CN106850818B - 数据实时同步方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据实时同步方法及系统，该方法包括：监测待同步文件并在待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；接收第二终端发送的下次同步的起始位置的位置信息；以及从所述下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。根据本发明的第一终端通过监控自身数据的变化，在发生变化后再进行数据同步，保证了数据同步的实时性，同时，第一、二终端在数据无变化时不再进行交互，大大降低了CPU和带宽消耗；由此解决了现有技术中网络带宽和CPU资源浪费的问题，以及存在数据丢失问题；具有占用网络带宽和CPU资源少、数据实时性高的有益效果。

Description

数据实时同步方法及系统

本发明专利申请是申请日为2013年11月08日、申请号为201310551890.0、名称为“数据实时同步方法及系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及数据备份技术领域，具体涉及一种数据实时同步方法及系统。

背景技术

为增加数据的可靠性，通常做法是进行数据备份，备份一份或多份，这样即使其中一份数据丢失，也不影响整个数据的完整性。如果数据是动态不断增长的，为了保证数据的高可靠性，就需要进行实时备份，保证最新的数据也能得到实时备份。

现有的备份流程如图1所示，假如有A，B两台服务器，如果需要将A机器的c文件实时备份到B机器上去，一种做法是将A作为服务器Server，B为客户端Client。具体流程是：

B机器上同步进程启动后与A连接，然后以一定时间间隔不停的向A发起同步数据请求，Polling(轮询)的时间一般为1秒，方式是：

B上的Client进程启动后，根据当前文件同步到的最新位置，向Server端发送fetch(同步)请求。在每次请求中都带上文件名，以及同步到的位置等参数。例如类似fetch(c，100)，表示同步c文件，偏移量100之后的数据；然后将从Server端的返回(如果有)写入文件。

A服务进程启动后，监听Client的连接，不停的接收fetch请求。在每次收到fetch请求后，根据fetch中的参数，查看相应文件是否有新数据产生；如果有，则将新的数据(data)返回给client；如果没有新数据，则返回空。例如收到fetch(c，100)，则打开文件c，fseek(c，100)，然后read新数据，并将数据返回给Client。

现有技术一的缺点如下：

1、浪费不必要的网络带宽：

为了保持数据备份的实时性，B需要不停的向A发起请求，当A没有新数据产生时，也一直发送同步请求，这样就会浪费不必要的带宽传输。

2、不必要的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)消耗：

由于B需要不停的发起同步请求，A也要响应这些请求，尤其是在A没有新数据产生时，这样A、B之间的交互就会造成CPU资源的很大浪费。

3、影响数据同时的实时性：

B是每隔一定时间发起同步请求，由于请求不宜太密集，一般设置为1s间隔；这样数据可能会有1s的时延。如果当A坏掉后，可能会导致1s的数据丢失。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的数据实时同步系统和相应的数据实时同步方法。

依据本发明的一个方面，提供了一种数据实时同步方法，应用于第一终端，包括：监测待同步文件并在待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；接收第二终端发送的下次同步的起始位置的位置信息；以及从所述下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。

依据本发明的另一方面，提供了一种数据实时同步方法，应用于第二终端，包括：接收第一终端在监控到待同步文件发生数据变化时发送的预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置；判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端。

依据本发明的又一方面，提供了一种数据实时同步系统，用于将第一终端上的数据实时同步到第二终端，该系统包括：第一终端，监测待同步文件并在待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；第二终端，接收第一终端在监控到待同步文件发生数据变化时发送的预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置；判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；其中，所述第一终端还接收所述第二终端发送的下次同步的起始位置的位置信息；以及从所述下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。

根据本发明的第一终端通过监控自身数据的变化，在发生变化后再进行数据同步，保证了数据同步的实时性，同时，第一、二终端在数据无变化时不再进行交互，大大降低了CPU和带宽消耗；由此解决了现有技术中网络带宽和CPU资源浪费的问题，以及存在数据丢失问题；具有占用网络带宽和CPU资源少、数据实时性高的有益效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有技术中数据备份的流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的数据实时同步方法的流程图；

图3示出了根据本发明一个实施例的客户端与服务器之间进行数据备份的流程图；

图4示出了根据本发明一个实施例的数据实时同步系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图2所示，本发明实施例涉及一种数据实时同步方法，用于将第一终端上的数据实时同步到第二终端，该方法包括：

第一终端监控到待同步文件发生数据变化时，第一终端将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；所述第二终端根据这些数据所在文件的位置，存储这些数据；

重复上述数据同步操作，直至全部数据同步完成。

在第一终端对文件变化进行实时监控时，可以采用Linux(林纳克斯)的Inotify机制，Inotify是一种文件变化通知机制，是Linux内核特性，它监控文件系统，并且及时向专门的应用程序发出相关的事件警告，比如删除、读、写和卸载操作等。您还可以跟踪活动的源头和目标等细节。使用inotify事件来驱动传输，这样能极大的降低数据同步的时延。

另外，为了提高备份效率和速度，第二终端在存储完第一终端发送的数据之后，将下次同步的起始位置发送给第一终端；这样，就相当于第二终端告诉第一终端，第二终端希望下次同步的位置。如果数据之前没有备份过，则第二终端将每次存储完数据的下一个位置反馈给第一终端；如果数据之前备份过，则直接反馈需要备份的数据，之前备份的数据不需要再进行备份，进而提高了备份效率和速度。具体的：

当第一终端与第二终端首次进行数据同步时，第一终端从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。第二终端存储数据之后，将下次同步的起始位置发送给第一终端；第一终端从下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。重复上述步骤，直至同步完成。

当第一终端与第二终端之间的数据同步终止后又重新进行数据同步时，第一终端从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；第二终端收到第一终端发送的数据后，判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端(第一次数据同步中断时未完成数据同步备份的位置)；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；第一终端根据所述第二终端返回的位置信息，与第二终端进行数据同步操作，直至全部数据同步完成。

当第一终端判断收到第二终端返回的位置信息超出了所述待同步文件的最后一个位置，则监测所述待同步文件，直至其数据发生变化，再进行数据同步；否则继续进行数据同步，直至同步完成。

上述方法中，将polling(轮询)的方式改为pull(拉)/push(推)相结合的方式，节省了对带宽和CPU资源的消耗。

下面，如图3所示，以两台机器进行数据备份的实例进行更加清楚地描述，具体如下：

假如A(第一终端)机器上的c文件需要实时同步到备份机B(第二终端)上，则将A作为Client(客户端)，B为Server(服务器)。

Client A需要做的工作是：

1、使用Linux的inotify机制监控c文件的变动事件，当有inofity事件时，就进行文件同步操作。这样当C文件有更新时，A就能立刻将这些更新的数据同步到B上。

2、A每次同步发送数据时，都会将这些数据所在文件的位置传给B，B收到数据后，就能将这些数据准确的更新到文件的相应位置。

3、A初始时从文件的0位置(起始位置)开始同步。

4、每次同步数据时，会一直同步，直至同步到文件的最新位置，然后等待inofity事件。

5、向Server B发送数据后，B每次会返回下次需要同步的起始位置，如果B返回的位置信息(next pos)不是文件尾部，则需要查找到那个位置，从这个位置起进行同步操作，否则等待inofity事件。

Server B的主要工作是：

1、监听clientA的连接。

2、接收clientA发送过来的数据，并检查是否是相应文件接收的预期数据；如果是，则更新到相应文件，如果否，则丢弃并返回错误信息。

3、将下次期望的文件同步点发送给A。

具体操作过程如下：

S1、A首次启动后会连接B，然后从文件c的起始位置开始同步数据，读取预设大小的数据内容(假如是1024k大小)，并将这些数据发送给B。

S2、B收到A发过来的数据后，发现是C文件偏移量(offset)为0的数据，由于还没有这个文件，于是创建C文件，并将这些内容写到C文件中；并将下次期待同步的位置(1024)返回给A。

S3、A收到B的返回后，接着从之前的位置(1024)继续按这个方式同步。假如当前c文件只有1MB大小，等备份完这些数据后，A就等待c文件的inotify事件，等有新的写入后再进行同步操作。

S4、如果A机器重启，或者同步进程挂掉。A上的进程再次启动后，还是从c文件位置0开始同步，当B收到这个位置的数据后，发现这些数据已经同步过了(之前同步到了1MB的数据)，就不会写入到文件中，B然后将下次同步点(数据1MB处对应的位置)发给A。

S5、当A收到B的返回后，于是会接着之前的1MB的内容处继续同步，而不会将中间的数据再传一次。

另外，本发明实施例还涉及一种实现上述方法的数据实时同步系统，用于将第一终端上的数据实时同步到第二终端，该系统包括：

第一终端，监控到待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；

第二终端，根据这些数据所在文件的位置，存储这些数据；

所述第一终端和第二终端进行上述数据同步操作，直至全部数据同步完成。

其中，所述第二终端在存储数据之后，将下次同步的起始位置发送给第一终端；

从下次同步的起始位置对应的数据起，所述第一终端将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。

当所述第一终端与所述第二终端首次进行数据同步时，所述第一终端从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端。

当所述第一终端与所述第二终端之间的数据同步终止后又重新进行数据同步时，所述第一终端从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；所述第二终端收到所述第一终端发送的数据后，判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；所述第一终端根据所述第二终端返回的位置信息，与所述第二终端进行数据同步操作，直至全部数据同步完成。

所述第一终端收到所述第二终端返回的位置信息后，判断该位置信息是否超出了所述待同步文件的最后一个位置，如果是，则监测所述待同步文件，直至其数据发生变化，如果否，则继续进行数据同步。

由上述描述可以看出，本发明技术方案相对于现有技术，具有以下优点：

一、提高备份的实时性，降低数据丢失风险。

由于使用Linux的inotify机制，当文件有更新时，能立刻得到通知并进行同步备份，这样降低了延时；即使机器意外宕机，也会将丢失的数据降至最小。

二、减少CPU，网络带宽等资源使用。

由于当数据有更新时，才会进行同步操作，这时才会产生CPU与网络资源的消耗；在没有数据同步时，则不会占用带宽和CPU资源。

三、扩展机器方便。

由于备份机是当作Server，这种结构使得扩展很方便。当有新机器的数据需要进行备份时，只需要启动备份的Client进程，就可以将相应的数据文件备份到Server上去，而Server端不用任何改动。

四、有效避免数据的重传、漏传。

Cient每次都带上这次数据所在的文件，以及位置，而且Server每次将下次需要同步的位置返回给Client，这样能有效的避免重传，漏传。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的数据实时同步系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (5)

1.一种数据实时同步方法，应用于第一终端，包括：

监测待同步文件并在待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；

接收第二终端发送的下次同步的起始位置的位置信息；以及

从所述下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；其中，当所述第一终端与所述第二终端首次进行数据同步或者所述第一终端与所述第二终端之间的数据同步终止后又重新进行数据同步时，从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；其中，第二终端收到第一终端发送的数据后，判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收到所述第二终端返回的位置信息后，判断该位置信息是否超出了所述待同步文件的最后一个位置，如果是，则监测所述待同步文件，直至其数据发生变化，如果否，则继续进行数据同步。

3.一种数据实时同步方法，应用于第二终端，包括：

接收第一终端在监控到待同步文件发生数据变化时发送的预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置；

判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；其中，当所述第一终端与所述第二终端首次进行数据同步或者所述第一终端与所述第二终端之间的数据同步终止后又重新进行数据同步时，所述预设大小的数据是从待同步文件的起始位置起的预设大小的数据；其中，第二终端收到第一终端发送的数据后，判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端。

4.一种数据实时同步系统，用于将第一终端上的数据实时同步到第二终端，该系统包括：

第一终端，监测待同步文件并在待同步文件发生数据变化时，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；

第二终端，接收第一终端在监控到待同步文件发生数据变化时发送的预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置；判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置的位置信息发送给第一终端；

其中，所述第一终端还接收所述第二终端发送的下次同步的起始位置的位置信息；以及从所述下次同步的起始位置对应的数据起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；其中，当所述第一终端与所述第二终端首次进行数据同步或所述第一终端与所述第二终端之间的数据同步终止后又重新进行数据同步时，所述第一终端从待同步文件的起始位置起，将预设大小的数据、以及这些数据所在文件的位置发送给第二终端；其中，第二终端收到第一终端发送的数据后，判断该数据是否完成数据同步，如果是，则不保存该数据，将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端；如果否，则保存该数据，并将下一个需要完成数据同步的数据对应的位置发送给第一终端。

5.如权利要求4所述的系统，其中，

所述第一终端收到所述第二终端返回的位置信息后，判断该位置信息是否超出了所述待同步文件的最后一个位置，如果是，则监测所述待同步文件，直至其数据发生变化，如果否，则继续进行数据同步。

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