CN113032181A - 一种单用户邮箱备份恢复系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单用户邮箱备份恢复系统及其方法，该系统包括相互连接的服务端和客户端，服务端设置有用于存储备份数据的存储介质，客户端设置有Exchange数据库服务器及DB数据库，服务端用于下发备份恢复指令及相关数据给客户端，接收客户端返回的数据及执行结果，与存储介质进行数据交互，以及创建存储卷、快照卷以及克隆卷；客户端用于接收服务端下发的备份恢复指令及相关数据，并通过与Exchange数据库服务器进行数据交互、创建RDB数据库、导入导出邮箱信息，以返回对应数据及执行结果给服务端。与现有技术相比，本发明能够实现单个用户邮箱级别和单封邮件级别的粒度恢复，当部分数据损坏时不用恢复整个数据库，能够大大节约资源和时间。
Description
技术领域
本发明涉及数据备份恢复技术领域，尤其是涉及一种单用户邮箱备份恢复系统及其方法。
背景技术
Microsoft Exchange Server是一个消息与协作系统，它可以被用来构架应用于企业、学校的邮件系统或免费邮件系统，适合有各种协作需求的用户使用。ExchangeServer协作应用的出发点是业界领先的消息交换基础，它提供了业界最强的扩展性、可靠性、安全性和最高的处理性能。Exchange Server提供了包括从电子邮件、会议安排、团体日程管理、任务管理、文档管理、实时会议和工作流等丰富的协作应用，而所有应用都可以从通过Internet浏览器来访问，应用极其广泛。因此，对Exchange数据库的保护便成了重中之重。
早期的Exchange数据库是基于WSB(Windows Server Backup)实现的，即通过Windows Server的一个插件来进行数据库的备份和恢复，通过该插件，可以对Exchange数据创建基于VSS(Volume Shadow Copy Service，卷影复制服务)的Exchange感知备份，因此，如果需要支持Exchange感知备份，就必须安装WSB(Windows Server Backup)，但使用WSB(Windows Server Backup)进行的备份发生在卷级别，并且执行应用程序级别备份和还原的唯一方式是选择整个卷，备份包含数据库和日志在内的整个卷，而不仅仅是某个文件夹，如果不去备份包含该数据的整个卷，就无法备份任何数据。
这种方式既浪费资源又浪费时间，并且其还原过程不支持Exchange的RDB(Recovery Database，恢复数据库)。如果要使用Exchange的RDB，就必须先将数据还原到备用位置，然后手动将已还原的数据从该位置复制或移动到RDB文件夹结构，无法简便快速地利用RDB(Recovery Database)数据库实现单个用户邮箱的恢复。
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单用户邮箱备份恢复系统及其方法，以实现单个用户邮箱级别和单封邮件级别的粒度恢复，当部分数据损坏时不用恢复整个数据库，从而节约资源和时间。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种单用户邮箱备份恢复系统，包括相互连接的服务端和客户端，所述服务端设置有用于存储备份数据的存储介质，所述客户端设置有Exchange数据库服务器及DB数据库，所述服务端用于下发备份恢复指令及相关数据给客户端，接收客户端返回的数据及执行结果，与存储介质进行数据交互，以及创建存储卷、快照卷以及克隆卷；
所述客户端用于接收服务端下发的备份恢复指令及相关数据，并通过与Exchange数据库服务器进行数据交互、创建RDB数据库、导入导出邮箱信息，以返回对应数据及执行结果给服务端。
进一步地，所述服务端与客户端之间通过以太网相互连接，并采用TCP\IP传输协议。
一种应用上述单用户邮箱备份恢复系统的数据备份方法，包括以下步骤：
S1、根据用户选择的需要保护的数据库，服务端建立并启动对应的备份任务；
S2、服务端创建存储卷，并将存储卷挂载到客户端；
S3、客户端判断当前备份任务类型，若为完全备份，则执行步骤S4，否则执行步骤S5；
S4、客户端启动CDP(Continuous Data Protection，持续数据保护)线程，持续监测生产卷的数据变化，之后执行步骤S5；
S5、基于VSS，客户端对生产卷创建卷影副本，若当前备份任务类型为完全备份，则将卷影副本中的有效数据块备份至挂载的存储卷中，之后执行步骤S7，否则执行步骤S6；
S6、客户端从CDP中获取生产卷的增量变化数据，并将该增量变化数据备份至挂载的存储卷中，之后执行步骤S7；
S7、服务端创建时间点，并且对存储卷创建快照，保留历史时间点；
S8、服务端卸载映射到客户端的存储卷映射，结束备份。
进一步地，所述步骤S2中服务端具体是通过iSCSI或者FC协议将存储卷挂载到客户端。
进一步地，所述步骤S5具体包括以下步骤：
S51、基于VSS，客户端对生产卷创建卷影副本；
S52、若当前备份任务类型为完全备份，则执行步骤S53，否则执行步骤S6；
S53、获取生产卷所对应的卷影副本的名称；
S54、开启多线程来备份当前生产卷，将数据备份到挂载的存储卷中；
S55、检测是否还有生产卷没有备份，若有，则返回执行步骤S53，否则执行步骤S7。
进一步地，所述步骤S6具体包括以下步骤：
S61、获取生产卷所对应的卷影副本的名称；
S62、获取CDP中所有生产卷的块变化信息，并备份变化的原生数据块到挂载的存储卷中；
S63、刷新块变化信息，开始记录新的变化块信息。
一种单用户邮箱恢复方法，包括以下步骤：
T1、根据用户选择的需要恢复的备份时间点和数据库，服务端建立并启动对应的恢复任务；
T2、服务端创建对应于备份时间点的克隆卷，并将克隆卷挂载到客户端；
T3、客户端根据克隆卷中的数据库文件信息，创建对应的RDB数据库；
T4、客户端从RDB数据中提取数据，并将提取的数据合并至现有邮箱，完成单用户邮箱恢复。
进一步地，所述步骤T2具体包括以下步骤：
T21、服务端对备份时间点的快照卷进行虚克隆，创建得到克隆卷；
T22、服务端将克隆卷挂载到客户端，客户端通过刷新链路，以发现挂载的克隆卷，并将该克隆卷挂载到设定的挂载点。
进一步地，所述步骤T22中服务端具体是通过iSCSI或者FC协议将克隆卷挂载到客户端。
进一步地，所述步骤T3具体包括以下步骤：
T31、客户端从克隆卷中找出待恢复的数据库的所有文件路径；
T32、客户端利用克隆卷中的数据库文件信息创建RDB数据库。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明基于相互连接的服务端和客户端，利用服务端创建存储卷、对存储卷进行快照和虚克隆操作，通过服务端将存储卷或克隆卷挂载到客户端，一方面能够可靠地进行数据备份，另一方面能够在客户端基于克隆卷创建RDB数据库，利用RDB从已还原的邮箱数据库中提取数据并将其直接复制到目标文件夹或与其他邮箱进行合并，实现单用户邮箱恢复功能，使得某一个用户邮箱中丢失的某一封或多封邮件都可以正确地被恢复回来，当某个用户邮箱中的某一封邮件丢失后就可以直接恢复单用户邮箱，无需再恢复整个数据库，以此有效节约了资源、提升了恢复效率。
附图说明
图1为本发明的备份流程示意图；
图2为本发明的备份系统结构示意图；
图3为本发明的恢复流程示意图；
图4为本发明的恢复系统结构示意图。
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。
实施例
一种单用户邮箱备份恢复系统，包括通过以太网相互连接的服务端和客户端，服务端与客户端之间采用TCP\IP传输协议进行数据信息传输，其中，服务端设置有用于存储备份数据的存储介质，客户端设置有Exchange数据库服务器及DB数据库，服务端用于下发备份恢复指令及相关数据给客户端，接收客户端返回的数据及执行结果，与存储介质进行数据交互，以及创建存储卷、快照卷以及克隆卷；
客户端用于接收服务端下发的备份恢复指令及相关数据，并通过与Exchange数据库服务器进行数据交互、创建RDB数据库、导入导出邮箱信息，以返回对应数据及执行结果给服务端。
将上述系统应用于实际，其备份过程如图1所示，对应的备份系统结构如图2所示，在具体备份时：
1.操作员选择需要保护的数据源(数据库)，建立备份任务，并发起备份任务，执行步骤2。
2.备份任务启动后，由服务端创建存储卷，并将存储卷挂载到客户端中，执行步骤3：
2.1备份任务启动后，需要获取备份类型，如果为首次备份，则通知服务端去创建存储卷，对应于图2中的LUN，LUN是基础卷，是从存储介质中划分出来的一片存储备份数据的区域。
2.2服务端通过iSCSI或者FC协议将存储卷挂载到客户端。
3.客户端发现挂载过来的磁盘，判断备份类型，如果是完全备份，则执行步骤4，否则执行步骤5。
4.客户端启动CDP线程，设置监控卷标，持续监测生产卷的数据变化，执行步骤5。
5.客户端结合VSS服务对生产卷创建卷影副本，即对应于图2中VSS快照，之后执行步骤6。
6.客户端判断备份类型，如果是完全备份，则执行步骤7，否则执行步骤8。
7.备份生产卷的卷影副本中的有效数据块至存储卷中，之后执行步骤9：
7.1获取生产卷所对应的卷影副本的名称。
7.2开启多线程来备份当前生产卷，将数据备份到挂载的存储卷中。
7.3检测是否还有生产卷没有备份，如果有，返回再次执行7.1，否则执行步骤9。
8.获取CDP(Continuous Data Protection，持续数据保护)捕获的增量变化数据，备份变化数据块到存储卷中，之后执行步骤9：
8.1获取生产卷所对应的卷影副本的名称。
8.2获取CDP(Continuous Data Protection)里所有生产卷的块变化信息，备份变化的原生数据块到存储卷中。
8.3刷新块变化信息，开始记录新的变化块信息。
9.服务端创建时间点，并且对存储卷创建快照，保留历史时间点T，之后执行步骤10。
10.服务端卸载映射到客户端的存储卷映射，结束备份。
将将上述系统应用于实际，其恢复过程如图3所示，对应的备份系统结构如图4所示，在具体恢复时：
1.操作员选择需要恢复的备份时间点和数据库，建立并发起恢复任务，执行步骤2.
2.服务端将对应时间点的克隆卷挂载到客户端，之后执行步骤3：
2.1服务端对时间点的快照卷进行虚克隆，创建克隆卷，对应于图4中虚拟副本。
2.2服务端将克隆卷通过iSCSI或者FC协议挂载到客户端。
2.3客户端刷新对应的链路，发现挂载的克隆卷，挂载到指定的挂载点上。
3.利用克隆卷中的数据库文件信息创建RDB数据库，之后执行步骤4：
3.1客户端从克隆卷中找出待恢复的数据库的所有文件路径。
3.2利用克隆卷中的数据库文件信息创建RDB数据库。
4.从RDB数据库中提取数据并将其合并到现有邮箱，完成单用户邮箱恢复。
5.验证用户邮箱信息或单封邮件信息是否正确，恢复结束。
在图2和图4的系统结构示意图中，存储介质作为备份数据的存储单元，负责管理任务的存储卷；
服务端作为备份软件的管理控制台，是备份恢复管理单元，担负和客户端交互的任务，同时统筹管理所有的资源，其中包含存储介质及客户端，负责下发备份恢复指令和数据给对应的客户端，接收客户端返回的数据和执行结果，也负责和存储介质进行交互，负责读取和写入数据；
LUN是基础卷，是从存储介质中划分出来的一片存储备份数据的区域；
快照T是时间点快照，是对基础卷进行快照，并产生时间点T；
虚拟副本是使用虚克隆技术克隆出来的副本，服务端将其通过iSCSI或者FC协议挂载到客户端上，实现数据库的挂载恢复；
客户端负责和服务端进行交互，接受服务端下达的命令，并针对命令做出相应的处理，并将执行的结果返回给服务端。此处的处理包括和Exchange数据库进行交互、加载数据库、导入导出邮箱信息等。
客户端创建的RDB数据库是Exchange的恢复数据库，它是一种特殊的数据库，能从已还原的邮箱数据库中提取数据并将其复制到目标文件夹或与其他邮箱进行合并，用于实现单用户邮箱恢复功能。
客户端的DB(Database)是Exchange的数据库，用于提供正常业务。
客户端中Exchange数据库服务器是数据库的核心管理中心，它的两个最重要的服务是Exchange信息存储服务和Exchange复制服务，主要负责装载数据库，数据库副本复制等，在实际应用中，客户端上的Windows Power Shell要执行Exchange Server PowerShell就需要授权连接到远程Exchange服务器。
本发明结合服务端的CDM(Copy Data Management，副本数据管理)技术，通过对服务端的存储卷进行快照和虚克隆，再结合RDB，可以轻松实现单用户邮箱级别的粒度恢复。当某个用户邮箱或者某个用户邮箱的某一封邮件丢失时就不用再恢复整个数据库了，可以有效的节约资源，提升效率。
本发明为实现单用户邮箱恢复，首先通过副本管理数据平台还原Exchange数据库，然后利用Exchange的恢复数据库(Recovery Database，简称RDB)装入还原的邮箱数据库，再使用cmdlet(命令提示符)从恢复数据库(Recovery Database)中提取数据。提取后，可以将数据导出到一个文件夹或合并到一个现有的邮箱中，从而实现还原单个邮箱或邮箱中的单个项目。
综上所述，本发明结合服务端的CDM(Copy Data Management，副本数据管理)技术，能够对服务端的存储卷进行快照和虚克隆，实现数据库的还原，利用RDB从已还原的邮箱数据库中提取数据并将其复制到目标文件夹或与其他邮箱进行合并，实现单用户邮箱恢复功能，某一个用户邮箱中丢失的某一封或多封邮件都可以正确地被恢复回来。当某个用户邮箱中的某一封邮件丢失后就可以直接恢复单用户邮箱，无需再恢复整个数据库，节约了资源，RDB能够从备份或数据库副本中恢复数据，而不会干扰用户对当前数据的访问。
Claims (10)
1.一种单用户邮箱备份恢复系统，其特征在于，包括相互连接的服务端和客户端，所述服务端设置有用于存储备份数据的存储介质，所述客户端设置有Exchange数据库服务器及DB数据库，所述服务端用于下发备份恢复指令及相关数据给客户端，接收客户端返回的数据及执行结果，与存储介质进行数据交互，以及创建存储卷、快照卷以及克隆卷；
所述客户端用于接收服务端下发的备份恢复指令及相关数据，并通过与Exchange数据库服务器进行数据交互、创建RDB数据库、导入导出邮箱信息，以返回对应数据及执行结果给服务端。
2.根据权利要求1所述的一种单用户邮箱备份恢复系统，其特征在于，所述服务端与客户端之间通过以太网相互连接，并采用TCP\IP传输协议。
3.一种应用如权利要求1所述单用户邮箱备份恢复系统的数据备份方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据用户选择的需要保护的数据库，服务端建立并启动对应的备份任务；
S2、服务端创建存储卷，并将存储卷挂载到客户端；
S3、客户端判断当前备份任务类型，若为完全备份，则执行步骤S4，否则执行步骤S5；
S4、客户端启动CDP(Continuous Data Protection，持续数据保护)线程，持续监测生产卷的数据变化，之后执行步骤S5；
S5、基于VSS，客户端对生产卷创建卷影副本，若当前备份任务类型为完全备份，则将卷影副本中的有效数据块备份至挂载的存储卷中，之后执行步骤S7，否则执行步骤S6；
S6、客户端从CDP中获取生产卷的增量变化数据，并将该增量变化数据备份至挂载的存储卷中，之后执行步骤S7；
S7、服务端创建时间点，并且对存储卷创建快照，保留历史时间点；
S8、服务端卸载映射到客户端的存储卷映射，结束备份。
4.根据权利要求3所述的一种数据备份方法，其特征在于，所述步骤S2中服务端具体是通过iSCSI或者FC协议将存储卷挂载到客户端。
5.根据权利要求3所述的一种数据备份方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤：
S51、基于VSS，客户端对生产卷创建卷影副本；
S52、若当前备份任务类型为完全备份，则执行步骤S53，否则执行步骤S6；
S53、获取生产卷所对应的卷影副本的名称；
S54、开启多线程来备份当前生产卷，将数据备份到挂载的存储卷中；
S55、检测是否还有生产卷没有备份，若有，则返回执行步骤S53，否则执行步骤S7。
6.根据权利要求5所述的一种数据备份方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括以下步骤：
S61、获取生产卷所对应的卷影副本的名称；
S62、获取CDP中所有生产卷的块变化信息，并备份变化的原生数据块到挂载的存储卷中；
S63、刷新块变化信息，开始记录新的变化块信息。
7.一种应用如权利要求1所述单用户邮箱备份恢复系统的单用户邮箱恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
T1、根据用户选择的需要恢复的备份时间点和数据库，服务端建立并启动对应的恢复任务；
T2、服务端创建对应于备份时间点的克隆卷，并将克隆卷挂载到客户端；
T3、客户端根据克隆卷中的数据库文件信息，创建对应的RDB数据库；
T4、客户端从RDB数据中提取数据，并将提取的数据合并至现有邮箱，完成单用户邮箱恢复。
8.根据权利要求7所述的一种单用户邮箱恢复方法，其特征在于，所述步骤T2具体包括以下步骤：
T21、服务端对备份时间点的快照卷进行虚克隆，创建得到克隆卷；
T22、服务端将克隆卷挂载到客户端，客户端通过刷新链路，以发现挂载的克隆卷，并将该克隆卷挂载到设定的挂载点。
9.根据权利要求8所述的一种单用户邮箱恢复方法，其特征在于，所述步骤T22中服务端具体是通过iSCSI或者FC协议将克隆卷挂载到客户端。
10.根据权利要求7所述的一种单用户邮箱恢复方法，其特征在于，所述步骤T3具体包括以下步骤：
T31、客户端从克隆卷中找出待恢复的数据库的所有文件路径；
T32、客户端利用克隆卷中的数据库文件信息创建RDB数据库。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210625 |