CN203759691U - 一种大数据量数据备份接口系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大数据量数据备份接口系统，包括高速数据输入总线、负载分配电路、N路队列缓冲存储器、N路选通电路、存储备份切换电路。本实用新型通过多路缓冲存储器，可在数据写入服务器内部存储介质的过程中，实时进行数据备份，消除了备份延迟，其应用为服务器的数据传输接口时，提高了备份的实时性、可靠性、高效性。

Description

一种大数据量数据备份接口系统

技术领域

本实用新型涉及用于构建互联网的服务器设备，更具体地，涉及一种大数据量数据备份接口系统。

背景技术

在互联网中，服务器负责管理各种资源和运行大量的应用程序，从而提供各种网络服务。相应地，服务器对与网络服务相关的海量数据要进行存储、读取、迁移等操作，而且这些操作通常是不间断持续的，导致服务器的数据吞吐量非常之大。

由于服务器上的数据往往关系到网络服务的正常运行，同时还涉及用户隐私、资产、机密信息等方面，因此对服务器上的数据安全性要求非常高。服务器的硬件故障以及受到网络攻击造成软件系统异常都可能对数据造成不可逆的破坏，因此通过备份操作创建和保存数据副本成为了数据安全性方面的一种有力保障。

备份操作可以分为冷备份和热备份。冷备份是在服务器停止工作的情况下，将服务器上存在的处于静态的数据复制到其它存储介质形成副本；显然冷备份操作中服务器要停止数据吞吐，因而无法实时进行，只能通过服务器的定期维护时段实现。热备份是在不中止服务器工作的情况下实现的数据备份，然而，正如上面所说的，由于服务器的实时数据吞吐量非常大，如果在进行数据读写的同时进行数据备份，数据流量会超过服务器数据接口的最大传输负荷，影响服务器的正常工作甚至造成系统中断。因此，热备份只能在服务器暂停或者使用率较低的时段进行，也不属于实时备份，而只是准实时备份，具有一定的滞后性。可见，现有技术中缺少在服务器大数据量吞吐的应用环境下进行实时备份的接口系统。

实用新型内容

为了满足现有技术中的上述需要，本实用新型提供了一种大数据量数据备份接口系统，其应用为服务器的数据传输接口时，可以在数据写入过程的同时进行数据备份，提高了备份的实时性、可靠性、高效性。

本实用新型所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，包括：

高速数据输入总线，用于连接外部网络并接收被输入服务器的存储数据；

负载分配电路，连接所述高速数据输入总线并接收所述存储数据，并且将接收的所述存储数据分配至N路队列缓冲存储器；

N路队列缓冲存储器，每路队列缓冲存储器的输入端接收所述负载分配电路并接收所述存储数据，其输出端连接对应的选通电路；

N路选通电路，每路选通电路的数据输入端连接相对应的一路队列缓冲存储器的输出端，选通控制信号端连接存储备份切换电路，并且每路选通电路具有双路数据输出端，其中第一路数据输出端连接服务器内部存储介质读写接口，第二路数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口；

存储备份切换电路，连接N路选通电路中每一路的选通控制信号端。

优选的是，每路队列缓冲存储器为FIFO存储器。

优选的是，所述负载分配电路、选通电路及存储备份切换电路为FPGA逻辑电路或ASIC电路。

优选的是，每路队列缓冲存储器具有溢出状态端及空闲状态端，并且所述溢出状态端及空闲状态端连接所述负载分配电路。

优选的是，所述存储备份切换电路具有双路存储介质状态输入端，其中第一路存储介质状态输入端连接服务器内部存储介质工作状态指示接口，第二路存储介质状态输入端连接服务器备份存储介质工作状态指示接口。

优选的是，所述大数据量数据备份接口系统还包括：备用存储器，其数据写入端用于连接所述N路队列缓冲存储器中的至少一路，并且其数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口。

优选的是，所述备用存储器为SSRAM存储器。

可见，本实用新型所述大数据量数据备份接口系统的有益效果在于：通过多路缓冲存储器，可在数据写入服务器内部存储介质的过程中，实时进行数据备份，消除了备份延迟；通过缓冲和选通以及N路缓冲存储器之间的均匀负载，可适应大数据吞吐量的应用环境；通过备用存储器可以缓解数据量过大时的备份压力；而且可以动态调配用于数据写入和备份的缓冲器比例，具有高可靠性、灵活性的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型实施例的系统电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述的大数据量数据备份接口系统的电路结构示意图。本实用新型的大数据量数据备份接口系统包括：高速数据输入总线1，其作为服务器与外界网络的连接端口，可插入网线，并且接收被输入服务器的存储数据；高速数据输入总线1可以通过光纤接口或者同轴电缆接口实现。负载分配电路2连接所述高速数据输入总线并接收所述存储数据，并且将接收的所述存储数据分配至N路队列缓冲存储器31、32、33…3N的输入端。负载分配电路2可以通过FPGA逻辑电路或ASIC电路芯片实现。每路队列缓冲存储器31、32、33…3N采用FIFO存储器，可以接收由负载分配电路2分配的存储数据并进行暂存，因此在大数据吞吐量的情况下，借助N路队列缓冲存储器可以缓冲数据以便进行对服务器内部存储介质的写入，以及对服务器备份存储介质的备份，通过缓冲化解了大数据量情况下高速数据输入于相对低速的数据写入和备份之间的矛盾。每路队列缓冲存储器31、32、33…3N均具有溢出状态端及空闲状态端，并且所述溢出状态端及空闲状态端连接所述负载分配电路2，当其中一路队列缓冲存储器内部数据已经清空时，空闲状态端电平置为有效，以通知负载分配电路2将新进的数据分配给它进行缓冲；而当其内部数据已经饱合，通过将溢出状态端置为有效通知负载分配电路2停止新进数据对它的分配。每路队列缓冲存储器31、32、33…3N的输出端连接对应的选通电路41、42、43…4N；每路选通电路的数据输入端连接相对应的一路队列缓冲存储器的输出端，并且其选通控制信号端连接存储备份切换电路5，并且每路选通电路具有双路数据输出端，其中第一路数据输出端连接服务器内部存储介质读写接口6，第二路数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口7。所述存储备份切换电路5具有双路存储介质状态输入端，其中第一路存储介质状态输入端连接服务器内部存储介质工作状态指示接口，第二路存储介质状态输入端连接服务器备份存储介质读写接口工作状态指示接口。这样，对于每路队列缓冲存储器31、32、33…3N所缓冲的数据，在存储备份切换电路5控制下，通过对应的选通电路41、42、43…4N将两路数据输出端中的一路选通，将其输入到内部存储介质读写接口6进行数据写入，或是备份存储介质读写接口7进行数据备份。而存储备份切换电路5是根据服务器内部存储介质工作状态指示接口和备份存储介质工作状态指示接口，判断内部存储介质和备份存储介质哪个空闲，决定是先备份还是先写入，这样缓解了高速数据输入和相对较慢的数据写入及备份的冲突，优化的数据处理速度。并且，每路选通电路以及所述存储备份切换电路也为FPGA逻辑电路或ASIC电路。所述大数据量数据备份接口系统还包括：备用存储器8，所述备用存储器为SSRAM存储器，其数据写入端用于连接所述N路队列缓冲存储器中的至少一路，如图1中的队列缓冲存储器3N，并且其数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口7。这样，如果数据量实在过大来不及备份的情况下，可以先将一路或多路队列缓冲存储器中的数据存入该备用存储器8，待空闲后再实行备份。

可见，本实用新型所述大数据量数据备份接口系统的有益效果在于：通过多路缓冲存储器，可在数据写入服务器内部存储介质的过程中，实时进行数据备份，消除了备份延迟；通过缓冲和选通以及N路缓冲存储器之间的均匀负载，可适应大数据吞吐量的应用环境；通过备用存储器可以缓解数据量过大时的备份压力；而且可以动态调配用于数据写入和备份的缓冲器比例，具有高可靠性、灵活性的特点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，本实用新型还可以应用在其它设备中；以上描述中的尺寸和数量均仅为参考性的，本领域技术人员可根据实际需要选择适当的应用尺寸，而不脱离本实用新型的范围。本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种大数据量数据备份接口系统，其特征在于，包括：

高速数据输入总线，用于连接外部网络并接收被输入服务器的存储数据；

负载分配电路，连接所述高速数据输入总线并接收所述存储数据，并且将接收的所述存储数据分配至N路队列缓冲存储器；

N路队列缓冲存储器，每路队列缓冲存储器的输入端接收所述负载分配电路并接收所述存储数据，其输出端连接对应的选通电路；

N路选通电路，每路选通电路的数据输入端连接相对应的一路队列缓冲存储器的输出端，选通控制信号端连接存储备份切换电路，并且每路选通电路具有双路数据输出端，其中第一路数据输出端连接服务器内部存储介质读写接口，第二路数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口；

存储备份切换电路，连接N路选通电路中每一路的选通控制信号端。

2.根据权利要求1所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，每路队列缓冲存储器为FIFO存储器。

3.根据权利要求2所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，所述负载分配电路、选通电路及存储备份切换电路为FPGA逻辑电路或ASIC电路。

4.根据权利要求3所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，每路队列缓冲存储器具有溢出状态端及空闲状态端，并且所述溢出状态端及空闲状态端连接所述负载分配电路。

5.根据权利要求4所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，所述存储备份切换电路具有双路存储介质状态输入端，其中第一路存储介质状态输入端连接服务器内部存储介质工作状态指示接口，第二路存储介质状态输入端连接服务器备份存储介质工作状态指示接口。

6.根据权利要求5所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，所述大数据量数据备份接口系统还包括：备用存储器，其数据写入端用于连接所述N路队列缓冲存储器中的至少一路，并且其数据输出端连接服务器备份存储介质读写接口。

7.根据权利要求6所述的大数据量数据备份接口系统，其特征在于，所述备用存储器为SSRAM存储器。