一种数据灾备控制系统及数据恢复方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数据灾备控制系统，包括：数据丢失识别装置，负责查询备数据库的数据状态判断是否存在数据丢失，若不存在数据丢失，则调用主备切换执行装置；主备切换执行装置，用于启动备数据库并确认备数据库状态可用；归档日志文件应用装置，负责将日志文件磁盘中的归档日志文件以及日志文件复制磁盘中的归档日志文件应用至备数据库；日志磁盘切换装置，负责将日志文件磁盘从备数据库所在的服务器中删除，并通过控制磁盘控制器将日志文件复制磁盘添加至备数据库所在的服务器，并使备数据库可访问磁盘中的日志文件；联机日志文件应用装置，由控制引擎装置调用，负责将日志文件复制磁盘中的联机日志文件应用至备数据库。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据的容灾备份领域，特别涉及。
技术介绍
数据库故障、服务器故障、存储故障、网络故障等故障是企业数据中心日常运维中经常遇到的问题，如何快速而全面的从故障中恢复业务运行是大部分企业面临的难题，很多企业由于数据保护方案的不完善，当其数据中心发生故障时，造成大量业务数据丢失或者停机时间过长，从而遭受巨额损失。为了减少故障导致的停机时间，很多企业引入了容灾系统和数据恢复技术，即部署主、备两个站点，当主站点发生故障时，可以快速切换至备用站点。目前主流的数据恢复方法有两种:数据库级数据恢复和磁盘级数据恢复。其中，数据库级数据恢复从数据库层实施数据保护，其部署架构及数据流图如图1所示。该方法在主、备站点分别部署数据库服务器，且二者的存储相互独立。业务系统通过连接主数据库进行读写访问，主库的数据变化会记录成日志文件，主库的传输进程将日志流通过网络传送至备库，备库的接收进程将日志流写入备日志文件或归档日志文件，应用进程再通过应用日志来更新数据文件，从而实现主、备库的数据同步。当主库发生故障时，若该时刻备库的数据状态同主库保持一致，则可以通过启动备库，使业务系统连接至备库，从而确保系统的高可用性。数据库级的数据 恢复提供了两种数据保护模式:同步模式和异步模式，其部署架构及数据流图分别如图2和图3所示。其中，同步模式当确认日志成功传输至备库时，才返回事务提交成功标识，因此可以确保主备库的数据状态一致，从而确保切换至备库时无数据丢失。但由于会受到网络性能以及备库磁盘写入的速度影响，该模式会严重影响主库性能。异步模式则是当主库成功记录日志文件后立即返回事务提交成功标识，不等待日志流传输至备库。这种模式可以避免对主库的性能影响，但是由于当主库发生日志切换时(即联机日志文件转化为归档日志文件时)才进行日志传输，因此，当主站点故障(包括数据库故障、存储故障和服务器故障)或网络故障发生在日志文件传输之前，则会在切换至备库时发生数据丢失。第二种数据恢复技术——磁盘级数据恢复，从存储层提供数据保护，其部署架构及数据流图如图4所示。通过在主、备站点分别部署数据库服务器和磁盘阵列，主、备的磁盘阵列通过光纤相连，并通过磁盘复制进行数据同步。业务系统通过连接主库进行读写访问，当主库存储发生变化时，备库也时时与其保持一致。当发生主站点故障时，可以通过启动备站点的数据库服务器来提供业务系统访问，从而保证系统的高可用性。该方法有如下缺点:磁盘复制量大，占用大量服务器资源，对主站点的性能产生较大影响；无法抵御逻辑故障。由于磁盘复制不进行数据库级的数据验证，若主库发生逻辑损坏故障，则磁盘复制也同样会将逻辑故障复制至备库，从而由于数据的逻辑不一致导致备库启动失败，导致全部业务数据的丢失。另外，磁盘价格较为昂贵，实施全量的数据磁盘复制增加了企业运营成本。综上所述，传统的数据恢复方法存在以下问题:1、如果避免了数据丢失，则需要牺牲主库的性能表现(同步模式的数据库级数据恢复和磁盘级数据恢复)。2、如果减少了对主库的性能影响，则将增加数据丢失的风险(异步模式的数据库级数据恢复)。3、无法抵御逻辑损坏故障(磁盘级数据恢复)。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种新的数据恢复方法，结合了数据库级异步模式的数据恢复技术和磁盘级数据恢复技术的优点，从数据库级和磁盘级两个层级部署容灾系统，同时又避免了各传统数据恢复技术的缺点，在保证零数据丢失的同时最小化对主库的性能影响，并可以有效的抵御逻辑损坏故障。此外，基于所提出的方法，本专利技术提供了一种数据灾备控制系统，可以在故障发生时，自动判断数据丢失情况，应用相应的日志以及启动备库。从而保证了数据的安全性和可靠性，确保了系统的高可用性。本专利技术提出的数据灾备控制系统包括:控制引擎装置，用于在整个数据恢复过程中进行各个子装置的调用，并且通过提供全局的标识位来控制数据恢复的流程跳转；数据丢失识别装置，由控制引擎装置调用，负责查询备数据库的数据状态判断是否存在数据丢失，若不存在数据丢失，则调用主备切换执行装置；主备切换执行装置，用于启动备数据库并确认备数据库状态可用；归档日志文件应用装置，由控制引擎装置调用，负责将日志文件磁盘中的归档日志文件以及日志文件复制磁盘中的归档日志文件应用至备数据库；日志磁盘切换装置，由控制引擎装置调用，负责将日志文件磁盘从备数据库所在的服务器中删除，并通过控制磁盘控制器将日志文件复制磁盘添加至备数据库所在的服务器，并使备数据库可访问磁盘中的日志文件；联机日志文件应用装置，由控制引擎装置调用，负责将日志文件复制磁盘中的联机日志文件应用至备数据库。本专利技术提出的数据灾备控制方法包括步骤:步骤101，控制引擎装置接收数据恢复请求；步骤102，控制引擎 装置调用数据丢失识别装置；步骤103，数据丢失识别装置查询备数据库的数据丢失状态，若不存在数据丢失，则进入步骤104 ;若存在数据丢失，则查看“是否已执行备数据库归档日志应用”的标识位，I)若为False，则进入步骤105，2)若为True，则再查看“是否已执行日志磁盘切换”标识位，2a)若为False，则进入步骤106 ；2b)若为True，则再查看“是否已执行联机日志应用”标识位，2bl)若为False，则进入步骤107 ；2b2)若为True，则表示数据恢复失败，进入步骤108 ;步骤104，主备切换执行装置启动备数据库并验证备数据库的状态可用，进入步骤108 ;步骤105，归档日志文件应用装置日志磁盘(即“是否已执行日志磁盘切换”为False时，为备数据库的日志文件磁盘 '为True时，为日志文件复制磁盘)中的归档日志文件应用至备数据库，并将“是否已执行备数据库归档日志应用”标识位设置为True，进入步骤102 ;步骤106，日志磁盘切换装置将日志文件磁盘从备数据库所在的服务器中删除，并通过调用磁盘控制器断开主库日志文件磁盘到日志文件复制磁盘的复制关系，再将日志文件复制磁盘添加至备数据库所在的服务器，进行相应的配置操作，使备数据库可访问，并将“是否已执行日志磁盘切换”标识位设置为True，进入步骤105 ;步骤107，联机日志文件应用装置将日志文件复制磁盘中的联机日志文件应用至备数据库，并将“是否已执行联机日志应用”标识位设置为True，进入步骤102 ;步骤108，流程结束。与传统的数据恢复技术相比，本专利技术提出的数据恢复方法及对应的数据灾备控制系统有以下优点:1、对比于同步模式的数据库级数据恢复方法，极大地减小了数据同步操作对主库的性能影响。2、对比于异步模式的数据库级数据恢复方法，确保了数据恢复的零数据丢失。3、对比于磁盘级的数据恢复方法，有三大优点:1)由于仅复制日志文件磁盘，日志文件的数据变化量小于日志文件与数据文件的数据变化量之和，因此减小了复制操作对主库的性能影响；2)由于仅对日志文件所在磁盘实施复制，而不是全库实施复制，而日志文件容量需求远小于数据文件，因此大幅降低了运营成本；3)由于仅复制日志文件，因此数据文件的逻辑损坏不会被复制至备库，确保了备库数据的逻辑一致性，避免了由于主库的逻辑损坏故障导致业务数据丢失的问题。附图说明图1是传统方式的数据库级数据恢复的部署架构及数据流图；图2是传统方式的数据库级数据恢复之同步模式的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据灾备控制系统，其包括：控制引擎装置(101)，用于在整个数据恢复过程中进行各个子装置的调用，并且通过提供全局的标识位来控制数据恢复的流程跳转；数据丢失识别装置(102)，由控制引擎装置(101)调用，负责查询备数据库(2)的数据状态判断是否存在数据丢失，若不存在数据丢失，则调用主备切换执行装置(103)；主备切换执行装置(103)，用于启动备数据库(2)并确认备数据库状态可用；归档日志文件应用装置(104)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件磁盘(3)中的归档日志文件(301)以及日志文件复制磁盘(4)中的归档日志文件(401)应用至备数据库(2)；日志磁盘切换装置(105)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件磁盘(3)从备数据库(2)所在的服务器中删除，并通过控制磁盘控制器(5)将日志文件复制磁盘(4)添加至备数据库(2)所在的服务器，并使备数据库(2)可访问磁盘中的日志文件；联机日志文件应用装置(106)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件复制磁盘(4)中的联机日志文件(402)应用至备数据库(2)。

【技术特征摘要】
1.一种数据灾备控制系统，其包括: 控制引擎装置(101)，用于在整个数据恢复过程中进行各个子装置的调用，并且通过提供全局的标识位来控制数据恢复的流程跳转； 数据丢失识别装置(102)，由控制引擎装置(101)调用，负责查询备数据库(2)的数据状态判断是否存在数据丢失，若不存在数据丢失，则调用主备切换执行装置(103)； 主备切换执行装置(103)，用于启动备数据库(2)并确认备数据库状态可用； 归档日志文件应用装置(104)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件磁盘(3)中的归档日志文件(301)以及日志文件复制磁盘(4)中的归档日志文件(401)应用至备数据库⑵； 日志磁盘切换装置(105)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件磁盘(3)从备数据库(2)所在的服务器中删除，并通过控制磁盘控制器(5)将日志文件复制磁盘(4)添加至备数据库⑵所在的服务器，并使备数据库⑵可访问磁盘中的日志文件； 联机日志文件应用装置(106)，由控制引擎装置(101)调用，负责将日志文件复制磁盘(4)中的联机日志文件(402)应用至备数据库(2)。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述备数据库(2)是部署在备用站点的数据库系统，日常情况下处于非激活状态，并通过应用日志文件磁盘(3)中的归档日志文件与主库保持同步。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述日志文件磁盘(3)用于存放从主数据库中传输至备数据库的归档日志文件，其进一步包括:归档日志文件(301)，用于以压缩模式存放从主数据库传输至备数据库的日志记录，并将日志记录提供给备数据库使用。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述日志文件复制磁盘(4)通过复制主数据库的日志文件磁盘与之保持数据同步，其进一步包括: 归档日志文件(401)，用于以压缩模式存放主数据库的日志记录，当主库的联机日志文件转化为归档日志文件存储时，则联机日志文件中的原有内容将被新的日志记录所覆盖；联机日志文件(402)，用于存放最近的主数据库的日志记录。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述磁盘控制器(5)用于负责主数据库的日志文件磁盘与日志文件复制磁盘(4)之间的复制操作、复制断开操作以及将日志文件复制磁盘(4)映射至备用站点的数据库服务器，即备数据库所在的服务器，使备数据库(2)能够访问日志文件复制磁盘(4)。6.一种数据灾备控制方法，该方法包括步骤: 步骤101，控制引擎装置(101)接收数据恢复请求； 步骤102，控制引擎装置(101)调用数据丢失识别装置(102)； 步骤103，数据丢失识别装置(102)查询备数据库(2)的数据丢失状态，若不存在数据丢失，则进入步骤104 ;若存在数据丢失，则查看“是否已执行备数据库归档日志应用”的标识位，I)若为False，则进入步骤105，2)若为True，则再查看“是否已执行日志磁盘切换”标识位，2a)若为False，则进入步骤106 ；2b)若为True，则再查看“是否已执行联机日志应用”标识位，2bi) 若为False，则进入步骤107 ；2b2)若为True，则表示数据恢复失败，进入步骤 108 ； 步骤104，主备切换执行装置(103)启动备数据库并验证备数据库(2)的状态可用，进入步骤108 ； 步骤105，归档日志文件应用装置(104)将日志磁盘中的归档...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涌铭，张世荣，祁智苗，高嵩，杨德娜，
申请(专利权)人：中国工商银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：