CN112346907A - 一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法及系统，所述方法包括数据备份过程和数据恢复过程，其中，所述数据备份过程包括：S1：业务系统对象存储单元将小对象合并为大对象，同时业务系统对象管理单元对应生成元数据；S2：备份恢复系统对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；S3：备份恢复系统对象存储单元对大对象进行备份，获得大对象副本；所述数据恢复过程包括：通过元数据快照在大对象副本查询获得小对象，实现业务系统恢复、应急业务系统恢复和历史版本恢复或临时访问；其中，元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度。与现有技术相比，本发明具有效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及计算机软件对象存储系统及备份恢复领域，尤其是涉及一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法及系统。
背景技术
随着互联网的快速发展，云技术的落地，移动办公、跨地域协作越来越多，在这样的背景下，基于对象存储的各种业务系统应运而生并快速发展，大量的数据涌入对象存储系统；此时就面临一个重要的问题，对象存储系统如何做到快速有效的备份恢复，成为当前面临的一个难题。传统备份恢复系统对对象存储系统的备份，是直接将对象存储系统中的对象作为待备份的对象，各种业务系统如文档云，保存到对象存储中的大部分都是一些小文件；另外，这些应用还有一些元数据，记录文档的属性，如属主、文档保存在对象存储中的对象名称等属性，一般都是存储在应用自己的数据库中。备份恢复时需要备份对象存储中指定的对象，随着对象数量的增长，备份的对象越来越多，备份恢复时间越来越长，一旦对象存储系统出现故障需要恢复，恢复的时间会很长，由此会导致业务长时间的中断，无法满足备份恢复的要求。
现有技术也提出了一些解决方案，中国专利CN107102914A提出了一种备份及恢复数据的方法及其实现系统和备份设备，所述系统包括存储设备和备份设备，备份设备从存储设备上提取数据保存到备份设备上，所述备份设备包括：备份空间管理单元、存储设备管理单元和数据备份管理单元，恢复备份数据时，备份设备包括完成恢复作业的创建单元和在线恢复的执行单元，该专利克服了因备份服务器与业务服务器相关性产生的弊端，使得针对不同的业务服务器只需要使用同一种方法进行数据备份及恢复，提高数据备份及恢复的速度，但该专利对于数据备份的过程没有进行优化，业务系统的存储数据种类和大小不一，因此建立备份服务器时需要充分考虑与业务服务器的数据传输兼容性，过程相对复杂，同时缺少应急业务服务器恢复以及历史业务服务器版本的恢复和访问功能，业务系统恢复灵活性差。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法及系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，该方法包括数据备份过程和数据恢复过程，其中，所述数据备份过程包括：
S1：业务系统对象存储单元将小对象合并为大对象，同时业务系统对象管理单元对应生成元数据；
S2：备份恢复系统对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；
S3：备份恢复系统对象存储单元对大对象进行备份，获得大对象副本；
所述数据恢复过程包括：
通过元数据快照查询大对象副本；实现业务系统恢复、应急业务系统恢复和历史版本恢复或临时访问；
其中，元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度，通过元数据可在大对象中读取小对象，所述小对象和大对象均为数据对象。
进一步地，步骤S4中，所述业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照恢复到业务系统对象管理单元，将大对象副本恢复到业务系统对象存储单元；
所述应急业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务系统对象管理单元，将备份恢复系统对象存储单元配置给应急业务系统；
所述历史版本恢复或临时访问的过程为：通过挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在大对象副本中恢复或访问对应的小对象。
进一步地，步骤S1中，所述将小对象合并为大对象的过程具体为：
业务系统对象存储单元的缓存区中缓存的小对象总大小达到指定阈值时，将所有小对象合并成一个大对象并写入存储区，并删除用于合并大对象的所有小对象。
进一步地，步骤S2中，所述对元数据依次进行周期性备份和快照的过程具体为：
以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点的元数据快照。
本发明还提供一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，包括业务模块，所述业务模块包括第一对象存储单元和第一对象管理单元，该系统还包括备份恢复模块，该模块包括第二对象存储单元和第二对象管理单元；
所述第一对象存储单元用于将小对象合并为大对象；
所述第一对象管理单元用于在小对象合并为大对象时生成对应的元数据；
所述第二对象存储单元用于备份大对象，生成大对象副本；
所述第二对象管理单元用于对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；
其中，所述元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度，通过元数据可在大对象中读取小对象。
进一步地，所述第一对象存储单元包括缓存区和存储区，所述缓存区写入小对象，所述存储区写入大对象，所述第一对象存储单元与第一对象管理单元对接的接口采用用于区分小对象和大对象的S3接口，所述S3接口包括Service接口、buckets接口和objects接口，所述第二对象存储单元仅使用访问大对象的接口。
进一步地，所述第二对象存储单元在第二对象管理单元获得元数据快照后再进行大对象备份。
进一步地，所述第二对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照的具体过程为：
以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点的元数据快照。
进一步地，所述业务模块恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照恢复到第一对象管理单元，将大对象副本恢复到第一对象存储单元；
所述应急业务模块恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务模块的对象管理单元，将第二对象存储单元配置给应急业务模块；
所述历史版本恢复或临时访问的过程为：在第一对象管理单元中挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在第一对象存储单元存储的大对象副本中对应恢复或访问小对象。
与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：
(1)本发明将小对象合并成大对象，并生成包含大对象名称以及偏移量及长度的元数据，对大对象和元数据进行备份，损坏的业务系统恢复后直接利用元数据快照在大对象副本中找到需要恢复的小对象并恢复，该方法适用于存储各种类型的数据，对于各种业务系统的通用性强；
(2)本发明在损坏的业务系统进行恢复的过程中可以将最新的元数据快照挂载给新的业务系统，将大对象副本存放于新的业务系统，利用新的业务系统进行应急业务恢复，临时接管损坏的业务系统；
(3)本发明对元数据进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照，可以选择特定历史时间点的元数据快照查询大对象，实现恢复或访问特定历史时间点数据。
附图说明
图1为基于异构对象存储的数据备份恢复方法流程图；
图2为基于异构对象存储的数据备份示意图；
图3为业务模块数据恢复示意图；
图4为应急业务模块数据恢复示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1所示，一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，该方法包括数据备份过程和数据恢复过程，其中，数据备份过程包括：
S1：业务系统对象存储单元将小对象合并为大对象，同时业务系统对象管理单元对应生成元数据；
S2：备份恢复系统对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；
S3：备份恢复系统对象存储单元对大对象进行备份，获得大对象副本；
数据恢复过程包括：通过元数据快照查询大对象副本；实现业务系统恢复、应急业务系统恢复和历史版本恢复或临时访问；
其中，元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度，通过元数据可在大对象中读取小对象，所述小对象和大对象均为数据对象。
所述业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照恢复到业务系统对象管理单元，将大对象副本恢复到业务系统对象存储单元；
所述应急业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务系统对象管理单元，将大对象副本存储到应急业务系统对象存储单元；
所述历史版本恢复或临时访问的过程为：通过挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在大对象副本中恢复或访问对应的小对象。
步骤S1所述将小对象合并为大对象的过程具体为：
业务系统对象存储单元的缓存区中缓存的小对象总大小达到指定阈值时，将所有小对象合并成一个大对象并写入存储区，并删除用于合并大对象的所有小对象。
进一步地，步骤S2所述对元数据依次进行周期性备份和快照的过程具体为：
以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点的元数据快照。
实施例二
与实施例一所对应的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，包括业务模块和备份恢复模块，所述业务模块包括第一对象存储单元和第一对象管理单元，所述备份恢复模块包括第二对象存储单元和第二对象管理单元；
如图2，第一对象存储单元包括缓存区和存储区，缓存区写入小对象，存储区写入大对象。
第一对象存储单元将小对象合并为大对象后，同时第一对象管理单元生成对应的元数据，第二对象存储单元对大对象进行备份，生成大对象副本，大对象备份完成之后第二对象管理单元以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点T的元数据快照。
本实施例先对元数据进行备份，如果先备份大对象则时间更长，元数据会发生变化，并且对象存储系统中的对象不允许修改，所以不存在对象管理服务中有元数据，但对象存储中无对应数据的情况；在备份对象管理服务元数据时，为了不影响业务系统，不锁定元数据，会有新的小对象的元数据增加或者新的合并导致的元数据修改，合并不影响；对于新增的小对象的元数据，第一对象存储单元设计对应的容错功能，多余的元数据会导致小对象找不到对应数据的错误，忽略该错误并清理多余的元数据。
如图3，业务模块恢复的过程为：
第二对象管理单元将最新时间点的元数据快照恢复到第一对象管理单元，获得元数据；第二对象存储单元将大对象副本恢复到第一对象管理单元。
实施例三
对应实施例二的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，如图4，该系统实现应急业务模块恢复的过程为：
所述应急业务模块恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务模块的对象管理单元，将第二对象存储单元配置给应急业务模块，应急业务模块可访问第二对象存储单元中的大对象副本，实现临时替代业务模块。
实施例四
对应实施例二的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，该系统实现历史版本恢复或临时访问的过程为：
在第一对象管理单元中挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在第一对象存储单元存储的大对象副本中对应恢复或访问小对象。
实施例五
对应实施例二的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，本实施例系统中的第一对象存储单元与第一对象管理单元对接的接口采用用于区分小对象和大对象的S3接口，S3接口包括Service接口、buckets接口和objects接口，第二对象存储单元仅使用访问大对象的接口。
实施例六
本实施例中，文档云业务系统A将包含图片和文档的用户数据存储于系统A的对象存储单元并合并生成大对象，系统A的对象存储单元的接口对接系统A的对象管理单元，用户数据合并的同时生成包括大对象名称、用户数据偏移和长度的元数据，文档云业务系统A通过元数据在大对象中找到对应的用户数据，备份恢复系统对合并完成之后的元数据和大对象进行备份。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，其特征在于，该方法包括数据备份过程和数据恢复过程，其中，所述数据备份过程包括：
S1：业务系统对象存储单元将小对象合并为大对象，同时业务系统对象管理单元对应生成元数据；
S2：备份恢复系统对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；
S3：备份恢复系统对象存储单元对大对象进行备份，获得大对象副本；
所述数据恢复过程包括：
通过元数据快照在大对象副本查询获得小对象，实现业务系统恢复、应急业务系统恢复和历史版本恢复或临时访问；
其中，元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度。
2.根据权利要求1所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，其特征在于，步骤S4中，所述业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照恢复到业务系统对象管理单元，将大对象副本恢复到业务系统对象存储单元；
所述应急业务系统恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务系统对象管理单元，将备份恢复系统对象存储单元配置给应急业务系统；
所述历史版本恢复或临时访问的过程为：通过挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在大对象副本中恢复或访问对应的小对象。
3.根据权利要求1所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，其特征在于，步骤S1中，所述将小对象合并为大对象的过程具体为：
业务系统对象存储单元的缓存区中缓存的小对象总大小达到指定阈值时，将所有小对象合并成一个大对象并写入存储区，并删除用于合并大对象的所有小对象。
4.根据权利要求1所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复方法，其特征在于，步骤S2中，所述对元数据依次进行周期性备份和快照的过程具体为：
以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点的元数据快照。
5.一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，包括业务模块，所述业务模块包括第一对象存储单元和第一对象管理单元，其特征在于，该系统还包括备份恢复模块，该模块包括第二对象存储单元和第二对象管理单元；
所述第一对象存储单元用于将小对象合并为大对象；
所述第一对象管理单元用于在小对象合并为大对象时生成对应的元数据；
所述第二对象存储单元用于备份大对象，生成大对象副本；
所述第二对象管理单元用于对元数据依次进行周期性备份和快照，获得不同时间点的元数据快照；
其中，所述元数据记录了大对象名称以及小对象的偏移量及长度，所述第二对象管理单元利用元数据快照对第二对象存储单元中的大对象副本进行查询，获得小对象，实现业务模块恢复、应急业务模块恢复和历史版本恢复或临时访问。
6.根据权利要求5所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，其特征在于，所述第一对象存储单元包括缓存区和存储区，所述缓存区写入小对象，所述存储区写入大对象。
7.根据权利要求5所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，其特征在于，所述第二对象存储单元在第二对象管理单元获得元数据快照后再进行大对象备份。
8.根据权利要求5所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，其特征在于，所述第二对象管理单元对元数据依次进行周期性备份和快照的具体过程为：
以原格式对元数据进行周期性备份生成原生副本，第一次完全备份，之后每次增量备份，每次备份完成后都对原生副本做快照，获得不同时间点的元数据快照。
9.根据权利要求5所述的一种基于异构对象存储的数据备份恢复系统，其特征在于，所述业务模块恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照恢复到第一对象管理单元，将大对象副本恢复到第一对象存储单元；
所述应急业务模块恢复的过程为：将最新时间点的元数据快照挂载到应急业务模块的对象管理单元，将第二对象存储单元配置给应急业务模块；
所述历史版本恢复或临时访问的过程为：在第一对象管理单元中挂载或恢复历史时间点的元数据快照，在第一对象存储单元存储的大对象副本中对应恢复或访问小对象。
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Denomination of invention: A method and system for data backup and recovery based on heterogeneous object storage Effective date of registration: 20231115 Granted publication date: 20221230 Pledgee: Bank of Shanghai Limited by Share Ltd. Pudong branch Pledgor: SHANGHAI EISOO INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000743 |