基于云环境下的块存储自适应备份系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于云环境下的块存储自适应备份系统，包括备份任务调度器和待备份块设备集合，其中，所述备份任务调度器用于控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略；所述待备份块设备集合包括多个待备份块设备，所述待备份块设备根据对应的全量备份周期执行全量备份操作，在相邻两个全量备份时间点之间根据对应的增量备份周期执行增量备份操作。本发明专利技术减小了备份数据量，提高了备份任务分配的均衡性和灵活性。提高了备份任务分配的均衡性和灵活性。提高了备份任务分配的均衡性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
基于云环境下的块存储自适应备份系统


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种基于云环境下的块存储自适应备份系统。

技术介绍

[0002]随着云计算技术的发展，云计算走进了各行各业。在一些云环境下，其具有资源变动不频繁，但数据的重要级别非常高的特点。因此，对于在云环境下的数据备份就变的尤为重要。但目前这些云环境下的数据备份，还主要要求云用户在业务层实现数据备份，这样的优点是备份的数量量小，备份比较灵活，但缺点是对云用户要求较高，很多云用户都不具备这种能力。从目前现状来看，云环境下的绝大部分应用都没有在业务层做数据的备份。因此，平台层的备份就变的非常重要。
[0003]目前，平台层的备份主要是针对用户云主机对应的块存储进行备份。块存储是指提供块设备存储的接口，通过向内核注册块设备信息，在Linux中通过lsblk可以得到当前主机上块设备信息列表。基于云环境下的块存储即模拟此类块存储的形式进行数据存储。在现有的技术中，大部分是对块存储进行简单的拷贝备份，但这种做法有很多的弊端。由于每次备份的都是整个块存储，这就导致备份的数据量比较大，当单个备份周期中需要备份的块存储比较多时，单个备份周期内的备份数据量就会变的非常庞大，这便存在至少以下几个缺点：一是对目标存储的容量会有很高的要求；二是会导致备份周期无法很小；三是会挤占业务的存储带宽和网络带宽，进而影响线上业务；四是这种备份方式在备份策略的调整上也不够灵活。由此可知，如何提供一种灵活可靠的云环境下的块存储自适应备份策略，减小备份数据量，提高备份任务分配的均衡性，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于，提供一种基于云环境下的块存储自适应备份系统，减小了备份数据量，提高了备份任务分配的均衡性和灵活性。
[0005]根据本专利技术第一方面，提供了一种基于云环境下的块存储自适应备份系统，包括备份任务调度器和待备份块设备集合，其中，所述备份任务调度器用于控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略；所述待备份块设备集合包括多个待备份块设备，所述待备份块设备根据对应的全量备份周期执行全量备份操作，在相邻两个全量备份时间点之间根据对应的增量备份周期执行增量备份操作；所述备份任务调度器在控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略时，具体实现以下过程：步骤S1、获取每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间，基于预设的全量备份时间阈值、全量备份时间调整步长、增量备份时间阈值和增量备份时间调整步长调整待备份块的全量备份周期和增量备份周期；步骤S2、获取预设的时间窗口内的每一备份任务周期对应的所有待备份块的所执
行的全量备份和增量备份时间的累计时间，基于预设的累计时间阈值、时间窗口内所有累计时间分布、每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间调整下一时间窗口中待备份块的全量备份时间点或增量备份时间点，其中，所述预设的时间窗口为备份任务周期的N倍，N为大于等于2的正整数。
[0006]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术提供的一种基于云环境下的块存储自适应备份系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本专利技术通过增量备份机制的引入，由于增量备份的数据量远远低于全量备份的数据量，大大削减了单备份周期内的备份数据量，提高了备份任务分配的均衡性和灵活性。
[0007]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
[0008]图1为本专利技术实施例提供的基于云环境下的块存储自适应备份系统示意图。
具体实施方式
[0009]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于云环境下的块存储自适应备份系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
[0010]本专利技术提供了一种基于云环境下的块存储自适应备份系统，如图1所示，包括备份任务调度器（如图1中110部分所示）和待备份块设备集合（如图1中120部分所示），其中，所述备份任务调度器用于控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略；所述待备份块设备集合包括多个待备份块设备，所述待备份块设备根据对应的全量备份周期执行全量备份操作，在相邻两个全量备份时间点之间根据对应的增量备份周期执行增量备份操作；所述备份任务调度器在控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略时，具体实现以下过程：步骤S1、获取每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间，基于预设的全量备份时间阈值、全量备份时间调整步长、增量备份时间阈值和增量备份时间调整步长调整待备份块的全量备份周期和增量备份周期；其中，若待备份块设备在备份任务周期中执行全量备份操作，则获取执行的全量备份时间。若待备份块设备在备份任务周期中执行增量操作，则获取执行增量备份时间，如果在该备份任务周期中没有执行备份操作，则无需获取该备份任务周期中的执行时间。全量备份时间阈值、增量备份时间阈值可以基于当前预设之间窗口中全量备份时间均值和增量备份时间均值动态调整。全量备份时间调整步长和增量备份时间调整步长根据具体应用需求来设定，其中，全量备份时间调整步长大于增量备份时间调整步长。
[0011]步骤S2、获取预设的时间窗口内的每一备份任务周期对应的所有待备份块的所执行的全量备份和增量备份时间的累计时间，基于预设的累计时间阈值、时间窗口内所有累
计时间分布、每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间调整下一时间窗口中待备份块的全量备份时间点或增量备份时间点，其中，所述预设的时间窗口为备份任务周期的N倍，N为大于等于2的正整数。
[0012]需要说明的是，根据设置的备份任务执行周期以及预设的时间窗口，循环执行备份任务、以及备份任务调整即可。预设的时间窗口可以基于预设的滑动步长滑动，滑动步长小于等于时间窗口内包括的备份任务周期数量，作为一种实施例，滑动步长等于时间窗口内包括的备份任务周期数量。可以理解的是，图1中，“增备”是“增量备份”的简写，“全备”是“全量备份”的简写。
[0013]全量备份和增量备份相结合的备份策略效果如图1中140部分所示，全量备份为粗粒度的备份，备份的数据量较大，备份周期较长，增量备份为细粒度的备份，备份数据量较小，备份周期较短，作为一种示例，某一待备份块存储的全量备份周期可以设置为30天、45天或60天等，增量备份时间可以设置为1天、2天、3天等，备份任务周期可以设置为1天，需要说明的是，待备份块存储的全量备份时间和增量备份时间通常不会超过一个备份任务周期，例如，执行全量备份时间为3个小时，执行增量备份时间为20分钟。备份任务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云环境下的块存储自适应备份系统，其特征在于，包括备份任务调度器和待备份块设备集合，其中，所述备份任务调度器用于控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略；所述待备份块设备集合包括多个待备份块设备，所述待备份块设备根据对应的全量备份周期执行全量备份操作，在相邻两个全量备份时间点之间根据对应的增量备份周期执行增量备份操作；所述备份任务调度器在控制所述系统的待备份块设备的备份任务的执行和自适应调整备份策略时，具体实现以下过程：步骤S1、获取每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间，基于预设的全量备份时间阈值、全量备份时间调整步长、增量备份时间阈值和增量备份时间调整步长调整待备份块的全量备份周期和增量备份周期；步骤S2、获取预设的时间窗口内的每一备份任务周期对应的所有待备份块的所执行的全量备份和增量备份时间的累计时间，基于预设的累计时间阈值、时间窗口内所有累计时间分布、每一备份任务周期中每一待备份块设备执行的全量备份时间或增量备份时间调整下一时间窗口中待备份块的全量备份时间点或增量备份时间点，其中，所述预设的时间窗口为备份任务周期的N倍，N为大于等于2的正整数。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据库，所述备份任务调度器能够访问所述数据库，所述数据库用于存储每一待备份块设备的备份信息记录，所述备份信息记录包括待备份存储块设备标识字段、全量备份周期字段、增量备份周期字段、全量备份时间点字段、增量备份时间点字段和历史备份数据字段，其中，全量备份周期和增量备份周期均为备份任务周期的整数倍，全量备份周期大于增量备份周期，同一待备份存储块在同一备份任务周期中执行全量备份操作、增量备份操作或者不执行备份操作。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述备份任务调度器调整待备份块的全量备份周期、增量备份周期时，更新所述数据库中对应的全量备份周期、增量备份周期字段，同时根据更新后的全量备份周期、增量备份周期更新对应的全量备份时间点字段、增量备份时间点字段；当所述备份任务调度器调整待备份块的全量备份时间点或增量备份时间点时，更新对应的全量备份时间点字段、增量备份时间点字段。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，步骤S1之前还包括：步骤S10、判断当前备份任务周期中是否存在新增待备份块设备，若存在，则执行步骤S20，否则，直接执行步骤S1；步骤S20、基于当前数据库中的历史备份数据预测所述新增待备份块设备的全量备份周期和全量备份时间点，基于所述新增待备份块设备的全量备份时间点和预设的初始增量备份周期初始值确定增量备份时间点；步骤S30、基于所述新增待备份块设备的全量备份周期、全量备份时间点、初始增量备份周期、增量备份时间点生成对应的备份信息记录，添加至所述数据库，将所述新增待备份块设备加入所述待备份块设备集合中，然后执行步骤S1。

【专利技术属性】
技术研发人员：张志伟，徐斌，杨满堂，冯景华，韩道林，朱明祖，
申请(专利权)人：国家超级计算天津中心，
类型：发明
国别省市：