CN112612650B - 一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统 - Google Patents

一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统，所述方法包括如下步骤：步骤S1，利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机；步骤S2，于第三方存储机上创建复制卷挂接到灾备机上，由灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照；步骤S3，所述第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据。

Description

一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机数据备份容灾技术领域，特别是涉及一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统。
背景技术
在数据灾备领域，将工作的数据实时的复制到备份端，出现了字节级数据复制技术。字节级数据复制技术是通过旁路式监听源端的数据变化，以字节级增量数据捕捉方式，在应用层对变化的数据进行缓存，压缩，加密，发送，可以实现当出现字节级变动的时候，就进行实时地复制，从而将生产端变化的数据复制到灾备中心并将变化的数据实时地传输到任意距离外的灾备站点，且通过特有的数据序列化传输技术(Data Order Transfer)，严格保证生产系统和灾备中心数据的一致性和完整性。
然而，在现有的字节级数据复制技术中，若工作端和备份端的服务器系统都意外丢失数据，此时数据就很难快速恢复及使用。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统，以便数据快速且高效的恢复到最新或任意时间点并使用。
为达上述目的，本发明提出一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，包括如下步骤：
步骤S1，利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机；
步骤S2，于第三方存储机上创建复制卷挂接到灾备机上，由灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照；
步骤S3，所述第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据。
优选地，步骤S2进一步包括：
步骤S200，于所述第三方存储机上创建存储池；
步骤S201，于所述第三方存储机上创建复制卷；
步骤S202，将创建好的复制卷挂接在灾备机上；
步骤S203，所述灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
优选地，于步骤S2之前，还包括如下步骤：
所述灾备机安装ISCSI initiontor服务并启动。
优选地，在步骤S200之前，还包括如下步骤：
所述第三方存储机首先需安装ZFS文件系统与ISCSI target服务启动。
优选地，所述第三方存储机将创建好的复制卷以ISCSIC的方式挂接到灾备机上。
优选地，于步骤S203中，所述灾备机对挂接的复制卷，使用VSS或刷盘通知所述第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
优选地，所述第四方机器需安装ISCSI initiontor服务并启动。
优选地，于步骤S3中，所述第三方存储机使用ISCSI链接方式或FC方式将克隆数据共享到所述第四方机器上。
优选地，于步骤S1中，首先进行镜像，将所述工作机需要工作的所有文件复制到所述灾备机；再对所述工作机的文件进行数据写入或修改。
为达到上述目的，本发明还提供一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统，包括：
工作机，用于利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机；
灾备机，用于挂架第三存储机创建的复制卷，并对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照，以方便以后可恢复到最新数据或任意时刻的数据；
第三方存储机，用于创建复制卷并将其挂接到所述灾备机上，在所述灾备机的通知下做定时快照或对最新数据做快照，并利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据；
第四方机器，用于共享第三方存储机所共享的最新数据或任意时刻快照点的克隆数据，以通过共享的克隆快速恢复并使用。
与现有技术相比，本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统通过采用字节集实时复制与存储CDM(Copy Data Management,数据副本管理)技术相结合的方式，对备份数据做快照，使数据能够快速恢复或应用能够快速拉起并使用，本发明不需要依赖特定的卷管理系统、文件系统，对文件系统，利用卷的共享及利用第三方存储的快照功能，可使数据快速且高效的恢复到最新或任意时间点并使用。
附图说明
图1为本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法的步骤流程图；
图2为本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统的系统架构图；
图3为本发明实施例之基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统的结构图；
图4为本发明实施例中字节级复制技术的流程图；
图5为本发明实施例中存储CDM流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，包括如下步骤：
步骤S1，利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机。
在本发明具体实施例中，假设工作机为A，灾备机为B，A机到B机采用字节级实时复制技术，进行数据拷贝，首先进行镜像，将A机需要工作的所有文件复制到B机；再对A机的文件进行数据写入或修改，本发明中，字节级复制技术直接捕获字节级别数据变化量，没有重复数据，不占用A机生产系统的资源，不额外开销网络传输资源，传输数据准确且高效。由于如何采用字节级复制已是现有技术，在此不予赘述。
步骤S2，于第三方存储机上创建复制卷挂接到灾备机上，由灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照，以方便以后可恢复到最新数据或任意时刻的数据。
具体地，步骤S2进一步包括：
步骤S200，于所述第三方存储机上创建存储池。
在本发明中，所述第三方存储机首先需要安装ZFS(Zettabyte File System，也叫动态文件系统(Dynamic File System))文件系统与ISCSI target(位于iSCSI服务器上的存储资源,可以用来执行各种存储相关的工作)服务启动。
步骤S201，于所述第三方存储机上创建复制卷。
步骤S202，将创建好的复制卷挂接在灾备机上以便实时更新及保留灾备机的数据。
在本发明具体实施例中，灾备机需安装ISCSI initiontor服务并启动，第三方存储机需将安装的ISCSI target服务启动，并将创建好的复制卷以ISCSIC的方式挂接到灾备机上。
也就是说，当将工作机的数据复制到灾备机时会指定数据复制的目录或盘符，当创建好复制卷之后，将该复制卷挂载到挂载点上，该挂载点是复制时所指定的，因此，工作机有数据改变时，根据字节级复制技术，灾备机的数据就有改变，即该复制卷也会有数据改变，该复制卷上会保留最新数据。
步骤S203，灾备机对挂接的复制卷，使用VSS或刷盘通知第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
在本发明具体实施例中，定时快照可使用定时策略，如15分钟做一次快照，指定快照保留个数为5个，则到达指定时间，会更新快照列表，完成数据更新，也可做立即快照将最新数据做快照保留在快照列表中。
步骤S3，所述第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据。
具体地说，第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并使用ISCSI链接方式或FC方式共享到第四方机器上，当工作机、灾备机数据丢失时，则可由第四方机器通过共享的克隆快速恢复并使用。也就是说，第三方存储机上保留的快照只是用来存储数据的，其快照数据克隆共享给第四方机器，由第四方机器恢复之后可以直接投入到工作中使用。
图2为本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统的系统架构图。如图2所示，本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统，包括：
工作机20，用于利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机21。
在本发明具体实施例中，首先进行镜像，将工作机需要工作的所有文件复制到灾备机；然后对A机的文件进行数据写入或修改，本发明中，字节级复制技术直接捕获字节级别数据变化量，没有重复数据，不占用工作机生产系统的资源，不额外开销网络传输资源，传输数据准确且高效。
灾备机21，用于挂架第三存储机创建的复制卷，并对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照，以方便以后可恢复到最新数据或任意时刻的数据。
在本发明具体实施例中，为成功挂接第三方存储机创建的复制卷，灾备机21需安装ISCSI initiontor服务并启动，并在挂接好复制卷后，对挂接的复制卷，使用VSS或刷盘通知第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
在本发明具体实施例中，定时快照可使用定时策略，如15分钟做一次快照，指定快照保留个数为5个，则到达指定时间，会更新快照列表，完成数据更新，也可做立即快照将最新数据做快照保留在快照列表中。
第三方存储机22，用于创建复制卷并将其挂接到灾备机21上，在灾备机21的通知下做定时快照或对最新数据做快照，并利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据。
在本发明具体实施例中，第三方存储机22首先需要安装ZFS文件系统与ISCSItarget服务启动，然后需要完成以下任务：
创建存储池；
创建复制卷；
将创建好的复制卷挂接在灾备机上。在本发明具体实施例中，在挂接之前，灾备机需安装ISCSI initiontor服务并启动，第三方存储机需将安装的ISCSI target服务启动，然后将创建好的复制卷以ISCSIC的方式挂接到灾备机上；
在接收灾备机21的通知下做定时快照或对最新数据做快照，在本发明具体实施例中，定时快照可使用定时策略，如15分钟做一次快照，指定快照保留个数为5个，则到达指定时间，会更新快照列表，完成数据更新，也可做立即快照将最新数据做快照保留在快照列表中；
利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过所述第四方机器快速恢复或使用最新或任意时刻的数据。具体地说，第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并使用ISCSI链接方式或FC方式共享到第四方机器上。
第四方机器23，用于共享第三方存储机22所共享的最新数据或任意时刻快照点的克隆数据，以当工作机20、灾备机21数据丢失时，则可由第四方机器23通过共享的克隆快速恢复并使用。在本发明具体实施例中，第四方机器23需安装ISCSI initiontor服务并启动，这样第三方存储机22才可以将克隆数据ISCSIC的方式挂接到第四方机器23上或使用FC方式共享到第四方机器23上。
实施例
图3为本发明实施例之基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统的结构图。在本实施例中，A机为工作机，B机为灾备机，C机为第三方存储机，D机为第四方机器，本发明之基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复过程如下：
步骤一，工作机A到灾备机B进行使用字节级复制技术，将数据从A机实时复制到灾备机B机，首先需要进行镜像，将A机需要工作的所有文件复制到灾备机B机；再对A机的文件进行数据写入或修改，如图4所示。
步骤二，灾备机B机安装ISCSI initiontor服务并启动。
步骤三，第三方存储机C机需要安装ZFS文件系统与ISCSI target服务启动，如图5所示，第三方存储机C机需要完成以下步骤：
①、创建存储池
②、创建复制卷1
③、将创建好的复制卷1以ISCSIC的方式挂接到灾备机B机上，需要将灾备机B机的ISCSI initiontor服务和第三方存储机C机的ISCSI target服务启动，否则无法进行挂接。
④、灾备机B机对挂接的卷1，使用VSS或刷盘通知第三方存储机C机做定时快照或最新数据的快照。定时快照可使用定时策略，如15分钟做一次快照，指定快照保留个数为5个，则到达指定时间，会更新快照列表，完成数据更新，也可做立即快照将最新数据做快照保留在快照列表中。
⑤、第三方存储机C机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并使用ISCSI链接方式或FC方式共享到第四方机器上，如D机E机等。
步骤四，若工作机A、灾备机B机数据丢失，则第四方机器D或E机可通过共享的克隆快速恢复并使用。
通过本发明，可通过灵活的快照时间策略恢复到任意快照点，实现较小的RTO(Recovery Time Objective,复原时间目标)和RPO(Recovery Point Objective，复原点目标)。
综上所述，本发明一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法及系统通过采用字节集实时复制与存储CDM(Copy Data Management,数据副本管理)技术相结合的方式，对备份数据做快照，使数据能够快速恢复或应用能够快速拉起并使用，本发明不需要依赖特定的卷管理系统、文件系统，对文件系统，利用卷的共享及利用第三方存储的快照功能，可使数据快速且高效的恢复到最新或任意时间点并使用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (7)

1.一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，包括如下步骤：
步骤S1，利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机；首先进行镜像，将所述工作机需要工作的所有文件复制到所述灾备机；再对所述工作机的文件进行数据写入或修改；
步骤S2，灾备机安装ISCSI initiontor服务并启动，第三方存储机将安装的ISCSItarget服务启动，于第三方存储机上创建复制卷，并将创建好的复制卷以ISCSIC的方式挂接到灾备机上；由灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照；当将工作机的数据复制到灾备机时，会指定数据复制的目录或盘符，当创建好复制卷之后，将该复制卷挂载到挂载点上，该挂载点是复制时所指定的，工作机有数据改变时，根据字节级复制技术，灾备机的数据就有改变，该复制卷也会有数据改变，该复制卷上会保留最新数据；
步骤S3，所述第三方存储机利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复并使用最新或任意时刻的数据；
步骤S4，若工作机、灾备机机数据丢失，则第四方机器通过共享的克隆快速恢复并使用。
2.如权利要求1所述的一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：
步骤S200，于所述第三方存储机上创建存储池；
步骤S201，于所述第三方存储机上创建复制卷；
步骤S202，将创建好的复制卷挂接在灾备机上；
步骤S203，所述灾备机对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
3.如权利要求2所述的一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，其特征在于，在步骤S200之前，还包括如下步骤：
所述第三方存储机首先需安装ZFS文件系统与ISCSI target服务启动。
4.如权利要求3所述的一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，其特征在于：于步骤S203中，所述灾备机对挂接的复制卷，使用VSS或刷盘通知所述第三方存储机做定时快照或最新数据的快照。
5.如权利要求4所述的一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，其特征在于：所述第四方机器需安装ISCSI initiontor 服务并启动。
6.如权利要求5所述的一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复方法，其特征在于：于步骤S3中，所述第三方存储机使用ISCSI链接方式或FC方式将克隆数据共享到所述第四方机器上。
7.一种基于文件系统的字节级实时复制的快速恢复系统，包括：
工作机，用于利用字节级复制技术将工作机的数据实时复制到灾备机；首先进行镜像，将所述工作机需要工作的所有文件复制到所述灾备机；再对所述工作机的文件进行数据写入或修改；
灾备机，用于安装ISCSI initiontor服务并启动，第三方存储机将安装的ISCSItarget服务启动，挂架第三存储机创建的复制卷，并将创建好的复制卷以ISCSIC的方式挂接到灾备机上；并对挂接的复制卷，通知第三方存储机做定时快照或最新数据快照，以方便以后可恢复到最新数据或任意时刻的数据；当将工作机的数据复制到灾备机时，会指定数据复制的目录或盘符，当创建好复制卷之后，将该复制卷挂载到挂载点上，该挂载点是复制时所指定的，工作机有数据改变时，根据字节级复制技术，灾备机的数据就有改变，该复制卷也会有数据改变，该复制卷上会保留最新数据；
第三方存储机，用于创建复制卷并将其挂接到所述灾备机上，在所述灾备机的通知下做定时快照或对最新数据做快照，并利用快照做克隆，将最新数据或任意时刻的快照点的数据克隆出来，并共享给第四方机器，以通过第四方机器快速恢复并使用最新或任意时刻的数据；
第四方机器，用于若工作机、灾备机机数据丢失，共享第三方存储机所共享的最新数据或任意时刻快照点的克隆数据，以通过共享的克隆快速恢复并使用。
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