一种适用于广域网的数据容灾系统

摘要

一种适用于广域网的数据容灾系统，属于计算机信息存储技术领域，解决现有数据容灾系统未考虑广域网环境中数据传输链路的影响、需要大量冗余数据存储空间的问题；本发明包括连入广域网的M个本地存储客户端和N个处于不同地理位置的存储服务器，所述本地存储客户端各由web管理器、快照、映像文件冗余阵列、压缩、解压、加密、解密、备份分发和恢复整合模块组成；所述存储服务器由失效检测、分布式仲裁、修复、分布式副本服务以及备份和恢复服务模块组成。本发明将容错编码和复制结合，减少冗余的数据量，有效利用存储空间。同时，对要传输的数据进行压缩和加密，提高了数据在网络上传输的安全性和可靠性，有效利用了网络带宽，达到很好的容灾效果。

主权项

1.一种适用于广域网的数据容灾系统，包括连入广域网的M个本地存储客户端和N个处于不同地理位置的存储服务器，所述N个存储服务器构成存储系统，M、N均为自然数，其特征在于：所述本地存储客户端各由web管理器模块(410)、快照模块(420)、映像文件冗余阵列模块(430)、压缩模块(440)、解压模块(450)、加密模块(460)、解密模块(470)、备份分发模块(480)和恢复整合模块(490)组成；本地存储客户端通过web管理器模块(410)向用户提供web界面操作接口，接受用户的数据备份或数据恢复请求；快照模块(420)在数据备份时，对上层应用系统要备份的数据进行处理，形成快照点数据；在数据恢复时，将快照点数据恢复到上层应用系统数据区；映像文件冗余阵列模块(430)在数据备份时，将快照点数据使用容错编码方式组织到多个映像文件中，组成映像文件冗余阵列，送到压缩模块或加密模块；在数据恢复时，将映像文件冗余阵列还原成快照点数据；压缩模块(440)在数据备份时，对单个的映像文件进行压缩；解压模块(450)在数据恢复时，对已压缩的单个映像文件进行解压；加密模块(460)在数据备份时，对单个映像文件进行加密；解密模块(470)在数据恢复时，对加密后的单个映像文件进行解密；备份分发模块(480)在数据备份时，根据用户定义的复制策略，将压缩和加密后的映像文件传送到不同地理位置的各个存储服务器；恢复整合模块(490)在数据恢复时，向各存储服务器提出恢复映像文件冗余阵列的请求，并接收存储服务器传送过来的对应的映像文件；所述存储服务器由失效检测模块(511)、分布式仲裁模块(512)、修复模块(513)、分布式副本服务模块(514)以及备份和恢复服务模块(515)组成；失效检测模块(511)检测广域网上相邻存储服务器的运行情况，及时地提供当前相邻各个存储服务系统的状况，发现失效的相邻存储服务器；分布式仲裁模块(512)用来与存储系统中各存储服务器的分布式仲裁模块相互传递消息，选择相应的存储服务器：在存储系统自我修复时，各存储服务器上的分布式仲裁模块相互传递各自当前工作负载的消息，在存储系统中选择一个当前工作负载最轻的有效的存储服务器作为替代存储服务器，以替代失效的存储服务器；或者在本地存储客户端需要恢复映像文件冗余阵列时，相互传递各自分布式副本模块(514)上记录的信息，选择存放了相关映像文件的存储服务器；当前工作负载＝CPU占用百分比×权值1+内存占用百分比×权值2+网络使用百分比×权值3，其中权值1、2、3可由系统管理人员调整，系统的默认设置权值1为0.2、权值2默认为0.3、权值3默认为0.5；修复模块(513)在失效检测模块(511)发现某个存储服务器失效时，从其他有效存储服务器上下载与失效存储服务器所保存的映像文件副本相同的映像文件副本，保存到分布式仲裁模块(512)选择的替代存储服务器上，替代存储服务器完全替代失效的存储服务器；分布式副本服务模块(514)登记存储客户端的备份信息，记载本存储服务器和相邻存储服务器上存放的所有映像文件副本的类型和数量；备份和恢复服务模块(515)响应存储客户端备份数据和恢复数据的请求，在数据备份时，接收并保存存储客户端发送的备份数据；在数据恢复时，向存储客户端发送恢复数据。