CN113626261A - 一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：在首次备份时，创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中；在非首次备份时，创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的位图获取虚拟机磁盘的增量数据，将增量数据保存至备份存储池；在备份时，若虚拟机关机则将位图保存在本地。本申请公开的技术方案，通过创建磁盘副本并基于磁盘副本进行备份而实现备份过程与虚拟机业务的解耦，以降低备份存储池异常给虚拟机业务带来的影响，并通过将位图持久化到本地而使得备份过程不再受限于磁盘格式的影响。

Description

一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及云计算技术领域，更具体地说，涉及一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在云计算领域，常用快照和备份方式来提升数据保护的安全性和高效性。其中，备份技术解决了快照无法容灾的问题，可将虚拟机副本放至备份存储池，以在虚拟机所在存储发生灾难性故障时通过备份存储恢复虚拟机。

目前，常采用CBT（Changed Block Tracking，变化块追踪技术）这一备份技术来对虚拟机数据进行备份，以降低备份性能损耗，并减少主机I/O资源的占用，但是，在采用CBT进行备份时，若备份存储池在COW（Copy On Write，写时复制）阶段突发异常或网络发生中断，则会对原虚拟机I/O的写入造成影响，从而会对原虚拟机业务造成影响。另外，采用现有CBT技术进行备份仅能支持QCOW2格式的磁盘，而无法对其他格式的磁盘实现CBT备份，其中，QCOW2是 QEMU （Quick Emulator，快速仿真器）支持的一种磁盘镜像。

综上所述，如何降低CBT备份对虚拟机业务的影响，并使得CBT备份不再受限于磁盘格式的影响，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于降低CBT备份对虚拟机业务的影响，并使得CBT备份不再受限于磁盘格式的影响。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种数据备份方法，包括：

确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将所述虚拟机磁盘的变化对应记录在所述第一位图中；

若确定为非首次备份，则创建与所述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将所述增量数据保存至所述备份存储池，且将所述虚拟机磁盘从创建所述第二位图后的变化对应记录在所述第二位图中；

其中，在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

优选的，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还包括：

若确定所述虚拟机处于运行状态，则暂停所述虚拟机的I/O操作；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还包括：

恢复所述虚拟机的I/O操作。

优选的，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还包括：

若确定所述虚拟机处于离线状态，则启动所述虚拟机；其中，在非首次备份时，在启动所述虚拟机后，将上次备份创建的位图导入到所述虚拟机的内存中；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还包括：

关闭所述虚拟机。

优选的，在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本时，还包括：

初始化虚拟机备份元数据，并将位图与所述虚拟机磁盘的映射关系记录在所述虚拟机备份元数据中；

相应地，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，包括：

根据上次备份创建的相应位图及所述虚拟机备份元数据中的映射关系，从所述第二磁盘副本中获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据。

优选的，还包括：

根据所述虚拟机备份元数据确定目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本的路径，并根据所述磁盘副本的路径获取所述磁盘副本，且根据所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本恢复对应的虚拟机磁盘；

其中，当恢复为原虚拟机磁盘时，则利用所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本覆盖所述目标时刻所述原虚拟机磁盘中的数据，并对所述虚拟机备份元数据进行更新；当恢复为新虚拟机磁盘时，则创建新虚拟机磁盘，并将所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本拷贝到所述新虚拟机磁盘。

优选的，在将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池之后，还包括：

删除创建的所述第一磁盘副本；

在将所述增量数据保存至所述备份存储池之后，还包括：

删除创建的所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图。

优选的，创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本，包括；

利用reflink技术创建与所述虚拟机磁盘对应的所述第一磁盘副本；

创建与所述虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本，包括；

利用reflink技术创建与所述虚拟机磁盘对应的所述第二磁盘副本。

一种数据备份装置，包括：

第一备份模块，用于确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将所述虚拟机磁盘的变化对应记录在所述第一位图中；

第二备份模块，用于若确定为非首次备份，创建与所述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将所述增量数据保存至所述备份存储池，且将所述虚拟机磁盘的变化对应记录在所述第二位图中；

保存模块，用于在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

一种数据备份设备，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述任一项所述的数据备份方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的数据备份方法的步骤。

本申请提供了一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中；若确定为非首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将增量数据保存至备份存储池，且将虚拟机磁盘从创建第二位图后的变化对应记录在第二位图中；其中，在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

本申请公开的上述技术方案，在首次备份时创建与虚拟机磁盘对应的磁盘副本，并将所创建的磁盘副本拷贝至备份存储池中，以实现对虚拟机磁盘的备份，在非首次备份时创建与虚拟机磁盘对应的磁盘副本，并根据所创建的磁盘副本及上次备份所创建的相应位图来提取增量数据并对增量数据进行备份，以提高数据备份的高效性，相较于现有CBT完全基于虚拟机磁盘进行数据备份，本申请通过创建磁盘副本并基于磁盘副本进行备份而实现备份过程与虚拟机业务的解耦，将虚拟机写时拷贝阶段卸载到OCFS2文件系统层，以降低备份存储池异常或网络中断而给虚拟机业务带来的影响，另外，通过将备份过程中生成的位图持久化到本地而使得本申请的数据备份过程不仅能支持传统的QCOW2格式磁盘的CBT备份，而且还可以支持其他格式磁盘的CBT备份，同时结合存储接口还可以实现对裸设备磁盘的CBT备份，即使得CBT备份不再受限于磁盘格式的影响，而是可以应用到各种格式的磁盘格式中，从而提高CBT备份的应用范围。

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为传统CBT备份流程图；

图2为本申请实施例提供的一种数据备份方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的首次全量备份示意图；

图4为本申请实施例提供的增量备份示意图；

图5为本申请实施例提供的首次全量备份流程图；

图6为本申请实施例提供的增量备份流程图；

图7为本申请实施例提供的恢复原虚拟机磁盘和恢复为新虚拟机磁盘的流程图；

图8为本申请实施例提供的一种数据备份装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种数据备份设备的结构示意图。

具体实施方式

在云计算领域，备份技术解决了快照无法容灾的问题，可将虚拟机副本放至备份存储池，备份存储池可由第三方存储提供存储服务。当虚拟机所在存储发生灾难性故障时，可通过备份存储恢复虚拟机。

现有备份技术基本分为两类：一类是依赖于传统磁盘快照的备份，一类是CBT备份；CTB备份可解决传统备份性能损耗，占用大量主机I/O资源的问题，可根据位图信息来备份虚拟机数据。具体参见图1，其示出了传统CBT备份流程图：（1）备份时刻，初始化原磁盘cluster（簇），此处抽象为一列表，磁盘备份沿图1中箭头方向自上而下开始拷贝原磁盘数据到图1中右边的备份存储池；（2）此处备份磁盘拷贝进度为41%，若虚拟机新的I/O写入磁盘扇区位置为41%前地址空间（例如图1中的New IO 1），因原磁盘数据已经备份，可直接写入；若虚拟机新的I/O写入磁盘扇区位置为41%后地址空间（例如图1中的New IO 2），因原磁盘数据未拷贝，此时将发生COW，需将原磁盘数据拷贝至备份存储池后，虚拟机新的I/O再写入；（3）在传统CTB备份过程中，在发生COW机制时，若备份存储池突发异常或网络中断无法通信时，会影响原虚拟机I/O的写入，进而影响原虚拟机业务，甚至虚拟机宕机。另外，传统CBT技术因仅有QCOW2格式磁盘有一个专门用于存放位图的位置，以实现位图持久化，而其他格式的磁盘无法支持位图持久化，因此，传统CBT技术仅能支持QCOW2格式磁盘，而无法支持RAW（未经处理的）格式磁盘，同时也不能支持使用裸磁盘的虚拟机进行CBT备份。

为此，本申请提供一种数据备份方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于降低CBT备份对虚拟机业务的影响，并使得CBT备份不再受限于磁盘格式的影响。

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，所描述的实施例仅仅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。

参见图2，其示出了本申请实施例提供的一种数据备份方法的流程图，本申请实施例提供的一种数据备份方法，可以包括：

S11：确定当前备份是否为首次备份；若是，则执行步骤S12，若否，则执行步骤S13。

在本申请中，当需要对虚拟机磁盘进行数据备份时，首先，确定当前备份是否是首次备份，若确定是首次备份，则执行步骤S12，若确定并非是首次备份，而是增量备份，则执行步骤S13。

S12：创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中。

若确定是首次备份，可使用QEMU（Quick Emulator，快速仿真器（开源的模拟处理器软件））磁盘位图跟踪模块为虚拟机磁盘创建一个空的第一位图：BitMap_0。与此同时，还可以为虚拟机磁盘创建第一磁盘副本：disk_0，其中，此过程完成时间在100ms内。之后，将第一磁盘副本：disk_0，全量拷贝至备份存储池中，作为首次全量备份节点：backup_0，以实现首次全量备份。具体可以参见图3，其示出了本申请实施例提供的首次全量备份示意图。

相比于现有CBT备份完全利用原虚拟机磁盘进行实现，本申请在首次备份过程中创建磁盘副本并基于磁盘副本进行全量备份，以实现将备份过程与虚拟机业务解耦，将虚拟机COW阶段卸载到OCFS2（Oracle Cluster File System，集群文件系统）文件系统层，也即在首次全量备份过程中，虚拟机发生I/O时，COW发生在OCFS2文件系统层，以解决备份存储池异常而导致虚拟机业务受影响的问题。

另外，可以利用QEMU磁盘位图跟踪模块完成虚拟机磁盘I/O变化的持续跟踪功能，为虚拟机磁盘块实时变化做记录。主要工作流程为：

1）在QEMU进程内存中，为对应的虚拟机磁盘添加位图；

2）当虚拟机磁盘产生I/O时，QEMU磁盘探头会将哪个磁盘块发生过改变记录在位图中，也即可以将虚拟机磁盘的变化记录在位图中相应的位置处。

在首次备份过程中，可基于QEMU为虚拟机磁盘的位图添加一个持久化的方法，具体可利用QEMU位图持久化模块对位图进行存储及持久化：在虚拟机处于运行状态时将第一位图存储在虚拟机内存中，具体可存储在QEMU进程内存中，在虚拟机关机时将虚拟机磁盘对应的第一位图导出，并保存在本地，具体可以持久化至本地指定目录下，具体地，QEMU位图持久化模块可进行：

1）读取QEMU进程内存，遍历对应虚拟机磁盘位图；

2）将位图内容按照对应的数据结构导出至本地指定目录下；

3）在后续备份时将本地指定目录下保存的位图文件，导入至QEMU进程内存中，恢复虚拟机I/O，可继续为QEMU磁盘位图跟踪模块对变化块做记录。

相较于现有仅将CBT备份过程中的位图持久化在QCOW2格式磁盘中，本申请在虚拟机关机时将位图持久化在本地，以便于在后续备份过程中从本地获取位图并利用位图进行备份，从而使得CBT备份过程不仅能支持QCOW2格式磁盘，而且可以支持RAW格式磁盘、vmdk（VMWare Virtual Machine Disk Format，是虚拟机VMWare创建的虚拟硬盘格式）格式磁盘等，同时结合存储接口还可实现对裸设备磁盘的CBT备份。

S13：创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将增量数据保存至备份存储池，且将虚拟机磁盘从创建第二位图后的变化对应记录在第二位图中；

若确定当前备份并非是首次备份，而是增量备份，则可利用QEMU磁盘位图跟踪模块为虚拟机磁盘创建一个空的第二位图：BitMap_1，以便利用QEMU磁盘位图跟踪模块完成虚拟机磁盘I/O变化的持续跟踪功能，为虚拟机磁盘块实时变化做记录，并将虚拟机磁盘从创建第二位图之后所对应的变化记录在第二位图中，从而便于在后续可以利用记录有虚拟机磁盘在此期间（此期间指的是从创建完第二位图到后续要进行增量备份之间）内的变化的第二位图进行增量备份，具体可以参见图4，其示出了本申请实施例提供的增量备份示意图，需要说明的是，图4所示出的增量备份是首次全量备份之后所进行的第一次增量备份。在创建第二位图的同时，还可以为虚拟机磁盘创建第二磁盘副本：disk_1。另外，由于上次备份创建的位图中记录有虚拟机磁盘从上次备份到此次增量备份过程中的变化，因此，可以利用QEMU位图持久化模块导出上次备份创建的位图（这里提及的导出即导出记录有虚拟机磁盘变化的位图），以便于据此进行增量备份。其中，若此次增量备份是首次备份之后的第一次增量备份，则此时导出的即为首次备份时创建且后续记录有虚拟机磁盘从首次备份到此次增量备份过程中的变化的第一位图，如图4所示，第一位图中带有填充的位置即代表对应的虚拟机磁盘从首次备份到此次增量备份过程中发生了变化。其中，上述从创建到导出位图所花费的时间在200ms内。

在导出上次备份创建的相应位图后，则可以将所创建的第二磁盘副本disk_1及所导出的上次备份创建的相应位图成组传递给数据提取模块，利用数据提取模块将自上次备份到此次备份的增量数据提取出来，以得到增量数据。在获取增量数据之后，可以将增量数据保存至备份存储池中，作为此次增量备份节点：backup_1。

其中，数据提取模块：虚拟机磁盘和位图是成对出现的，此模块功能为根据位图数据结构信息在对应的虚拟机磁盘副本中提取变化数据：

1）遍历解析位图元数据，解析对应的数据结构；

2）关联对应的虚拟机磁盘，将位图映射的数据提取到指定的备份磁盘。

相比于现有CBT备份完全利用原虚拟机磁盘进行实现，本申请在增量备份过程中创建磁盘副本并基于磁盘副本进行增量备份，以实现将备份过程与虚拟机业务解耦，将虚拟机COW阶段卸载到OCFS2（Oracle Cluster File System，集群文件系统）文件系统层，也即在增量备份过程，虚拟机发生I/O时，COW发生在OCFS2文件系统层，以解决备份存储池异常而导致虚拟机业务受影响的问题，也就是说，通过上述过程可解耦虚拟机业务正常运行对备份存储池状态的依赖。

另外，在增量备份中，也可基于QEMU为虚拟机磁盘的位图添加一个持久化的方法，具体实现过程与首次备份实现过程类似，在此不再赘述。也就是说，在增量备份中，若虚拟机关机也可将所创建并记录虚拟机磁盘变化的第二位图持久化在本地的指定目标下，以便于在后续备份过程中从本地获取位图并利用位图进行备份，从而使得CBT备份过程不仅能支持QCOW2格式磁盘，而且可以支持RAW格式磁盘、vmdk格式磁盘等，同时结合存储接口还可实现对裸设备磁盘的CBT备份。

S14：若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

在首次备份及非首次备份中，若虚拟机关机，则可以将对应阶段所创建且记录有虚拟机磁盘变化的位图保存在本地，以利用本地进行持久化，具体可以参见上述对应部分的详细描述，在此不再赘述。

本申请公开的上述技术方案，在首次备份时创建与虚拟机磁盘对应的磁盘副本，并将所创建的磁盘副本拷贝至备份存储池中，以实现对虚拟机磁盘的备份，在非首次备份时创建与虚拟机磁盘对应的磁盘副本，并根据所创建的磁盘副本及上次备份所创建的相应位图来提取增量数据并对增量数据进行备份，以提高数据备份的高效性，相较于现有CBT完全基于虚拟机磁盘进行数据备份，本申请通过创建磁盘副本并基于磁盘副本进行备份而实现备份过程与虚拟机业务的解耦，将虚拟机写时拷贝阶段卸载到OCFS2文件系统层，以降低备份存储池异常或网络中断而给虚拟机业务带来的影响，另外，通过将备份过程中生成的位图持久化到本地而使得本申请的数据备份过程不仅能支持传统的QCOW2格式磁盘的CBT备份，而且还可以支持其他格式磁盘的CBT备份，同时结合存储接口还可以实现对裸设备磁盘的CBT备份，即使得CBT备份不再受限于磁盘格式的影响，而是可以应用到各种格式的磁盘格式中，从而提高CBT备份的应用范围。

参见图5及图6，其中，图5示出了本申请实施例提供的首次全量备份流程图，图6示出了本申请实施例提供的增量备份流程图。本申请实施例提供的一种数据备份方法，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还可以包括：

若确定虚拟机处于运行状态，则暂停虚拟机的I/O操作；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还可以包括：

恢复虚拟机的I/O操作。

无论是在首次备份还是在增量备份，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，检查虚拟机的状态，若确定虚拟机处于运行状态，则暂停虚拟机的I/O操作，暂停之后再进行位图及磁盘副本的创建，并在创建完位图及磁盘副本之后恢复虚拟机的I/O操作，以避免创建过程对虚拟机的I/O造成影响。

需要说明的是，上述提及的位图及磁盘副本具体指的是第一位图及第一磁盘副本、第二位图及第二磁盘副本，也即在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本之前，若确定虚拟机处于运行状态，则暂停虚拟机的I/O操作，在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本之后，恢复虚拟机的I/O操作，且在创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本之前，若确定虚拟机处于运行状态，则暂停虚拟机的I/O操作，在创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本之后，恢复虚拟机的I/O操作。

本申请实施例提供的一种数据备份方法，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还可以包括：

若确定虚拟机处于离线状态，则启动虚拟机；其中，在非首次备份时，在启动虚拟机后，将上次备份创建的位图导入到虚拟机的内存中；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还可以包括：

关闭虚拟机。

在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前且在检查虚拟机状态时，若确定虚拟机处于离线状态，则将虚拟机从暂停状态拉起，即启动虚拟机，在创建完对应的位图及磁盘副本之后，可以关闭虚拟机，以恢复虚拟机原本的状态，从而对离线状态的虚拟机进行数据备份。

其中，在首次备份时则可以仅执行启动虚拟机的过程，也即在创建与虚拟机对应的第一位图及第一磁盘副本之前，启动处于暂停状态的虚拟机，并创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，之后，关闭虚拟机，并导出第一位图至本地，以将第一位图在本地进行持久化。而在非首次备份时，不仅需要启动虚拟机，而且可以将上次备份创建的位图从本地导入到虚拟机的内存中，也即在创建与述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本之前，启动虚拟机，并将上次备份的位图导入到虚拟机内存中，且创建与所述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，之后，关闭虚拟机，并导出第二位图至本地，以将第二位图在本地进行持久化。

本申请实施例提供的一种数据备份方法，在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本时，还可以包括：

初始化虚拟机备份元数据，并将位图与虚拟机磁盘的映射关系记录在虚拟机备份元数据中；

相应地，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，可以包括：

根据上次备份创建的相应位图及虚拟机备份元数据中的映射关系，从第二磁盘副本中获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据。

在本申请中，在首次备份过程中，在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本时，对虚拟机备份元数据进行初始化，具体可以参见表1，其示出了备份元数据的数据结构：

表1 备份元数据的数据结构表

其中，current为虚拟机当前状态，Backup time为备份时间，Backup type为备份类型（具体分为首次全量备份和增量备份），Bitmaps为位图中位图名称（bitmap_name）与虚拟机磁盘扇区名称（disk_name）间的映射关系，Vm config为虚拟机配置文件，Version为版本。

在初始化虚拟机备份元数据之后，可以在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本之后，将位图与虚拟机磁盘的映射关系记录在虚拟机备份元数据中，以便于后续基于映射关系进行虚拟机磁盘数据变化情况的获取。

在上述基础上，在根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据时，具体可以根据上次备份创建的相应位图及虚拟机备份元数据中记载的位图与虚拟机磁盘间的映射关系，确定从上次备份至此次备份过程中发生变化的虚拟机磁盘，并从所创建的第二磁盘副本中提取出发生变化的虚拟机磁盘对应的数据，且将提取出的数据作为发生变化的虚拟机磁盘在相邻两次间的增量数据，也即实现虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据的获取，从而便于仅对增量数据进行备份，以提高数据备份效率。

本申请实施例提供的一种数据备份方法，还可以包括：

根据虚拟机备份元数据确定目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本的路径，并根据磁盘副本的路径获取磁盘副本，且根据虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本恢复对应的虚拟机磁盘；

其中，当恢复为原虚拟机磁盘时，则利用虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本覆盖目标时刻原虚拟机磁盘中的数据，并对虚拟机备份元数据进行更新；当恢复为新虚拟机磁盘时，则创建新虚拟机磁盘，并将虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本拷贝到新虚拟机磁盘。

在本申请中，在进行备份之后，可以根据虚拟机备份元数据及保存到备份存储池中的备份数据进行备份数据的数据，具体地，首先可以确定要进行备份的时刻（即目标时刻），然后，可以根据虚拟机备份元数据确定目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本的路径，之后，可以根据磁盘副本的路径从备份存储池中获取对应的磁盘副本，并可以根据确定出的目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及获取到的磁盘副本进行虚拟机磁盘的恢复，通过上述过程可以提高虚拟机磁盘备份恢复的高效性和可靠性。

其中，根据确定出的目标时刻的虚拟机配置文件及获取到的磁盘副本进行虚拟机磁盘的恢复分为恢复原虚拟机磁盘和恢复为新虚拟机磁盘，具体可以参见图7，其示出了本申请实施例提供的恢复原虚拟机磁盘和恢复为新虚拟机磁盘的流程图，当恢复原虚拟机磁盘时，可以获取原虚拟机磁盘，并根据虚拟机备份元数据获取目标时刻对应的虚拟机磁盘配置文件磁盘副本，利用该目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本覆盖原虚拟机磁盘在目标时刻时的数据，并对虚拟机备份元数据进行更新；当恢复新虚拟机磁盘时，则可以创建与原虚拟机磁盘同规格的新虚拟机磁盘，并根据虚拟机备份元数据获取目标时刻对应的虚拟机磁盘配置文件磁盘副本，将该目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本拷贝到新虚拟机磁盘中，完成恢复为新虚拟机磁盘。

本申请实施例提供的一种数据备份方法，在将第一磁盘副本拷贝至备份存储池之后，还可以包括：

删除创建的第一磁盘副本；

在将增量数据保存至备份存储池之后，还可以包括：

删除创建的第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图。

参见图5和图6，在本申请中，在首次备份过程中，在将第一磁盘副本拷贝至备份存储池之后，可以回滚删除所创建的且位于虚拟机内部的第一磁盘副本，以减少对存储资源的占用，同时避免给后续的数据备份造成影响。另外，在非首次备份时，在将增量数据保存至备份存储池之后，同样回滚删除所创建的且位于虚拟机内部的第二磁盘副本，并删除上次备份创建且导入到虚拟机中的位图，以减少对存储资源的占用，同时避免给后续的数据备份造成影响。

本申请实施例提供的一种数据备份方法，创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本，可以包括；

利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本；

创建与虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本，可以包括；

利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本。

在本申请中，无论是在首次备份还是在非首次备份过程中，具体可以利用reflink（快速磁盘拷贝）技术创建与虚拟机磁盘对应的磁盘副本，也即在首次备份时可以利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本，在非首次备份时可以利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本，以提高磁盘副本的创建效率，从而便于提高数据备份的高效性。

本申请实施例还提供了一种数据备份装置，参见图8，其示出了本申请实施例提供的一种数据备份装置的结构示意图，可以包括：

第一备份模块81，用于确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中；

第二备份模块82，用于若确定为非首次备份，创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将增量数据保存至备份存储池，且将虚拟机磁盘从创建第二位图后的变化对应记录在第二位图中；

保存模块83，用于在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，还可以包括：

暂停模块，用于在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，若确定虚拟机处于运行状态，则暂停虚拟机的I/O操作；

恢复模块，用于在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，恢复虚拟机的I/O操作。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，还可以包括：

启动模块，用于在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，若确定虚拟机处于离线状态，则启动虚拟机；其中，在非首次备份时，在启动虚拟机后，将上次备份创建的位图导入到虚拟机的内存中；

关闭模块，用于在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，关闭虚拟机。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，还可以包括：

初始化模块，用于在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本时，初始化虚拟机备份元数据，并将位图与虚拟机磁盘的映射关系记录在虚拟机备份元数据中；

相应地，第二备份模块82可以包括：

获取单元，用于根据上次备份创建的相应位图及虚拟机备份元数据中的映射关系，从第二磁盘副本中获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，还可以包括：

恢复模块，用于根据虚拟机备份元数据确定目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本的路径，并根据磁盘副本的路径获取磁盘副本，且根据虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本恢复对应的虚拟机磁盘；

其中，当恢复为原虚拟机磁盘时，则利用虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本覆盖目标时刻原虚拟机磁盘中的数据，并对虚拟机备份元数据进行更新；当恢复为新虚拟机磁盘时，则创建新虚拟机磁盘，并将虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本拷贝到新虚拟机磁盘。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，还可以包括：

第一删除模块，用于在将第一磁盘副本拷贝至备份存储池之后，删除创建的第一磁盘副本；

第二删除模块，用于在将增量数据保存至备份存储池之后，删除创建的第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图。

本申请实施例提供的一种数据备份装置，第一备份模块81可以包括：

第一创建单元，用于利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本；

第二备份模块82可以包括：

第二创建单元，用于利用reflink技术创建与虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本。

本申请实施例还提供了一种数据备份设备，参见图9，其示出了本申请实施例提供的一种数据备份设备的结构示意图，可以包括：

存储器91，用于存储计算机程序；

处理器92，用于执行存储器91存储的计算机程序时可实现如下步骤：

确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中；若确定为非首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将增量数据保存至备份存储池，且将虚拟机磁盘从创建第二位图后的变化对应记录在第二位图中；其中，在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将虚拟机磁盘的变化对应记录在第一位图中；若确定为非首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将增量数据保存至备份存储池，且将虚拟机磁盘从创建第二位图后的变化对应记录在第二位图中；其中，在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

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。

本申请实施例提供的一种数据备份装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种数据备份方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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)

1.一种数据备份方法，其特征在于，包括：

确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，则创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将所述虚拟机磁盘的变化对应记录在所述第一位图中；

若确定为非首次备份，则创建与所述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将所述增量数据保存至所述备份存储池，且将所述虚拟机磁盘从创建所述第二位图后的变化对应记录在所述第二位图中；

其中，在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

2.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还包括：

若确定所述虚拟机处于运行状态，则暂停所述虚拟机的I/O操作；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还包括：

恢复所述虚拟机的I/O操作。

3.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，在创建与虚拟机对应的位图及磁盘副本之前，还包括：

若确定所述虚拟机处于离线状态，则启动所述虚拟机；其中，在非首次备份时，在启动所述虚拟机后，将上次备份创建的位图导入到所述虚拟机的内存中；

在创建与虚拟机磁盘对应的位图及磁盘副本之后，还包括：

关闭所述虚拟机。

4.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，在创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本时，还包括：

初始化虚拟机备份元数据，并将位图与所述虚拟机磁盘的映射关系记录在所述虚拟机备份元数据中；

相应地，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，包括：

根据上次备份创建的相应位图及所述虚拟机备份元数据中的映射关系，从所述第二磁盘副本中获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据。

5.根据权利要求4所述的数据备份方法，其特征在于，还包括：

根据所述虚拟机备份元数据确定目标时刻的虚拟机磁盘配置文件及磁盘副本的路径，并根据所述磁盘副本的路径获取所述磁盘副本，且根据所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本恢复对应的虚拟机磁盘；

其中，当恢复为原虚拟机磁盘时，则利用所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本覆盖所述目标时刻所述原虚拟机磁盘中的数据，并对所述虚拟机备份元数据进行更新；当恢复为新虚拟机磁盘时，则创建新虚拟机磁盘，并将所述虚拟机磁盘配置文件及所述磁盘副本拷贝到所述新虚拟机磁盘。

6.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，在将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池之后，还包括：

删除创建的所述第一磁盘副本；

在将所述增量数据保存至所述备份存储池之后，还包括：

删除创建的所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图。

7.根据权利要求1所述的数据备份方法，其特征在于，创建与虚拟机磁盘对应的第一磁盘副本，包括；

利用reflink技术创建与所述虚拟机磁盘对应的所述第一磁盘副本；

创建与所述虚拟机磁盘对应的第二磁盘副本，包括；

利用reflink技术创建与所述虚拟机磁盘对应的所述第二磁盘副本。

8.一种数据备份装置，其特征在于，包括：

第一备份模块，用于确定当前备份是否为首次备份，若确定为首次备份，创建与虚拟机磁盘对应的第一位图及第一磁盘副本，并将所述第一磁盘副本拷贝至备份存储池，且将所述虚拟机磁盘的变化对应记录在所述第一位图中；

第二备份模块，用于若确定为非首次备份，创建与所述虚拟机磁盘对应的第二位图及第二磁盘副本，根据所述第二磁盘副本及上次备份创建的相应位图获取所述虚拟机磁盘在相邻两次备份间的增量数据，并将所述增量数据保存至所述备份存储池，且将所述虚拟机磁盘从创建所述第二位图后的变化对应记录在所述第二位图中；

保存模块，用于在首次备份及非首次备份时，若虚拟机关机，则将对应的位图保存在本地。

9.一种数据备份设备，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7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中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的数据备份方法的步骤。

Images