專利名稱：一種數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)備份技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種利用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高可用性、安全性的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的企業(yè)級(jí)應(yīng)用中，很多系統(tǒng)要求保證7×24小時(shí)不間斷工作，但是天有不測風(fēng)云，自然界的災(zāi)害、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障、人為的錯(cuò)誤等都會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損害，數(shù)據(jù)的丟失會(huì)給企業(yè)帶來巨大的損失。加上隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)各種數(shù)據(jù)信息的需求也越來越大，而當(dāng)我們使用數(shù)據(jù)時(shí)，總希望數(shù)據(jù)的內(nèi)容是可靠的、正確的，但影響對(duì)數(shù)據(jù)的操作，影響數(shù)據(jù)的正確性，甚至破壞數(shù)據(jù)，使全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失的行為是不可避免的，所以目前的應(yīng)用系統(tǒng)迫切要求進(jìn)行有效實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)備份。由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的普及與應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已成為企事業(yè)單位，并且以后數(shù)字家庭日常運(yùn)作的核心決策和發(fā)展依據(jù)，如何安全有效地管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，已成為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，建立一套制度化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)有著非常重要的意義。通過專利檢索，目前還沒有相關(guān)的方案提出，制度化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)專利申請(qǐng)還是一片空白，本文提出的設(shè)計(jì)正好填補(bǔ)了這一空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型高效、高可靠性的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，它具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程備份，實(shí)時(shí)備份，快速備份，定時(shí)備份功能。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過分層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)從上至下分為5層，分別為應(yīng)用層、服務(wù)層、表示層、抽象層、物理層；物理層是各個(gè)硬件廠家提供的各種磁盤陣列、磁帶庫；抽象層與系統(tǒng)中物理層硬件交互，該層通過不同硬件廠商的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，以各自提供的命令集為基礎(chǔ)，提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份和狀態(tài)查詢的命令接口；表示層是將用戶的命令和對(duì)應(yīng)的不同硬件設(shè)備所提供的命令與信息對(duì)應(yīng)，以此來實(shí)現(xiàn)上層在數(shù)據(jù)備份應(yīng)用中具有一個(gè)統(tǒng)一的命令集，并實(shí)現(xiàn)了備份系統(tǒng)中可以適應(yīng)不同廠商的存儲(chǔ)設(shè)備，可以隨意加上各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，適應(yīng)不斷發(fā)展的磁盤、磁帶技術(shù)；在服務(wù)層，首先定義了一套進(jìn)行關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)狀態(tài)查詢的命令集，這套命令集以統(tǒng)一的API的形式提供，通過這個(gè)統(tǒng)一的API，可以進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā)，利用JSP/ASP等網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語言，可以通過HTTP協(xié)議向用戶提供可視化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)；應(yīng)用層提供直接與用戶和應(yīng)用程序打交道，可以自行設(shè)計(jì)適合各行各業(yè)需求的應(yīng)用系統(tǒng)，滿足不同行業(yè)操作上的不同特點(diǎn)。
所述抽象層在實(shí)施中，數(shù)據(jù)的備份功能是FC協(xié)議支持的，因此通過該層，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)異構(gòu)系統(tǒng)間的互聯(lián)。
所述服務(wù)層可以利用XML技術(shù)定義備份策略，XML數(shù)據(jù)提供了一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)表示方式，它將數(shù)據(jù)內(nèi)容與顯示格式徹底分開，也就是說XML文檔的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)及外觀是相互獨(dú)立的，可以按照個(gè)人對(duì)數(shù)據(jù)備份的要求，定義自己的數(shù)據(jù)備份策略的命令集；本發(fā)明的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下
1、借助分層結(jié)構(gòu)，簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。將備份系統(tǒng)進(jìn)行分層，這樣分層中的每一模塊便于研發(fā)，更易于理解；這樣備份系統(tǒng)能夠標(biāo)準(zhǔn)化，允許對(duì)不同類型的存儲(chǔ)硬件進(jìn)行操作；各層功能相對(duì)獨(dú)立，易于維護(hù)，易于擴(kuò)展備份系統(tǒng)的功能；各層使用下層提供的接口，同時(shí)也為它的上層提供接口，這樣利用了模塊化的設(shè)計(jì)，對(duì)部分層的修改、增加不影響其它層。
2、利用服務(wù)層所提供的統(tǒng)一API，用戶可以利用JSP/ASP等網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語言，可以進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā)，提供適應(yīng)不同用戶需求的可視化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。
3、利用備份策略，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。在服務(wù)層，可以存儲(chǔ)用戶的數(shù)據(jù)備份策略，以此實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)備份，快速備份，定時(shí)備份等功能。(見圖2)面對(duì)不同的數(shù)據(jù)，所采用的備份策略往往是不同的，例如系統(tǒng)數(shù)據(jù)和報(bào)表類數(shù)據(jù)，一般很少改變，這時(shí)，為了減輕備份服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)與減少對(duì)帶寬的浪費(fèi)，可以采用定時(shí)備份，這時(shí)只要在備份策略中定義對(duì)應(yīng)的命令集，備份系統(tǒng)就可以對(duì)命令中所指的數(shù)據(jù)源進(jìn)行定時(shí)備份。對(duì)于一些實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的數(shù)據(jù)，使如銀行的數(shù)據(jù)，就可以在備份策略中定義實(shí)時(shí)備份的命令集。還可以對(duì)一些特殊情況的數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶人工輸入的命令集進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份。各種數(shù)據(jù)備份之間的處理是不會(huì)相互干擾的，只要用戶定義的XML數(shù)據(jù)命令集是嚴(yán)格根據(jù)DTD或Schema語法規(guī)格定義就可以。
4、由于服務(wù)層還包括數(shù)據(jù)源的故障監(jiān)視與狀態(tài)查詢，因此，通過狀態(tài)查詢，對(duì)一些數(shù)據(jù)源沒有改變的，可以設(shè)置只對(duì)數(shù)據(jù)源發(fā)生改變才進(jìn)行備份，如果一發(fā)生數(shù)據(jù)源故障，服務(wù)層馬上監(jiān)視出來，備份數(shù)據(jù)就可以代替數(shù)據(jù)源，提高了數(shù)據(jù)的容錯(cuò)能力，使數(shù)據(jù)的應(yīng)用具有持續(xù)性。由于其控制過程如圖3所示。
5、抽象層通過不同硬件廠商的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，以各自提供的命令集為基礎(chǔ)，在表示層把用戶命令與對(duì)應(yīng)的硬件信息相結(jié)合在一起，提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份和狀態(tài)查詢的命令接口，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以在不同廠商之間的磁盤陣列中直接移動(dòng)數(shù)據(jù)，使異構(gòu)磁盤陣列共用成為可能。
5、在抽象層，整個(gè)備份設(shè)備網(wǎng)絡(luò)之間的連接是以FC協(xié)議支持的，因此通過該層，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)——異構(gòu)系統(tǒng)間的互聯(lián)。
7、該系統(tǒng)的應(yīng)用層中，提供的應(yīng)用是以HTTP協(xié)議進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的備份管理的，可能把數(shù)據(jù)備份功能擴(kuò)展到移動(dòng)終端上，利用各種無線移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)備份的管理，這樣為用戶提供了十份方便、有效地管理數(shù)據(jù)備份。
8、采用本備份系統(tǒng)，投資小，對(duì)備份服務(wù)器的硬件要求不高，只要能具有主流瀏覽器IE或Netscape的功能就可以，對(duì)于軟件部分，編程也相對(duì)簡單進(jìn)行。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)框圖；圖2是系統(tǒng)進(jìn)行多種數(shù)據(jù)備份的示意圖；圖3是系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)視、狀態(tài)查詢的功能示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，是建立在一個(gè)統(tǒng)一的分層結(jié)構(gòu)上的，具體各層包括應(yīng)用層、服務(wù)層、表示層、抽象層、物理層。處在下層的為處在它上面的上層提供相應(yīng)的服務(wù)。物理層是各個(gè)硬件廠家提供的各種磁盤陣列、磁帶庫，系統(tǒng)中和物理層硬件交互的部分是抽象層，該層通過不同硬件廠商的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，以各自提供的命令集為基礎(chǔ)，提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份和狀態(tài)查詢的命令接口。在實(shí)施中，數(shù)據(jù)的備份功能是FC協(xié)議支持的，因此通過該層，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)——異構(gòu)系統(tǒng)間的互聯(lián)。表示層是將用戶的命令和對(duì)應(yīng)的不同硬件設(shè)備所提供的命令與信息對(duì)應(yīng)，以此來實(shí)現(xiàn)上層在數(shù)據(jù)備份應(yīng)用中具有一個(gè)統(tǒng)一的命令集，并實(shí)現(xiàn)了備份系統(tǒng)中可以適應(yīng)不同廠商的存儲(chǔ)設(shè)備，可以隨意加上各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，適應(yīng)不斷發(fā)展的磁盤、磁帶技術(shù)。在服務(wù)層，首先定義了一套進(jìn)行關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)狀態(tài)查詢的命令集，這套命令集以統(tǒng)一的API的形式提供。通過這個(gè)統(tǒng)一的API，可以進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā)，利用JSP/ASP等網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語言，可以通過HTTP協(xié)議向用戶提供可視化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。并且在這個(gè)服務(wù)層上，可以利用XML技術(shù)定義備份策略，XML數(shù)據(jù)提供了一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)表示方式，它將數(shù)據(jù)內(nèi)容與顯示格式徹底分開，也就是說XML文檔的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)及外觀是相互獨(dú)立的，因此，我們可以按照自己的對(duì)數(shù)據(jù)備份的要求，定義自己的數(shù)據(jù)備份策略的命令集。應(yīng)用層提供直接與用戶和應(yīng)用程序打交道，可以自行設(shè)計(jì)適合各行各業(yè)需求的應(yīng)用系統(tǒng)，滿足不同行業(yè)操作上的不同特點(diǎn)。
新型的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，通過建立在上面描述的五層結(jié)構(gòu)上，所開發(fā)出來的系統(tǒng)具有可以由用戶自己配置備份策略信息；例如每一個(gè)月1號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)源A進(jìn)行備份，如果數(shù)據(jù)源B發(fā)生變化，對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行實(shí)時(shí)備份。其備份策略信息是被安置于分層結(jié)構(gòu)中的服務(wù)層(如圖1所示)；其備份策略在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)備份數(shù)據(jù)源進(jìn)行相應(yīng)的操作(如圖2所示)。
新型的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的應(yīng)用主要是通過應(yīng)用端的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行操作的，通過在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用端發(fā)送其數(shù)據(jù)備份指令或是查詢指令，其備份服務(wù)端就可以根據(jù)服務(wù)層中的備份指令集為基礎(chǔ)，對(duì)備份數(shù)據(jù)源進(jìn)行相應(yīng)操作；其服務(wù)層也可以存儲(chǔ)用戶提交的故障監(jiān)視指令集，備份服務(wù)端就可以根據(jù)其故障監(jiān)視信息對(duì)備份數(shù)據(jù)源進(jìn)行相應(yīng)操作(如圖3所示)；例如發(fā)現(xiàn)故障，如果用戶應(yīng)用端需要服務(wù)端數(shù)據(jù)信息，其服務(wù)層通過其存儲(chǔ)的故障監(jiān)視指令集，使備份的數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶應(yīng)用端，并相應(yīng)對(duì)備份數(shù)據(jù)源進(jìn)行故障恢復(fù)。達(dá)到實(shí)時(shí)故障恢復(fù)卻不用用戶自己去監(jiān)視數(shù)據(jù)源是否發(fā)生故障，還達(dá)到用戶應(yīng)用端所要求的數(shù)據(jù)信息是正確的。
新型的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，可以把備份服務(wù)端所觀察到的數(shù)據(jù)源發(fā)生故障或者觀察到備份磁盤、磁帶空間不足，及時(shí)報(bào)告給用戶應(yīng)用端，然后可以安裝新的存儲(chǔ)設(shè)備。其操作過程是與高層無關(guān)的，所以不會(huì)影響應(yīng)用層上對(duì)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的使用，只是作用于抽象層上，這樣，如果該設(shè)備的廠商在該備份架構(gòu)中并沒有安裝這個(gè)廠商硬件相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，其對(duì)該新的存儲(chǔ)設(shè)備的操作還是建立在統(tǒng)一的命令集之上。其過程可以參見表1與圖1應(yīng)用層以下各層。
整個(gè)備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中ISO/OSI的7層結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)從下至上分為5層，如下表所示。

權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)是通過分層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)從上至下分為5層，分別為應(yīng)用層、服務(wù)層、表示層、抽象層、物理層；物理層是各個(gè)硬件廠家提供的各種磁盤陣列、磁帶庫；抽象層與系統(tǒng)中物理層硬件交互，該層通過不同硬件廠商的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，以各自提供的命令集為基礎(chǔ)，提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份和狀態(tài)查詢的命令接口；表示層是將用戶的命令和對(duì)應(yīng)的不同硬件設(shè)備所提供的命令與信息對(duì)應(yīng)，以此來實(shí)現(xiàn)上層在數(shù)據(jù)備份應(yīng)用中具有一個(gè)統(tǒng)一的命令集，并實(shí)現(xiàn)了備份系統(tǒng)中可以適應(yīng)不同廠商的存儲(chǔ)設(shè)備，可以隨意加上各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，適應(yīng)不斷發(fā)展的磁盤、磁帶技術(shù)；在服務(wù)層，首先定義了一套進(jìn)行關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)狀態(tài)查詢的命令集，這套命令集以統(tǒng)一的API的形式提供，通過這個(gè)統(tǒng)一的API，可以進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā)，利用JSP/ASP等網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語言，可以通過HTTP協(xié)議向用戶提供可視化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)；應(yīng)用層提供直接與用戶和應(yīng)用程序打交道，可以自行設(shè)計(jì)適合各行各業(yè)需求的應(yīng)用系統(tǒng)，滿足不同行業(yè)操作上的不同特點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是所述抽象層在實(shí)施中，數(shù)據(jù)的備份功能是FC協(xié)議支持的，通過該層實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)異構(gòu)系統(tǒng)間的互聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的，其特征是所述服務(wù)層可以利用XML技術(shù)定義備份策略，可以按照個(gè)人對(duì)數(shù)據(jù)備份的要求，定義自己的數(shù)據(jù)備份策略的命令集。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高可用性、安全性的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過分層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)從上至下分為5層，分別為應(yīng)用層、服務(wù)層、表示層、抽象層、物理層。物理層是各個(gè)硬件廠家提供的各種磁盤陣列、磁帶庫；抽象層與系統(tǒng)中物理層硬件交互，該層通過不同硬件廠商的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)；表示層是將用戶的命令和對(duì)應(yīng)的不同硬件設(shè)備所提供的命令與信息對(duì)應(yīng)，可以擴(kuò)充別的存儲(chǔ)設(shè)備；在服務(wù)層向用戶提供可視化的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)；應(yīng)用層提供所需的應(yīng)用系統(tǒng)，滿足不同行業(yè)操作上的不同特點(diǎn)。本系統(tǒng)是一種新型高效、高可靠性的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，它具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程備份，實(shí)時(shí)備份，快速備份，定時(shí)備份功能。
文檔編號(hào)G06F17/30GK1851662SQ200610035720
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者羅笑南, 林煜斌 申請(qǐng)人:中山大學(xué)