基于FPGA的实时数据库备份系统及备份方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的实时数据库备份方法，涉及FPGA和数据库备份容灾技术。数据库操作数据流通过FPGA板高速复制功能定位到两个或多个1G的RJ45接口发送给不同的数据服务器，对两台或多台数据服务器中数据库进行同时一致操作，实现数据库实时备份。

主权项

一种基于FPGA的实时数据库备份系统，包括应用服务器，应用服务器与FPGA连接，FPGA上有SRAM组、数据流复制模块、数据流转换模块、返回结果一致性检查模块和错误包反馈模块以及若干相互独立的RJ45接口，各RJ45接口则分别与主数据库、从数据库和外部网络连接；其中，应用服务器起到外界服务对主、从数据库发起请求的中间连接作用，它接受外界的服务请求，通过FPGA与主、从数据库连接，对主、从数据库数据做读取操作并对发起的所有请求做好日志；同时，应用服务器还起到对返回错误数据包、主、从数据库无响应数据包的处理，对主、从数据库不一致做出判断，做出提示并进行处理；数据流复制模块对流出数据包进行复制，即应用服务器对主数据库发起请求而并不对从数据库做出请求，对从数据库的请求则是通过数据流复制模块对主数据库请求数据包做复制和转换后发起的，为下一步数据流转换做好准备，以便生成对从数据库发起请求的数据流；数据流转换模块对复制获得的数据包进行修改；所述数据流转换模块主要有两方面的修改；一方面是对数据包头部做出修改，即对源、目的地址和端口的修改，通过对数据包头部进行替换实现；一方面是数据包数据内容的修改，根据已获得的从数据库的信息，应用服务器对从数据库的数据操作语言转化模式做好编制，按照从数据库的命令格式规则，通过FPGA可现场编程数据流转换模块利用规则匹配和深度包检测技术提取数据内容中包含的SQL语句，数据流转换模块将提取的SQL语句传递到上层应用服务器，上层应用服务器按照对从数据库编制好的数据语言转化模式对SQL语句格式进行转换后返回到数据流转换模块；最后将修改后的数据包头和数据包数据内容重组成新的数据包转发到对应连接的RJ45接口，以此与从数据库的操作规则相对应；返回结果一致性检查模块是判断主、从数据库数据是否一致的主要模块；错误包反馈模块对发现的主、从数据库返回结果的不一致情况进行描述并反馈到上层应用服务器；RJ45接口分别与主数据库、从数据库、外部网络连接。