專利名稱：網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，屬于數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后，能否快速地從異地備份中心恢復(fù)數(shù)據(jù)、減少服務(wù)中斷時間是保證商業(yè)連續(xù)的關(guān)鍵。目前災(zāi)難恢復(fù)的方法有采用rsync進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，利用數(shù)據(jù)庫自己的恢復(fù)工具，利用備份端的數(shù)據(jù)進行完全數(shù)據(jù)拷貝等方案。這些技術(shù)各有其優(yōu)缺點rsync在恢復(fù)速度和帶寬的節(jié)約上有一定的優(yōu)勢，但是由于它是基于文件級操作的，針對像數(shù)據(jù)庫這樣的大文件無能為力，且其恢復(fù)不能滿足實時性的要求，只能恢復(fù)最近一次備份端的數(shù)據(jù)?；跀?shù)據(jù)庫的恢復(fù)方案的實現(xiàn)與具體的數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)相關(guān)，且一般由數(shù)據(jù)庫的廠商提供，通常是非常的昂貴。根據(jù)備份端的數(shù)據(jù)進行完全數(shù)據(jù)拷貝方案存在的問題是拷貝的數(shù)據(jù)量大、網(wǎng)絡(luò)的負載大、恢復(fù)的速度低下。
本發(fā)明提出了一種通用的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，具有如下的特點1)數(shù)據(jù)的恢復(fù)速度快、對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求低；2)該方法可基于廉價的Internet，運行成本降低；3)數(shù)據(jù)的恢復(fù)基于數(shù)據(jù)塊，對應(yīng)用層透明。
本發(fā)明可支持用戶在Internet上以極小的成本構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，該方法利用備份端數(shù)據(jù)對恢復(fù)端數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，使恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)處于一致的狀態(tài)，其中恢復(fù)端和備份端在物理上的位置不受限，可分處于異地，恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)可以是文件數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、磁盤數(shù)據(jù)等。
該方法首先對恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)進行同樣的數(shù)據(jù)分塊，分塊后恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)分別得到各自的數(shù)據(jù)塊集。在對恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分塊時，均采取同樣的分塊方法，因此，恢復(fù)端數(shù)據(jù)分塊后得到的數(shù)據(jù)塊和備份端數(shù)據(jù)分塊后得到的數(shù)據(jù)塊一一對應(yīng)，恢復(fù)端數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)塊在備份端數(shù)據(jù)中有唯一個數(shù)據(jù)塊與之對應(yīng)。其次，對恢復(fù)端數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)塊和備份端數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)塊分別求摘要值；然后，對恢復(fù)端數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)塊的摘要值分別和備份端數(shù)據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊的摘要值進行比較，若恢復(fù)端數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊的摘要值和備份端數(shù)據(jù)與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊的摘要值相同，則認(rèn)為該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)在恢復(fù)端和備份端是一致的，該塊數(shù)據(jù)無需恢復(fù)，否則，則認(rèn)為該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)在恢復(fù)端和備份端不一致，利用備份端的該塊數(shù)據(jù)覆蓋恢復(fù)端相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，完成該塊數(shù)據(jù)的恢復(fù)工作。對恢復(fù)端與備份端的所有數(shù)據(jù)塊均采用同樣的差異恢復(fù)方法，以完成整個數(shù)據(jù)的恢復(fù)工作。一般地，在實際應(yīng)用中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)當(dāng)前數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)其間的差異較小，需要恢復(fù)的內(nèi)容不多，因此，本發(fā)明能夠以高效率的方式恢復(fù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
四

圖1是本發(fā)明工作原理圖。
圖2是數(shù)據(jù)分塊的步驟。
圖3是數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟。
圖4是差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟。
五具體實施例方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體方法。
圖1是本發(fā)明工作原理圖。
圖1本發(fā)明的工作原理圖，其中恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)在物理上的位置不受限，可分處于異地。由圖可知數(shù)據(jù)恢復(fù)主要由數(shù)據(jù)分塊、數(shù)據(jù)塊摘要值計算和差異數(shù)據(jù)恢復(fù)等三個步驟的結(jié)合來實現(xiàn)。其中數(shù)據(jù)分塊步驟對恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分塊，建立各自的數(shù)據(jù)塊集；數(shù)據(jù)塊摘要值計算步驟對恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)塊進行摘要值計算；差異數(shù)據(jù)恢復(fù)步驟對恢復(fù)端數(shù)據(jù)塊的摘要值和備份端相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值進行比較，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)塊的差異數(shù)據(jù)恢復(fù)。
具體地，本發(fā)明提出的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法的步驟包括以下步驟1)數(shù)據(jù)分塊的步驟；2)數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟；3)差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟。
圖2是數(shù)據(jù)分塊的步驟。
圖2給出了對一個數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分塊的示例。圖中數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)單元組成，各數(shù)據(jù)單元大小相同，若數(shù)據(jù)的最后一個數(shù)據(jù)單元的大小小于其它數(shù)據(jù)單元的大小，則用空白補齊最后一個數(shù)據(jù)單元使它的大小和其它數(shù)據(jù)單元的大小一致。數(shù)據(jù)塊由邏輯上連續(xù)的一個或多個數(shù)據(jù)單元組成，各數(shù)據(jù)塊的大小可以不同。這樣，數(shù)據(jù)可以看成是由數(shù)據(jù)單元組成，也可以看成是由數(shù)據(jù)塊組成。
數(shù)據(jù)分塊步驟如下1)恢復(fù)端數(shù)據(jù)分塊的步驟對恢復(fù)端數(shù)據(jù)進行分塊，具體步驟如下①定義數(shù)據(jù)單元的大小將數(shù)據(jù)劃分為定長大小的數(shù)據(jù)單元，若數(shù)據(jù)的最后一個數(shù)據(jù)單元的大小小于定義數(shù)據(jù)單元的大小，則用空白補齊最后一個數(shù)據(jù)單元使它的大小為定義數(shù)據(jù)單元的大小；
②定義數(shù)據(jù)塊的大小規(guī)定數(shù)據(jù)塊的大小，即包含的數(shù)據(jù)單元數(shù)，各數(shù)據(jù)塊的大小可以不同。
③計算數(shù)據(jù)塊的數(shù)目計算構(gòu)成整個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊的數(shù)目。
2)備份端數(shù)據(jù)分塊的步驟對恢復(fù)端數(shù)據(jù)進行分塊，具體步驟如下①定義數(shù)據(jù)單元的大小將數(shù)據(jù)劃分為定長大小的數(shù)據(jù)單元，若數(shù)據(jù)的最后一個數(shù)據(jù)單元的大小小于定義數(shù)據(jù)單元的大小，則用空白補齊最后一個數(shù)據(jù)單元使它的大小為定義數(shù)據(jù)單元的大??；②定義數(shù)據(jù)塊的大小規(guī)定數(shù)據(jù)塊的大小，即包含的數(shù)據(jù)單元數(shù)，各數(shù)據(jù)塊的大小可以不同。
③計算數(shù)據(jù)塊的數(shù)目計算構(gòu)成整個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊的數(shù)目。
通過以上的步驟，對恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)進行一樣的數(shù)據(jù)分塊，即恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)在分塊時數(shù)據(jù)單元的大小、數(shù)據(jù)塊的數(shù)目、各數(shù)據(jù)塊的大小都相同，分塊后得到恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)各自的數(shù)據(jù)塊集合。
圖3數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟。
圖3給出了數(shù)據(jù)塊摘要值計算的示例。圖中H為摘要計算函數(shù)，如MD5、SHA-1等，圖示的數(shù)據(jù)塊由m個數(shù)據(jù)單元組成，每個數(shù)據(jù)單元有一個摘要值，圖中通過累積計算各個數(shù)據(jù)單元的摘要值得出數(shù)據(jù)塊的摘要值，圖中h為圖示數(shù)據(jù)塊的摘要值。
數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟如下1)數(shù)據(jù)塊摘要計算初始化初始化有關(guān)變量，令數(shù)據(jù)塊的摘要值h＝空，數(shù)據(jù)單元的編號i＝1；2)計算當(dāng)前數(shù)據(jù)單元的摘要值h′h′＝H(di)，其中H為摘要函數(shù)，如MD5、SHA-1等，di是當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的第i塊數(shù)據(jù)單元；3)累積計算當(dāng)前數(shù)據(jù)塊摘要值h＝H(h⊙h′)，其中⊙表示字符串連接運算；i＝i+1；若i不大于當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的大小，則轉(zhuǎn)2)，否則h即為當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的摘要值。
圖4是差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟。
圖4給出了差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟，如圖所示，首先進行差異數(shù)據(jù)恢復(fù)初始化工作；其次分別計算恢復(fù)端和備份端數(shù)據(jù)相對應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值；然后比較數(shù)據(jù)塊的摘要值，若數(shù)據(jù)塊的摘要值相同，則認(rèn)為恢復(fù)端數(shù)據(jù)的該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)處于一致的狀態(tài)，若數(shù)據(jù)塊的摘要值不同，則認(rèn)為恢復(fù)端數(shù)據(jù)的該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)處于不一致的狀態(tài)，此時利用備份端的該塊數(shù)據(jù)覆蓋恢復(fù)端相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，完成該塊數(shù)據(jù)的恢復(fù)工作；對恢復(fù)端與備份端的所有數(shù)據(jù)塊均采用同樣的差異恢復(fù)方法，以完成恢復(fù)端整個數(shù)據(jù)的恢復(fù)工作。
具體地，差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟如下1)差異數(shù)據(jù)恢復(fù)初始化初始化有關(guān)變量，令數(shù)據(jù)塊的編號i＝1；2)計算恢復(fù)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值調(diào)用數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟計算恢復(fù)端數(shù)據(jù)的第i塊數(shù)據(jù)塊的摘要值h；3)計算備份端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值調(diào)用數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟計算備份端數(shù)據(jù)的第i塊數(shù)據(jù)塊的摘要值h′；4)數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)恢復(fù)通過比較兩端摘要值的差異，采取差異恢復(fù)方法進行數(shù)據(jù)塊恢復(fù)，具體步驟如下①比較兩端數(shù)據(jù)塊的差異若h＝h′，則兩端數(shù)據(jù)一致，該塊數(shù)據(jù)不需要恢復(fù)，否則，轉(zhuǎn)②；②獲取備份端數(shù)據(jù)在備份端提取提取第i塊數(shù)據(jù)di；③數(shù)據(jù)恢復(fù)利用di的數(shù)據(jù)覆蓋恢復(fù)端第i塊數(shù)據(jù)；5)循環(huán)恢復(fù)下一數(shù)據(jù)塊i＝i+1；若i不大于數(shù)據(jù)塊的總數(shù)，則轉(zhuǎn)2)，否則結(jié)束數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，其特征在于包括以下步驟數(shù)據(jù)分塊的步驟；數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟；差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟；其中數(shù)據(jù)分塊的步驟包括以下步驟恢復(fù)端數(shù)據(jù)分塊步驟；備份端數(shù)據(jù)分塊的步驟；數(shù)據(jù)塊摘要值計算的步驟包括以下步驟數(shù)據(jù)塊摘要計算初始化的步驟；計算當(dāng)前數(shù)據(jù)單元的摘要值的步驟；累積計算當(dāng)前數(shù)據(jù)塊摘要值的步驟；差異數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟包括以下步驟差異數(shù)據(jù)恢復(fù)初始化的步驟；計算恢復(fù)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟；計算備份端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的摘要值的步驟；數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟，包括比較兩端數(shù)據(jù)塊的差異的步驟；獲取備份端數(shù)據(jù)的步驟；數(shù)據(jù)恢復(fù)的步驟；循環(huán)恢復(fù)下一數(shù)據(jù)塊的步驟。
2.權(quán)利要求1所述的一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，其特征在于數(shù)據(jù)分塊的步驟中，恢復(fù)端數(shù)據(jù)分塊步驟和備份端數(shù)據(jù)分塊的步驟包括以下步驟定義數(shù)據(jù)單元的大小的步驟；定義數(shù)據(jù)塊的大小的步驟；計算數(shù)據(jù)塊的數(shù)目的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)異地快速恢復(fù)方法，屬于數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過對備份端數(shù)據(jù)與恢復(fù)端數(shù)據(jù)進行差異比較，根據(jù)備份端數(shù)據(jù)對恢復(fù)端數(shù)據(jù)進行差異恢復(fù)，其中恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)在物理上的位置不受限，可分處于異地，恢復(fù)端數(shù)據(jù)和備份端數(shù)據(jù)可以是文件數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、磁盤數(shù)據(jù)等等。本發(fā)明具有數(shù)據(jù)恢復(fù)速度快、對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求低、對應(yīng)用層透明等特點。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于基于Internet的異地數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)，建設(shè)成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號G06F11/14GK1818880SQ20061002046
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者李濤 申請人:四川大學(xué)