机信息更新到数据库，为创建备份任务和启动任务提供基本信息；

S20：创建备份任务，每个备份任务涉及一台宿主机下的多个虚拟机以及一台备份服务器，将备份任务信息更新到数据库；

S30：启动备份任务，不中断虚拟机业务，将上一步选择需要备份的虚拟机磁盘和配置文件通过网络传输到备份服务器上；

S40：创建快速恢复任务，根据数据库的虚拟机和宿主机信息，选择需要恢复的虚拟机名称、恢复的目标机以及新建恢复虚拟机的名称；

S50：启动快速恢复任务，远程连接宿主机，将虚拟机的磁盘文件和配置文件快速恢复到宿主机，重建虚拟机。

优选的，S10步骤具体包括以下步骤：

S101：登录web灾备管理系统，进入注册宿主机页面；

S102：填写宿主机ip地址以及用于远程连接宿主机的用户名和密码，页面向备份服务器上的后台程序发送注册宿主机的消息，并附带宿主机ip、用户名和密码等参数，页面等待后台返回；

S103：后台收到页面注册宿主机的消息后，获取页面传递的宿主机ip、用户名和密码参数，根据宿主机ip地址建立远程连接，在连接的过程中会验证用户名和密码的合法性，如果用户名和密码正确，连接成功执行下一步，否则连接失败，给页面返回注册失败的结果；

S104：扫描宿主机上的所有虚拟机信息，包括虚拟机UUID、虚拟机名称、虚拟机配置文件以及虚拟机磁盘信息，将虚拟机信息添加到数据库中；

S105：关闭和宿主机的连接，并向页面返回注册成功的信息。

优选的，S20步骤具体包括以下步骤：

S201：进入创建备份任务页面，选择需要备份的虚拟机，页面向备份服务器上的后台程序发送创建备份任务的消息，等待后台返回；

S202：后台收到页面创建备份任务的消息后，获取页面传递过来的任务信息，将任务信息更新到数据库，向页面返回创建任务成功。

优选的，S30步骤具体包括以下步骤：

S301：进入启动备份任务页面，选择任务并启动，页面向备份服务器上的后台程序发送启动备份任务的消息，等待后台返回；

S302：后台收到页面启动备份任务的消息后，获取任务信息，获取任务成功进行下一步，否则向页面返回任务不存在的错误；

S303：判断任务是否已经在运行，如果任务已经运行，则备份失败，并向页面返回任务已经运行的错误，反之，则进行下一步；

S304：和宿主机建立远程连接，如果连接成功，则进行下一步，否则备份失败，则向页面返回连接宿主机失败的错误；

S305：获取虚拟机磁盘的总大小和备份服务器的剩余存储大小，如果备份服务器剩余存储空间足够，则进行下一步，否则关闭和宿主机的连接，备份失败，向页面返回备份服务器存储空间不足的消息；

S306：更新任务状态为运行，对虚拟机所有磁盘创建快照，创建快照成功，则进行下一步，否则则关闭和宿主机的连接，备份失败，设置任务状态出错，向页面返回创建快照失败的消息；

S307：在备份服务器上创建存储虚拟机磁盘和配置文件的目录uuid_timestamp；

S308：更新任务状态为停止，删除备份服务器的uuid_timestamp目录，进入下一步；

S309：删除虚拟机磁盘快照，关闭和宿主机的连接，如果是用户停止任务，则向页面返回停止任务成功的消息，否则向页面返回备份成功的消息。

优选的，S40步骤具体包括以下步骤：

S401：用进入创建快速恢复任务页面，选择需要快速恢复的备份点，并选择快速恢复的目标机ip，填写新建虚拟机名称以及恢复路径，页面向备份服务器上的后台程序发送创建快速恢复任务的消息，等待后台返回；

S402：后台收到页面创建快速恢复任务的消息后，获取页面传递过来的任务信息，将任务信息更新到数据库，向页面返回创建快速恢复任务成功。

优选的，S50步骤具体包括以下步骤：

S501：进入启动快速恢复任务页面，选择任务并启动，页面向备份服务器上的后台程序发送启动快速恢复任务的消息，等待后台返回；

S502：后台收到页面启动快速恢复任务的消息后，获取任务信息，获取任务成功则进行下一步，否则向页面返回任务不存在的错误；

S503：判断任务是否已经在运行，如果任务已经运行，则恢复失败，并向页面返回任务已经运行的错误，反之，则进行下一步；

S504：和目标机建立远程连接，如果连接成功，则进行下一步，否则快速恢复失败，向页面返回连接目标机失败的错误，建立连接方式和步骤S304类似；

S505：更新任务状态为运行，将备份服务器上的备份点uuid_timestamp目录通过网络共享方式挂载到目标机的恢复路径share_des下，该路径是创建快速恢复任务时由用户指定，修改虚拟机配置文件中的磁盘存储路径指向share_des目录的磁盘文件，然后进行下一步；

S506：将目标机上的share_des目录创建为kvm管理的存储池，使用新创建的虚拟机配置文件创建新的虚拟机，虚拟机恢复成功，返回页面快速恢复成功的消息。

进一步优选的，所述步骤S307具体包括以下步骤：

S3071：将虚拟机的配置信息传输到备份服务器的uuid_timestamp目录；

S3072：循环对每个虚拟机的磁盘分块依次传输到备份服务器的uuid_timestamp目录；

S3073：每次传输完一个块，判断用户是否终止任务，如果是，则进入步骤S308；否则则继续传输下一个磁盘块，直到所有磁盘数据备份完成，然后进入步骤S309。

本发明的另一目的在于提供一种可减少系统部署和人员维护成本的基于KVM虚拟化的无代理模式备份系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份系统，包括：

web灾备管理系统：用户通过浏览器登录该web灾备管理系统，管理整个备份恢复过程；

宿主机：所述宿主机包括两个或两个以上虚拟机，所述每个虚拟机均包含磁盘文件和配置文件；

备份服务器：将所述虚拟机的磁盘文件和配置文件备份到该备份服务器上，生成备份点，该备份服务器上存储虚拟机的备份点信息，每一个备份点关联一个虚拟机的磁盘文件和配置文件，用于快速恢复。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、无代理模式备份，不需要在虚拟机的客户操作系统安装备份代理，极大减少系统部署和人员维护成本；

2、支持秒级别快速恢复，减少企业应用停止的时间，降低企业的损失；

3、当宿主机或者虚拟机发生故障时，可以快速重建虚拟机，恢复业务。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统结构示意图。

图2为本发明一实施例的备份流程示意图。

图3为本发明一实施例的恢复流程示意图。

具体实施方式

为了便于对本发明进行理解，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步描述。需要说明的是，在不相冲突的情况下，下述各实施例之间、以及各技术特征之间可以任意组合形成新的实施方案。

如图1所示，本实施例提供一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份系统，包括：

web灾备管理系统：用户通过浏览器登录该web灾备管理系统，管理整个备份恢复过程；

宿主机：所述宿主机包括两个或两个以上虚拟机，每个虚拟机均包含磁盘文件和配置文件，在图示中虚拟机有两个，分别为虚拟机c和虚拟机d，在在其他的实施例中，虚拟中还可以是3个、4个，甚至更多；

备份服务器：将虚拟机的磁盘文件和配置文件备份到该备份服务器上，生成备份点，该备份服务器上存储虚拟机的备份点信息，每一个备份点关联一个虚拟机的磁盘文件和配置文件，用于快速恢复，譬如虚拟机c的备份点a关联虚拟机c的磁盘文件和配置文件，譬如虚拟机d的备份点b关联虚拟机d的磁盘文件和配置文件。

本实施例提供一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，包括：

S10：在web灾备管理系统注册需要备份虚拟机所在的宿主机，远程连接宿主机扫描所有虚拟机信息，将虚拟机信息更新到数据库，为创建备份任务和启动任务提供基本信息；

S20：创建备份任务，每个备份任务涉及一台宿主机下的多个虚拟机以及一台备份服务器，将备份任务信息更新到数据库；

S30：启动备份任务，不中断虚拟机业务，将上一步选择需要备份的虚拟机磁盘和配置文件通过网络传输到备份服务器上；

S40：创建快速恢复任务，根据数据库的虚拟机和宿主机信息，选择需要恢复的虚拟机名称、恢复的目标机以及新建恢复虚拟机的名称；

S50：启动快速恢复任务，远程连接宿主机，将虚拟机的磁盘文件和配置文件快速恢复到宿主机，重建虚拟机。

如图2所示，其备份具体流程如下：

备份开始；

判断获取任务备份任务信息是否成功，任务包括宿主机ip、需要备份的虚拟机列表；如果否，则备份失败，结束备份流程；如果是，则

判断任务是否已经在运行，如果任务已经在运行则备份失败，结束备份流程；如果否，则

和宿主机的libvirtd创建远程连接，通过libvirt api接口获取需要备份虚拟机的磁盘和配置信息，判断和宿主机创建连接是否成功，如果否，则备份失败，结束备份流程；如果是，则

获取虚拟机的总大小和备份服务器的剩余存储大小，判断备份服务器的存储空间是否足够，如果不够，则关闭和宿主机的连接，备份失败，结束备份流程；如果足够，则

对虚拟机的磁盘创建外置快照，备份虚拟机使用快照文件，判断对虚拟机所有磁盘创建外置快照是否成功，如果未成功，则关闭和宿主机的连接，备份失败，结束备份流程；如果成功，则

在备份服务器上创建存储虚拟机文件的目录，备份虚拟机配置信息，i＝0；

备份第i块数据；

判断用户是否终止任务，如果是，则设置任务状态为停止，删除备份服务器的的存储目录，删除快照，关闭和宿主机的连接，备份结束；如果否，则

判断磁盘数据是否全部备份完成，如果否，则回到备份第i块数据步骤；如果是，则删除快照，关闭和宿主机的连接，备份结束，备份服务器上会生成一个备份点，可以用于快速恢复虚拟机。

如图3所示，其快速恢复具体流程如下：

恢复开始；

选择需要恢复的虚拟机及备份点，备份点信息包括源宿主机ip、虚拟机磁盘文件和配置文件；

指定新建虚拟机名称和恢复目标机ip，并检查任务是否已经在运行，如果任务已经在运行则快速恢复失败；

和目标机的libvirtd创建远程连接，判断和目标机建立远程连接是否成功，如果未成功，则恢复失败，结束恢复流程；如果成功，则

将备份服务器的备份点目录通过网络共享方式挂载到目标机，可以是通过NFS或者samba网络共享方式将备份服务器上需要恢复的备份点挂载到目标机的目录；

判断挂载是否成功，如果未成功，则关闭与目标机的远程连接，恢复失败，结束恢复流程；如果成功，则

在目标机上以挂载的目录创建KVM存储池，具体为通过libvirt api接口来创建存储池，让libvirt可以管理该虚拟机；

修改虚拟机配置文件数据存储路径以及虚拟机名称，使用期创建虚拟机；关闭与目标机的远程连接，快速飞虎完成，结束恢复流程。

在一具体的实施例中，S10步骤具体包括以下步骤：

S101：登录web灾备管理系统，进入注册宿主机页面；

S102：填写宿主机ip地址以及用于远程连接宿主机的用户名和密码，页面向备份服务器上的后台程序发送注册宿主机的消息，并附带宿主机ip、用户名和密码等参数，页面等待后台返回；

S103：后台收到页面注册宿主机的消息后，获取页面传递的宿主机ip、用户名和密码参数，根据宿主机ip地址建立远程连接，在连接的过程中会验证用户名和密码的合法性，如果用户名和密码正确，连接成功执行下一步，否则连接失败，给页面返回注册失败的结果；

S104：扫描宿主机上的所有虚拟机信息，包括虚拟机UUID、虚拟机名称、虚拟机配置文件以及虚拟机磁盘信息，将虚拟机信息添加到数据库中；

S105：关闭和宿主机的连接，并向页面返回注册成功的信息。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：在web灾备管理系统注册需要备份虚拟机所在的宿主机，远程连接宿主机扫描所有虚拟机信息，将虚拟机信息更新到数据库，为创建备份任务和启动任务提供基本信息；

S20：创建备份任务，每个备份任务涉及一台宿主机下的多个虚拟机以及一台备份服务器，将备份任务信息更新到数据库；

S30：启动备份任务，不中断虚拟机业务，将上一步选择需要备份的虚拟机磁盘和配置文件通过网络传输到备份服务器上；

S40：创建快速恢复任务，根据数据库的虚拟机和宿主机信息，选择需要恢复的虚拟机名称、恢复的目标机以及新建恢复虚拟机的名称；

S50：启动快速恢复任务，远程连接宿主机，将虚拟机的磁盘文件和配置文件快速恢复到宿主机，重建虚拟机。

2.如权利要求1所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，S10步骤具体包括以下步骤：

S101：登录web灾备管理系统，进入注册宿主机页面；

S102：填写宿主机ip地址以及用于远程连接宿主机的用户名和密码，页面向备份服务器上的后台程序发送注册宿主机的消息，并附带宿主机ip、用户名和密码等参数，页面等待后台返回；

S103：后台收到页面注册宿主机的消息后，获取页面传递的宿主机ip、用户名和密码参数，根据宿主机ip地址建立远程连接，在连接的过程中会验证用户名和密码的合法性，如果用户名和密码正确，连接成功执行下一步，否则连接失败，给页面返回注册失败的结果；

S104：扫描宿主机上的所有虚拟机信息，包括虚拟机UUID、虚拟机名称、虚拟机配置文件以及虚拟机磁盘信息，将虚拟机信息添加到数据库中；

S105：关闭和宿主机的连接，并向页面返回注册成功的信息。

3.如权利要求1所述的所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，S20步骤具体包括以下步骤：

S201：进入创建备份任务页面，选择需要备份的虚拟机，页面向备份服务器上的后台程序发送创建备份任务的消息，等待后台返回；

S202：后台收到页面创建备份任务的消息后，获取页面传递过来的任务信息，将任务信息更新到数据库，向页面返回创建任务成功。

4.如权利要求1所述的所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，S30步骤具体包括以下步骤：

S301：进入启动备份任务页面，选择任务并启动，页面向备份服务器上的后台程序发送启动备份任务的消息，等待后台返回；

S302：后台收到页面启动备份任务的消息后，获取任务信息，获取任务成功进行下一步，否则向页面返回任务不存在的错误；

S303：判断任务是否已经在运行，如果任务已经运行，则备份失败，并向页面返回任务已经运行的错误，反之，则进行下一步；

S304：和宿主机建立远程连接，如果连接成功，则进行下一步，否则备份失败，则向页面返回连接宿主机失败的错误；

S305：获取虚拟机磁盘的总大小和备份服务器的剩余存储大小，如果备份服务器剩余存储空间足够，则进行下一步，否则关闭和宿主机的连接，备份失败，向页面返回备份服务器存储空间不足的消息；

S306：更新任务状态为运行，对虚拟机所有磁盘创建快照，创建快照成功，则进行下一步，否则则关闭和宿主机的连接，备份失败，设置任务状态出错，向页面返回创建快照失败的消息；

S307：在备份服务器上创建存储虚拟机磁盘和配置文件的目录uuid_timestamp；

S308：更新任务状态为停止，删除备份服务器的uuid_timestamp目录，进入下一步；

S309：删除虚拟机磁盘快照，关闭和宿主机的连接，如果是用户停止任务，则向页面返回停止任务成功的消息，否则向页面返回备份成功的消息。

5.如权利要求1所述的所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，S40步骤具体包括以下步骤：

S401：用进入创建快速恢复任务页面，选择需要快速恢复的备份点，并选择快速恢复的目标机ip，填写新建虚拟机名称以及恢复路径，页面向备份服务器上的后台程序发送创建快速恢复任务的消息，等待后台返回；

S402：后台收到页面创建快速恢复任务的消息后，获取页面传递过来的任务信息，将任务信息更新到数据库，向页面返回创建快速恢复任务成功。

6.如权利要求1所述的所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，S50步骤具体包括以下步骤：

S501：进入启动快速恢复任务页面，选择任务并启动，页面向备份服务器上的后台程序发送启动快速恢复任务的消息，等待后台返回；

S502：后台收到页面启动快速恢复任务的消息后，获取任务信息，获取任务成功则进行下一步，否则向页面返回任务不存在的错误；

S503：判断任务是否已经在运行，如果任务已经运行，则恢复失败，并向页面返回任务已经运行的错误，反之，则进行下一步；

S504：和目标机建立远程连接，如果连接成功，则进行下一步，否则快速恢复失败，向页面返回连接目标机失败的错误，建立连接方式和步骤S304类似；

S505：更新任务状态为运行，将备份服务器上的备份点uuid_timestamp目录通过网络共享方式挂载到目标机的恢复路径share_des下，该路径是创建快速恢复任务时由用户指定，修改虚拟机配置文件中的磁盘存储路径指向share_des目录的磁盘文件，然后进行下一步；

S506：将目标机上的share_des目录创建为kvm管理的存储池，使用新创建的虚拟机配置文件创建新的虚拟机，虚拟机恢复成功，返回页面快速恢复成功的消息。

7.如权利要求4所述的所述的基于KVM虚拟化的无代理模式备份方法，其特征在于，所述步骤S307具体包括以下步骤：

S3071：将虚拟机的配置信息传输到备份服务器的uuid_timestamp目录；

S3072：循环对每个虚拟机的磁盘分块依次传输到备份服务器的uuid_timestamp目录；

S3073：每次传输完一个块，判断用户是否终止任务，如果是，则进入步骤S308；否则则继续传输下一个磁盘块，直到所有磁盘数据备份完成，然后进入步骤S309。

8.一种基于KVM虚拟化的无代理模式备份系统，其特征在于，包括：

web灾备管理系统：用户通过浏览器登录该web灾备管理系统，管理整个备份恢复过程；

宿主机：所述宿主机包括两个或两个以上虚拟机，所述每个虚拟机均包含磁盘文件和配置文件；

备份服务器：将所述虚拟机的磁盘文件和配置文件备份到该备份服务器上，生成备份点，该备份服务器上存储虚拟机的备份点信息，每一个备份点关联一个虚拟机的磁盘文件和配置文件，用于快速恢复。