CN1445672A

CN1445672A - 一种同网异构数据备份系统及其实现方法

Info

Publication number: CN1445672A
Application number: CN 02107536
Authority: CN
Inventors: 孙勇
Original assignee: SHANGHAI NETWORK PARADISE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Jinan Xingda Network Technology Co. Ltd.
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: CN1217270C

Abstract

一种对同网异构系统进行数据备份的方法和系统，包括在运行中心请求进行数据更新和备份时，请求进行数据更新或备份的运行中心在对其内部数据库进行更新的同时将更新指令发送到所连接的同网异构连接器，同网异构连接器将来自运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言数据并传送到相应的备份中心，各备份中心接收到数据更新指令后，根据所收到的数据更新指令对备份数据库里相应的数据进行更新。该方法无需根据任一运行中心的数据结构和逻辑关系进行任何软件开发即可对网上任何一个系统进行数据备份和恢复，同网异构数据备份系统的建立简单快捷。

Description

一种同网异构数据备份系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种对系统数据和资料进行灾变备份的方法，特别是一种防止因故障或灾变造成数据丢失而对网络中多个不同平台、不同数据库和不同数据结构的系统中的数据和资料进行备份的方法，以及依照这种方法所建立的同网异构数据备份系统。

背景技术

随着信息技术的不断发展，计算机在各行各业的应用越来越广泛，所处理的数据量越来越大，所负责的工作也越来越重要。为防止因事故或设备损坏而造成的数据丢失，数据备份的重要性也就越来越明显。同时，随着因特网的广泛应用，联网的计算机系统越来越多，如果能够通过网络对这些系统自动进行数据备份和恢复，则能够极大地提高系统工作的可靠性和对灾变情况处理的效率。然而，由于种种原因，很多运行中心都是根据各自的需要独立开发的，采用的计算机系统和数据库管理系统不同，数据的存储结构和逻辑关系也不一样，每个备份中心只能为一个运行中心进行备份。

目前的备份系统主要通过以下几种方式实现数据备份。一种是按一定的时间间隔将运行中心某一时刻的数据备份到磁带等介质上，及时传递到远离运行中心的安全地方保存起来的定期备份。定期备份一般要制作至少两套数据备份，一套用于运行中心的内部恢复，一套用于灾变恢复，且要异地存放。这种备份方式的主要问题是孤立数据的恢复问题。另外，由于备份并不是实时进行的，灾变发生时未备份的数据就会丢失，对后备运行中心业务的开展造成巨大的影响。

另一种方式是定期备份加关键数据的备份方式。该方式在定期备份之外，还要将数据更新的日志或流水等关键数据及时地备份下来传送到安全的地方，并通过恢复程序和工具及时地追加到影像拷贝中。当有灾变发生时，关键数据可以全部得到有效的恢复。然而，非关键数据的丢失仍然可能对后备运行中心的运作产生较大的影响。同时，关键数据的选取如果不充分，很有可能造成恢复数据的失真，无法完全恢复原有的业务数据。

再有一种就是实时备份异步更新的方式。该方式将数据更新操作日志记录在运行中心日志的同时通过数据通信线路传送到备份系统，并立即对备份系统的数据影像拷贝进行更新。备份系统的数据更新与运行中心的数据更新是异步的，对运行中心的性能及交易响应时间没有什么影响。这种备份方法的主要问题是成本太高。由于要求备份数据的组织结构与运行中心完全相同，每个备份中心只能够对一个运行中心进行备份，在一个拥有100个运行中心的网络中需要建立200-300个备份中心，每个备份中心的闲置率也太高。

还有一种实时备份同步更新的方式。该方式在对数据进行更新操作同时也在运行中心和备份系统中对数据进行更新操作。运行中心的数据更新操作既写入本地磁盘，又通过高速数据通信线路传到备份系统的磁盘，运行中心在没有收到备份系统完成数据更新操作的确认之前，不返回数据更新完成的响应。此方案的备份系统处于热备份状态，因此灾变发生后的恢复时间极短，主要是网络切换的时间。这种方法的主要问题是对通信线路的速度要求太高，在目前的技术条件下运行中心和备份中心的距离不能太远，无法满足灾变备份的要求。同时，如果要求对一个运行中心进行多重备份，各备份中心的同步也是一个非常困难的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种对同网异构的系统进行数据备份的方法，以及依照这种方法而建立的同网异构数据备份系统，以克服上述几种备份系统的不足。

根据本发明的一个方面，提供一种同网异构数据备份系统，该系统包括：多个进行信息处理和存储数据的运行中心；多个对所述运行中心的数据进行备份的备份中心；多个与所述运行中心连接，把来自每个所述运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)格式并传送到所述备份中心的同网异构连接器；多个与所述备份中心连接，把从所述备份中心读取的数据从可扩展标记语言(XML)格式转换成相应的运行中心所需的格式并传送到所述运行中心的同网异构连接器；和为连接所述运行中心的同网异构连接器和连接所述备份中心的同网异构连接器提供通信路径的通信网络。

另外，根据本发明，该同网异构备份系统中还包括既作为运行中心为客户服务，也作为为其它运行中心或备份中心提供备份服务的备份中心的运行/备份中心。

此外，根据本发明，每个运行中心连接一个把来自每个所述运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)格式并传送到所述备份中心的同网异构连接器。

此外，根据本发明，每个备份中心连接一个把从所述备份中心读取的数据从可扩展标记语言(XML)格式转换成相应的运行中心所需的格式并传送到所述运行中心的同网异构连接器。

此外，根据本发明，所述备份中心包括用于备份各运行中心数据库里的数据的备份数据库，用于根据所收到的每一条数据更新指令对备份数据库里相应的数据进行及时更新以保证备份数据和某个运行中心数据的一致性的数据备份模块，用于从备份数据库里读出运行中心的数据并通过通信网络直接传送给客户以替代运行中心的运作，或从备份中心读出某个运行中心的全部数据以恢复故障运行中心的数据库的备份恢复模块。

另外，备份数据库中的所有数据以统一的格式存储，以保证多个运行中心中不同的数据结构不会发生冲突。

此外，根据本发明，同网异构连接器包括接收来自运行中心的数据库更新指令或者向运行中心写入数据的终端模拟模块，用于将终端模拟模块获取的数据更新指令翻译成XML格式，或者将备份中心传送来的XML格式的数据翻译成终端模拟模块所需格式的XML翻译器，用于添加或去除用户逻辑的用户逻辑模块，用于接收/传输XML数据和进行网络控制的通信网关。

根据本发明的另一个方面，提供一种对同网异构系统进行数据备份的方法，该方法包括步骤：当运行中心请求进行数据更新和备份时，请求进行数据更新或备份的运行中心在对其内部数据库进行更新的同时将更新指令发送到所连接的同网异构连接器，同网异构连接器将来自运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)数据并传送到相应的备份中心，各备份中心接收到数据更新指令后，根据所收到的数据更新指令对备份数据库里相应的数据进行更新。

此外，根据本发明，该方法进一步包括在建立备份数据库时读出运行中心数据库内的所有数据并转换成可扩展标记语言(XML)格式的数据传送到备份中心。

此外，根据本发明，该方法进一步包括在运行系统因故障或灾变造成运行数据丢失时，备份中心替代发生问题的运行中心或备份中心进行运作，客户通过同网异构连接器直接从备份中心的数据库读取原运行中心的数据。

此外，根据本发明，备份中心对数据的更新可以同步进行

此外，根据本发明，备份中心对数据的更新可以异步进行。

此外，根据本发明，在恢复故障运行中心或备份中心时，直接从备份中心读出其数据库里的相应的全部数据，并通过同网异构连接器转换成原运行中心的格式来恢复原数据库。

本发明的优点在于无需根据任一运行中心的数据结构和逻辑关系进行任何软件开发即可对网上任何一个系统进行数据备份和恢复，同网异构数据备份系统的建立简单快捷，备份中心可以建立在任何地方，可以有效地防止重大灾变对系统的影响，运行中心也可以作为备份中心为其他系统进行备份，提高资源的利用效率。运行中心的任何更新都会实时传送给相应的备份中心，保证数据的一致性。对每个运行中心可以在多个备份中心建立备份，极大地提高了数据的可靠性和灾变处理的效率。每个备份中心可以处理多个运行中心的备份工作，大大提高了备份中心的使用率。

附图说明

通过下面结合附图对本发明的同网异构数据备份方法和系统的实施例进行详细描述，可以更好地理解本发明的其他目的、特性和优点。

图1是表示根据本发明实施例的同网异构数据备份系统的构成示意图；

图2是表示根据本发明实施例的同网异构数据备份系统的逻辑连接示意图；

图3是表示根据本发明实施例的同网异构数据备份系统的备份中心结构示意图；

图4是表示根据本发明实施例的同网异构数据备份系统中的同网异构连接器结构示意图；和

图5是表示根据本发明执行同网异构数据备份的操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的同网异构数据备份方法及系统的实施例。

参见图1，同网异构系统中包括多个运行中心2，将运行中心2连接到通信网络的多个同网异构连接器3，对运行中心的数据进行备份的备份中心4，以及为运行中心和备份中心之间的数据备份和恢复提供通信路径的通信网络5。同网异构备份系统中还包括运行/备份中心1。运行/备份中心1是运行中心和备份中心构成的复用的系统，它既作为运行中心为客户服务，也作为备份中心为备份中心4提供备份服务。每个运行中心可以应用在如银行系统、证券系统、电信系统、电力系统等之类的各种行业系统中，并且彼此之间可以是独立的。各个运行中心可根据自身的需要或要求而采用不同的计算机系统和数据库管理系统，自行定义的数据存储结构和逻辑关系以适合各行业的需要。每个运行中心与各自的同网异构连接器3连接。各个运行中心1、2进行数据更新时，将数据更新指令发送到所连接的同网异构连接器3。该同网异构连接器3将来自运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)格式，并通过通信网络5传送到备份中心4所连接的同网异构连接器3。可扩展标记语言(XML)允许各行业自行定义的标记语，可提供灵活的数据控制，以便于存取、处理、转换等。备份中心4所连接的同网异构连接器3把所收到的XML格式的数据更新指令转换成备份中心4的内部格式后传送给备份中心4，备份中心4再根据此数据更新指令对数据库中相应的数据进行更新，从而完成数据更新。备份中心4是独立的备份中心，负责为系统中的各运行中心1、2进行备份。从备份中心恢复数据时，同网异构连接器3把备份中心4传送来的XML格式的数据转换成相应的运行中心所需的格式，然后传送到要求恢复数据的运行中心。

备份中心由多个大型服务器组成，主要用于备份网络中各系统(运行中心或备份中心)的数据库及在需要的时候恢复所备份系统的数据库。同网异构数据备份系统中可以包含任意多个备份中心而且每个备份中心可以根据网络情况为任意多个系统(运行中心或备份中心)提供备份服务。

同网异构数据备份系统中的运行中心是任何实际运行并且需要进行数据备份的计算机系统。运行中心主要可以分为数据库和信息处理系统两部分。运行中心的数据库中每次数据更新都会发送给一个或多个备份中心以保证备份中心数据库和运行中心数据库的同步。如果某个运行中心有部分剩余资源，也可以用来作为备份中心为其他运行中心提供备份服务。

同网异构数据备份系统中的同网异构连接器主要由一台PC机和相应的软件组成。PC机连接到受监控系统的终端机端口来模拟终端机，同网异构软件则通过对终端机的模拟来存取数据库中的数据及其逻辑关系。所读出的数据经过翻译成为XML数据送到备份中心进行备份。灾变发生时，客户通过同网异构连接器直接读取备份数据库里的数据以保持运作。当需要对运行中心进行恢复时，备份数据库里相应的数据再通过同网异构连接器写入运行中心的数据库中。

所述的同网异构数据备份系统中的通信网络主要是指用以连接整个系统的网络。此网络既可以是因特网，也可以是专用网络，用来传输备份和恢复时产生的数据流。

图2给出了根据本发明实施例的同网异构数据备份系统的逻辑连接。在图2中所示的实例中，其逻辑连接示意图中表明备份中心4对运行/备份中心1和运行中心2都进行备份而运行/备份中心1则对备份中心4进行备份，在现实应用中可以根据网络和需要情况选择每个运行中心所对应的备份中心个数和每个备份中心服务的运行中心个数。

下面参考图3描述备份中心4的结构。如图3所示，备份中心包括数据备份模块8，备份数据库9和备份恢复模块10。备份中心的核心是备份数据库9，用于备份各运行中心1、2数据库里的数据。数据备份模块8根据从同网异构连接器3接收到的每一条经过XML转换的数据更新指令对备份中心数据库里相应的数据进行及时更新以保证备份数据和运行中心数据的一致性。备份数据库9中的所有数据以统一的格式存储，以保证多个运行中心中不同的数据结构不会发生冲突。备份恢复模块10既可以将某个运行中心的数据从备份数据库9里读出并通过通信网络7直接传送给客户以替代运行中心的运作，也可将某个运行中心的全部数据读出以恢复故障运行中心的数据库。

接下来参考图4描述同网异构连接器3的结构。根据本发明的实施例，同网异构连接器3包含终端模拟模块11、XML翻译器12、用户逻辑模块13、和通信网关14。其中，终端模拟模块11通过模拟终端机的方式接收来自运行中心1、2的数据库更新指令或者向运行中心1、2写入数据。可扩展标记语言(XML)翻译器12用于将终端模拟模块11获取的数据更新指令翻译成XML格式，或者将备份中心传送来的XML格式的数据翻译成终端模拟模块10所需的格式。用户逻辑模块13用于添加或去除用户逻辑，例如数据纪录的合并和统计、部分表格或项目名称的改变、以及数据纪录格式的改变等等。通信网关14用于接收/传输XML数据和进行网络控制。

接下来参见图5描述对同网异构系统的运行中心进行数据备份的操作流程。在本发明中，在建立同网异构数据备份系统时，首先为每个运行中心选择适当数目的备份中心，通过同网异构连接器将此运行中心的数据库里的内容读出并翻译成为XML数据传送到这些备份中心，并在这些备份中心上建立此运行中心的镜像。各运行中心和备份中心按照自己的格式存储数据及其相互之间的逻辑关系。首先，在步骤S1，建立备份中心时，相应的运行中心(备份中心)将其数据库内的所有数据读出并通过同网异构连接器转换成XML数据传送到备份中心以建立备份数据库。在步骤S2，当运行中心请求进行数据更新和备份时，请求进行数据更新的运行中心在对其内部数据库进行更新的同时将更新指令发送到所连接的同网异构连接器。在步骤S3，同网异构连接器将来自运行中心的数据更新指令转换成XML数据并传送到相应的备份中心。各备份中心接收到数据更新指令后，根据所收到的数据更新指令在步骤S4对备份数据库里相应的数据进行更新。备份中心在步骤S4中对数据的更新可以同步进行，也可以异步进行。当运行系统出现重大故障或灾变造成运行数据丢失时，备份中心可以替代发生问题的运行中心或备份中心进行运作，客户通过同网异构连接器直接从备份中心的数据库读取原运行中心的数据。需要恢复故障运行中心或备份中心时，直接从备份中心读出其数据库里的相应的全部数据，并通过同网异构连接器转换成原运行中心的格式来恢复原数据库。

首先可以用距离最近、数据最全的一个备份中心替代原运行中心，客户直接通过同网异构连接器从该备份中心中将所需的数据读出并转换成原运行中心的格式，以支持客户的处理工作。灾变处理完毕后，可以从该备份中心中将数据库里的全部相关内容读出，通过同网异构系统翻译成原运行中心数据库的格式写入新的运行中心数据库，恢复运行中心的运营。对备份中心数据库里的数据的备份也可以采用同样的方法。

本发明所述的同网异构数据备份系统可以应用于银行灾变备份系统、证券灾变备份系统、电信灾变备份系统、电力灾变备份系统、以及一切拥有大量关键数据而需要进行实时备份的系统中。

例如，在一个银行运行系统中，由于各银行所用的计算机系统不同，需要采用同网异构数据备份系统进行灾变备份。此系统中的备份中心可以分为区备份中心和全国备份中心。区备份中心主要为一个小区内的银行提供备份服务，主要用于提供局部灾变之后的恢复工作，而全国备份中心则对全国范围内的各大银行提供备份服务，防止大规模灾变对银行系统的影响。区备份中心建立于小区之内，通过高速光纤网络与小区内各银行计算机系统相连，通过同网异构连接器获取各银行的数据，对区内银行的所有交易实现同步更新。全国备份中心则可根据需要在全国范围内建立数个备份中心，通过因特网与各区备份中心相连，通过同网异构连接器获取各区备份中心数据更新指令，对各区备份中心数据实现异步更新。当有灾变发生时，首先试图利用区备份中心恢复小区内银行系统的服务。如果某个区备份中心受到灾变的影响无法工作，则先通过最近的全国备份中心恢复区备份中心的数据，再利用所恢复的区备份中心恢复区内银行的服务。

在一个证券运行系统中，由于各证券交易中心和各券商所用的系统都不同，采用同网异构数据备份系统可以极大地提高备份系统的成本和数据可靠性。在此系统中，备份中心分为主备份中心和次备份中心。主备份中心主要用于对证券交易中心的计算机系统进行备份，为提高备份恢复的效率，主备份中心也可分为同步备份中心和异步备份中心两类，分别对证券交易中心的数据库实现同步更新和异步更新。次备份中心主要为各地券商的计算机系统提供备份服务，为了提高券商系统的性能，主要采用异步更新的方式进行备份。为了保证证券交易中心数据的安全性，可以在全国范围内建立多个主备份中心，每个主备份中心则可以通过同网异构连接器与邻近券商的计算机系统相连，同时为券商提供备份服务以提高备份中心的利用率。

与银行备份系统类似，在电信备份系统中也需要采用同网异构数据备份系统。在此系统中，备份中心也分为区备份中心和全国备份中心。区备份中心与区内所有电信设备相连，通过同网异构连接器汇集所有电信设备的工作状态并进行实时备份。当有事故发生时，通过区备份中心的数据可以迅速将后备设备恢复到故障设备故障前的状态并迅速恢复工作。全国备份中心则用于备份各区备份中心的状态，当发生大规模灾变时首先恢复受影响的区备份中心，然后再恢复各后备设备的状态以恢复电信服务。

在一个电力运行系统中，首先需要在全国范围内建立多个大型备份中心，通过同网异构连接器对全国的大型发电厂和变电站设备的工作状态和控制信息进行备份。每个大型备份中心还可以对多个小备份中心进行备份，每个小备份中心则通过同网异构连接器对邻近的小发电厂、线路和变电站的工作状态进行备份。一旦发生事故，首先用小备份中心的备份数据对故障设备进行恢复。发生大灾变时先用大型备份中心的数据恢复受影响的小备份中心，再用小备份中心的数据恢复设备的运作。如果大型发电厂和变电站的设备收到灾变的影响，则直接通过大型备份中心进行恢复工作。

以上通过具体实施例对本发明进行了描述，然而，本发明不限于所描述的具体实施例。本领域技术人员根据所公开的概念可以很容易地设计出其他类似的实施方案。这些改变和改进不脱离所附权力要求精神和范围。

Claims

1.一种同网异构数据备份系统，该系统包括：

多个进行信息处理和存储数据的运行中心；

多个对所述运行中心的数据进行备份的备份中心；

多个与所述运行中心连接，把来自每个所述运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)格式并传送到所述备份中心的同网异构连接器；

多个与所述备份中心连接，把从所述备份中心读取的数据从可扩展标记语言(XML)格式转换成相应的运行中心所需的格式并传送到所述运行中心的同网异构连接器；和

为连接所述运行中心的同网异构连接器和连接所述备份中心的同网异构连接器提供通信路径的通信网络。

2.根据权利要求1所述的同网异构数据备份系统，其特征在于还包括既作为运行中心为客户服务，也作为为其它运行中心和备份中心提供备份服务的备份中心的运行/备份中心。

3.根据权利要求1所述的同网异构数据备份系统，其特征在于每个运行中心连接一个把来自每个所述运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)格式并传送到所述备份中心的同网异构连接器。

4.根据权利要求1所述的同网异构数据备份系统，其特征在于每个备份中心连接一个把从所述备份中心读取的数据从可扩展标记语言(XML)格式转换成相应的运行中心所需的格式并传送到所述运行中心的同网异构连接器。

5.根据权利要求1至4中的任何一项权利要求所述的同网异构数据备份系统，其特征在于所述备份中心包括用于备份各运行中心数据库里的数据的备份数据库，用于根据所收到的每一条数据更新指令对备份数据库里相应的数据进行及时更新以保证备份数据和某个运行中心数据的一致性的数据备份模块，用于从备份数据库里读出运行中心的数据并通过通信网络直接传送给客户以替代运行中心的运作，或从备份中心读出某个运行中心的全部数据以恢复故障运行中心的数据库的备份恢复模块。

6.根据权利要求1所述的同网异构数据备份系统，其特征在于备份数据库中的所有数据以统一的格式存储，以保证多个运行中心中不同的数据结构不会发生冲突。

7.根据权利要求1至4中的任何一项权利要求所述的同网异构数据备份系统，其特征在于同网异构连接器包括接收来自运行中心的数据库更新指令或者向运行中心写入数据的终端模拟模块，用于将终端模拟模块获取的数据更新指令翻译成可扩展标记语言(XML)格式，或者将备份中心传送来的可扩展标记语言(XML)格式的数据翻译成终端模拟模块所需格式的可扩展标记语言(XML)翻译器，用于添加或去除用户逻辑的用户逻辑模块，用于接收/传输可扩展标记语言(XML)数据和进行网络控制的通信网关。

8.一种对同网异构系统进行数据备份的方法，该方法包括步骤：

当运行中心请求进行数据更新和备份时，请求进行数据更新或备份的运行中心在对其内部数据库进行更新的同时将更新指令发送到所连接的同网异构连接器；

同网异构连接器把来自运行中心的数据更新指令转换成可扩展标记语言(XML)数据并传送到相应的备份中心；和

各备份中心接收到数据更新指令后，根据所收到的数据更新指令对备份数据库里相应的数据进行更新。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于进一步包括在建立备份数据库时读出运行中心数据库内的所有数据并转换成可扩展标记语言(XML)格式的数据传送到备份中心。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于进一步包括在运行系统因故障或灾变造成运行数据丢失时，备份中心替代发生问题的运行中心或备份中心进行运作，客户通过同网异构连接器直接从备份中心的数据库读取原运行中心的数据。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于备份中心对数据的更新可以同步进行

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于备份中心对数据的更新可以异步进行。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于在恢复故障运行中心或备份中心时，直接从备份中心读出其数据库里的相应的全部数据，并通过同网异构连接器转换成原运行中心的格式来恢复原数据库。