[發(fā)明專利]一種對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910736515.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN112346908A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許長(zhǎng)橋;楊樹杰;郝昊;皮文超;趙楠;熊永平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京泛函智能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 溫子云

本發(fā)明提出了一種對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份方法，以提高對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)冗余度，保證在惡劣環(huán)境下的數(shù)據(jù)可靠性。用戶接入節(jié)點(diǎn)掃描系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，獲得在線節(jié)點(diǎn)列表；用戶接入節(jié)點(diǎn)向每個(gè)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其文件存儲(chǔ)狀況，完成對(duì)當(dāng)前全局文件存儲(chǔ)狀況的獲取，構(gòu)建全局存儲(chǔ)列表；用戶接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)文件存儲(chǔ)狀況與全局存儲(chǔ)列表，完成全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)能力表的構(gòu)建；按照用戶設(shè)置的優(yōu)先級(jí)規(guī)則對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，實(shí)現(xiàn)候選節(jié)點(diǎn)池的構(gòu)建；根據(jù)用戶指定的備份比例計(jì)算數(shù)據(jù)的備份數(shù)量，并按照此數(shù)量從候選節(jié)點(diǎn)池中依次獲取候選節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)備份節(jié)點(diǎn)的選取；用戶數(shù)據(jù)上傳節(jié)點(diǎn)向候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)備份指令與待備份數(shù)據(jù)，候選節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，完成數(shù)據(jù)備份。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求日益增加。目前的主流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案大多依賴于集中式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)就是指由一臺(tái)或多臺(tái)主計(jì)算機(jī)組成中心節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在這個(gè)中心節(jié)點(diǎn)中，并且整個(gè)系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)單元都集中部署在這個(gè)中心節(jié)點(diǎn)上，系統(tǒng)所有功能均有其集中處理。在集中式系統(tǒng)中，每個(gè)終端或客戶端機(jī)器僅僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的錄入和輸出，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與控制處理完全由節(jié)點(diǎn)來(lái)完成。集中式系統(tǒng)最大特點(diǎn)就是部署結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集中式系統(tǒng)往往基于底層性能卓越的大型節(jié)點(diǎn)，因此無(wú)需考慮如何對(duì)服務(wù)進(jìn)行多個(gè)節(jié)點(diǎn)的部署，也就不用考慮多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的分布式協(xié)作問(wèn)題。但是在需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的軍事行動(dòng)、緊急救災(zāi)、野外探索、資源勘探與采集等場(chǎng)景下，集中式系統(tǒng)難以適應(yīng)其快速部署、基礎(chǔ)條件差、移動(dòng)性強(qiáng)、訪問(wèn)位置隨機(jī)、設(shè)備毀壞性高等特點(diǎn)。

與集中式系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是分布式系統(tǒng)是一種軟件系統(tǒng)，是一個(gè)硬件或軟件組件分布在不同的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)上，彼此之間僅僅通過(guò)消息傳遞進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)允許大量應(yīng)用程序訪問(wèn)存儲(chǔ)在本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。在這種情況下，數(shù)據(jù)分發(fā)是通過(guò)復(fù)制過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分布式系統(tǒng)在沒(méi)有任何特定業(yè)務(wù)邏輯約束的情況下，都會(huì)有分布性、對(duì)等性、并發(fā)性的特征。由于上述特性的存在，分布式系統(tǒng)適用于軍事行動(dòng)、緊急救災(zāi)、野外探索、資源勘探與采集等集中式系統(tǒng)不適用的場(chǎng)景。

分布式系統(tǒng)分為節(jié)點(diǎn)不對(duì)等的集中管控式分布式系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)對(duì)等的對(duì)等式分布式系統(tǒng)。集中管控式分布式系統(tǒng)需要一個(gè)或多個(gè)核心節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全局管控，對(duì)外提供的訪問(wèn)接口必然具有有限性。核心節(jié)點(diǎn)的數(shù)目在全部節(jié)點(diǎn)中占據(jù)的數(shù)量權(quán)重較低，這會(huì)造成依賴于核心節(jié)點(diǎn)的集中管控的分布式系統(tǒng)的穩(wěn)定性受核心節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性的影響較大。而對(duì)等式分布系統(tǒng)具有不依賴核心節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋵?duì)等、功能相同的特性，可以避免系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性依賴于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性，使得整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不受制于少量的特定節(jié)點(diǎn)。

隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份變得越來(lái)越重要，分布式系統(tǒng)也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份以保證數(shù)據(jù)的冗余度與可用性。分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法需具備安全可靠，簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。備份內(nèi)容保證完整，有效。備份和恢復(fù)不需要復(fù)雜的手動(dòng)操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份系統(tǒng)面向應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫(kù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)和核心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，系統(tǒng)備份和恢復(fù)以及應(yīng)用程序備份和恢復(fù)等功能。

綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份，需要設(shè)計(jì)一種基于對(duì)等分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存方法，該方法通過(guò)用戶上傳的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)掃描整個(gè)系統(tǒng)的在線節(jié)點(diǎn)列表，請(qǐng)求在線節(jié)點(diǎn)的文件存儲(chǔ)情況，然后數(shù)據(jù)上傳節(jié)點(diǎn)根據(jù)在線節(jié)點(diǎn)文件存儲(chǔ)情況，構(gòu)建全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)能力表，根據(jù)全部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力表，按照用戶設(shè)置的優(yōu)先級(jí)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，完成候選節(jié)點(diǎn)池的構(gòu)建，然后按照用戶指定的備份比例計(jì)算備份節(jié)點(diǎn)數(shù)量，依次從候選節(jié)點(diǎn)池中選取備份節(jié)點(diǎn)，最后用戶數(shù)據(jù)上傳節(jié)點(diǎn)向備份節(jié)點(diǎn)發(fā)送待備份數(shù)據(jù)，備份節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)備份。保證了數(shù)據(jù)的冗余性和可用性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種對(duì)等分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份方法，所述方法包括：

用戶接入節(jié)點(diǎn)掃描系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)列表，獲得在線節(jié)點(diǎn)列表；