CN105005515A - 一种LAN-free备份*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LAN-free备份***，包括主控制服务模块、介质服务模块和备份客户端模块，所述备份客户端模块安装于生产服务器中，所述介质服务模块独立于生产服务器安装于一备份服务器中，其中，备份客户端模块，在接收到备份任务命令后，将所需的数据封装成规定数据块格式后通过SAN传输到介质服务模块，在接收到恢复任务命令后，接收来自介质服务模块的数据块写入客户端存储中；介质服务模块，在备份过程中，接收备份客户端模块的数据块，写入备份存储中，在恢复过程中，根据恢复时间点从备份存储中取出相应的数据对象，封装成数据块后实现恢复。与现有技术相比，本发明具有可解决备份窗口过大问题、实现介质模块的灵活配置和动态调整、易于整合等优点。

Description

一种LAN-free备份***
技术领域
本发明涉及计算机数据备份技术领域，尤其是涉及一种LAN-free备份***。
背景技术
在信息技术和数据管理领域，备份技术是将文件***，数据库或其它生产服务器应用的数据加以复制并保存到特定的介质服务管理的存储中，一旦生产服务器发生灾难或错误操作时，从备份后的介质服务所在存储中的数据恢复，可以使原生产服务器恢复正常运行。
传统的备份技术是通过LAN备份，即备份的数据通过以太网流向介质服务管理的存储中。这种备份方式的效率会受以太网固有的较高的网络时延和计算资源的影响，同时也使备份数据占用了生产服务器工作的网络带宽。
随着存储区域网络(SAN)设备的广泛普及，越来越多特定的数据管理应用和相应硬件的解决方案在SAN基础设施中使用。实现LAN-free备份逐渐成为一种趋势。SAN一般是使用FC(Fibre Channel)协议传输数据。LAN-free备份是通过SAN，将生产服务器应用的数据备份到介质服务所管理的存储中。相对于传统的LAN备份，这样可以充分利用SAN的高吞吐、低时延等优点。
传统的LAN-free备份方案是将备份的客户端软件和介质服务模块都部署在同一台生产服务器上，通过共享内存的方式将数据写入介质服务管理的存储设备中。这种备份方式会使备份***的任何变更对业务造成影响且扩展性受到限制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可解决备份窗口过大问题、实现介质模块的灵活配置和动态调整、易于整合的LAN-free备份***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种LAN-free备份***，包括主控制服务模块、介质服务模块和备份客户端模块，所述备份客户端模块安装于生产服务器中，所述介质服务模块独立于生产服务器安装于一备份服务器中，所述备份服务器分别通过FC交换机和以太网交换机连接生产服务器，其中，
主控制服务模块，通过LAN发起和结束备份或恢复任务；
备份客户端模块，在接收到主控制服务模块的备份任务命令后，将所需的数据封装成规定数据块格式后通过SAN传输到介质服务模块，在接收到主控制服务模块的恢复任务命令后，接收来自介质服务模块的数据块写入客户端存储中；
介质服务模块，在备份过程中，接收备份客户端模块的数据块，并解析和转化后写入备份存储中，在恢复过程中，根据恢复时间点从备份存储中取出相应的数据对象，封装成数据块后通过SAN发送到备份客户端模块。
所述备份服务器和生产服务器上均设有支持FC协议的HBA卡。
所述介质服务模块包括：
FC帧收发层，负责响应HBA卡中断并从缓存队列中接收FC帧后进行封装与解封装处理；
SCSI子***层，负责在***中抽象成块设备；
SCSI Target层，将介质服务模块抽象成目标端并能够与备份客户端模块的Initiator端建立端到端的连接；
IO收发层，与上层应用建立内存映射关系，收发IO事件；
LAN-free服务进程，根据收到的IO事件，读写映射内存区域并将相应的块IO操作转换成对象IO操作写入备份存储中，同时对SCSI Target层进行管理。
所述备份存储为具有时间点格式存放的对象存储。
所述主控制服务模块和介质服务模块共同安装于一备份服务器中，或独立于介质服务模块安装于另一备份服务器中。
所述备份客户端模块包括：
数据源信息单元，响应主控制服务模块的控制指令，对生产服务器上各应用的数据源信息进行浏览和管理，包括文件***情况下展开文件***的目录树、数据库应用情况下展开数据库的表结构等。
所述主控制服务模块包括：
HBA卡控制单元，管理和配置HBA卡，同时监控HBA卡的运行传输状态。
所述备份服务器至少设有一个。
所述生产服务器至少设有一个。
该备份***还包括磁盘阵列，与FC交换机连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、利用SAN高吞吐、低时延的特点，解决当客户端备份的数据量很大时，造成备份窗口过大的问题，从而满足各种应用的备份需求。
2、介质服务模块的部署与生产服务器相隔离，实现介质模块的灵活配置和动态调整，防止了介质设备的更换而影响了生产服务器应用的正常运行。
3、通过相应的增加或减少介质服务模块所在服务器的数量，可以动态地扩展备份***，从而满足备份***的稳定性和高可用等要求。
4、能够支持更多的设备实现LAN-free备份方案。如物理磁带库、普通磁盘和备份一体机等。
5、最后本发明也容易与现有备份一体机独立介质服务模块的备份方案相兼容，从而易于实现整合。
附图说明
图1为本发明***的结构示意图；
图2为本发明介质服务模块的结构示意图；
图3为本发明***的备份恢复流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种LAN-free备份***，包括部署备份客户端模块的生产服务器2和3、同时部署介质服务模块和主控制服务模块的备份服务器1、FC交换机5和以太网交换机4，备份服务器1分别通过FC交换机5和以太网交换机4连接生产服务器2和3，备份服务器1、生产服务器2和3上均设有支持FC协议的HBA卡。
主控制服务模块主要工作包括以下部分：
1、管理和配置HBA卡，同时监控HBA卡的运行传输状态，运行传输状态包括HBA卡链路上传输的数据量和错误信息等。
2、通过LAN发起和结束备份(恢复)任务，管理生产服务器上相应应用的数据源信息。
备份客户端模块所实现的功能主要包括以下部分：
1、在主控制服务器模块的管理下，实现生产服务器上各应用的数据源信息的浏览和管理，如文件***情况下可以展开文件***的目录树，数据库应用情况下可以展开数据库的表结构等。
2、在主控制服务模块发起备份任务后，根据用户所选择的数据源信息，将相应数据封装成特定的数据块格式后再通过SAN传输到介质服务模块。
3、当需要数据恢复时，该模块能够接收来自介质服务模块传输过来的数据块，解析后按相应应用格式写入相应的存储中。
介质服务模块所实现的功能主要包括以下部分：
1、该模块的***内核态部分，实现底层链路FC帧的接收、解析和发送，SCSI命令操作以及IO操作。
2、在***应用层中，通过共享内存的方式读取相应IO操作。
3、在备份过程中，接收生产服务器的数据块，对数据块进行解析和数据格式转化后写入所管理的存储中。介质服务模块所管理的存储一般是具有时间点格式存放的对象存储。
4、在恢复过程中，根据任务所发起的时间点下的数据源信息，从介质服务模块管理的存储中取出相应时间点下的数据对象，封装成数据块后发送到生产服务器。
如图2所示，介质服务模块可分为硬件层、驱动层和应用层。其中，硬件层用于***HBA卡。驱动层包括：FC帧收发层101，负责响应HBA卡中断并从缓存队列中接收FC帧后进行封装与解封装处理；SCSI子***层102，负责在***中抽象成块设备；SCSI Target层103，将介质服务模块抽象成目标端并能够与备份客户端模块的Initiator端(发起端)建立端到端的连接；IO收发层104，与上层应用建立内存映射关系，收发IO事件。应用层包括LAN-free服务进程105，根据收到的IO事件，读写映射内存区域并将相应的块IO操作转换成对象IO操作写入备份存储中，同时对SCSI Target层进行管理。
该备份***还可选择性地包括磁盘阵列，与FC交换机连连接，也可通过相应的增加或减少介质服务模块所在服务器的数量，动态地扩展备份***。
如图3所示，上述LAN-free备份***的基本工作过程为：
1、按图1所示搭建好环境，并分别在生产服务器上部署备份客户端软件，备份服务器(备份存储柜)上部署介质服务模块和主控制服务模块。
2、分别把生产服务器上的HBA卡设置为Initiator模式，备份存储柜上的HBA卡设置为Target模式。并能够建立数据链路层连接。
3、创建备份(恢复)任务，浏览数据源并发起备份任务。此时主控制服务模块通过LAN发送远程调用，任务运行时，备份(恢复)的数据流走SAN通道。
4、任务结束。主控制服务模块通过LAN发送远程调用通过客户端软件停止备份(恢复)进程，介质服务模块停止接收或发送数据。
实施例2
本实施例提供的LAN-free备份***中，主控制服务模块独立于介质服务模块安装于另一备份服务器中。其余同实施例1。

Claims (10)

1.一种LAN-free备份***，其特征在于，包括主控制服务模块、介质服务模块和备份客户端模块，所述备份客户端模块安装于生产服务器中，所述介质服务模块独立于生产服务器安装于一备份服务器中，所述备份服务器分别通过FC交换机和以太网交换机连接生产服务器，其中，
主控制服务模块，通过LAN发起和结束备份或恢复任务；
备份客户端模块，在接收到主控制服务模块的备份任务命令后，将所需的数据封装成规定数据块格式后通过SAN传输到介质服务模块，在接收到主控制服务模块的恢复任务命令后，接收来自介质服务模块的数据块写入客户端存储中；
介质服务模块，在备份过程中，接收备份客户端模块的数据块，并解析和转化后写入备份存储中，在恢复过程中，根据恢复时间点从备份存储中取出相应的数据对象，封装成数据块后通过SAN发送到备份客户端模块。
2.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述备份服务器和生产服务器上均设有支持FC协议的HBA卡。
3.根据权利要求2所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述介质服务模块包括：
FC帧收发层，负责响应HBA卡中断并从缓存队列中接收FC帧后进行封装与解封装处理；
SCSI子***层，负责在***中抽象成块设备；
SCSI Target层，将介质服务模块抽象成目标端并能够与备份客户端模块的Initiator端建立端到端的连接；
IO收发层，与上层应用建立内存映射关系，收发IO事件；
LAN-free服务进程，根据收到的IO事件，读写映射内存区域并将相应的块IO操作转换成对象IO操作写入备份存储中，同时对SCSI Target层进行管理。
4.根据权利要求1或3所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述备份存储为具有时间点格式存放的对象存储。
5.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述主控制服务模块和介质服务模块共同安装于一备份服务器中，或独立于介质服务模块安装于另一备份服务器中。
6.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述备份客户端模块包括：
数据源信息单元，响应主控制服务模块的控制指令，对生产服务器上各应用的数据源信息进行浏览和管理。
7.根据权利要求2所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述主控制服务模块包括：
HBA卡控制单元，管理和配置HBA卡，同时监控HBA卡的运行传输状态。
8.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述备份服务器至少设有一个。
9.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，所述生产服务器至少设有一个。
10.根据权利要求1所述的LAN-free备份***，其特征在于，还包括磁盘阵列，与FC交换机连接。
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