集群系统的热备份方法及系统

暂无

集群系统的热备份方法及系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及到计算机网络通讯领域，特别涉及到一种集群系统的热备份方法及系统。\n背景技术\n[0002] 目前的集群系统中，为了充分提高服务的可靠性，成员设备通常采用1：n的热备份方式，即从集群系统的所有成员设备中选取一台设备作为主设备，其他设备均作为备份设备；主设备统一管理集群系统中的所有设备，主设备对备份设备进行热备份。\n[0003] 在现有集群系统中，实现1：n的热备份方式通常有两种：第一种方式，由主设备统一负责所有备份设备的备份工作；第二种方式，预先指定设备进行备份的次序以及备份数据的流向，然后将主设备上的数据先备份到一部分备份设备上，再由这部分备份设备承担其他设备的备份工作。\n[0004] 其中，第一种方式的缺点是大量的数据同步工作集中由主设备完成，降低了主用设备工作性能；第二种方式减轻了主设备的工作负担，但是当集群系统中的设备或者链路发生变化时，被指定在其后进行备份的设备的备份工作就会受阻。\n[0005] 因此，需要一种集群系统的热备份方法，在完整的实现集群系统的热备份同时又能达到降低主设备CPU使用率的目的。\n发明内容\n[0006] 本发明的主要目的是为提供一种集群系统的热备份方法及系统，在完整的实现集群系统的热备份同时又能提高主设备的工作性能及降低主设备CPU使用率。\n[0007] 本发明提出一种集群系统的热备份方法，该方法包括步骤：A、主设备的数据发生改变时，向与主设备对应的备份设备发送更新数据包；B、各个与主设备对应的备份设备接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据；C、各个更新备份数据后的备份设备向与其对应的备份设备发送更新数据包；D、各个与更新备份数据后的备份设备对应的备份设备，接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据；E、重复步骤C和D直至集群系统中所有备份设备完成数据更新。\n[0008] 优选地，该集群系统的热备份方法，集群系统中每个设备均维护一张与其对应的备份设备的备份状态表，用来获知与其对应备份设备的最新备份状态。\n[0009] 优选地，该集群系统的热备份方法中，步骤A包括：主设备向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知；及在接收到所述备份设备更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备发送更新数据包。\n[0010] 优选地，该集群系统的热备份方法中，步骤B包括：更新备份数据后的备份设备更新备份状态，将备份状态发送给与其对应的备份设备，并向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知；及在接收到所述与其对应的备份设备更新备份数据的请求后，将更新数据包发送给发送更新备份数据请求的备份设备以进行备份数据的更新。\n[0011] 优选地，该集群系统的热备份方法中，步骤A还包括：该主设备还预设有一时间阀值；当达到预设的时间阀值时，主设备扫描备份状态表，判断所有与其对应的备份设备的备份数据是否更新完成；当主设备备份状态表中的所有与其对应的备份设备的备份状态与主设备的备份状态一致时，判断所有与主设备对应的备份设备的备份数据更新完成；或当主设备备份状态表中与其对应的备份设备的备份状态与主设备的备份状态不一致时，向备份状态与主设备不一致的的备份设备发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0012] 优选地，该集群系统的热备份方法中，步骤C还包括：该与主设备对应的备份设备预设有一时间阀值；当达到预设的时间阀值时，与主设备对应的备份设备扫描其备份状态表，判断其备份状态是否是最新；当其备份状态不是最新时，发送更新备份数据请求给其备份状态最新的备份设备以完成备份数据的更新；或当其备份状态为最新时，判断所有与其对应的备份设备的备份数据是否更新完成；当其备份状态表中的所有与其对应的备份设备的备份状态与其备份状态一致时，判断与其对应的备份设备的备份数据更新完成；或当其备份状态表中的与其对应的备份设备的备份状态与其备份状态不一致时，向备份状态与主设备对应的备份设备不一致的备份设备发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0013] 本发明提出一种集群系统的热备份系统，该系统包括主设备及若干个与备份设备，其中：主设备用于当其数据发生改变时，向与主设备对应的备份设备发送更新数据包；\n与主设备对应的备份设备用于接收该更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据后，向与其对应的备份设备发送更新数据包；该与更新备份数据后的备份设备对应的备份设备用于接收该与其对应的备份设备发送的更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据。\n[0014] 优选地，该集群系统的热备份系统中每个设备均维护一张与其对应的备份设备的备份状态表，用于获知与其对应备份设备的最新备份状态。\n[0015] 优选地，该集群系统的热备份系统中的主设备还用于向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知；及在接收到所述备份设备更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备发送更新数据包。\n[0016] 优选地，该集群系统的热备份系统中的更新备份数据后的备份设备还用于更新备份状态，将备份状态发送给与其对应的备份设备，并向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知；及在接收到所述与其对应的备份设备更新备份数据的请求后，将更新数据包发送给发送更新备份数据请求的备份设备以进行备份数据的更新。\n[0017] 优选地，该集群系统的热备份系统中的主设备还进一步用于预设有一时间阀值；\n当达到预设的时间阀值时，所述主设备扫描备份状态表，判断所有与其对应的备份设备的备份数据是否更新完成；当主设备备份状态表中的所有与其对应的备份设备的备份状态与主设备的备份状态一致时，判断所有与主设备对应的备份设备的备份数据更新完成；或当主设备备份状态表中的与其对应的备份设备的备份状态与主设备的备份状态不一致时，向备份状态与主设备不一致的的备份设备发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0018] 优选地，该集群系统的热备份系统中的与主设备对应的备份设备还用于预设一时间阀值；当达到预设的时间阀值时，所述与主设备对应的备份设备扫描其备份状态表，判断其备份状态是否是最新，当其备份状态不是最新时，发送更新备份数据请求给其备份状态最新的备份设备以完成备份数据的更新；或当其备份状态为最新时，判断所有与其对应的备份设备的备份数据是否更新完成，当其备份状态表中的所有与其对应的备份设备的备份状态与其备份状态一致时，判断与其对应的备份设备的备份数据更新完成；当其备份状态表中的与其对应的备份设备的备份状态与其备份状态不一致时，向备份状态与主设备对应的备份设备不一致的备份设备发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0019] 相较现有技术，本发明通过为集群系统中的每个设备维护一张备份状态表，设备在得知与其对应的备份设备的备份状态不一致时，获取更新数据包进行备份数据的更新并将更新数据包发送给与更新备份数据的备用设备对应的备份设备进行备份数据的更新，直至集群系统中所有备份设备完成数据更新，在完整的实现集群系统的热备份的同时又提高了主设备的工作性能及降低主设备CPU使用率。\n附图说明\n[0020] 图1为本发明集群系统的热备份方法较佳实施例的具体实施流程图；\n[0021] 图2为图1中主设备向与其对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图；\n[0022] 图3为图1中与主设备对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图；\n[0023] 图4为图1中与主设备对应的备份设备向其对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图；\n[0024] 图5为本发明实现集群系统的热备份系统的系统架构图。\n[0025] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。\n具体实施方式\n[0026] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。\n[0027] 如图1所示，为本发明集群系统的热备份方法较佳实施例的具体实施流程图。\n[0028] 需要强调的是：图1所示流程图仅为一个较佳实施例，本领域的技术人员当知，任何围绕本发明思想构建的实施例都不应脱离于如下技术方案涵盖的范围：\n[0029] 主设备的数据发生改变时，向与主设备对应的备份设备发送更新数据包；各个与主设备对应的备份设备接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份的数据；各个更新备份数据后的备份设备向与其对应的备份设备发送更新数据包；各个与更新备份数据后的备份设备对应的备份设备，接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份的数据；直至集群系统中所有备份设备完成数据更新。\n[0030] 以下是本实施例逐步实现集群系统的热备份的具体步骤：\n[0031] 步骤S11，主设备的数据发生改变时，向与主设备对应的备份设备发送更新数据包。在本实施例中，集群系统中任选一台设备为主设备，其他设备作为备份设备。每台设备还维护有一张备份状态表，用于记录所述设备目前获知的所有与其对应的备份设备的最新备份状态。主设备向与其对应的备份设备发送更新备份数据的通知，在接收到与其对应的备份数据的更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备发送更新数据包。\n[0032] 步骤S12，各个与主设备对应的备份设备接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据。在本实施例中，该与主设备对应的备份设备还将其备份状态进行更新并发送给主设备及与其对应的备份设备。\n[0033] 步骤S13，各个更新备份数据后的备份设备向与其对应的备份设备发送更新数据包。在本实施例中，更新备份数据后的备份设备向与其对应的备份设备发送更新备份数据的通知，在接收到与其对应的备份数据的更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备发送更新数据包。\n[0034] 步骤S14，各个与更新备份数据后的备份设备对应的备份设备，接收所述更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份的数据。在本实施例中，该与更新备份数据后的备份设备对应的备份设备还将其备份状态进行更新并发送给与其对应的备份设备。\n[0035] 步骤S15，返回重复执行上述步骤S13和S14，直至集群系统中所有备份设备完成数据更新。在本实施例中，通过重复步骤S13及步骤S14，实现集群系统各个备份设备的备份数据的更新，当所有备份设备中的备份状态表中的备份状态与主设备的备份状态一致时，判断集群系统的热备份完成。\n[0036] 本发明通过为集群系统中的每个设备维护一张备份状态表，设备在得知与其对应的备份设备的备份状态不一致时，获取更新数据包进行备份数据的更新并将更新数据包发送给与更新备份数据的备用设备对应的备份设备进行备份数据的更新，直至集群系统中所有备份设备完成数据更新，在完整的实现集群系统的热备份的同时又提高了主设备的工作性能及降低主设备CPU使用率。\n[0037] 如图2所示，为图1中主设备向与其对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图。\n[0038] 以下是本实施例逐步实现主设备向与其对应的备份设备更新备份数据的具体步骤：\n[0039] 步骤S21，主设备数据改变时，向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知。在本实施例中，当主设备数据发生改变时，在向与其对应的备份设备发送更新备份数据通知的同时更新其备份状态。\n[0040] 步骤S22，与主设备对应的备份设备接收主设备发送的更新备份数据通知并发送更新备份数据的请求。\n[0041] 步骤S23，主设备接收与其对应的备份设备发送的更新备份数据的请求后，将更新数据包发送给发送的新备份数据的请求的备份设备。\n[0042] 步骤S24，与主设备对应的备份设备接收主设备发送的更新数据包后，进行备份数据的更新。\n[0043] 步骤S25，与主设备对应的备份设备将备份数据更新完后，将其备份状态进行更新并发送给主设备。在本实施例中，当与主设备对应的备份设备进行备份数据的更新后，更新其备份状态并将其备份状态发送给主设备的同时还发送给与其对应的备份设备。\n[0044] 步骤S26，主设备接收与主设备对应的备份设备的备份状态并更新备份状态表。在本实施例中，主设备预设一时间阀值，当达到预设时间阀值时，主设备扫描其维护的备份状态表。\n[0045] 步骤S27，判断主设备向与其对应的备份设备更新备份数据是否完成。\n[0046] 当主设备的备份状态表中与其对应的备份设备的备份状态与主设备备份状态一致时，备份数据更新完成，结束流程；主设备的备份状态表中与其对应的备份设备的备份状态与主设备备份状态不一致时，执行下述步骤S28。在本实施例中，当主设备的备份状态表中与其对应的备份设备的备份状态与主设备备份状态一致时，判断主设备向与其对应的备份设备更新备份数据完成。\n[0047] 步骤S28，主设备向未更新的与其对应的备份设备发送更新备份数据的通知后，返回重新执行上述步骤S22。在本实施例中，主设备通过预设一阀值，定时扫描与其对应的备份设备的备份状态，当与其对应的备份设备的备份状态与其备份状态不一致时，与其备份状态不一致的备份设备发送更新备份数据的通知以使其完成备份数据的更新。\n[0048] 如图3所示，为图1中与主设备对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图。\n[0049] 以下是本实施例逐步实现与主设备对应的备份设备更新备份数据的具体步骤：\n[0050] 步骤S31，判断与主设备对应的备份设备的备份数据是否完成更新。\n[0051] 当与主设备对应的备份设备的备份数据更新完成时，结束流程；或当与主设备对应的备份设备的备份数据更新未完成时，执行下述步骤S34。\n[0052] 在本实施例中，与主设备对应的备份设备预设一时间阀值，当达到预设时间阀值时，扫描与主设备对应的备份设备中的备份状态表，通过比较备份状态表中的与主设备对应的备份设备的备份状态是否与主设备一致判断与主设备对应的备份设备的备份数据是否更新完成。当与主设备对应的备份设备的备份状态与主设备一致时，判断与主设备对应的备份设备的备份数据更新完成。\n[0053] 步骤S32，与主设备对应的备份设备发送更新备份数据的请求给备份状态最新的备份设备。\n[0054] 步骤S33，备份状态最新的备份设备接收与主设备对应的备份设备发送更新备份数据的请求并发送更新数据包给发送更新备份数据请求的与主设备对应的备份设备。\n[0055] 步骤S34，与主设备对应的备份设备接收更新数据包并将备份数据及其备份状态进行更新。\n[0056] 步骤S35，与主设备对应的备份设备向其对应的备份设备发送更新的备份状态。在本实施例中，与主设备对应的备份设备向其对应的备份设备发送更新的备份状态，以使各备份设备能及时获知最新的备份状态，进行备份数据的更新。\n[0057] 如图4所示，为图1中与主设备对应的备份设备向其对应的备份设备更新备份数据的具体实施流程图。\n[0058] 以下是本实施例逐步实现与主设备对应的备份设备向其对应的备份设备更新备份数据的具体步骤：\n[0059] 步骤S41，与主设备对应的备份设备将备份数据更新到最新。在本实施例中，当与主设备对应的备份设备的备份状态与主设备的备份状态一致时，判断其备份数据已更新到最新。\n[0060] 步骤S42，与主设备对应的备份设备扫描与其对应的备份设备的备份状态表。在本实施例中，与主设备对应的备份设备预设有一时间阀值，当达到预设时间阀值时，与主设备对应的备份设备扫描与其对应的备份设备的备份状态表，以判断与其对应的备份设备的备份状态是否最新。\n[0061] 步骤S43，判断备份状态表中与其对应的备份状态是否与主设备对应的备份设备的备份状态一致。\n[0062] 当备份状态表中与其对应的备份状态是否与主设备对应的备份设备的备份状态一致时，结束流程；或当备份状态表中与其对应的备份状态是否与主设备对应的备份设备的备份状态不一致时，转入执行下述步骤S44。\n[0063] 步骤S44，与主设备对应的备份设备发送更新备份数据通知给与其备份状态不一致的备份设备。\n[0064] 步骤S45，与主设备对应的备份设备备份状态不一致的备份设备接收与主设备对应的备份设备发送的更新备份数据的通知并发送更新备份数据请求。\n[0065] 步骤S46，与主设备对应的备份设备接收发送更新备份数据的请求并发送更新数据包给发送更新备份数据请求的备份设备。\n[0066] 步骤S47，与主设备对应的备份设备对应的备份设备接收更新数据包，并将备份数据进行更新。在本实施例中，与主设备对应的备份设备的对应的备份设备将备份数据更新后，还将其备份状态进行更新。\n[0067] 步骤S48，与主设备对应的备份设备的对应的备份设备将更新的备份状态发送给更新数据包的与主设备对应的备份设备。在本实施例中，与主设备对应的备份设备的对应的备份设备还将备份状态发送给与其对应的备份设备。\n[0068] 如图5所示，为本发明集群系统的热备份系统较佳实施例的系统架构图。该具体包括：主设备11（图中以一个为例）及若干个备份设备12。在本实施例中，集群系统中任选一台设备作为主设备11，其他设备作为备份设备12，且每台设备均维护一张与其对应的备份设备12的备份状态表。\n[0069] 主设备11，用于当其数据发生改变时，向与主设备11对应的备份设备12发送更新数据包。\n[0070] 在本实施例中，集群系统中任选一台设备为主设备，其他设备作为备份设备。主设备11及备份设备12均维护有一张备份状态表，用于记录其目前获知的所有与主设备11对应的备份设备12和备份设备12对应的备份设备13的最新备份状态。主设备11向与其对应的备份设备12发送更新备份数据的通知，在接收到与其对应的备份设备12的更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备12发送更新数据包。\n[0071] 与主设备11对应的备份设备12，用于接收主设备11发送的更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据后，向与其对应的备份设备13发送更新数据包。\n[0072] 在本实施例中，该与主设备11对应的备份设备12还将其备份状态进行更新并发送给主设备11和与其对应的备份设备13及向与其对应的备份设备13发送更新备份数据的通知，在接收到与其对应的备份设备13的更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备13发送更新数据包。\n[0073] 与更新备份数据后的备份设备12对应的备份设备13，用于接收与主设备对应的备份设备12发送的更新数据包，根据接收的更新数据包更新备份数据。\n[0074] 在本实施例中，该与更新备份数据后的备份设备12对应的备份设备13还将其备份状态进行更新并发送给与其对应的备份设备12。\n[0075] 本发明通过为集群系统中的每个设备维护一张与其对应的备份设备12的备份状态表，设备在得知与其对应的备份设备12的备份状态不一致时，获取更新数据包进行备份数据的更新并将更新数据包发送给与更新备份数据的备用设备12对应的备份设备13进行备份数据的更新，直至集群系统中所有备份设备完成数据更新，相对现有技术，本发明在完整的实现集群系统的热备份的同时又提高了主设备的工作性能及降低主设备CPU使用率。\n[0076] 基于上述实施例，该系统中每个设备均维护一张与其对应的备份设备12的备份状态表，用于获知与其对应备份设备12的最新备份状态。\n[0077] 主设备11还用于向与其对应的备份设备12发送更新备份数据通知；及在接收到备份设备12更新备份数据的请求后，向发送更新备份数据请求的备份设备12发送更新数据包。\n[0078] 更新备份数据后的备份设备12还用于更新备份状态，将备份状态发送给与其对应的备份设备13，并向与其对应的备份设备13发送更新备份数据通知；及在接收到与其对应的备份设备13发送的更新备份数据的请求后，将更新数据包发送给发送更新备份数据请求的备份设备13以进行备份数据的更新。\n[0079] 主设备11还进一步用于预设有一时间阀值；当达到预设的时间阀值时，主设备11扫描备份状态表，判断所有与其对应的备份设备12的备份数据是否更新完成；当主设备11备份状态表中的所有与其对应的备份设备12的备份状态与主设备11的备份状态一致时，判断所有与主设备对应的备份设备12的备份数据更新完成；或当主设备11备份状态表中的与其对应的备份设备12的备份状态与主设备11的备份状态不一致时，向备份状态与主设备11不一致的的备份设备12发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0080] 与主设备11对应的备份设备12还用于预设一时间阀值；当达到预设的时间阀值时，与主设备11对应的备份设备12扫描其备份状态表，判断其备份状态是否是最新，当其备份状态不是最新时，发送更新备份数据请求给其备份状态最新的备份设备13以完成备份数据的更新；或当其备份状态为最新时，判断所有与其对应的备份设备13的备份数据是否更新完成，当其备份状态表中的所有与其对应的备份设备13的备份状态与其备份状态一致时，判断与其对应的备份设备13的备份数据更新完成；或当其备份状态表中的与其对应的备份设备13的备份状态与其备份状态不一致时，向备份状态与主设备11对应的备份设备12不一致的备份设备13发送更新备份数据通知以完成备份数据的更新。\n[0081] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。