专利名称：一种数据备份方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域的数据存储技术，尤其涉及一种数据备份方法及其装置。
背景技术：
基于IP的视频监控技术在各领域得到广泛应用。图1示出了一种简化的视频监控系统的架构示意图，其中包括EC (Encoder，编码器)、存储设备、备份设备和视频管理服务器(Video Management, VM)，VM可以集中管理控制监控系统所有设备，调度各种视频监控业务，以及管理分配监控用户权限。VM分别与存储设备和备份设备之间采用iSCSI协议 (internet SCSI，一种基于internet的SCSI传输协议)通信。IP监控应用中，经常需要把重要的监控视频录像保存下来，这就是监控备份技术。目前的视频监控系统中的备份机制中，首先，EC (Encoder，编码器)将视频监控数据(如视频录像)存入存储设备，然后，VM将视频监控数据从存储设备中读出来，再存入备份设备中。每个存储设备都有读写缓存。如图2所示，当EC将视频监控数据存入存储设备时， 首先将视频监控数据从EC写到写缓存，然后再从写缓存写入到硬盘中。当VM从存储设备读数据时，首先将视频监控数据从硬盘读到读缓存，然后再从读缓存读到VM，再由VM写入到备份设备中。可以看出，由于硬盘需要同时处理存储的数据和备份的数据，会非常繁忙，导致备份性能较低。
发明内容
本发明提供一种应用于视频监控系统的数据备份方法及其装置，用以解决现有视频监控系统数据备份技术存在的数据备份性能低的问题。本发明提供的数据备份方法，应用于视频监控系统，所述视频监控系统中包括视频管理服务器、编码器、存储设备和备份设备，该方法包括数据备份任务启动后，存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后，将所述视频监控数据分别写入所述存储设备的写缓存和读缓存；存储设备接收到视频管理服务器发送的读取数据以进行数据备份的请求后，将其读缓存中的数据发送给视频管理服务器进行数据备份。本发明提供的存储设备，应用于视频监控系统，包括第一接收模块，用于接收编码器发送的视频监控数据；第二接收模块，用于接收视频管理服务器发送的读取数据以进行数据备份的请求；控制模块，用于在数据备份任务启动后，指示所述缓存读写模块将所述第一接收模块接收到的视频监控数据写入读缓存；以及，根据所述第二接收模块接收到的请求，指示所述缓存读写模块从读缓存中读取数据；缓存读写模块，用于将第一接收模块接收到的视频监控数据写入写缓存，并根据所述控制模块的指示，将所述第一接收模块接收到的视频监控数据写入读缓存；以及，根据所述控制模块的指示从读缓存中读取数据；发送模块，用于将所述缓存读写模块从读缓存中读取的数据发送给视频管理服务器进行数据备份。本发明提供的数据备份方法，应用于视频监控系统，所述视频监控系统中包括视频管理服务器、编码器、存储设备和备份设备，该方法包括数据备份任务启动后，视频管理服务器向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求；所述视频管理服务器接收存储设备从读缓存中读取并发送的视频监控数据；其中，存储设备读缓存中的视频监控数据是该存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后写入读缓存的；所述视频管理服务器将接收到的视频监控数据存储到备份设备。本发明提供的视频管理服务器，应用于设备监控系统，包括发送模块，用于在数据备份任务启动后，向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求；接收模块，用于接收存储设备从读缓存中读取并发送的视频监控数据；其中，存储设备读缓存中的视频监控数据是该存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后写入读缓存的；备份模块，用于将所述接收模块获取到的视频监控数据存储到备份设备。与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果本发明通过存储设备将视频监控数据分别写入写缓存和读缓存，从而在进行数据备份时，视频管理服务器可直接从存储设备的读缓存获取视频监控数据并写入备份设备， 与现有技术需要先从存储设备的硬盘读取数据写入读缓存，再将读缓存中的数据写入备份设备相比，省去了从存储设备的硬盘读取数据到存储设备的读缓存的过程，因而节省了读写硬盘的开销，从而提高了数据备份的性能。
图1为现有技术中的视频监控系统的示意图；图2为现有视频监控系统中的数据备份示意图；图3为本发明实施例一提供的视频监控系统中的数据备份流程示意图；图4为本发明实施例二提供的视频监控系统中的数据备份流程示意图；图5为本发明实施例中的NOP-IN消息的格式示意图；图6为本发明实施例中的DATA-IN消息的格式示意图；图7为本发明实施例提供的存储设备的结构示意图；图8为本发明实施例提供的视频管理服务器的结构示意图。
具体实施方式
为解决现有视频监控系统的数据备份技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种数据备份方法和装置。本发明实施例中，存储设备在将视频监控数据写入写缓存时，也写一份到读缓存中。监控中心直接从存储设备的读缓存中读取数据，然后写入到备份设备中。下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。实施例一参见图3，为本发明实施例一提供的应用于视频监控系统的数据备份流程示意图。 视频监控系统的网络架构可如图1所示，在此不再赘述。该数据备份流程可包括步骤301，EC接收到视频采集装置(如摄像头)采集的视频监控数据后进行编码， 然后将编码后的视频监控数据发送给存储设备。该步骤可按照现有机制实现。步骤302，存储设备接收到EC发送的视频监控数据后，将该视频监控数据分别写入该存储设备的写缓存和读缓存。具体实施时，存储设备可在将视频监控数据写入写缓存的同时，将该数据写入读缓存，也可以先写入写缓存之后，再将写入写缓存的数据写入读缓存。另外，存储设备上通常设置了备份任务，备份任务可在设定的备份时间启动，也可在设定的备份事件发生时启动(如有视频监控数据写入时)。当备份任务启动后，存储设备将接收到的视频监控数据在写入写缓存的同时写入读缓存，在备份任务未启动的情况下，仍然按照现有存储方式存储数据。当然，全天候进行数据备份，也可视为一种数据备份任务，此种情况下，存储设备只要接收到EC发送来的数据就在写入写缓存的同时写入读缓存。步骤303，VM获取存储设备的读缓存中的视频监控数据，并将获取到的视频监控数据写入备份设备。具体实施时，当存储设备的备份任务启动时，VM向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求消息，以请求读取存储设备上的数据；存储设备随即向VM发送Data-IN消息，其中携带有从读缓存获取到的数据，从而使VM直接从存储设备的读缓存获取视频监控数据并写入备份设备。其中，VM每次向存储设备请求设定数据量(该值可根据备份设备的读写性能设定)的视频监控数据，当所请求到的视频监控数据备份完成后，VM再次发起获取数据的请求，以此类推，从而将存储设备接收到的视频监控数据进行数据备份。通过实施例一的以上流程可以看出，本发明实施例通过存储设备将视频监控数据分别写入写缓存和读缓存，从而在进行数据备份时，VM可直接从存储设备的读缓存获取视频监控数据并写入备份设备，与现有技术需要先从存储设备的硬盘读取数据写入读缓存， 再将读缓存中的数据写入备份设备相比，省去了从存储设备的硬盘读取数据到存储设备的读缓存的过程，因而节省了读写硬盘的开销，从而提高了数据备份的性能。实施例二通常，监控中心需要管理多个存储设备，针对这种情况，本发明实施例二在实施例一的基础上进一步优化，从而可以尽快处理读缓存中数据比较多的存储设备，以进一步提高数据备份性能。本实施例中，对于存储设备的读缓存使用量(如百分比)设置门限值，该门限值可以是一个也可以是多个。如果将门限值的数量表示为1)，则该N个门限值将读缓存的空间划分为连续N+1个区间，每个区间对应一个备份优先级，按照门限值从小到大的顺序，各区间对应的备份优先级从低到高。存储设备根据该门限值和读缓存当前的使用量可以确定出该存储设备的备份优先级，相应的，VM在进行数据备份时，根据存储设备的备份优先级进行数据备份，即，按照备份优先级从高到底的顺序对相应存储设备读缓存中的数据进行备份。例如，在设置一个门限值，且设置该门限值为75 %的情况下，如果某个存储设备的读缓存中的数据达到门限值(即读缓存的使用量已达到75%)，则VM优先读取该存储设备的读缓存中的数据进行备份。如果存储设备的读缓存都没有达到门限值，则VM可按照一定顺序(如随机顺序或按照存储设备标识从大到小的顺序等)，从各个存储设备的读缓存中读取数据进行备份。再例如，在设置2个门限值，且该2个门限值分别为30%和75%的情况下，如果存储设备的读缓存中的数据超过了 75%，则这些存储设备的备份优先级最高，如果存储设备的读缓存中的数据低于30%，则这些存储设备的备份优先级最低，如果存储设备的读缓存中的数据在30% 70%之间，则这些存储设备的备份优先级居中。相应的，VM在进行数据备份时，首先读取备份优先级最高的存储设备的读缓存中的数据进行备份，然后再读取备份优先级次之的存储设备的读缓存中的数据进行备份，最后再读取备份优先级最低的存储设备的读缓存中的数据进行备份。参见图4，为本发明实施例二提供的应用于视频监控系统的数据备份流程示意图。 视频监控系统的网络架构可如图1所示，在此不再赘述。该数据备份流程可包括步骤401，EC接收到视频采集装置(如摄像头)采集的视频监控数据后进行编码， 然后将编码后的视频监控数据发送给存储设备。该步骤可按照现有机制实现。步骤402，存储设备接收到EC发送的视频监控数据后，将该视频监控数据分别写入该存储设备的写缓存和读缓存。该步骤的具体实现过程可同实施例一中的步骤302，在此不再赘述。步骤403，存储设备根据其读缓存当前的使用量和预先设置的门限值，确定该存储设备的备份优先级，并将确定出的备份优先级发送给VM。具体实施时，存储设备可按前述方法确定其备份优先级，在确定出备份优先级后， 可通过iSCSI协议向VM发送消息，其中携带有备份优先级，以通知VM进行数据备份。存储设备可在开始有数据写入读缓存，或者从某个备份优先级变成了另一个备份优先级时，将当前的备份优先级发送给VM。优选的，在备份任务开始后，存储设备开始向读缓存写入数据时，确定出当前的备份优先级，并将该备份优先级发送给VM ；此后，存储设备在备份优先级发生变化时，可将变化后的备份优先级送给VM。步骤404，VM根据各存储设备的备份优先级，获取存储设备的读缓存中的视频监控数据，并将获取到的视频监控数据写入备份设备。具体实施时，VM每次将一定数据量的视频监控数据写入备份设备，VM在读取该数据量的视频监控数据时，需要向存储设备发送读取数据的请求消息。本实施例中，VM每次发送读取数据的请求之前，首先根据各存储设备上报的备份优先级选择出优先级最高的备份设备，然后向该备份设备发送读取数据的请求，以请求读取存储设备上的数据；收到请求的存储设备随即向VM发送Data-IN消息，其中携带有从读缓存读取到的数据，从而使VM直接从存储设备的读缓存读取视频监控数据并写入备份设备。进一步的，该Data-IN消息中
8还可携带该存储设备当前的备份优先级，以使VM及时更新相应存储设备的备份优先级。如果VM在根据各存储设备上报的备份优先级选择出优先级最高的备份设备时， 当前有多个存储设备具有最高备份优先级，则VM可从这些存储设备中选择出一个，如随机选择一个，或者选择其中IP地址最小的存储设备。上述流程中，在数据备份过程中，随着某些存储设备读缓存中的数据被备份，该读缓存中的数据量有可能逐渐减少，而某些存储设备读缓存中的数据可能逐渐在增加。对于当前被VM选中进行数据备份的存储设备，如果在将数据发往VM的过程中，其读缓存中的数据量因减少而导致备份优先级降低，则该存储设备可在备份优先级变化时，将变化后的备份优先级携带于用于传输视频监控数据的Data-IN消息中发送给VM。如果当前没有被选中为进行数据备份，但其读缓存中的数据量因增加而导致备份优先级升高，则该存储设备可在备份优先级变化时，通过NOP-IN消息将变化后的备份优先级发生给VM。上述流程中，为了简化VM的技术实现，可在VM的缓存中维护一个存储设备备份优先级列表，用于记录和及时更新各存储设备的备份优先级。即，VM在接收到存储设备发送的备份优先级后，即在该列表中记录或更新相应存储设备的备份优先级，这样，在VM在选择存储设备进行数据备份时，就可以通过查询该列表确定最高备份优先级的存储设备进行数据备份。为了更清楚的说明实施例二的实现过程，下面以一个具体实例进行描述。在该实例中，设置两个门限值(30%，75% )，视频监控系统架构中包括4个存储设备ST-A、ST-B、 ST-C、ST-D，对应的读缓存分别为R-A，R-B, R-C, R-D。这些存储设备都设置了备份任务，即，上午8点，ST-A、ST-B, ST_C、ST-D中的数据需要备份到备份设备。在上午8点钟开始后，存储设备ST-A在接收到EC发送的数据后，将该数据写入写缓存并写入读缓存R-A。由于R-A中开始有数据写入，因此存储设备ST-A向VM发送携带有备份优先级的NOP-IN消息，以便将存储设备ST-A的备份优先级通知给VM。NOP-IN消息的格式可如图5所示，其中，备份优先级可携带有NOP-IN消息原有的预留字段(Reserved字段)。存储设备ST-A当前的读缓存占用量低于30%，因此对应的备份优先级最低。VM收到NOP-IN消息后，在其维护的备份优先级列表中记录存储设备ST-A的优先级，当前该备份优先级列表可如表1所示。表 权利要求
1.一种数据备份方法，应用于视频监控系统，所述视频监控系统中包括视频管理服务器、编码器、存储设备和备份设备，其特征在于，该方法包括数据备份任务启动后，存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后，将所述视频监控数据分别写入所述存储设备的写缓存和读缓存；存储设备接收到视频管理服务器发送的读取数据以进行数据备份的请求后，将其读缓存中的数据发送给视频管理服务器进行数据备份。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括存储设备根据预设的门限值和该存储设备的读缓存的占用量，确定该存储设备的备份优先级，并将该备份优先级发送给所述视频管理服务器；所述读取数据以进行数据备份的请求是视频管理服务器根据各存储设备的备份优先级选择其中备份优先级最高的存储设备后，向选择出的存储设备发送的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，存储设备在其读缓存的占用量达到设定阈值时，确定该存储设备的备份优先级，并将该备份优先级发送给所述视频管理服务器；或者存储设备在向读缓存写入数据时，确定该存储设备的备份优先级，并将该备份优先级发送给所述视频管理服务器。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，预设的门限值为N个，该N个门限值将存储设备的读缓存空间划分为连续N+1个区间，每个区间对应一个备份优先级，且按照门限值从低到高的顺序，各区间对应的备份优先级从低到高；其中，N ^ 1 ；所述存储设备根据预设的门限值和该存储设备的读缓存的占用量，确定该存储设备的备份优先级，具体为所述存储设备确定读缓存的占用量所属的区间，并根据所属的区间确定对应的备份优先级。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其特征在于，存储设备通过向视频管理服务器发送扩展的iSCSI协议消息，将备份优先级发送给视频管理服务器。
6.一种存储设备，应用于视频监控系统，其特征在于，包括第一接收模块，用于接收编码器发送的视频监控数据；第二接收模块，用于接收视频管理服务器发送的读取数据以进行数据备份的请求；控制模块，用于在数据备份任务启动后，指示所述缓存读写模块将所述第一接收模块接收到的视频监控数据写入读缓存；以及，根据所述第二接收模块接收到的请求，指示所述缓存读写模块从读缓存中读取数据；缓存读写模块，用于将第一接收模块接收到的视频监控数据写入写缓存，并根据所述控制模块的指示，将所述第一接收模块接收到的视频监控数据写入读缓存；以及，根据所述控制模块的指示从读缓存中读取数据；发送模块，用于将所述缓存读写模块从读缓存中读取的数据发送给视频管理服务器进行数据备份。
7.如权利要求6所述的存储设备，其特征在于，还包括优先级确定模块；所述优先级确定模块，用于根据预设的门限值和读缓存的占用量，确定该存储设备的备份优先级；所述控制模块还用于，指示所述发送模块将确定出的备份优先级发送给所述视频管理服务器；所述发送模块还用于，根据所述控制模块的指示，将所述优先级确定模块确定出的备份优先级发送给所述视频管理服务器；所述第二接收模块接收到的读取数据以进行数据备份的请求是视频管理服务器根据各存储设备的备份优先级选择其中备份优先级最高的存储设备后，向选择出的存储设备发送的。
8.如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，所述优先级确定模块具体用于，在读缓存的占用量达到设定阈值时，确定该存储设备的备份优先级；或者，在所述缓存读写模块向读缓存写入数据时，确定该存储设备的备份优先级。
9.如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，预设的门限值为N个，该N个门限值将存储设备的读缓存空间划分为连续N+1个区间，每个区间对应一个备份优先级，且按照门限值从低到高的顺序，各区间对应的备份优先级从低到高；其中，N ^ 1 ；所述优先级确定模块在根据预设的门限值和该存储设备的读缓存的占用量确定该存储设备的备份优先级时具体用于确定读缓存的占用量所属的区间，并根据所属的区间确定对应的备份优先级。
10.一种数据备份方法，应用于视频监控系统，所述视频监控系统中包括视频管理服务器、编码器、存储设备和备份设备，其特征在于，该方法包括数据备份任务启动后，视频管理服务器向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求；所述视频管理服务器接收存储设备从读缓存中读取并发送的视频监控数据；其中，存储设备读缓存中的视频监控数据是该存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后写入读缓存的；所述视频管理服务器将接收到的视频监控数据存储到备份设备。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括视频管理服务器接收各存储设备发送的备份优先级；其中，所述备份优先级是存储设备根据预设的门限值和该存储设备的读缓存的占用量确定出来的；视频管理服务器向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求，包括所述视频管理服务器根据各存储设备的备份优先级，选择备份优先级最高的存储设备，向选择出的存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，视频管理服务器中设置有备份优先级列表；所述视频管理服务器接收各存储设备发送的备份优先级，具体为所述视频管理服务器接收各存储设备在有数据开始写入读缓存或备份优先级发生变化时发送的备份优先级， 并根据接收到的备份优先级更新所述列表中相应存储设备对应的备份优先级；所述视频管理服务器根据各存储设备的备份优先级，选择备份优先级最高的存储设备，具体为所述视频管理服务器根据所述备份优先级列表，从中选择备份优先级最高的存储设备。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述视频管理服务器通过接收存储设备发送的扩展的iSCSI协议消息，获取其中携带的备份优先级。
14.一种视频管理服务器，应用于设备监控系统，其特征在于，包括发送模块，用于在数据备份任务启动后，向存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求；接收模块，用于接收存储设备从读缓存中读取并发送的视频监控数据；其中，存储设备读缓存中的视频监控数据是该存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后写入读缓存的；备份模块，用于将所述接收模块获取到的视频监控数据存储到备份设备。
15.如权利要求14所述的视频管理服务器，其特征在于，所述接收模块还用于，接收各存储设备发送的备份优先级；其中，所述备份优先级是存储设备根据预设的门限值和该存储设备的读缓存的占用量确定出来的；所述视频管理服务器还包括存储模块、维护模块和选择模块； 所述存储模块，用于存储所述接收模块接收到的存储设备对应的备份优先级； 所述维护模块，用于在所述接收模块接收到各存储设备在有数据开始写入读缓存或备份优先级发生变化时发送的备份优先级后，根据接收到的备份优先级更新所述存储模块中存储的所述备份优先级列表中相应存储设备对应的备份优先级；所述选择模块，用于根据所述存储模块存储的存储设备的备份优先级，选择备份优先级最高的存储设备；所述发送模块具体用于，向选择出的备份优先级最高的存储设备发送读取数据以进行数据备份的请求。
全文摘要
本发明公开一种数据备份方法及其装置，应用于视频监控系统，所述视频监控系统中包括视频管理服务器、编码器、存储设备和备份设备，该方法包括数据备份任务启动后，存储设备在接收到编码器发送的视频监控数据后，将所述视频监控数据分别写入所述存储设备的写缓存和读缓存；存储设备接收到视频管理服务器发送的读取数据以进行数据备份的请求后，将其读缓存中的数据发送给视频管理服务器进行数据备份。采用本发明可提高视频监控系统数据备份性能。
文档编号G06F11/14GK102298547SQ20111027918
公开日2011年12月28日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者周迪, 夏飞 申请人:杭州华三通信技术有限公司