CN109324927A - 一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法及系统 - Google Patents

一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法及系统，基于虚拟机崩溃时，选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建故障虚拟机，从备份服务器中还原重建虚拟机的数据信息，这样即使虚拟机崩溃，也能恢复之前数据文件，而且还对虚拟机过程数据进行备份。本发明对接开源分布式存储系统ceph，实现OpenStack云管理平台中的KVM虚拟机备份到分布式存储系统中，从而解决KVM虚拟机不同粒度的备份，又能降低备份成本。

Description

一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法及系统。
背景技术
凭借降低成本，提高运营效率，加速企业创新步伐等优势，OpenStack广受企业用户拥戴。自2010年问世至今，OpenStack已经成长为业界公认的最成功的开源项目之一，同时也是有史以来最大的开放性开源平台。据不完全数据统计，OpenStack的用户包括50％的财富100强企业，管理着500万个处理器核心。如今，采用OpenStack的户越来越多样化，他们来自各种各样的领域，从探索天文，到电信、金融，再到汽车制造业等等，遍布任何一个细分的行业。然而当企业把服务迁移至云计算时，由于失去了对其敏感数据的控制而只能依赖于云计算服务供应商来确保数据的安全性，他们往往会为此担惊受怕。硬件故障、人为操作错误、软件缺陷、电脑病毒、骇客攻击、自然灾难等诸多因素，均有可能造成数据的丢失，从而给企业造成无法估量的损失。OpenStack云平台本身对虚拟机提供了一些快照、虚拟机重建等基本的数据保护功能，但是无法进行文件级别的备份恢复，且一旦云平台本身故障，数据将有丢失的风险。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，方法包括：
步骤一、配置分布式存储，通过iscsi工具转换rbd，映射到备份服务器中；
步骤二、登陆备份服务器，备份服务器自动扫描iscsi存储；分布式存储经过iscsi转换后，被备份服务器识别利用；
步骤三、备份服务器根据扫描出来的物理存储，创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
步骤四、配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略；
步骤五、根据备份策略，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
步骤六、当某一虚拟机崩溃时，则选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建故障虚拟机，从备份服务器中还原重建虚拟机的数据信息。
优选地，步骤六还包括：
当某一虚拟机宕机时，重启所述虚拟机，将宕机前备份的所述虚拟机数据信息恢复至所述虚拟机。
优选地，步骤五中备份策略还包括：每经过一时间段，启动备份，将虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
步骤六还包括：将备份到分布式存储器中的虚拟机备份数据信息与预设的虚拟机数据信息进行一一对应的比对，当备份的数据信息与预设的数据信息不符时，启动虚拟机数据信息恢复程序，将预设的数据信息恢复至所示虚拟机中。
优选地，步骤五中根据预设备份条件还包括：
配置各个虚拟机的数据信息备份时间点以及数据信息备份时间段；
当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中。
优选地，步骤五中根据预设备份条件还包括：
配置各个虚拟机的备份时间点，备份时间段以及备份数据信息的类型；
当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，根据备份数据信息的类型备份虚拟机的数据信息，备份到分布式存储器中。
优选地，步骤一还包括：
配置分布式存储，映射到备份服务器，分布式存储系统由服务器上的SATA盘组成，形成一个存储资源池；将存储资源池划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块，映射到备份服务器进行使用；
映射方式包括：在分布式存储上创建多个RBD块，使用iSCSI工具将RBD块导出到分布式存储系统本地；在分布式存储系统上部署iscsi target，在备份服务器端部署iscsiinitiator，实现RBD到iscsi的转换，备份服务器通过iscsi协议访问RBD块进行数据读写。
优选地，步骤一还包括：
系统部署预设数量的iscsi target，并配置多路径策略，使用自动路径选择算法轮流选择所有可用路径，保障数据传输的稳定性；
用户预设数据的重要度，并将数据的重要度分成预设级别，分布式存储系统基于预设级别的数量配置相适配的副本量；将不同重要度的数据存储至相应的副本分布式存储器。
当分布式存储系统备份数据超出阈值时，发出备份数据超阈值提示，分布式存储系统扩充存储量后，对备份服务器提供服务的IP信息不变，对备份业务不会造成影响。
优选地，步骤四还包括：
配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略，包括全量备份、增量备份、备份周期、备份时间，备份内容包括：非结构化文件、数据库表、操作系统；
配置虚拟机的用户名、密码和IP；
如果虚拟机配置有数据库，根据数据库类型设置备份策略，备份数据库表；
如果是虚拟机无数据库，选择对虚拟机操作系统首次进行全量备份，后续为增量备份。
一种基于分布式存储系统的虚拟机备份系统，包括：多个客户端，备份服务器以及分布式存储系统；
每个客户端分别通过虚拟机业务网络与备份服务器通信连接；
备份服务器通过存储网络与分布式存储系统通信连接；
客户端包括：操作系统和数据库。
优选地，备份服务器创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
分布式存储系统包括：多个RBD块以及存储资源池；每个储存区域设有多个SATA盘；
存储资源池划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块，RBD块映射到备份服务器进行使用。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明中，基于虚拟机崩溃时，选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建故障虚拟机，从备份服务器中还原重建虚拟机的数据信息，这样即使虚拟机崩溃，也能恢复之前数据文件，而且还对虚拟机过程数据进行备份。
还基于虚拟机宕机时，重启所述虚拟机，将宕机前备份的所述虚拟机数据信息恢复至所述虚拟机。本发明还提供多种预设备份条件，用户可以根据实际需要来对虚拟机数据进行备份。
本发明对接开源分布式存储系统ceph，实现OpenStack云管理平台中的KVM虚拟机备份到分布式存储系统中，从而解决KVM虚拟机不同粒度的备份，又能降低备份成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于分布式存储系统的虚拟机备份方法流程图；
图2为基于分布式存储系统的虚拟机备份系统示意图；
图3为基于分布式存储系统的虚拟机备份系统示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，如图1所示，方法包括：
S1、配置分布式存储，通过iscsi工具转换rbd，映射到备份服务器中；
S2、登陆备份服务器，备份服务器自动扫描iscsi存储；分布式存储经过iscsi转换后，被备份服务器识别利用；
S3、备份服务器根据扫描出来的物理存储，创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
S4、配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略；
S5、根据备份策略，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；数据信息包括：文件、数据库表、虚拟机操作系统；
S6、当某一虚拟机崩溃时，则选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建故障虚拟机，从备份服务器中还原重建虚拟机的数据信息。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本发明提供的实施例中，配置分布式存储，通过iscsi工具转换rbd，映射到备份服务器中；
登陆备份服务器，备份服务器自动扫描iscsi存储；分布式存储经过iscsi转换后，被备份服务器识别利用；
备份服务器根据扫描出来的物理存储，创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略；
根据备份策略，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
当某一虚拟机宕机时，重启所述虚拟机，将宕机前备份的所述虚拟机数据信息恢复至所述虚拟机。
当然在系统中可能同时出现虚拟机崩溃和虚拟机宕机的情况，这样基于上述处理方式进行处理，当然也可能单一出现上述情况。其中虚拟机崩溃是虚拟机无法再进行正常运行，即使在重启后也无法进行操作，可以在虚拟机设置脚本，基于设置的脚本能否正常运行，来测试虚拟机是否为崩溃状态。
本发明提供的实施例中，上述步骤中，步骤六还包括：将备份到分布式存储器中的虚拟机备份数据信息与预设的虚拟机数据信息进行一一对应的比对，当备份的数据信息与预设的数据信息不符时，启动虚拟机数据信息恢复程序，将预设的数据信息恢复至所示虚拟机中。
此种情况是，虚拟机具有预设并保持恒定的数据信息，如果虚拟机中的数据信息发生变化，比如数据的次序变化，原数据被认为的更改，原数据参数被更改等等，这样导致虚拟机无法按照预设方式运行，这样基于将备份到分布式存储器中的虚拟机备份数据信息与预设的虚拟机数据信息进行一一对应的比对，当备份的数据信息与预设的数据信息不符时，启动虚拟机数据信息恢复程序，将预设的数据信息恢复至所示虚拟机中，这样保持了虚拟机中的数据恒定不变。
本发明提供的实施例中，步骤S5中，根据备份策略，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
其中备份策略可以包括：配置各个虚拟机的数据信息备份时间点以及数据信息备份时间段；当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中。
本发明提供的实施例中，步骤S5中，备份策略可以包括：配置各个虚拟机的备份时间点，备份时间段以及备份数据信息的类型；
当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，根据备份数据信息的类型备份虚拟机的数据信息，备份到分布式存储器中。
本发明提供实施例中，这里的备份数据信息的类型可以包括：TXT文件、DOC文件、XLS文件、PPT文件、DOCX文件、XLSX文件、PPTX文件、JPG、PNG、PDF、TIFF、SWF、RAR、EXE、FLV、RMVB文件等等。
如果在硬件中实现，本发明涉及一种装置，例如可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。
本发明提供的实施例中，步骤一还包括：
配置分布式存储，映射到备份服务器，分布式存储系统由服务器上的SATA盘组成，形成一个存储资源池；将存储资源池划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块，映射到备份服务器进行使用；映射方式包括：在分布式存储上创建多个RBD块，使用iSCSI工具将RBD块导出到分布式存储系统本地；在分布式存储系统上部署iscsi target，在备份服务器端部署iscsi initiator，实现RBD到iscsi的转换，备份服务器通过iscsi协议访问RBD块进行数据读写。
系统部署预设数量的iscsi target，并配置多路径策略，使用自动路径选择算法轮流选择所有可用路径，保障数据传输的稳定性；
用户预设数据的重要度，并将数据的重要度分成预设级别，分布式存储系统基于预设级别的数量配置相适配的副本量；将不同重要度的数据存储至相应的副本分布式存储器。
当分布式存储系统备份数据超出阈值时，发出备份数据超阈值提示，分布式存储系统扩充存储量后，对备份服务器提供服务的IP信息不变，对备份业务不会造成影响。
在分布式存储系统上部署iscsi target，在备份系统端部署iscsi initiator，实现RBD到iscsi的转换，这样备份系统通过iscsi协议访问RBD块进行数据读写。
为提高性能，在进行配置时，存储采用独立万兆网络配置。部署iscsi target的节点打开分布式存储缓存开关。根据用户实际需要，可以部署多个iscsi target，并配置多路径策略，使用自动路径选择算法轮流选择所有可用路径，进一步保障数据传输的稳定性。另外，根据数据的重要程度，可在分布式存储系统中灵活设置不同的副本数量。随着用户备份数据越来越多。存储容量不够用时，直接扩容分布式存储系统，而对备份系统提供服务的IP信息不变，对备份业务不会造成任何影响。
本发明提供的实施例中，步骤四还包括：配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略，包括全量备份、增量备份、备份周期、备份时间，备份内容包括：非结构化文件、数据库表、操作系统；配置虚拟机的用户名、密码和IP；如果虚拟机配置有数据库，根据数据库类型设置备份策略，备份数据库表；如果是虚拟机无数据库，选择对虚拟机操作系统首次进行全量备份，后续为增量备份。本备份可以细化到文件级别，可以针对某些文件进行备份。
计算机可读介质的计算机程序产品可以形成一部分，其可以包括包装材料。数据的计算机可读介质可以包括计算机存储介质，诸如随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，非易失性随机存取存储器(NVRAM)，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，闪存，磁或光学数据存储介质，和类似物。在一些实施例中，一种制造产品可包括一个或多个计算机可读存储媒体。
本发明还提供一种基于分布式存储系统1的虚拟机备份系统，如图2和图3所示，包括：多个客户端3，备份服务器2以及分布式存储系统1；
每个客户端3分别通过虚拟机业务网络与备份服务器2通信连接；备份服务器2通过存储网络与分布式存储系统1通信连接；客户端3包括：操作系统4和数据库5。操作系统4可以采用Windows系统，Linux系统。
备份服务器2创建虚拟化条带6，用于保存备份数据；分布式存储系统1包括：多个RBD块7以及存储资源池8；每个储存区域设有多个SATA盘9；存储资源池8划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块7，RBD块7映射到备份服务器2进行使用。
在一些实施例中，计算机可读存储介质可以包括非易失性介质。术语“非暂态”所述存储介质可以指示不包含在载波或传播信号。在某些实施例中，非临时性存储介质可以存储数据，它可以随时间改变(例如，RAM或者高速缓存)中。
本发明的系统中，配置分布式存储，通过iscsi工具转换rbd，映射到浪潮DP1000备份系统中；登陆备份系统，扫描可用存储；选中已扫描出的分布式存储池，创建虚拟化带库；配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略，包括全量备份、增量备份、备份周期、备份时间，备份内容包括非结构化文件、数据库表、操作系统；启动备份，定时从虚拟机内部备份文件、数据库表、虚拟机操作系统等信息到分布式存储系统中；进行恢复，若虚拟机不崩溃，可以选择某一时间点进行文件、数据库表、操作系统等内容的恢复；虚拟机已崩溃，则选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建虚拟机，然后从备份系统中还原数据。当然系统在运行是各个虚拟机还会遇到其他情况比如上述方法中所述的内容。
本发明中，利用浪潮备份系统DP1000-M1本身丰富的功能和简单易操作行，然后对接开源分布式存储系统ceph，实现OpenStack云管理平台中的KVM虚拟机备份到分布式存储系统中，从而解决KVM虚拟机不同粒度的备份，又能降低备份成本。
在备份系统DP1000-M1的基础上，备份系统后端对接分布式存储，再辅助OpenStack自身的虚拟机重建功能，实现OpenStack平台中KVM虚拟机中文件、数据库以及整机等不同粒度的备份，又能备份降低费用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，方法包括：
步骤一、配置分布式存储，通过iscsi工具转换rbd，映射到备份服务器中；
步骤二、登陆备份服务器，备份服务器自动扫描iscsi存储；分布式存储经过iscsi转换后，被备份服务器识别利用；
步骤三、备份服务器根据扫描出来的物理存储，创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
步骤四、配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略；
步骤五、根据备份策略，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
步骤六、当某一虚拟机崩溃时，则选择OpenStack平台虚拟机重建功能，重建故障虚拟机，从备份服务器中还原重建虚拟机的数据信息。
2.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤六还包括：
当某一虚拟机宕机时，重启所述虚拟机，将宕机前备份的所述虚拟机数据信息恢复至所述虚拟机。
3.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤五中备份策略还包括：每经过一时间段，启动备份，将虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中；
步骤六还包括：将备份到分布式存储器中的虚拟机备份数据信息与预设的虚拟机数据信息进行一一对应的比对，当备份的数据信息与预设的数据信息不符时，启动虚拟机数据信息恢复程序，将预设的数据信息恢复至所示虚拟机中。
4.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤五中根据预设备份条件还包括：
配置各个虚拟机的数据信息备份时间点以及数据信息备份时间段；
当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，将各个虚拟机内部的数据信息备份到分布式存储器中。
5.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤五中根据预设备份条件还包括：
配置各个虚拟机的备份时间点，备份时间段以及备份数据信息的类型；
当运行至配置的虚拟机备份时间点时，启动备份，根据备份数据信息的类型备份虚拟机的数据信息，备份到分布式存储器中。
6.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤一还包括：
配置分布式存储，映射到备份服务器，分布式存储系统由服务器上的SATA盘组成，形成一个存储资源池；将存储资源池划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块，映射到备份服务器进行使用；
映射方式包括：在分布式存储上创建多个RBD块，使用iSCSI工具将RBD块导出到分布式存储系统本地；在分布式存储系统上部署iscsi target，在备份服务器端部署iscsiinitiator，实现RBD到iscsi的转换，备份服务器通过iscsi协议访问RBD块进行数据读写。
7.根据权利要求6所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤一还包括：
系统部署预设数量的iscsi target，并配置多路径策略，使用自动路径选择算法轮流选择所有可用路径，保障数据传输的稳定性；
用户预设数据的重要度，并将数据的重要度分成预设级别，分布式存储系统基于预设级别的数量配置相适配的副本量；将不同重要度的数据存储至相应的副本分布式存储器；
当分布式存储系统备份数据超出阈值时，发出备份数据超阈值提示，分布式存储系统扩充存储量后，对备份服务器提供服务的IP信息不变，对备份业务不会造成影响。
8.根据权利要求1所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份方法，其特征在于，步骤四还包括：
配置OpenStack中KVM虚拟机的信息，设置备份策略，包括全量备份、增量备份、备份周期、备份时间，备份内容包括：非结构化文件、数据库表、操作系统；
配置虚拟机的用户名、密码和IP；
如果虚拟机配置有数据库，根据数据库类型设置备份策略，备份数据库表；
如果是虚拟机无数据库，选择对虚拟机操作系统首次进行全量备份，后续为增量备份。
9.一种基于分布式存储系统的虚拟机备份系统，其特征在于，包括：多个客户端，备份服务器以及分布式存储系统；
每个客户端分别通过虚拟机业务网络与备份服务器通信连接；
备份服务器通过存储网络与分布式存储系统通信连接；
客户端包括：操作系统和数据库。
10.根据权利要求9所述的基于分布式存储系统的虚拟机备份系统，其特征在于，
备份服务器创建虚拟化条带，用于保存备份数据；
分布式存储系统包括：多个RBD块以及存储资源池；每个储存区域设有多个SATA盘；
存储资源池划分预设个逻辑资源池，每个逻辑资源池对应一个RBD块，RBD块映射到备份服务器进行使用。
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