CN1937480A - 系统备份及恢复方法和备份及恢复服务器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域的数据处理技术，针对多机备份无法进行身份验证等缺陷，提供了一种系统备份方法，备份服务器判断发出备份请求的备份目标板的MAC地址是否合法，若是，则响应该备份请求；否则，拒绝该备份请求。本发明还提供了一种与上述系统备份方法相对应的系统恢复方法，以及应用上述两方法的备份及恢复服务器。通过在多机备份中使用MAC地址来实现对备份目标板的身份验证，既充分发挥了多机备份可靠性高的优点，又借助MAC地址的唯一性解决了多机备份中的身份验证问题。

Description

系统备份及恢复方法和备份及恢复服务器

技术领域

本发明涉及通信领域的数据处理技术，更具体地说，涉及一种系统备份及恢复方法和备份及恢复服务器。

背景技术

网络技术及计算机新体系结构的飞速发展，对网络中承载重要数据的中心服务器及其他各类服务器的可靠性提出了更高的要求，单机运行早已不能胜任，重要数据服务器都必须配有备份恢复方案。当前采用最多的系统备份恢复方法是主备双机备份，采用这种方式时，在系统运行过程中，两台机器通过通信电缆保持系统和数据的同步，当前工作的为主用机，另一台为备用机，备用机不断检测主用机镜像文件及系统文件的变化情况，并对变化的数据进行备份。由于只用到了主、备两台设备，系统可靠性并未得到完全的保障，同时双机备份对备份时的身份验证考虑不多，对系统级别的恢复也没有太多的办法。

针对双机备份的上述不足之处，技术人员开发了一种多机备份方法，它同时使用多台主用机和多台备用机来保证系统的可靠性。多台备用机的使用，进一步保证了系统的可靠性，但也给多机工作时的身份验证带来了问题。针对这一问题，出现了一种在主用机和备用机之间使用IP地址进行身份验证的方法，即通过判断备用机的IP地址是否合法，来决定接受还是拒绝备份恢复请求。当IP地址不发生变化的情况下，这种方法可以收到良好的效果。但出于种种原因，当前很多系统中主、备用机的IP地址在运行过程中常常会发生变化，尤其是当采用例如DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)协议来动态获取IP地址时，这种身份验证方法就更不可行。此外，当系统崩溃时，操作系统已不能启动，服务器根本无法得到需要进行系统恢复的主机的IP地址，这也进一步限制了这种基于IP地址的身份验证方法所应用的范围。

通过上面的描述可以看出，由于现有技术中的双机备份方法可靠性不高，多机备份方法基于IP地址的身份验证又无法应用于动态获取IP地址的方案中，也无法在系统崩溃情况下进行系统恢复，因此上述两种方案都不能有效解决系统备份过程中可靠性不高，以及无法进行身份验证的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于，提供了一种可应用于多机备份的身份验证方法，提高系统备份和恢复的可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种系统备份方法，备份服务器判断发出备份请求的备份目标板的MAC地址是否合法，若是，则响应所述备份请求；否则，拒绝所述备份请求。

在本发明所述的系统备份方法中，所述备份服务器响应所述备份请求的步骤，具体包括：

所述备份服务器向所述备份目标板请求其备份文件的最新属性列表；

所述备份目标板向所述备份服务器发送其备份文件的最新属性列表；

所述备份服务器比较所述最新属性列表和所述MAC地址对应的本地属性列表，并根据比较结果更新所述备份目标板的镜像文件，向所述备份目标板发送响应消息。

在本发明所述的系统备份方法中，所述备份服务器比较并更新镜像文件的步骤具体包括：

所述备份服务器比较所述最新属性列表和所述MAC地址对应的本地属性列表是否相同，若否，则向所述备份目标板请求最新备份文件，并使用所述最新备份文件更新对应于所述MAC地址的镜像文件，使用所述最新属性列表更新所述本地属性列表，并向所述备份目标板发送第一响应消息；若是，则向所述备份目标板发送第二响应消息。

在本发明所述的系统备份方法中，如果所述备份服务器未找到对应于所述MAC地址的本地属性列表，则将所述最新备份文件存储为对应于所述MAC地址的镜像文件，将所述最新属性列表存储为对应于所述MAC地址的本地属性列表，并向所述备份目标板发送第三响应消息。

在本发明所述的系统备份方法中，所述备份服务器使用合法MAC地址表来判断所述MAC地址是否合法，若所述合法MAC地址表中存在所述MAC地址，则所述MAC地址合法，否则，所述MAC地址不合法。

本发明还提供了一种与上述系统备份方法相对应的系统恢复方法，备份服务器判断发出恢复请求的备份目标板的MAC地址是否合法，若是，则响应所述恢复请求；否则，拒绝所述恢复请求。

在本发明所述的系统恢复方法中，所述备份服务器响应所述恢复请求的步骤具体包括：所述备份服务器查找对应于所述MAC地址的镜像文件，然后将所述镜像文件发往所述备份目标板。

在本发明所述的系统恢复方法中，如果所述备份目标板发生系统崩溃，则在所述备份服务器判断所述MAC地址是否合法之前，还包括步骤：

所述备份目标板从网络启动；

所述备份服务器为所述备份目标板分配IP地址；

所述备份目标板向所述备份服务器发送所述恢复请求。

在本发明所述的系统恢复方法中，所述备份服务器使用DHCP协议为所述备份目标板分配IP地址。

本发明还提供了一种备份恢复服务器，包括：

镜像文件存储模块，用于存储备份数据的镜像文件；

身份验证模块，接收备份目标板的操作请求，根据MAC地址判断所述备份目标板是否合法，若不合法，向所述备份目标板发送拒绝访问信息；

请求处理模块，接收身份验证模块转发的所述操作请求，查询所述镜像文件存储模块并处理所述操作请求，并向所述备份目标板发送响应信息。

在本发明所述的备份恢复服务器中，所述身份验证模块包括：

MAC地址存储模块，用于存储合法备份目标板的MAC地址；

查询模块，接收来自所述备份目标板的操作请求，查询所述MAC地址存储模块是否存有所述备份目标板的MAC地址，若是，则将所述操作请求发往所述请求处理模块；否则，输出不合法信号；

拒绝信息发送模块，接收所述查询模块发出的不合法信号，向所述备份目标板发送拒绝访问信息。

在本发明所述的备份恢复服务器中，所述请求处理模块包括：

属性列表存储模块，用于存储所述镜像文件的本地属性列表；

请求分析模块，接收所述操作请求，并根据所述操作请求发出备份请求、恢复请求或者IP地址分配请求；

备份模块，接收所述备份请求，向所述备份目标板请求最新属性列表，向所述属性列表存储模块请求所述备份目标板的镜像文件的本地属性列表；比较所述最新属性列表与所述本地属性列表是否相同，若是，则发送第二完成信号；若否，则向所述备份目标板请求最新备份文件，并根据所述最新属性列表更新所述属性列表存储模块中对应的所述本地属性列表，根据所述最新备份文件更新所述镜像文件存储模块中对应的所述镜像文件，并发送第一完成信号；

恢复模块，接收所述恢复请求，在所述镜像文件存储模块中查找对应的镜像文件，发往所述备份目标板。

响应信息发送模块，接收所述第一完成信号和所述第二完成信号，向所述备份目标板发送相应的第一响应消息或者第二响应消息；

IP地址分配模块，接收所述IP地址分配请求，向所述备份目标板发送IP地址。

在本发明所述的备份恢复服务器中，若所述属性列表存储模块没有保存所述备份目标板的镜像文件的本地属性列表，则发出存储命令；

所述备份模块接收所述存储命令，向所述备份目标板请求最新备份文件，将所述最新属性列表发往所述属性列表存储模块进行存储，将所述最新备份文件发往所述镜像文件存储模块进行存储，并发送第三完成信号；

所述响应信息发送模块接收所述第三完成信号，向所述备份目标板发送第三响应消息。

本发明的有益效果是，通过在多机备份中使用MAC地址来实现对备份目标板的身份验证，既充分发挥了多机备份可靠性高的优点，又借助MAC地址的唯一性解决了多机备份中的身份验证问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明系统备份方法的流程图；

图2是本发明系统恢复方法的流程图；

图3是本发明备份及恢复服务器的结构示意图；

图4是应用本发明技术方案的一ATCA系统的结构示意图；

图5是应用本发明技术方案的另一ATCA系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明采用每一块备份目标板的MAC(Medium Access Control，介质访问控制)地址作为其身份标识，提出了一种基于MAC地址的备份目标板身份验证方法以及应用这种方法的备份恢复服务器。由于MAC地址是硬件设备制造商在制造过程中分配的全球唯一地址，因此每一个MAC地址可唯一的标识使用该MAC地址的备份目标板。以下将结合附图对本发明的技术方案展开描述。

图1是本发明系统备份方法的流程图。如图1所示，本流程开始于步骤100，在步骤100，备份目标板向备份服务器发送备份请求；其中，备份请求可定期发送，也可按照收到的指令临时发送。当收到来自备份目标板的备份请求后，在步骤102，备份服务器会对发出备份请求的备份目标板进行身份验证，即判断其MAC地址是否合法，这可通过查看该MAC地址是否包含在合法MAC地址表中来实现。合法MAC地址表中记录了合法备份目标板的MAC地址，因此，如果在合法MAC地址表中包含了备份目标板的MAC地址，则说明该备份目标板合法，否则，则说明该备份目标板不合法。若该备份目标板不合法，则本流程转到步骤106，拒绝该备份请求。若该备份目标板合法，则本流程转到步骤104，向备份目标板请求其备份文件的最新属性列表；随后，在步骤108，备份目标板向备份服务器发送其备份文件的最新属性列表，它包含有关镜像文件自身的信息，例如：镜像文件名、文件大小、创建日期和最近一次更新日期等信息；在步骤110，备份服务器依据收到的最新属性列表查看相应的镜像文件是否存在，如果存在，则备份服务器在步骤112继续检查镜像文件是否需要更新，这一过程是通过比较最新属性列表和本地属性列表是否相同来实现的。如果二者相同，则说明当前存储的镜像文件是最新的，无需对其进行更新，在这种情况下，本流程直接转到步骤120，向备份目标板发送第二响应消息，告知备份目标板当前存储的镜像文件是最新的；如果最新属性列表和本地属性列表不同，则说明当前存储的镜像文件不是最新的，需要进行更新，在这种请求下，本流程则转到步骤116，依据备份目标板发来的备份文件对相应的镜像文件进行更新，同时依据最新属性列表对本地属性列表进行更新，然后转到步骤118，向备份目标板发送第一响应消息，告知备份目标板镜像文件已更新。如果通过步骤110的判断，发现不存在相应的镜像文件，本流程就转到步骤114，备份服务器创建新的存储空间，依据备份目标板发来的备份文件生成镜像文件，同时将最新属性列表存储为对应于该备份目标板MAC地址的本地属性列表，然后转到步骤122，向备份目标板发送第三响应消息，告知备份目标板镜像文件已存储。

当进行系统恢复时，备份服务器根据发出恢复请求的备份目标板的MAC地址查找相应的镜像文件，来完成系统恢复过程。当发生系统崩溃时，由于备份目标板的IP地址已经丢失或不可用，本发明还增加了分配IP地址的相关操作，以此来实现发生系统崩溃情况下的系统恢复。以下便结合图2对本发明系统恢复过程进行描述。

图2是本发明系统恢复方法的流程图。首先，在步骤200，主用操作板因发生故障而停止工作。故障发生后，在步骤202中将对故障的类型作出判断，并根据不同的判断结果采取相应的操作，如果经判断发现系统尚未崩溃，备份目标板配置的IP地址等信息尚未丢失，则转到步骤208，备份目标板向备份服务器发送恢复请求；在步骤210，备份服务器对发出恢复请求的备份目标板进行身份验证，其具体操作方法与图3中的身份验证方法相同。如果备份服务器判断发出恢复请求的备份目标板的MAC地址不合法，则转到步骤214，拒绝该恢复请求。如果备份服务器判断发出恢复请求的备份目标板的MAC地址合法，则转到步骤212，向备份目标板发送与其MAC地址对对应的镜像文件。备份服务器可使用TFTP(简单文件传输协议)、FTP、HTTP等协议来向备份目标板发送镜像文件；在收到镜像文件后，在步骤216，备份目标板将依据该镜像文件进行系统恢复。

如果经过步骤202的判断发现系统已经崩溃，备份目标板配置的IP地址等信息已丢失或不可用，则系统将进行步骤204，重新从网络启动。然后，备份目标板通过在网络中发送二层广播来搜索备份服务器，随后，备份服务器将通过例如DHCP协议动态的为备份目标板分配IP地址，这样一来，备份目标板将重新获得IP地址。然后就可从步骤208开始继续完成系统恢复过程。以上就是本发明系统恢复的具体过程。

本发明还提供了一种应用上述方法的备份及恢复服务器。该备份及恢复服务器包含身份验证模块，专门用于进行MAC地址的合法性判断，以下便结合图3对该服务器进行介绍。

图3是本发明备份及恢复服务器的结构示意图。如图3所示，该服务器包括身份验证模块、请求处理模块和镜像文件存储模块。其中，镜像文件存储模块用于存储备份目标板系统数据的镜像文件；身份验证模块用于基于MAC地址对发出操作请求的备份目标板进行身份验证，包括MAC地址存储模块、查询模块和拒绝信息发送模块；请求处理模块用于对备份目标板发出的操作请求进行处理，包括请求分析模块、恢复模块、备份模块、属性列表存储模块、IP地址分配模块和响应信息发送模块。

在运行过程中，身份验证模块接收来自备份目标板的操作请求，然后由查询模块查看MAC地址存储模块中是否包含发出操作请求的备份目标板的MAC地址，若是，则所说明该备份目标板合法，否则，该备份目标板不合法。MAC地址存储模块中包含合法MAC地址表，该表记录了所有合法备份目标板的MAC地址，其结构如下：

MAC地址
	06-00-05-C4-51-00
06-00-34-B6-78-12
	…
08-13-16-A9-00-96

表1

若备份目标板合法，则查询模块将操作请求转发给请求处理模块；若备份目标板不合法，则查询模块将向拒绝信息发送模块发出不合法信号，然后由拒绝信息发送模块向不合法目标板发送拒绝信息。

在请求处理模块收到身份验证模块发来的操作请求后，请求分析模块将对该操作请求进行解析，根据操作请求的类型发出备份请求、恢复请求或者IP地址分配请求；备份模块接收备份请求，向备份目标板请求其镜像文件的最新属性列表，同时向属性列表存储模块请求该备份目标板镜像文件的本地属性列表；属性列表存储模块中保存有所有镜像文件的本地属性列表，而备份模块保存有属性列表映射表，属性列表映射表存储了合法备份目标板MAC地址与镜像文件本地属性列表文件名之间的映射关系，其结构如下：

MAC地址	本地属性列表
		06-00-05-C4-51-00	P001
06-00-34-B6-78-12	P002
		…	…
08-13-16-A9-00-96	P036

表2

在收到备份目标板发来的最新属性列表后，备份模块比较该最新属性列表与找到的本地属性列表是否相同，若是，则说明现有的镜像文件就是最新的，不需要更新，就通知响应信息发送模块发送第二完成信号；若否，则说明镜像文件需要更新，就向备份目标板请求最新备份文件，并根据最新属性列表更新属性列表存储模块中对应的本地属性列表，根据最新备份文件更新镜像文件存储模块中对应的镜像文件，并通知响应信息发送模块发送第一完成信号。若属性列表存储模块没有保存备份目标板的镜像文件的本地属性列表，说明尚未存储该备份目标板的镜像文件，则发出存储命令；备份模块收到存储命令后，向备份目标板请求最新备份文件，将最新属性列表发往属性列表存储模块进行存储，将最新备份文件发往镜像文件存储模块进行存储，修改相应的映射表，并发送第三完成信号。

响应信息发送模块收到第一完成信号、第二完成信号和第三完成信号，向备份目标板发送相应的第一响应消息、第二响应消息或者第三响应消息。

恢复模块接收恢复请求，在镜像文件存储模块中查找该备份目标板的镜像文件，然后将该镜像文件发往该备份目标板。恢复模块中存有镜像文件映射表，其中存储了合法备份目标板MAC地址与其镜像文件文件名之间的映射关系，其结构如下：

MAC地址	镜像文件
		06-00-05-C4-51-00	M001
06-00-34-B6-78-12	M002
		…	…
08-13-16-A9-00-96	M036

表3

当备份目标板发生系统崩溃，造成其IP地址丢失或不可用时，备份目标板将从网络重新启动，并请求IP地址。通过解析操作请求，请求分析模块发出IP地址分配请求，IP地址分配模块接收IP地址分配请求，通过DHCP协议为该备份目标板分配IP地址。备份目标板收到IP地址后，重新发出操作请求，请求进行系统恢复。

本发明的方案可用于ATCA系统，可以扩展至任何通过网络连接的多机备份系统，当使用多机备份方案时，可使用一台单独的服务器作为备份服务器，来存储多个镜像文件，并完成相关的管理功能。根据不同需求，备份服务器可位于不同的位置，如图4和图5所示。

图4是应用本发明技术方案的一ATCA系统的结构示意图。如图4所示，该系统包括若干备份目标板和两块交换板，而本发明介绍的备份及恢复服务器作为单板与交换板相连，集成在该ATCA系统机框内。

图5是应用本发明技术方案的另一ATCA系统的结构示意图。如图5所示，该系统包括若干备份目标板和两块交换板，而本发明介绍的备份及恢复服务器作为单独的服务器设备与交换板相连，位于该ATCA系统机框外。

通过在多机备份中使用MAC地址来实现对备份目标板的身份验证，既充分发挥了多机备份可靠性高的优点，又借助MAC地址的唯一性解决了多机备份中的身份验证问题。

Claims (13)

1、一种系统备份方法，其特征在于，备份服务器判断发出备份请求的备份目标板的MAC地址是否合法，若是，则响应所述备份请求；否则，拒绝所述备份请求。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备份服务器响应所述备份请求的步骤，具体包括：

所述备份服务器向所述备份目标板请求其备份文件的最新属性列表；

所述备份目标板向所述备份服务器发送其备份文件的最新属性列表；

所述备份服务器比较所述最新属性列表和所述MAC地址对应的本地属性列表，并根据比较结果更新所述备份目标板的镜像文件，向所述备份目标板发送响应消息。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述备份服务器比较并更新镜像文件的步骤具体包括：

所述备份服务器比较所述最新属性列表和所述MAC地址对应的本地属性列表是否相同，若否，则向所述备份目标板请求最新备份文件，并使用所述最新备份文件更新对应于所述MAC地址的镜像文件，使用所述最新属性列表更新所述本地属性列表，并向所述备份目标板发送第一响应消息；若是，则向所述备份目标板发送第二响应消息。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述备份服务器未找到对应于所述MAC地址的本地属性列表，则将所述最新备份文件存储为对应于所述MAC地址的镜像文件，将所述最新属性列表存储为对应于所述MAC地址的本地属性列表，并向所述备份目标板发送第三响应消息。

5、根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述备份服务器使用合法MAC地址表来判断所述MAC地址是否合法，若所述合法MAC地址表中存在所述MAC地址，则所述MAC地址合法，否则，所述MAC地址不合法。

6、一种系统恢复方法，其特征在于，备份服务器判断发出恢复请求的备份目标板的MAC地址是否合法，若是，则响应所述恢复请求；否则，拒绝所述恢复请求。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述备份服务器响应所述恢复请求的步骤具体包括：所述备份服务器查找对应于所述MAC地址的镜像文件，然后将所述镜像文件发往所述备份目标板。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果所述备份目标板发生系统崩溃，则在所述备份服务器判断所述MAC地址是否合法之前，还包括步骤：

所述备份目标板从网络启动；

所述备份服务器为所述备份目标板分配IP地址；

所述备份目标板向所述备份服务器发送所述恢复请求。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述备份服务器使用DHCP协议为所述备份目标板分配IP地址。

10、一种备份恢复服务器，其特征在于，包括：

镜像文件存储模块，用于存储备份数据的镜像文件；

身份验证模块，接收备份目标板的操作请求，根据MAC地址判断所述备份目标板是否合法，若不合法，向所述备份目标板发送拒绝访问信息；

请求处理模块，接收身份验证模块转发的所述操作请求，查询所述镜像文件存储模块并处理所述操作请求，并向所述备份目标板发送响应信息。

11、根据权利要求10所述的备份恢复服务器，其特征在于，所述身份验证模块包括：

MAC地址存储模块，用于存储合法备份目标板的MAC地址；

查询模块，接收来自所述备份目标板的操作请求，查询所述MAC地址存储模块是否存有所述备份目标板的MAC地址，若是，则将所述操作请求发往所述请求处理模块；否则，输出不合法信号；

拒绝信息发送模块，接收所述查询模块发出的不合法信号，向所述备份目标板发送拒绝访问信息。

12、根据权利要求10至11中任一项所述的备份恢复服务器，其特征在于，所述请求处理模块包括：

属性列表存储模块，用于存储所述镜像文件的本地属性列表；

请求分析模块，接收所述操作请求，并根据所述操作请求发出备份请求、恢复请求或者IP地址分配请求；

备份模块，接收所述备份请求，向所述备份目标板请求最新属性列表，向所述属性列表存储模块请求所述备份目标板的镜像文件的本地属性列表；比较所述最新属性列表与所述本地属性列表是否相同，若是，则发送第二完成信号；若否，则向所述备份目标板请求最新备份文件，并根据所述最新属性列表更新所述属性列表存储模块中对应的所述本地属性列表，根据所述最新备份文件更新所述镜像文件存储模块中对应的所述镜像文件，并发送第一完成信号；

恢复模块，接收所述恢复请求，在所述镜像文件存储模块中查找对应的镜像文件，发往所述备份目标板。

响应信息发送模块，接收所述第一完成信号和所述第二完成信号，向所述备份目标板发送相应的第一响应消息或者第二响应消息；

IP地址分配模块，接收所述IP地址分配请求，向所述备份目标板发送IP地址。

13、根据权利要求12所述的备份恢复服务器，其特征在于，若所述属性列表存储模块没有保存所述备份目标板的镜像文件的本地属性列表，则发出存储命令；

所述备份模块接收所述存储命令，向所述备份目标板请求最新备份文件，将所述最新属性列表发往所述属性列表存储模块进行存储，将所述最新备份文件发往所述镜像文件存储模块进行存储，并发送第三完成信号；

所述响应信息发送模块接收所述第三完成信号，向所述备份目标板发送第三响应消息。

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