一种Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法，属于数据备份和容灾技术领域，系统包括：安装于含跨磁盘卷组的主机中的代理端；安装于服务器中的管理平台和服务端；以及用于容灾的虚拟化平台。灾备方法，包括以下步骤：步骤1、备份卷组的元数据并保存；步骤2、按分区类型和卷组相关命令执行结果划分磁盘和卷组，对基本分区按分区监控并备份，对跨磁盘卷组上的逻辑卷按卷监控并备份；该Linux跨磁盘卷组灾备系统以及灾备方法，解决了现有的基于块级CDP备份对跨磁盘卷组只能全盘备份导致卷组元数据不一致，从而无法做容灾的问题，同时也解决基于块级CDP备份对跨磁盘卷组只能全盘备份，不能解析有效数据导致的备份慢，存储空间占用大的问题。存储空间占用大的问题。存储空间占用大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法


[0001]本专利技术属于数据备份和容灾
，具体一种支持Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法。

技术介绍

[0002]LVM 是Linux内核所提供的逻辑卷管理（Logical Volume Management）功能，它是建立在硬盘和分区之上，文件系统之下的一个逻辑层，在建立文件系统时屏蔽了下层的磁盘分区布局，在保持现有数据不变的情况下动态调整磁盘容量，从而提高磁盘管理的灵活性，随着数据量日渐增长，文件系统空间不足的问题日渐显现，Linux环境通常是通过扩容卷组来解决的，具体是通过新增磁盘或分区方式扩容已有的卷组，在卷组扩容成功后，再扩容卷组上的逻辑卷，扩容后的Linux跨磁盘卷组环境示意图，如图1所示；持续数据保护（Continuous Data Protection，简称CDP）是一种在不影响主要数据运行的前提下，可以实现持续捕捉或跟踪目标数据所发生的任何改变，并且能够恢复到此前任意时间点的方法，CDP系统能够提供块级、文件级和应用级的备份，以及恢复目标的无限的任意可变的恢复点，是对传统数据备份技术的一次革命性的重大突破；而现有的基于块级CDP备份和现有的基于文件级CDP备份均不能很好的支持Linux跨磁盘卷组环境，现有的基于块级CDP备份是备份块设备层面的数据，并实时监控块设备层面上数据变化；参照图1，基于块级CDP备份是对/dev/sda，/dev/sdb磁盘进行备份的，而/dev/sda下的/dev/sda2分区和/dev/sdb下的/dev/sdb1分区是在同一个卷组systemvg中的，这样也不能备份有效数据，只想能全量备份。由于/dev/sda，/dev/sdb磁盘做CDP备份是有先后顺序的，这样备份出的数据是不能保证卷组systemvg元数据的一致性，继而，不能保证拉起的容灾机能正常接管业务，现有的基于文件级CDP备份是备份文件系统层面的数据，并实时监控文件系统层面上的数据变化，参照图1，基于文件级CDP备份是对/boot,/和/data备份的，其备份出的数据是不包含引导信息和LVM元数据信息的；也就是基于文件级CDP备份做容灾的话，需要预先准备好容灾机，且与生产机一一对应，这不仅占用资源，还增加了成本，因此，需要研发一种新的灾备系统以及灾备方法来解决现有的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种支持Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法，以解决现有基于块级CDP备份跨磁盘卷组，无法保证卷组元数据的一致性而不能容灾的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种Linux跨磁盘卷组灾备系统,包括：安装于配置有跨磁盘卷组主机中的代理端；所述代理端包括：用于监控磁盘或逻辑卷IO变化的卷过滤驱动；
用于查询、备份和恢复磁盘以及卷组信息的卷复制程序；用于客户端消息通信、流程控制以及驱动管理的客户端管理程序；安装于服务器中的服务端；所述服务端包括：用于提供镜像设备给代理端用于备份数据或提供虚拟块设备给虚拟化平台用于容灾的虚拟块设备驱动；用于接收代理端传来的IO数据并标记时间戳同时保存到存储上的CDP驱动；用于服务端消息通信、流程控制以及驱动管理的服务端代理程序；用于提供Web界面给用户使用的管理程序；用于对虚拟块设备内引导文件和自动挂载文件处理的引导适配工具；用于容灾的虚拟化平台。
[0005]本专利技术另提供一种Linux跨磁盘卷组灾备系统的灾备方法，包括以下步骤：步骤1、备份卷组的元数据并保存；步骤2、按分区类型和卷组相关命令执行结果划分磁盘和卷组，对基本分区按分区监控并备份，并对跨磁盘卷组上的逻辑卷按卷监控并备份，同时将IO数据变化记录到IO日志；步骤3、若硬件或软件故障，可通过IO日志指定时间点创建虚拟块设备，经引导适配工具处理后，提供给虚拟化平台创建容灾机，用来接管业务；步骤4、通过步骤1中备份的卷组元数据恢复卷组，使用回迁工具将数据从容灾机回迁到含Linux跨磁盘卷组环境中。
[0006]优选的，步骤2中，所述初始化备份步骤包括：步骤21、在任一跨磁盘卷组的主机中安装代理端，代理端向管理平台注册；步骤22、在管理平台中选择需保护的磁盘和逻辑卷，配置持续数据保护备份策略；步骤23、代理端收到持续数据保护备份策略，解析策略中配置的需要保护的磁盘和逻辑卷信息,并上传到服务端；步骤24、代理端执行持续数据保护备份策略，通知服务端创建镜像设备，与镜像设备连接后，代理端开始做初始化备份；其中，所述初始化备份包括卷过滤驱动添加监控磁盘或逻辑卷IO变化的监控任务和卷复制程序备份磁盘或逻辑卷数据。
[0007]优选的，步骤2中,所述建立IO日志包括以下步骤：步骤25、服务端接收代理端发送的IO数据，标记时间戳，存储到服务器的存储上；步骤26、代理端的卷复制程序备份完成后，当卷过滤驱动实时监控IO变化后，通知服务端初始化备份完成，服务端标记初始化完成，并记录初始化完成时间点。
[0008]优选的，步骤3中、所述创建容灾机的步骤包括：步骤31，在管理平台创建容灾策略，所述容灾策略包括生产机备份数据的数据源、虚拟化平台以及容灾机配置；步骤32，在管理平台启动容灾策略，并指定容灾机需要接管的时间点，服务端根据指定的时间点组织数据并生成虚拟块设备；虚拟化平台根据容灾机配置创建容灾机；步骤33，在服务端生成虚拟块设备后，由引导适配工具对虚拟块设备内的引导文件，自动挂载文件做检查和处理；
步骤34，当引导适配工具处理完成后，服务端将虚拟块设备提供给虚拟化平台的容灾机，并启动容灾机来接管。
[0009]优选的，步骤4中、所述容灾机回迁到含Linux跨磁盘卷组环境的步骤包括：步骤41，通过回迁工具进入回迁环境，其中内置的回迁代理会自动连接管理平台；若生产环境卷组结构破坏，通过服务端备份的vgcfg.bak配置文件来重建卷组；步骤42，在管理平台创建回迁策略，回迁策略包含数据源、回迁模式以及回迁目标机；步骤43, 回迁代理根据回迁策略恢复数据，回迁完成后，重启。
[0010]优选的，步骤24中、所述镜像设备包括服务端根据代理端提供的源设备信息创建的虚拟块设备，其容量与源设备相同，所述源设备包括磁盘或者逻辑卷。
[0011]优选的，步骤1中，所述备份卷组的元数据包括通过vgcfgbackup备份卷组的元数据并保存；其中，vgcfgbackup备份卷组的元数据可设置成定时备份，或检查到卷组发生变化后自动备份。
[0012]优选的，步骤2中，所述分区类型划分磁盘和卷组包括通过卷复制程序解析分区类型如8e（LVM分区类型）和卷组相关命令如vgscan，pvscan，lvscan等获取分区和逻辑卷。
[0013]优选的，步骤22中，所述持续数据保护备份策略包括：磁盘配置、逻辑卷配置、快照配置、备份模式配置以及存储配置。
[0014]本专利技术的技术效果和优点：该Linux跨磁盘卷组的灾备系统以及灾备方法，通过卷过滤驱动和卷复制程序实现对跨磁盘卷组上的逻辑卷做实时备份，解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持Linux跨磁盘卷组的灾备系统，其特征在于：包括：安装于配置有跨磁盘卷组主机中的代理端；所述代理端包括：用于监控磁盘或逻辑卷IO变化的卷过滤驱动；用于查询、备份和恢复磁盘以及卷组信息的卷复制程序；用于客户端消息通信、流程控制以及驱动管理的客户端管理程序；安装于服务器中的服务端；所述服务端包括：用于提供镜像设备给代理端用于备份数据或提供虚拟块设备给虚拟化平台用于容灾的虚拟块设备驱动；用于接收代理端传来的IO数据并标记时间戳同时保存到存储上的CDP驱动；用于服务端消息通信、流程控制以及驱动管理的服务端代理程序；用于提供Web界面给用户使用的管理程序；用于对虚拟块设备内引导文件和自动挂载文件处理的引导适配工具；用于容灾的虚拟化平台。2.根据权利要求1所述Linux跨磁盘卷组灾备系统的灾备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、备份卷组的元数据并保存；步骤2、按分区类型和卷组命令执行结果划分磁盘和卷组，对基本分区按分区监控并备份，并对跨磁盘卷组上的逻辑卷按卷监控并备份，同时将IO数据变化记录到IO日志；步骤3、若硬件或软件故障，可通过IO日志指定时间点创建虚拟块设备，经引导适配工具处理后，提供给虚拟化平台创建容灾机；步骤4、通过步骤1中备份的卷组元数据恢复卷组，使用回迁工具将数据由容灾机回迁到含Linux跨磁盘卷组环境中。3.根据权利要求2所述的一种Linux跨磁盘卷组的灾备方法，其特征在于：步骤2中，所述初始化备份步骤包括：步骤21、在任一跨磁盘卷组的主机中安装代理端，代理端向管理平台注册；步骤22、在管理平台中选择需保护的磁盘和逻辑卷，配置持续数据保护备份策略；步骤23、代理端收到持续数据保护备份策略，解析策略中配置的需要保护的磁盘和逻辑卷信息,并上传到服务端；步骤24、代理端执行持续数据保护备份策略，通知服务端创建镜像设备，与镜像设备连接后，代理端开始做初始化备份；其中，所述初始化备份包括卷过滤驱动添加监控磁盘或逻辑卷IO变化的监控任务和卷复制程序备份磁盘或逻辑卷数据。4.根据权利要求3所述的一种Linux跨磁盘卷组灾备系统的灾备方法，其特征在于：步骤2中,所述建立IO日志包括以下步骤：步骤25、服务端接收代理端发送的IO数据，标记时间戳，存储到服务器的存储上；步骤26、代理端的卷复制程序备份完成后，当卷过滤驱动实时监...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋东，张有成，
申请(专利权)人：航天壹进制南京数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：