[發明專利]一種實時數據庫備份恢復方法

有效

• 申請號: 201510210322.3
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104850598B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 史英杰;朱恒;粟勇;周淳
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞中數據股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F11/14
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于實時數據庫在信息化系統應用領域，特別是涉及一種信息系統實時數據庫在數據備份以及數據恢復的方法。

背景技術

隨著生產系統信息化、自動化水平的不斷提高，數據庫技術的不斷發展和廣泛應用，為保證綜合業務信息實時處理系統(簡稱綜合業務系統)7╳24小時不間斷地安全生產運行，通常在系統應用層面和數據庫層面通過軟硬件容錯技術來提高綜合業務系統的安全穩定性。

系統應用層面常見的有磁盤陣列機、雙機熱備、流帶備份等容錯技術，主要從系統應用層面通過雙機冗余等方式同時維護多套運行系統，保證系統穩定。

數據庫層面則主要通過數據庫備份恢復技術來確保在系統運行發生故障的情況下不丟失數據。常見的數據庫備份恢復方案主要有物理備份和邏輯備份兩種。物理備份拷貝數據庫的物理文件(包括控制文件、數據文件、日志文件等)入磁帶或其他存儲介質，根據數據庫運行狀態又分為脫機備份(冷備)和聯機備份(熱備)兩種。脫機備份是指在關閉數據庫的情況下，將數據庫的物理文件拷貝到存儲介質，一般利用操作系統自帶的命令和工具來完成，操作簡單，缺點在于這種方法往往需要將數據庫關閉，對于系統應用的連續性有一定影響。聯機備份是指在數據庫開啟并提供用戶訪問的情況下，對物理文件做操作系統級別的備份，缺點是操作比較復雜，需要對操作系統有較深的認識。邏輯備份是針對用戶、表空間、表、分區等數據庫邏輯組件進行備份，一般將數據庫邏輯組件信息導出轉存為二進制文件，恢復操作中，將導出的二進制文件重新裝載到目標數據庫中。特點在于操作靈活，可實現不同數據庫之間的數據遷移，可以對單個數據庫對象進行備份。許多商業數據庫廠商采用不同的實現方式提供了很多功能強大的邏輯磁帶讀寫工具，如Oracle公司的export/import、數據泵技術等。然而現有的邏輯備份方法大多是針對關系型數據庫，對于大規模歸檔流數據的備份恢復在效率上很難滿足，而針對以處理大規模歸檔流數據見長的實時數據庫，其備份恢復方法目前則比較缺乏，主要研究成果集中在檢查點技術、日志記錄、協議、重裝算法等，但大多適用于內存數據庫方面。

發明內容

本發明提供一種實時數據庫備份恢復方法，目的是為了解決單個實時數據庫在本地磁盤的備份和恢復問題，該實時數據庫的數據存儲結構需滿足以下幾個條件：1、物理文件包括控制文件、緩存文件、索引文件、數據文件、日志文件；2、索引文件、數據文件無時間標識，無法以時間段進行離線分離，即不能通過單獨拷貝某時間段的索引、數據文件進行備份；3、數據文件中的數據結構包含文件頭和若干均勻大小的文件塊，每個文件塊中包含若干數據節點(數據節點是一個數據集合)。

本發明采用的技術方案主要包含三個部分：一、離線(數據庫停止運行)全量備份及其恢復，主要解決實時數據庫停止運行情況下的全量備份和全量恢復；二、在線(數據庫正常運行)全量備份及其恢復，主要解決實時數據庫開啟并提供用戶查詢訪問的情況下的全量備份和全量恢復；三、增量備份及其恢復，主要解決實時數據庫開啟并提供正常服務的情況下，對新增加或新更新的物理文件進行備份及其恢復。

本發明的方法具有如下特點：

(a)適用于實時數據庫在信息化系統應用領域，特別是涉及信息系統實時數據庫在數據備份以及數據恢復方面。

(b)數據庫的數據結構特定并且索引文件和數據文件分別耦合在一起，無時間標識，無法以時間段進行離線分離，不能通過單獨拷貝某時間段的索引、數據文件進行備份。

(c)提供數據庫離線和在線兩種備份方式。

(d)提供數據庫物理文件全量和增量兩種備份恢復方式。

(e)增量備份通過備份數據文件新增的文件塊、控制文件、緩存文件和日志文件相結合的方式實現。

(f)適用于索引、數據文件號按序增長的數據庫系統。

本發明中的離線全量備份恢復方案包括如下步驟：

步驟A：停止正在運行的實時數據庫，依次拷貝物理文件至備份目錄；

步驟B：打開控制文件，讀取索引文件和數據文件列表，更新文件所在目錄為備份目錄；

步驟C：創建全量備份信息記錄文件，保存在全量備份目錄中。打開文件編號最大的數據文件，讀取出文件頭信息，根據該信息獲取數據庫最后一次分配文件塊的時間，將該時間與該文件的文件名、文件號、已寫數據的偏移位置寫入全量備份信息記錄文件中供增量備份使用；

步驟D：更新備份歷史記錄文件，記錄備份時間、備份類型及備份目錄等信息，備份結束。