CN108255641A - 一种基于云平台的cdp容灾方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云平台的CDP容灾方法，在生产系统上安装客户端，客户端登录到管理服务器，用户在管理服务器上配置CDP备份策略，管理服务器自动在云平台上创建CDP服务器，将CDP服务器的IP写入CDP备份策略，并下发给客户端，客户端根据CDP备份策略做初始化备份并持续抓取生产系统的块级IO数据变化，并将这些IO数据打上时间戳和发生的序号，发送到CDP服务器，CDP服务器负责管理和存储这些IO数据。本发明利用CDP备份的数据可以快速的在云平台上启动虚拟机接管原来的业务，保证用户的业务连续，同时也支持将数据恢复到生产系统上。
Description
技术领域
本发明涉及数据保护技术领域，具体涉及一种基于云平台的CDP容灾方法。
背景技术
传统的数据备份技术一般采用定时备份或者手动备份方式，采用这种方法，一旦出现了数据灾难，用户可以恢复到定时备份点和手动备份点的数据，上次备份后新增加和修改的数据将会丢失，对于数据量不断变化增长的用户来说，每一份数据的丢失都会造成利益的损失。CDP(Continual Data Protection持续数据保护)正是为了解决这个问题而出现的。持续数据保护就是连续的捕捉数据的变化，然后将这些变化后的数据独立的进行保存。而且该方法可以实现过去任意一个时间点的数据恢复。CDP系统可以基于块、文件或应用。
所有的CDP解决方案都应当具备以下几个基本的特性：数据的改变受到连续的捕获和跟踪；所有的数据改变都存储在一个与主存储地点不同的独立地点中；恢复点目标是任意的，而且不需要在实际恢复之前事先定义。
一般CDP系统可以提供块级、文件级和应用级的数据保护。基于应用级CDP技术，只针对受保护应用系统，与具体的应用关联比较大，不够通用，且对应用系统资源占用较大。基于文件级CDP备份通过监测文件系统层面之上的数据变化，当保护海量文件时，效率低下，而且文件级CDP备份不能保护像OracleASM这样数据直接建立在裸设备上的应用。
传统的定时备份或者手动备份，当灾难发生时，定时或者手动备份之后新增加和修改的数据将会丢失；传统的容灾方案需要自建灾备中心或者灾备设施，添加硬件设施；当灾难发生时，基于传统的备份方法，需要将备份数据恢复到原来的业务系统和新建的业务系统上，恢复时间较长，不能满足企业允许关键服务中断的时间长度。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于云平台的CDP容灾方法，解决了传统的容灾方法容易数据丢失，需要添加硬件设施，恢复时间慢的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征在于：包括步骤：
1)、在生产系统上安装客户端，客户端登录到管理服务器，用户在管理服务器上配置CDP备份策略，备份策略包括备份对象、数据压缩方式、加密方式、传输带宽限制、定时快照周期，管理服务器自动在云平台上创建CDP服务器，将CDP服务器的IP写入CDP备份策略，并下发给客户端，客户端做初始化备份并抓取生产系统的块级IO数据变化，并将这些IO数据打上时间戳和发生的序号，发送到CDP服务器，CDP服务器负责管理和存储这些IO数据；
2)、当由于发生硬件错误或者逻辑错误，导致生产系统异常，不能继续对外提供服务时，利用云平台上产生的备份数据，启动和生产系统完全一致的虚拟机环境，接管生产系统原有的业务，该虚拟机环境即为接管机，由接管机对外提供服务，新发生的业务数据都会写入到接管机中；
3)、当生产系统被修复，能够再对外提供服务前，将上述接管机中的数据恢复到生产系统上，之后继续由生产系统来对外提供服务。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述步骤1)中CDP备份具体步骤包括：
(1)在生产系统上安装客户端，安装完成后，客户端登录到管理服务器上；
(2)在管理服务器上点击客户端，该操作触发查询磁盘和分区信息请求，客户端收到请求后，获取本机磁盘和分区列表信息并将结果返回管理服务器，管理服务器将获取到的磁盘和分区列表信息在页面上展示，用户在该页面上选择需要备份的分区，设置CDP备份策略；
(3)管理服务器在云平台上创建CDP服务器，并在云平台上创建CDP日志卷、以及与原生产系统大小相同的镜像卷，并将CDP日志卷及镜像卷做为磁盘挂载到CDP服务器上；
(4)第一次备份时，需要做完全备份，即生产系统上的备份程序把被保护的分区上的所有有效数据读取并发送到CDP服务器，并且持续抓取生产系统上被保护分区的变化数据，并将这些变化数据也发送到CDP服务器，CDP服务器将这些数据按扇区对应关系保存到镜像卷中，当全量备份完成时，镜像卷中的数据与生产系统中的数据是完全一致的；
(5)全量备份完成后，开始做增量备份，生产系统上的备份程序将被保护分区上变化数据发送到CDP服务器；CDP服务器根据变化数据的起止扇区将镜像卷中该起止扇区的数据读取出来，写入日志卷中，然后将备份程序发过来的变化数据写入镜像卷该起止扇区中；
(6)管理服务器调用云平台API接口对镜像卷定时做快照。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述变化数据包括时间戳、起止扇区、发生的序号以及实际的数据。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述步骤2)中的接管具体步骤包括：
(1)在云平台上创建接管虚拟机，配置内存、CPU；
(2)对CDP服务器上的镜像卷创建一个快照，将该快照做为卷附加到接管虚拟机；
(3)启动接管虚拟机，运行预置的接管脚本，所述接管脚本用于在接管虚拟机上做用户预先定义的配置工作。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述，所述用户预先定义的配置工作包括启动服务、配置指定的DNS、配置IP。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述所述步骤3)中恢复具体步骤包括：
(1)生产系统通过恢复光盘启动，启动后，连接到CDP服务器；所述恢复光盘为livecd系统，用于在生产系统上启动恢复程序；
(2)从CDP服务器读取备份数据，按扇区对应关系写入生产系统上的磁盘中，当所有数据恢复完成后，重启生产系统完成恢复。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述云平台包括公有云平台或者私有云平台。
前述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述CDP备份策略包括备份对象、数据压缩方式、加密方式、传输带宽限制、定时快照周期。
一种基于云平台的CDP容灾系统，其特征在于，包括客户端、管理服务器、CDP服务器、云平台；管理服务器对外提供管理界面给用户使用，客户端、CDP服务器自动登录到管理服务器，接受管理服务器的控制，客户端与CDP服务器是一对一的关系，即为每一个客户端都创建一台CDP服务器；客户端负责抓取生产系统上的IO数据变化，发送到CDP服务器；CDP服务器运行在云平台上，负责存储客户端发送过来的IO数据。
本发明所达到的有益效果：本发明使用CDP连续数据保护技术，对生产业务系统上的每一次IO都备份下来，利用阿里云、腾讯云等公有云平台或者利用已有的私有云平台构建灾备中心，大大降低灾备建设成本和维护成本；利用CDP备份的数据可以快速的在云平台上启动虚拟机接管原来的业务，保证用户的业务连续，同时也支持将数据恢复到生产系统上。
附图说明
图1是本发明各模块间交互流程的时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种基于云平台的CDP容灾系统，包括：客户端、管理服务器、CDP服务器、云平台。
管理服务器是整个系统的控制中心，对外提供管理界面给用户使用，客户端、CDP服务器都自动登录到管理服务器，接受管理服务器的控制，客户端与CDP服务器是一对一的关系，即为每一个客户端都创建一台CDP服务器。
客户端负责抓取生产系统上的IO数据变化，发送到CDP服务器。
CDP服务器运行在云平台上，负责存储客户端发送过来的IO数据。
如图1所示，一种基于云平台的CDP容灾方法，包括
1、在生产系统上安装客户端，客户端登录到管理服务器，用户在管理服务器上配置CDP备份策略，CDP备份策略包括备份对象、数据压缩方式、加密方式、传输带宽限制、定时快照周期，管理服务器自动在云平台上创建CDP服务器，将CDP服务器的IP写入CDP备份策略，并下发给客户端。客户端做初始化备份并抓取生产系统的块级IO数据变化，并将这些IO数据打上时间戳和发生的序号，发送到CDP服务器，CDP服务器负责管理和存储这些IO数据；
2、当由于发生硬件错误或者逻辑错误，导致生产系统异常，不能继续对外提供服务时，利用云平台上产生的备份数据，启动和生产系统完全一致的虚拟机环境，接管生产系统原有的业务，该虚拟机环境即为接管机，由接管机对外提供服务，新发生的业务数据都会写入到接管机中；
3、当生产系统被修复，能够再对外提供服务前，可以将上述接管机中的数据恢复到生产系统上，之后继续由生产系统来对外提供服务。
所述步骤1中CDP备份具体步骤包括：
(3)在生产系统上安装客户端，安装完成后，客户端登录到管理服务器上；
(2)在管理服务器上选择查看客户端，请求客户端会将生产系统上的磁盘和分区信息发送到管理服务器，管理服务器的页面上展示客户端上的所有磁盘和分区列表，用户在该页面上选择所有需要备份分区，并设置快照周期；
(3)管理服务器在云平台上创建CDP服务器，并在云平台上创建CDP日志卷、以及与原生产系统大小相同的镜像卷，并将CDP日志卷及镜像卷做为磁盘挂载到CDP服务器上；
(4)第一次备份时，需要做完全备份，即生产系统上的备份程序把被保护的分区上的所有有效数据读取并发送到CDP服务器，并且持续抓取生产系统上被保护分区的变化数据，并将这些变化数据也发送到CDP服务器，CDP服务器将这些数据按扇区对应关系保存到镜像卷中，当全量备份完成时，镜像卷中的数据与生产系统中的数据是完全一致的；
(5)全量备份完成后，开始做增量备份，生产系统上的备份程序将被保护分区上变化的数据发送到CDP服务器，每一个变化数据都包含时间戳、起止扇区、发生的序号以及实际的数据。CDP服务器对于每一个变化数据，根据该变化数据的起止扇区将镜像卷中该起止扇区的数据读取出来，写入日志卷中，然后将备份程序发过来的变化数据写入镜像卷该起止扇区中；
(6)管理服务器调用云平台API接口对镜像卷定时做快照；
所述步骤2中的接管步骤具体包括：
(1)在云平台上创建接管虚拟机，配置内存、CPU；
(2)对CDP服务器上的镜像卷创建一个快照，将该快照做为卷附加到接管虚拟机；
(3)启动接管虚拟机，接管虚拟机启动后，运行预置的接管脚本，所述接管脚本是用于在接管虚拟机上做一些用户预先定义的配置工作，比如启动特定的服务、配置指定的DNS、配置IP等。
所述步骤3中恢复具体步骤包括：
(1)生产系统通过恢复光盘启动，启动后，连接到CDP服务器；所述恢复光盘为livecd系统，在其中加入了恢复程序和网络模块，用于在生产系统上启动恢复程序；
(2)从CDP服务器读取备份数据，按扇区对应关系写入生产系统上的磁盘中，当所有数据恢复完成后，重启生产系统完成恢复。
所述云平台包括公有云平台或者已有的私有云平台。
本发明使用CDP技术，对生产系统的每一次修改都记录下来，可以保护任意一次的修改；自动并且持续的在云平台上构建和生产系统一模一样的镜像环境，可实现在云平台上秒级接管原生产系统的业务；同时也支持将数据恢复到生产系统上；利用公有云平台或者已有的私有云平台，无需增加硬件，减少成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征在于：包括步骤：
1)在生产系统上安装客户端，客户端登录到管理服务器，用户在管理服务器上配置CDP备份策略，管理服务器自动在云平台上创建CDP服务器，将CDP服务器的IP写入CDP备份策略，并下发给客户端，客户端根据CDP备份策略做初始化备份并持续抓取生产系统的块级IO数据变化，并将这些IO数据打上时间戳和发生的序号，发送到CDP服务器，CDP服务器负责管理和存储这些IO数据；
2)当由于发生硬件错误或者逻辑错误，导致生产系统异常，不能继续对外提供服务时，利用云平台上产生的备份数据，启动和生产系统完全一致的虚拟机环境，接管生产系统原有的业务，该虚拟机环境即为接管机，由接管机对外提供服务，新发生的业务数据都会写入到接管机中；
3)当生产系统被修复，能够再对外提供服务前，将上述接管机中的数据恢复到生产系统上，之后继续由生产系统来对外提供服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述步骤1)中CDP备份具体步骤包括：
(1)在生产系统上安装客户端，安装完成后，客户端登录到管理服务器上；
(2)在管理服务器上点击客户端，该操作触发查询磁盘和分区信息请求，客户端收到请求后，获取本机磁盘和分区列表信息并将结果返回管理服务器，管理服务器将获取到的磁盘和分区列表信息在页面上展示，用户在该页面上选择需要备份的分区，设置CDP备份策略；
(3)管理服务器在云平台上创建CDP服务器，并在云平台上创建CDP日志卷、以及与原生产系统大小相同的镜像卷，并将CDP日志卷及镜像卷做为磁盘挂载到CDP服务器上；
(4)第一次备份时，需要做完全备份，即生产系统上的备份程序把被保护的分区上的所有有效数据读出并发送到CDP服务器，并且持续抓取生产系统上被保护分区的变化数据，并将这些变化数据也发送到CDP服务器，CDP服务器将这些数据按扇区对应关系保存到镜像卷中，当全量备份完成时，镜像卷中的数据与生产系统中的数据是完全一致的；
(5)全量备份完成后，开始做增量备份，生产系统上的备份程序将被保护分区上变化数据发送到CDP服务器；CDP服务器根据变化数据的起止扇区将镜像卷中该起止扇区的数据读取出来，写入日志卷中，然后将备份程序发过来的变化数据写入镜像卷上的该起止扇区块中；
(6)管理服务器调用云平台API接口对镜像卷定时做快照。
3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述变化数据包括时间戳、起止扇区、发生的序号以及实际的数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述步骤2)中的接管具体步骤包括：
(1)在云平台上创建接管虚拟机，配置内存、CPU；
(2)对CDP服务器上的镜像卷创建一个快照，将该快照做为卷附加到接管虚拟机；
(3)启动接管虚拟机，运行预置的接管脚本，所述接管脚本用于在接管虚拟机上做用户预先定义的配置工作。
5.根据权利要求4所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述，所述用户预先定义的配置工作包括启动服务、配置指定的DNS、配置IP。
6.根据权利要求1所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述所述步骤3)中恢复具体步骤包括：
(1)生产系统通过恢复光盘启动，启动后，连接到CDP服务器；所述恢复光盘为livecd系统，用于在生产系统上启动恢复程序；
(2)从CDP服务器读取备份数据，按扇区对应关系写入生产系统上的磁盘中，当所有数据恢复完成后，重启生产系统完成恢复。
7.根据权利要求1所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述云平台包括公有云平台或者私有云平台。
8.根据权利要求1所述的一种基于云平台的CDP容灾方法，其特征是：所述CDP备份策略包括备份对象、数据压缩方式、加密方式、传输带宽限制、定时快照周期。
9.一种基于云平台的CDP容灾系统，其特征在于，包括客户端、管理服务器、CDP服务器、云平台；
管理服务器对外提供管理界面给用户使用，客户端、CDP服务器自动登录到管理服务器，接受管理服务器的控制，客户端与CDP服务器是一对一的关系，即为每一个客户端都创建一台CDP服务器；客户端负责抓取生产系统上的IO数据变化，发送到CDP服务器；CDP服务器运行在云平台上，负责存储客户端发送过来的IO数据。
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