[發(fā)明專利]從任何群集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的備份和還原

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110440115.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102591744A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·布拉戈海因;A·達(dá)馬托;V·R·尚卡爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微軟公司
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14;H04L29/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 潘明婳

背景技術(shù)

背景和相關(guān)技術(shù)

計(jì)算機(jī)和計(jì)算系統(tǒng)已經(jīng)影響到了現(xiàn)代生活的幾乎每個(gè)方面。計(jì)算機(jī)通常在工作、消遣、保健、運(yùn)輸、娛樂(lè)、家政管理等中都有涉獵。

此外，計(jì)算系統(tǒng)功能還可以通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)的經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接互連到其他計(jì)算系統(tǒng)的能力來(lái)增強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)連接可包括，但不僅限于，經(jīng)由有線或無(wú)線以太網(wǎng)的連接，蜂窩式連接，或者甚至通過(guò)串行、并行、USB或其它連接的計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的連接。這些連接允許計(jì)算系統(tǒng)訪問(wèn)其他計(jì)算系統(tǒng)上的服務(wù)，快速且有效地從其他計(jì)算系統(tǒng)接收應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，并允許計(jì)算系統(tǒng)以其他方式協(xié)作執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。

在一些實(shí)施例中，一組節(jié)點(diǎn)(例如，服務(wù)器)被安排成群集。在群集中，如果任何節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，那么群集的其他節(jié)點(diǎn)可透明地接管發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)的工作。其他節(jié)點(diǎn)可重啟應(yīng)用程序并由此繼續(xù)服務(wù)客戶機(jī)而沒(méi)有顯著中斷。該操作一般被稱為故障轉(zhuǎn)移，或故障轉(zhuǎn)移群集。

故障轉(zhuǎn)移群集通常實(shí)現(xiàn)“無(wú)共享”存儲(chǔ)模型。即，每一存儲(chǔ)單元(例如，磁盤或其一部分)由單個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有。只有該節(jié)點(diǎn)才可執(zhí)行對(duì)該特定存儲(chǔ)單元的直接輸入/輸出(I/O)。存儲(chǔ)單元可通過(guò)展示一個(gè)或多個(gè)卷的邏輯單元號(hào)(LUN)來(lái)引用。

在該模型中，應(yīng)用程序和磁盤資源是具有應(yīng)用程序資源和磁盤資源之間顯式依賴性的共有組(對(duì)應(yīng)于LUN的故障轉(zhuǎn)移單元)的一部分。這提供了某種保證：使磁盤在應(yīng)用程序啟動(dòng)前上線并在應(yīng)用程序退出之后下線。結(jié)果，經(jīng)群集的應(yīng)用程序被約束于該I/O模型，由此需要訪問(wèn)相同磁盤的任何應(yīng)用程序都需要運(yùn)行在相同的群集節(jié)點(diǎn)上。

如上所述，在分布式環(huán)境中節(jié)點(diǎn)可訪問(wèn)通常被稱為L(zhǎng)UN的共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)容器是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上、通常被稱為卷的邏輯分配。在群集的情況下，它們被稱為群集卷。數(shù)據(jù)容器進(jìn)而可掛載類似NTFS或FAT的文件系統(tǒng)，其中各個(gè)文件可作為邏輯單元來(lái)存儲(chǔ)和管理。文件可以是此處所引用的數(shù)據(jù)項(xiàng)中的一種。類似地，卷/磁盤內(nèi)的塊可以是數(shù)據(jù)容器中的另一種數(shù)據(jù)項(xiàng)。

如群集共享卷(CSV)(從華盛頓州雷德蒙市的微軟公司獲得的一種技術(shù))的一些群集技術(shù)在各節(jié)點(diǎn)之間協(xié)作，以經(jīng)由代理群集卷向非所有者節(jié)點(diǎn)提供對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的可直接I/O訪問(wèn)。

群集中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有該群集卷。群集在全部節(jié)點(diǎn)上展示代理群集卷以允許訪問(wèn)群集卷。群集卷保證了數(shù)據(jù)一致性，因而節(jié)點(diǎn)可以獨(dú)立地訪問(wèn)和修改數(shù)據(jù)。使用代理群集卷，應(yīng)用程序可直接對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(在當(dāng)前示例中是LUN)進(jìn)行I/O。

實(shí)現(xiàn)群集卷的備份操作的現(xiàn)有方案使得用戶將執(zhí)行備份操作的節(jié)點(diǎn)指定為正在備份的群集卷的所有者節(jié)點(diǎn)。群集卷將被掛載在所有者節(jié)點(diǎn)處，并且其他節(jié)點(diǎn)將依賴所有者節(jié)點(diǎn)來(lái)在群集存儲(chǔ)上執(zhí)行操作。由于群集卷一次只能有一個(gè)所有者，這迫使在群集卷上的用戶數(shù)據(jù)備份串行化，意味著在任何給定時(shí)間只有單個(gè)節(jié)點(diǎn)可通過(guò)向所有者節(jié)點(diǎn)發(fā)送更新來(lái)創(chuàng)建備份。為了備份期間的數(shù)據(jù)一致性，全部I/O被轉(zhuǎn)發(fā)至所有者節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信量升高，造成顯著降級(jí)的IO性能。

在此要求保護(hù)的主題不限于解決任何缺點(diǎn)或僅在諸如上述環(huán)境中操作的各個(gè)實(shí)施例。相反，提供該背景僅用以示出在其中可實(shí)踐在此描述的部分實(shí)施例的一個(gè)示例性技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

此處所示的一個(gè)實(shí)施例包括可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)施的方法。分布式計(jì)算環(huán)境包括多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)。該方法包括用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)備份的動(dòng)作。該方法包括，在計(jì)算環(huán)境的第一節(jié)點(diǎn)處經(jīng)由代理群集卷拍攝群集卷的快照。該群集卷存儲(chǔ)文件。拍攝快照包括在群集卷中標(biāo)記時(shí)間點(diǎn)。該方法還包括接收計(jì)算環(huán)境中與第一節(jié)點(diǎn)不同的節(jié)點(diǎn)已決定在標(biāo)記的時(shí)間點(diǎn)之后的點(diǎn)將群集卷中的數(shù)據(jù)項(xiàng)從數(shù)據(jù)項(xiàng)的舊版本變更至數(shù)據(jù)項(xiàng)的新版本的通知。該方法還包括在第一節(jié)點(diǎn)保存數(shù)據(jù)項(xiàng)的舊版本。

提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡(jiǎn)化的形式介紹將在以下具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下的描述中闡述，并且部分可從該描述中顯而易見(jiàn)，或者可以從此處的教示實(shí)踐中習(xí)得。本發(fā)明的各特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在所附的權(quán)利要求書中特別指出的手段和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。本發(fā)明的特征將從以下描述和所附權(quán)利要求書中變得完全顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)如下所述對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而獲知。

附圖說(shuō)明