一种持续数据保护方法、系统及电子设备与流程

1.本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种持续数据保护方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.在一些较为重要的数据信息系统中会应用cdp(continuous data
–
protection，连续数据保护)技术保护关键数据。虚拟化平台中也应用到cdp技术对虚拟机中的数据进行保护，在虚拟化平台中利用虚拟机监视器监视磁盘中数据的实时变化，将实时变化的数据导出到io日志以用于持续数据保护。当需要恢复时，使用io日志进行回放，从而实现io级别的虚拟机数据恢复。
3.在cdp技术中，rto(recover time objective，恢复时间目标)和rpo(recover point objective，恢复点目标)是数据恢复的重要衡量标准，其中，rto指的是最多可能丢失的数据的时长，rpo指的是从灾难发生到系统恢复正常所需要的最大时长。现有虚拟化平台cdp方案中，由于io日志的记录文件属性，数据出现故障时无法直接启动虚拟机，导致rpo时间较长，无法做到快速恢复。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本说明书实施例提供了一种持续数据保护方法，在虚拟化平台出现数据故障时能够快速恢复虚拟机功能。
5.在第一方面，本说明书实施例提供了一种持续数据保护方法。
6.所述方法应用于虚拟化平台，所述虚拟化平台包括虚拟机与备份存储盘，所述备份存储盘用于存储与所述虚拟机中主数据对应的备份数据。所述方法包括：
7.在所述虚拟机正常工作时，获取所述虚拟机中所述主数据的实时变化信息，根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新；
8.在所述虚拟机出现故障时，利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管。
9.可选的，所述实时变化信息包括所述主数据对应的io日志数据；
10.所述根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新，包括：
11.根据所述虚拟机中的所述主数据，按照预设时间周期对所述备份数据进行全量更新；
12.在全量更新后，根据所述io日志数据对所述备份数据进行同步更新。
13.可选的，所述对所述备份数据进行全量更新，包括：获取所述虚拟机中主存储盘的全量快照，将所述全量快照写入所述备份存储盘，其中，所述主存储盘用于存储所述主数据。
14.可选的，所述备份存储盘包括数据存储块与日志存储块，所述数据存储块与所述日志存储块组合映射为逻辑存储设备作为所述备份存储盘；
15.其中，所述数据存储块用于存储所述备份数据，所述日志存储块用于存储所述io
日志数据。
16.可选的，所述利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管，包括：在所述虚拟机出现故障时，利用所述备份存储盘代替所述虚拟机中的主存储盘，由所述备份存储盘向所述虚拟机提供数据服务，其中，所述主存储盘用于存储所述主数据。
17.可选的，在利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管之后还包括，针对所述备份数据进行数据恢复。
18.可选的，所述针对所述备份数据进行数据恢复，包括：
19.根据所述日志存储块中存储的所述io日志数据，对所述数据存储块中的所述备份数据进行恢复，将所述备份数据恢复至指定时间节点对应的数据状态。
20.可选的，所述数据存储块与所述日志存储块采用device-mapper技术进行组合映射。
21.在第二方面，本说明书实施例提供了一种持续数据保护系统。
22.所述系统应用于虚拟化平台，所述虚拟化平台包括虚拟机与备份存储盘，所述备份存储盘用于存储与所述虚拟机中主数据对应的备份数据；所述系统包括：
23.动态更新模块，用于在所述虚拟机正常工作时获取所述虚拟机中所述主数据的实时变化信息，根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新；
24.故障接管模块，用于在所述虚拟机出现故障时利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管。
25.在第三方面，本说明书实施例还提供了一种持续数据保护电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的持续数据保护方法。
26.从上面可以看出，本说明书实施例所提供的一种持续数据保护方法、系统、电子设备，具有如下有益技术效果：
27.在虚拟机正常工作状态下对所述备份存储盘进行实时动态更新，能够保证所述备份存储盘中所述备份数据相对的所述主数据的动态一致性与高可用性。从而，当虚拟机出现故障时，与虚拟机中原主数据保持一致的所述备份数据可以直接对虚拟机实现接管，由所述备份存储盘继续为所述虚拟机提供数据服务，保证虚拟化平台系统的正常运行，这样的方式能够大大缩短系统rpo时间，从而避免因虚拟机数据故障造成的系统停机影响。
附图说明
28.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
29.图1示出了现有虚拟化平台中cdp数据恢复的时序示意图；
30.图2示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法示意图；
31.图3示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法中对所述备份数据进行动态更新的方法示意图；
32.图4示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法中所述备份存储盘中的组合映射关系示意图；
33.图5示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统结构示意图；
34.图6示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护电子设备结构示意图。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在一些较为重要的数据信息系统中会应用cdp(continuous data
–
protection，连续数据保护)技术保护关键数据。虚拟化平台中也应用到cdp技术对虚拟机中的数据进行保护，在虚拟化平台中利用虚拟机监视器监视磁盘中数据的实时变化，将实时变化的数据导出到io日志以用于持续数据保护。当需要恢复时，使用io日志进行回放，从而实现io级别的虚拟机数据恢复。
37.在cdp技术中，rto(recover time objective，恢复时间目标)和rpo(recover point objective，恢复点目标)是数据恢复的重要衡量标准，其中，rto指的是最多可能丢失的数据的时长，rpo指的是从灾难发生到系统恢复正常所需要的最大时长。现有虚拟化平台cdp方案中，由于io日志的记录文件属性，数据出现故障时无法直接启动虚拟机，导致rpo时间较长，无法做到快速恢复。
38.如图1所示，为现有虚拟化平台中cdp数据恢复的时序示意图。现有cdp方案中，基于io日志文件无法直接启动虚拟机，需要先基于全量快照点进行数据应用，将逻辑卷恢复到指定时间点。当虚拟机出现故障需要数据恢复时会将虚拟机中的数据先恢复成上一次快照时间点s1时的数据状态，再根据cdp日志中记录的数据读写操作，逐动作执行数据恢复。当cdp日志和上一次快照时间点间隔较长时，恢复到虚拟机当前时刻点t0的rto会比较长。
39.针对上述问题，本说明书技术方案目的在于提出一种持续数据保护方法，针对虚拟化平台中的虚拟机提供实时同步的备份数据，保留cdp特性的同时使虚拟机在当前时刻可以快速拉起。
40.基于上述发明目的，在一方面，本说明书实施例提供了一种持续数据保护方法。
41.如图2所示，本说明书一个或多个可选实施例提供了一种持续数据保护方法。所述方法应用于虚拟化平台，所述虚拟化平台包括虚拟机与备份存储盘，所述备份存储盘用于存储与所述虚拟机中主数据对应的备份数据。所述方法包括：
42.s1：在所述虚拟机正常工作时，获取所述虚拟机中所述主数据的实时变化信息，根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新。
43.在所述虚拟化平台中，所述备份存储盘中存储有与所述主数据对应的所述备份数据。在所述虚拟机在正常工作时会针对所述主数据执行读写操作，使所述主数据发生改变。所述虚拟化平台可以在所述主数据发生变化时，获取所述主数据的实时变化信息，并根据所述实时变化信息对所述备份存储盘中的所述备份数据进行动态更新。
44.s2：在所述虚拟机出现故障时，利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管。
45.在所述虚拟机出现数据故障时，虚拟机中的所述主数据处于不可读写状态，虚拟机无法正常运行。这种情况下，可以直接利用所述备份存储盘中的所述备份数据对所述虚拟机进行接管，利用所述备份存储盘代替所述虚拟机中的主存储盘，由所述备份存储盘向所述虚拟机提供数据服务，其中，所述主存储盘用于存储所述主数据。
46.在所述持续数据保护方法中，在虚拟机正常工作状态下对所述备份存储盘进行实时动态更新，能够保证所述备份存储盘中所述备份数据相对的所述主数据的动态一致性与高可用性。从而，当虚拟机出现故障时，与虚拟机中原主数据保持一致的所述备份数据可以直接对虚拟机实现接管，由所述备份存储盘继续为所述虚拟机提供数据服务，保证虚拟化平台系统的正常运行，这样的方式能够大大缩短系统rpo时间，从而避免因虚拟机数据故障造成的系统停机影响。
47.如图3所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法中，所述实时变化信息可以包括所述主数据对应的io日志数据，所述io日志数据用于记录所述虚拟机针对所述主数据的读写操作信息。
48.所述根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新，包括：
49.s301：根据所述虚拟机中的所述主数据，按照预设时间周期对所述备份数据进行全量更新。
50.一些可选实施例中，可以采取数据快照的方式记录所述主数据。在根据所述主数据对所述备份数据进行全量更新时，可以先获取对应时刻下所述虚拟机中主存储盘所存储的所述主数据的全量快照，之后将所述全量快照写入所述备份存储盘。
51.再将所述全量快照写入到所述备份数存储盘后，所述备份存储盘中的所述备份数据与所述虚拟机中的所述主数据完全一致。
52.s302：在全量更新后，根据所述io日志数据对所述备份数据进行同步更新。
53.每次全量更新后，都可以根据实时获取的所述io日志数据所记录的数据读写操作信息对所述备份存储盘中的所述备份数据进行同步操作，以保证所述备份数据相对于所述主数据的同步更新。
54.如图4所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法中，所述备份存储盘包括数据存储块与日志存储块，所述数据存储块与所述日志存储块组合映射为逻辑存储设备作为所述备份存储盘。
55.在所述虚拟化平台中，可以设置所述数据存储块与所述日志存储块组合映射成逻辑存储设备作为所述备份存储盘，为提供虚拟机中的所述主数据提供数据备份。
56.在一些可选实施例中，可以采用device-mapper技术对所述数据存储块与所述日志存储块进行组合映射，其中所述数据存储块与所述日志存储块二者间的逻辑关系可以配置为日志写logwrite.所述数据存储块用于存储所述备份数据，所述日志存储块用于存储所述io日志数据。
57.所述数据存储块与所述日志存储块进行组合映射后作为逻辑存储设备，可以将所述逻辑存储设备格式化为文件系统，作为所述虚拟机的所述备份存储盘挂载到所述虚拟机。一些可选实施例中，所述备份存储盘可以包括由多组所述数据存储块与所述日志存储块组合映射成的多个所述逻辑存储设备。
58.本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护方法，在利用所述备
份数据对所述虚拟机进行接管之后还包括，针对所述备份数据进行数据恢复。在针对所述备份数据进行数据恢复时，可以根据所述日志存储块中存储的所述io日志数据，对所述数据存储块中的所述备份数据进行恢复，将所述备份数据恢复至指定时间节点对应的数据状态。
59.在所述备份存储盘中还记录所述io日志数据，需要基于所述备份数据进行恢复时，可以根据所述io日志数据所记录的读写操作信息，逐操作进行逆向数据恢复。这样的方式根据所述io日志数据可以将所述备份数据回滚恢复到任意指定时间节点对应的数据状态。
60.在所述持续数据保护方法中，在虚拟机正常工作状态下对所述备份存储盘进行实时动态更新，能够保证所述备份存储盘中所述备份数据相对的所述主数据的动态一致性与高可用性。从而，当虚拟机出现故障时，与虚拟机中原主数据保持一致的所述备份数据可以直接对虚拟机实现接管，由所述备份存储盘继续为所述虚拟机提供数据服务，保证虚拟化平台系统的正常运行，这样的方式能够大大缩短系统rpo时间，从而避免因虚拟机数据故障造成的系统停机影响。进一步的，还可以根据所述io日志数据针对所述备份数据进行数据恢复，将数据回滚恢复至任意时间点，所述持续数据保护方法还保留有cdp特性，rto时间为零，不会产生数据缺失。
61.需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
62.需要说明的是，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
63.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本说明书实施例还提供了一种持续数据保护系统。
64.参考图5，所述持续数据保护系统，应用于虚拟化平台，所述虚拟化平台包括虚拟机与备份存储盘，所述备份存储盘用于存储与所述虚拟机中主数据相对应的备份数据。所述系统包括：
65.动态更新模块，用于在所述虚拟机正常工作时获取所述虚拟机中所述主数据的实时变化信息，根据所述实时变化信息对所述备份数据进行动态更新；
66.故障接管模块，用于在所述虚拟机出现故障时利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管。
67.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述实时变化信息包括所述主数据对应的io日志数据。所述动态更新模块，还用于根据所述虚拟机中的所述主数据，按照预设时间周期对所述备份数据进行全量更新；在全量更新后，根据所述io日志数据对所述备份数据进行同步更新。
68.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述动态更新模块，还包括获取所述虚拟机中主存储盘的全量快照，将所述全量快照写入所述备份存储盘，其中，所述主存储盘用于存储所述主数据。
69.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述备份存储盘包括数据存储块与日志存储块，所述数据存储块与所述日志存储块组合映射为逻辑存储设备作为所述备份存储盘；
70.其中，所述数据存储块用于存储所述备份数据，所述日志存储块用于存储所述io日志数据。
71.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述故障接管模块，还用于在所述虚拟机出现故障时，利用所述备份存储盘代替所述虚拟机中的主存储盘，由所述备份存储盘向所述虚拟机提供数据服务，其中，所述主存储盘用于存储所述主数据。
72.本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统，还包括数据恢复模块。所述数据恢复模块，用于在故障接管模块利用所述备份数据对所述虚拟机进行接管之后针对所述备份数据进行数据恢复。
73.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述数据恢复模块，还用于根据所述日志存储块中存储的所述io日志数据，对所述数据存储块中的所述备份数据进行恢复，将所述备份数据恢复至指定时间节点对应的数据状态。
74.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种持续数据保护系统中，所述数据存储块与所述日志存储块采用device-mapper技术进行组合映射。
75.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
76.上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的所述持续数据保护方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
77.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
78.上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
79.图6示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
80.处理器1010可以采用通用的cpu(central processing unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的所述持续数据保护方法的技术方案。
81.存储器1020可以采用rom(read only memory，只读存储器)、ram(random access memory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案
时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
82.输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
83.通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
84.总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
85.需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
86.上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的持续数据保护方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
87.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的持续数据保护方法。
88.本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
89.上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的持续数据保护方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
90.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
91.另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，
对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
92.尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
93.本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。