CN111158956A - 一种集群系统的数据备份方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种集群系统的数据备份方法，包括：将备份脚本发送至多个节点中；根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。通过将备份脚本和备份任务分配至各个节点，实现多节点备份，提高了容错率的同时也提高了备份效率。本申请还公开了一种集群系统的数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种集群系统的数据备份方法、数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质。
背景技术
ORACLE RAC(Oracle Real Application Cluster)是指数据库实时应用集群，整个集群系统由Oracle Clusterware(集群就绪软件)和Real Application Clusters两大部分组成。其中，RAC的主要优点为高可用和负载均衡。如果集群系统中的一台节点发生故障，不会影响整个业务的运行。
ORACLE RAC通常会包含多个节点，所有节点共享存储。使用RMAN(RecoveryManager)对全库进行物理备份时，通常选取集群中一个节点部署备份脚本，使用该节点进行RMAN备份。如果该节点因为故障无法进行备份时，需要在其它节点上重新部署备份脚本，使用其它节点进行RMAN备份。该备份节点承担备份的所有I/O及网络传输需求，即使该节点运行着非常重要的数据库任务，也无法自动减小备份对I/O及网络的占用，可能会影响该节点上运行的数据库任务的运行效率。即使其它节点非常空闲，也无法将一个备份任务拆分成多个子任务使它们运行在不同节点，没有发挥其它节点的空闲资源，造成了节点资源浪费。
因此，如何提高备份过程的性能利用率是本领域技术人员关注的重点问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种集群系统的数据备份方法、数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质，通过将备份脚本和备份任务分配至各个节点，实现多节点备份，提高了容错率的同时也提高了备份效率。
为解决上述技术问题，本申请提供一种集群系统的数据备份方法，包括：
将备份脚本发送至多个节点中；
根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
可选的，将备份脚本发送至多个节点中，包括：
将所述备份脚本发送至多个初级节点中；
接收到所述备份脚本的初级节点将所述备份脚本发送至其他多个次级节点中。
可选的，将备份脚本发送至多个节点中，还包括：
每个所述节点判断本地是否存在本地备份脚本；
若是，则根据所述备份脚本执行备份任务配置操作；
若否，每个所述节点将接收到的备份脚本与本地备份脚本进行一致性检查；当检查不通过时，则删除版本最旧的备份脚本。
可选的，当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务，包括：
当出现备份处理完成的已完成节点时，对每个备份处理未完成的未完成节点进行剩余任务量检查，得到每个未完成节点的剩余任务量；
将剩余任务量最大的未完成节点中未备份数据文件对应的任务发送至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
可选的，还包括：
当日志归档配置信息为共享模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将所述归档日志文件发送至共享存储设备中；
当日志归档配置信息为私有模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将所述归档日志文件存储于本地文件系统中。
可选的，还包括：
当出现宕机节点时，判断是否存在所述宕机节点的归档日志文件；
若是，则其他节点根据所述归档日志文件执行备份任务；
若否，则重新执行数据备份操作。
本申请还提供一种集群系统的数据备份装置，包括：
脚本分配模块，用于将备份脚本发送至多个节点中；
任务分配模块，用于根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
互补备份模块，用于当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
可选的，所述脚本分配模块，包括：
初级节点分配单元，用于将所述备份脚本发送至多个初级节点中；
次级节点分配单元，用于接收到所述备份脚本的初级节点将所述备份脚本发送至其他多个次级节点中。
本申请还提供一种服务器，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的数据备份方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的数据备份方法的步骤。
本申请所提供的一种集群系统的数据备份方法，包括：将备份脚本发送至多个节点中；根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
首先将备份脚本分配至多个节点中，然后再将总备份任务分配至该多个节点中，以便每个节点根据接收到的子备份任务进行处理，实现通过多个节点对备份任务进行处理，提高了容错率，保持了数据备份过程的效率，并且，在当出现已完成节点时，使用该已完成节点去接替其他节点的任务，以便进一步提高数据备份的速度。
本申请还提供一种集群系统的数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果，在此不做赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种集群系统的数据备份方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的一种集群系统的数据备份装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种集群系统的数据备份方法、数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质，通过将备份脚本和备份任务分配至各个节点，实现多节点备份，提高了容错率的同时也提高了备份效率。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
现有技术中，通常选取集群中一个节点部署备份脚本，使用该节点进行RMAN备份。如果该节点因为故障无法进行备份时，需要在其它节点上重新部署备份脚本，使用其它节点进行RMAN备份。该备份节点承担备份的所有I/O及网络传输需求，即使该节点运行着非常重要的数据库任务，也无法自动减小备份对I/O及网络的占用，可能会影响该节点上运行的数据库任务的运行效率。即使其它节点非常空闲，也无法将一个备份任务拆分成多个子任务使它们运行在不同节点，没有发挥其它节点的空闲资源，造成了节点资源浪费。
因此，本申请提供了一种集群系统的数据备份方法，首先将备份脚本分配至多个节点中，然后再将总备份任务分配至该多个节点中，以便每个节点根据接收到的子备份任务进行处理，实现通过多个节点对备份任务进行处理，提高了容错率，保持了数据备份过程的效率，并且，在当出现已完成节点时，使用该已完成节点去接替其他节点的任务，以便进一步提高数据备份的速度。
以下通过一个实施例，对本申请实施例提供的一种集群系统的数据备份方法进行说明。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种集群系统的数据备份方法的流程图。
本实施例中，该方法可以包括：
S101，将备份脚本发送至多个节点中；
本步骤旨在将备份脚本分配至多个节点中，也就是将该备份脚本部署在多个节点中。而现有技术中一般是通过一个节点进行备份操作，而一个节点进行备份操作如果出现异常操作，则很容易导致出现备份失败的情况。因此，本步骤中将备份脚本分配至多个节点中，使得多个节点都可以配置有RMAN备份功能，可以进行RMAN备份操作。
本步骤中将备份脚本分配至多个节点中的过程可以采用现有技术中任意一个数据分配方法，在此不做具体限定。进一步的，本实施例中当节点接收到对应的备份脚本时，还需要每个节点对备份脚本进行检查处理，以便保持节点中配置的备份脚本为最新的备份脚本。
可选的，本步骤可以包括：
将备份脚本发送至多个初级节点中；
接收到备份脚本的初级节点将备份脚本发送至其他多个次级节点中。
可见，本可选方案中主要是向发送至初级节点，然后通过该初级节点再将备份脚本分布至次级节点中。也就是不仅仅采用一个设备进行脚本发送，采用多个初级节点进行数据传送，提高了脚本传输的效率。
可选的，本步骤还可以包括：
每个节点判断本地是否存在本地备份脚本；
若是，则根据备份脚本执行备份任务配置操作；
若否，每个节点将接收到的备份脚本与本地备份脚本进行一致性检查；当检查不通过时，则删除版本最旧的备份脚本。
可见，本可选方案中主要是说明当节点接收到备份脚本时，如何对该备份脚本进行处理。也就是，如果存在本地备份脚本则与该本地备份脚本相比较，留存最新的备份脚本。其中，可以通过备份脚本的修改时间和版本号进行判断。如果不存在本地备份脚本时，即可留存该备份脚本。
S102，根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至多个节点中，以便每个节点根据备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
在S101的基础上，本步骤旨在将总备份任务分配在多个节点中。也就是在每个节点中配置有子备份任务。使得该节点可以执行该子备份任务。其中，进行分配的依据主要是该总备份任务的数据量和集群节点数量。
S103，当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至已完成节点中，以便已完成节点执行未备份数据文件对应的任务。
在S102的基础上，本步骤旨在当出现已完成节点时，通过该已完成节点对其他未完成节点的任务进行处理。由于S102中的任务分配无法做到非常平均，同时业务无法保持每个节点都采用相同时长处理完成。因此，通过本步骤使已完成节点处理未完成节点的剩余任务，使得备份任务进行进一步的分配处理。
可选的，本步骤可以包括：
当出现备份处理完成的已完成节点时，对每个备份处理未完成的未完成节点进行剩余任务量检查，得到每个未完成节点的剩余任务量；
将剩余任务量最大的未完成节点中未备份数据文件对应的任务发送至已完成节点中，以便已完成节点执行未备份数据文件对应的任务。
可见，通过本可选方案主要是将剩余任务量最大的节点的剩余任务量最大的任务发送至已完成节点中。
可选的，本实施例还可以包括：
当日志归档配置信息为共享模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将归档日志文件发送至共享存储设备中；
当日志归档配置信息为私有模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将归档日志文件存储于本地文件系统中。
可见，本可选方案中主要是通过不同的日志归档配置执行不同的归档日志文件的归档操作。
可选的，本实施例还可以包括：
当出现宕机节点时，判断是否存在宕机节点的归档日志文件；
若是，则其他节点根据归档日志文件执行备份任务；
若否，则重新执行数据备份操作。
可见，本可选方案中主要是当出现宕机节点时，根据不同的归档日志文件的存储状态选择不同的恢复操作。当存在对应的归档日志文件时，根据该归档日志文件继续进行剩余的备份任务。当不存在对应的归档日志文件时，则重新进行一次全盘的数据备份操作。
综上，本实施例首先将备份脚本分配至多个节点中，然后再将总备份任务分配至该多个节点中，以便每个节点根据接收到的子备份任务进行处理，实现通过多个节点对备份任务进行处理，提高了容错率，保持了数据备份过程的效率，并且，在当出现已完成节点时，使用该已完成节点去接替其他节点的任务，以便进一步提高数据备份的速度。
以下通过一个具体的实施例，对本申请提供的一种集群系统的数据备份方法做进一步说明。
本实施例中，该方法可以包括：
步骤1，备份脚本自动分发。
在集群任何一个节点上部署RMAN备份脚本文件，脚本文件通常存放在该节点文件系统上，然后在操作系统crontab定时任务中给该备份设置备份开始时间以及指定备份脚本文件路径和名称。当定时任务开始执行这个RMAN备份任务时，数据库会将该备份使用的备份脚本文件及其crontab定时任务信息传送到集群中其它节点，集群其它节点收到备份脚本文件及crontab定时任务信息后，首先检查本地系统中是否存在该备份脚本和crontab定时任务。如果本地存在相同定时任务和备份脚本，使用md5方式检查接收的备份文件和本地备份文件是否一致，如果不一致则进一步检查脚本最后修改时间，如果本地的备份文件较旧，则被覆盖，如果本地的备份文件较新，则不覆盖，如果md5结果检查一致，则无需覆盖本地备份文件；如果不存在，则接收并在本地存储该备份脚本文件并在crontab定时任务中添加该备份任务。
步骤2，数据文件备份任务的分配。
备份脚本文件及crontab定时任务分配完成后，数据库根据数据库数据量、集群节点数量等，以数据文件为单位给集群各节点分配备份任务。每个数据文件都会归属于某个表空间，由于表空间的用途不同，里面存储的数据量也不同，数据库中每个数据文件的数据量也就不同，获取每个数据文件的数据量，在分配备份任务时，使每个节点分配到的所有数据文件的数据量总和相差最少。各个节点根据分配的备份任务读取相应数据文件进行备份。当有节点完成已分配任务后，数据库会检查其它节点剩余任务量，若剩余若干数据文件还未备份，则将未进行备份的数据文件分配给已完成任务的节点进行备份。
步骤3，归档日志文件备份任务的分配。
每个节点都会产生自己的归档日志文件，归档日志文件可能存放在共享存储上，这样每个节点都可以读取到其它节点的归档日志文件；归档日志文件也有可能存储在节点本地操作系统文件系统上，节点只能读取本节点产生的归档，无法直接读取其它节点产生的归档。为了避免归档日志文件存储方式对备份的影响，采用每个节点只备份本节点产生的归档日志文件的方式。
步骤4，备份异常情况的处理。
数据库软件会时刻监控数据库运行状态，若在备份过程中出现由于节点宕机造成备份无法完成的情况，幸存节点会接管该宕机节点上未完成的数据文件和归档日志文件的备份任务。数据库本身会记录每个节点数据库备份情况，当一个节点宕机后，数据库会记录下该节点正在备份的数据文件以及未备份的数据文件，将正在备份而未完成的数据文件和未备份的数据文件在其它幸存节点间进行分配，分配的原则依然是使节点间备份数据量差距最小。
若归档日志文件存放在共享存储上，当一个节点宕机后，其它节点可以读取到该节点的归档日志文件，该节点没有备份的归档日志文件会由其它幸存节点进行备份。若归档日志文件存放在节点本地文件系统上，其它节点是无法读取该节点归档日志文件的。当数据库备份完成后，如果归档无法备份，那么是无法在该数据库备份的基础上将数据库恢复到最新状态的，因为中间少了必要的归档日志文件，为了保证数据库能恢复到最新状态，需要立即重新进行数据库的备份。在归档日志文件存储在节点本地文件系统上时，节点宕机后，数据库会发现需要备份的归档日志文件无法备份，为了保证数据库能恢复到最新状态，会立即进行一次全库备份。
可见，本实施例首先将备份脚本分配至多个节点中，然后再将总备份任务分配至该多个节点中，以便每个节点根据接收到的子备份任务进行处理，实现通过多个节点对备份任务进行处理，提高了容错率，保持了数据备份过程的效率，并且，在当出现已完成节点时，使用该已完成节点去接替其他节点的任务，以便进一步提高数据备份的速度。
下面对本申请实施例提供的一种集群系统的数据备份装置进行介绍，下文描述的一种集群系统的数据备份装置与上文描述的一种集群系统的数据备份方法可相互对应参照。
请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种集群系统的数据备份装置的结构示意图。
本实施例中，该装置可以包括：
脚本分配模块100，用于将备份脚本发送至多个节点中；
任务分配模块200，用于根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至多个节点中，以便每个节点根据备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
互补备份模块300，用于当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至已完成节点中，以便已完成节点执行未备份数据文件对应的任务。
可选的，该脚本分配模块100，可以包括：
初级节点分配单元，用于将备份脚本发送至多个初级节点中；
次级节点分配单元，用于接收到备份脚本的初级节点将备份脚本发送至其他多个次级节点中。
本申请实施例还提供一种服务器，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如以上实施例所述的数据备份方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上实施例所述的数据备份方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种集群系统的数据备份方法、数据备份装置、服务器以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种集群系统的数据备份方法，其特征在于，包括：
将备份脚本发送至多个节点中；
根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
2.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，将备份脚本发送至多个节点中，包括：
将所述备份脚本发送至多个初级节点中；
接收到所述备份脚本的初级节点将所述备份脚本发送至其他多个次级节点中。
3.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，将备份脚本发送至多个节点中，还包括：
每个所述节点判断本地是否存在本地备份脚本；
若是，则根据所述备份脚本执行备份任务配置操作；
若否，每个所述节点将接收到的备份脚本与本地备份脚本进行一致性检查；当检查不通过时，则删除版本最旧的备份脚本。
4.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务，包括：
当出现备份处理完成的已完成节点时，对每个备份处理未完成的未完成节点进行剩余任务量检查，得到每个未完成节点的剩余任务量；
将剩余任务量最大的未完成节点中未备份数据文件对应的任务发送至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
5.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，还包括：
当日志归档配置信息为共享模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将所述归档日志文件发送至共享存储设备中；
当日志归档配置信息为私有模式时，每个节点根据备份数据生成归档日志文件；将所述归档日志文件存储于本地文件系统中。
6.根据权利要求5所述的数据备份方法，其特征在于，还包括：
当出现宕机节点时，判断是否存在所述宕机节点的归档日志文件；
若是，则其他节点根据所述归档日志文件执行备份任务；
若否，则重新执行数据备份操作。
7.一种集群系统的数据备份装置，其特征在于，包括：
脚本分配模块，用于将备份脚本发送至多个节点中；
任务分配模块，用于根据总备份任务的数据量和集群节点数量以数据文件为单位，将总备份任务分配至所述多个节点中，以便每个所述节点根据所述备份脚本对接收到的子备份任务进行备份处理；
互补备份模块，用于当出现备份处理完成的已完成节点时，将备份处理未完成的未完成节点中未备份数据文件对应的任务分配至所述已完成节点中，以便所述已完成节点执行所述未备份数据文件对应的任务。
8.根据权利要求7所述的数据备份装置，其特征在于，所述脚本分配模块，包括：
初级节点分配单元，用于将所述备份脚本发送至多个初级节点中；
次级节点分配单元，用于接收到所述备份脚本的初级节点将所述备份脚本发送至其他多个次级节点中。
9.一种服务器，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的数据备份方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的数据备份方法的步骤。
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- 2019-12-30 CN CN201911398098.XA patent/CN111158956A/zh not_active Withdrawn
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