CN107577556A - 一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于物联网技术领域，公开了一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，包括：节点A在本地服务器上，每周定时进行一次完全数据备份，每天进行一次增量数据备份，且采用的是覆盖的形式；节点A将向上层节点域发送第一次完全数据库备份请求，待上层节点域验证通过后，上层节点域在本地的服务器上做数据备份初始化操作；在第一次完全数据备份完成后，节点A每天将向上层域发送数据增量备份请求；在上层域验证通过后，上层域对下层域的增量数据进行增量备份操作，并且同样采用覆盖的形式。本发明给数据的备份提供了一层安全保障；节省了数据恢复的时间，可以快速的恢复数据；减少了系统链路负担。

Description

一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法。

背景技术

物联网作为一个连接人类与各种实用设备，包含人类与家居设备、医疗设备等的一个交互媒介，走进大众视野，方便大众的日常生活。随着物联网中节点的增加，数据也随之增多，节点的访问次数也会随之增加，导致节点的损坏以及服务器攻击等突发事件的发生概率将会增大，对于数据的备份无疑是一项重要的工作，目前主流的主要使用的备份技术，例如：RAID、磁盘阵列备份以及磁带备份，往往数据是存储在本地，难以应付大规模的灾难，而SAN、DAS、NAS的备份数据虽然存放在异地，但是恢复时的传输速率却成为他们的瓶颈，造成恢复时间长，针对于多域分层架构的数据备份方法因此产生。多域协同分层架构的一个显著的特点是实现多个传感设备之间的联动交互，而实现的基础是多个域之间的协同工作，对多域的数据进行妥善的管理。因此利用这种物联网的多域分层结构，对节点数据进行多方备份，即使设备已损毁，也可以在较短时间内通过其他节点来恢复数据，以免造成用户的不便。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的物联网存在节点的损坏以及服务器攻击等突发事件的发生概率较大。由于存在这些问题会导致数据的丢失，会给用户对数据的后期分析/查看带来困扰；经过数据备份之后，用户可以经过对数据的查看/分析对自己的设施以及之后的决策给出一个比较。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法。

本发明是这样实现的，一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法包括以下步骤：

第一步，节点A会在本地服务器上，每周定时进行一次完全数据备份，每天进行一次增量数据备份，且采用的是覆盖的形式；

第二步，节点A将向上层节点域发送第一次完全数据库备份请求，待上层节点域验证通过后，上层节点域在本地的服务器上做数据备份初始化操作；

第三步，在第一次完全数据备份完成后，节点A每天将向上层域发送数据增量备份请求；在上层域验证通过后，上层域对下层域的增量数据进行增量备份操作，并且同样采用覆盖的形式。

进一步，所述第一步中完全数据备份是备份目前所有的数据以及系统在完全备份时发生的任何活动；增量数据备份是以完全数据备份为基线的，采用覆盖的形式存储完全数据备份之后的数据以及在增量备份过程中系统发生的任何活动。

进一步，所述第二步中，若上层验证未通过，结束完全数据备份请求；

数据备份初始化操作包括：初始化数据备份列表，列表内容包括：请求数据备份域的编号、数据备份的地址；

下层节点域对于上层域通过每天定时拨号连接的方式通信，而不是采用长连接形式。

进一步，所述第三步中，在数据备份时，采取分类形式进行备份：判断数据的类型，若是私有数据，如接入用户的账号密码以及每天上传的监控视频，在备份时采用加密形式，数据到达上层，上层域采用双方已协定的加解密协议进行解密，存储；当待备份数据为共有数据。

进一步，备份数据的恢复方法包括以下步骤：

步骤一，节点A监测到数据异常，判断数据异常造成的原因，并同时限制用户对数据的访问；

步骤二，判断如果数据错误是由用户的误操作造成的，则通过本地服务器储存的最近一次的增量备份数据恢复到操作错误发生之前的数据状态；

步骤三，如果数据错误是由本地灾难造成的，需要向上层发送数据恢复请求；

步骤四，节点A通过上层域验证通过后，请求最近一次的完全数据备份以及增量备份；

步骤五，节点A通过获得的备份数据执行数据恢复操作。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法使用的多域协同分层架构，所述多域协同分层架构由多层的域构成；每一个域由物联网平台、传感器设备以及第三方应用所组成；以分层的方式对每个域进行管理与规划；

上层域直接与下层域进行交互；下层域通过上层域的验证与上层域交互；

下层域首次介入时会在上层域的子域列表中进行登记注册；差分备份结合了完全数据备份以及增量数据备份。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法的物联网。

本发明的优点及积极效果为：在数据源域发送数据备份请求给自己的上层父域后，父域会查找自己的下一层的子域，验证通过后与数据源域进行连接，给数据的备份提供了一层安全保障；防止外部的恶意节点域对架构内的节点域数据进行恶意更改；完全数据备份与覆盖形式的增量备份节省了数据恢复的时间，节点A完全最多使用两个磁盘就可以快速的恢复数据；下层节点域与上层节点域采用定时拨号连接的方式，减少了系统链路负担。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法流程图。

图2是本发明实施例提供的使用的物联网架构的示意图。

图3是本发明实施例提供的下层域向上层域发送数据备份请求时的验证过程。

图4是本发明实施例提供的下层域向上层域发送数据恢复请求时的验证过程。

图5是本发明实施例提供的数据恢复的过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明实施例提供的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法采用多域分层架构，并采取差分备份的形式；多域协同分层架构是由多层的域构成，每一个域由物联网平台、传感器设备以及第三方应用所组成；以分层的方式对每个域进行管理与规划。在跨层交互中，上层域的权限相对于下层域来说较大，因此上层域可以直接与下层域进行交互，不需要通过认证；而下层域要想请求上层域进行交互，就要通过上层域的验证。每个域在首次接入这个架构时，会获得两个编号，用于标识自己上层所属的域以及自己在上层的父域中分得的编号。下层域首次介入时会在上层域的子域列表中进行登记注册。差分备份结合了完全数据备份以及增量数据备份。完全数据备份即将目前为止所有的数据进行备份；增量数据备份即在一次完全备份之后，对新的或者修改过的数据进行备份。

如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法包括以下步骤：

S101：节点A会在本地服务器上，每周定时进行一次完全数据备份，每天进行一次增量数据备份，且采用的是覆盖的形式；

S102：节点A将向上层节点域发送第一次完全数据库备份请求，待上层节点域验证通过后，上层节点域在本地的服务器上做数据备份初始化操作；

S103：在第一次完全数据备份完成后，节点A每天将向上层域发送数据增量备份请求。在上层域验证通过后，上层域对下层域的增量数据进行增量备份操作，并且同样采用覆盖的形式。

本发明实施例提供的基于多域协同分层架构的数据恢复方法包括以下步骤：

步骤一，节点A监测到数据异常，判断数据异常造成的原因，并同时限制用户对数据的访问。

步骤二，判断如果数据错误是由用户的误操作造成的，则可以通过本地服务器储存的最近一次的增量备份数据恢复到操作错误发生之前的数据状态。

步骤三，如果数据错误是由本地灾难造成的，需要向上层发送数据恢复请求。

步骤四，节点A通过上层域验证通过后，请求最近一次的完全数据备份以及增量备份；

步骤五，节点A通过获得的备份数据执行数据恢复操作。

在步骤S101中，完全数据备份是备份目前所有的数据以及系统在完全备份时发生的任何活动；增量数据备份是以完全数据备份为基线的，采用覆盖的形式存储完全数据备份之后的数据以及在增量备份过程中系统发生的任何活动。

在步骤S102中：若上层验证未通过，结束完全数据备份请求。

数据备份初始化操作包括：初始化数据备份列表，列表内容包括：请求数据备份域的编号、数据备份的地址。

下层节点域对于上层域通过每天定时拨号连接的方式通信，而不是采用长连接形式。

在步骤S103中在数据备份时，采取分类形式进行备份：判断数据的类型，若是私有数据，如接入用户的账号密码以及每天上传的监控视频等，在备份时采用加密形式，数据到达上层，上层域采用双方已协定的加解密协议进行解密，存储；当待备份数据为共有数据，比如温湿度传感器的数据等，可以采用直接备份的形式进行存储，节省备份时间。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。

图2是本发明的整个多域分层物联网的架构图，架构对域进行了分层，更好的对域进行管理和控制。上层的域在自己的下一层有若干子域，不仅便于上层对下层的管理，也便于上层域对下层域数据的查看和管理。节点A域中首次接入下层域时，会初始化一个子域列表，如表1所示，用于记录下层域的接入情况。

表1.子域列表

子域编号	位置

图3是下层域向上层域发送数据备份请求时，上层域的验证过程。下层域由于权限比上层域小，进行连接时需要进行验证，只有验证通过的节点域才能连接上层域。

所述下层域向上层域发送数据备份请求时的验证过程：

步骤一，下层域向上层域发送数据备份请求，请求中携带节点A域上层编号及自身编号。

步骤二，上层域确认接收到的编号是否是自身编号：如果是，转到步骤三；否则，返回拒绝数据备份消息。

步骤三，上层域接收到的上层域编号与自身的相同，则去查询子域列表信息。

步骤四，在子域列表中发现下层节点域的编号，返回同意数据备份信息。

图4是下层域向上层域发送数据恢复请求时的验证过程。

步骤一，下层节点域向上层发送数据恢复请求，请求中携带自身编号及上层节点域编号。

步骤二，上层域确认接收到的编号是否是自身编号：如果是，转到步骤三；否则，返回拒绝数据恢复消息。

步骤三，上层域接收到的上层域编号与自身的相同，则去查询子域列表信息。

步骤四，在子域列表中发现下层节点域的编号，返回同意数据恢复信息。

图5是数据恢复的流程图。

步骤1，节点A判断数据异常造成的原因。如果只是人为误操作、硬件或软件故障、电源故障等可恢复问题造成转到步骤2；否则，转到步骤3；

步骤2，节点A域根据本地服务器存储的备份数据恢复。如果误操作造成是最近一次完全数据备份之后的数据错误，则根据最近一次的增量备份恢复；如果误操作造成最近一次完全数据备份之前的数据错误，则根据最近一次的完全数据备份与最近一次的增量数据备份恢复到数据误操作之前的状态；

在数据恢复操作之间，限制用户对数据库的访问。

步骤3，节点A域向上层节点域发送数据恢复请求。节点A域遭遇灾难，本地服务器无法进行数据恢复，执行此操作步骤。利用存储在上层节点域的最近一次完全数据备份以及增量备份快速恢复节点A域的数据库，回到灾难发生前一天的数据状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，其特征在于，所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法包括以下步骤：

第一步，节点A会在本地服务器上，每周定时进行一次完全数据备份，每天进行一次增量数据备份，且采用的是覆盖的形式；

第二步，节点A将向上层节点域发送第一次完全数据库备份请求，待上层节点域验证通过后，上层节点域在本地的服务器上做数据备份初始化操作；

第三步，在第一次完全数据备份完成后，节点A每天将向上层域发送数据增量备份请求；在上层域验证通过后，上层域对下层域的增量数据进行增量备份操作，并且同样采用覆盖的形式。

2.如权利要求1所述的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，其特征在于，所述第一步中完全数据备份是备份目前所有的数据以及系统在完全备份时发生的任何活动；增量数据备份是以完全数据备份为基线的，采用覆盖的形式存储完全数据备份之后的数据以及在增量备份过程中系统发生的任何活动。

3.如权利要求1所述的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，其特征在于，所述第二步中，若上层验证未通过，结束完全数据备份请求；

数据备份初始化操作包括：初始化数据备份列表，列表内容包括：请求数据备份域的编号、数据备份的地址；

下层节点域对于上层域通过每天定时拨号连接的方式通信，而不是采用长连接形式。

4.如权利要求1所述的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，其特征在于，所述第三步中，在数据备份时，采取分类形式进行备份：判断数据的类型，若是私有数据，在备份时采用加密形式，数据到达上层，上层域采用双方已协定的加解密协议进行解密，存储；当待备份数据为共有数据。

5.如权利要求1所述的基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法，其特征在于，备份数据的恢复方法包括以下步骤：

步骤一，节点A监测到数据异常，判断数据异常造成的原因，并同时限制用户对数据的访问；

步骤二，判断如果数据错误是由用户的误操作造成的，则通过本地服务器储存的最近一次的增量备份数据恢复到操作错误发生之前的数据状态；

步骤三，如果数据错误是由本地灾难造成的，需要向上层发送数据恢复请求；

步骤四，节点A通过上层域验证通过后，请求最近一次的完全数据备份以及增量备份；

步骤五，节点A通过获得的备份数据执行数据恢复操作。

6.一种权利要求1所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法使用的多域协同分层架构，其特征在于，所述多域协同分层架构由多层的域构成；每一个域由物联网平台、传感器设备以及第三方应用所组成；以分层的方式对每个域进行管理与规划；

上层域直接与下层域进行交互；下层域通过上层域的验证与上层域交互；

下层域首次介入时会在上层域的子域列表中进行登记注册；差分备份结合了完全数据备份以及增量数据备份。

7.一种使用权利要求1～5任意一项所述基于物联网分层架构的多域协同的数据备份方法的物联网。