一种虚拟化备份方法和虚拟化备份还原方法与流程

本发明涉及数据备份技术领域，尤其涉及一种虚拟化备份方法和虚拟化备份还原方法。

背景技术：

近年来，虚拟化技术的应用越来越广泛。虚拟化技术是将多个应用服务器以虚拟机(virtualmachine，vm)的形式集中在一台虚拟化的物理服务器上运行的技术。虚拟化技术可以提高资源利用率，实现集中式管理，但也增加了数据安全风险。一旦物理存储设备中的数据丢失，则会造成多个虚拟机的服务中断。

现有技术中，数据备份已经历多个阶段，从手动备份，到脚本自动备份，再到备份一体机统一管控。备份一体机作为一额外的服务器，能够保证独立存储而不对业务造成影响，但要求每一个需要备份的系统都要开放特定端口和链路连接备份一体机，容易造成网络混乱，降低部署速度，且对于备份一体机的硬件，也需要进行额外的监控和维护。此外，仅依靠备份一体机难以快速地对备份数据进行自动验证，一旦备份数据出现问题，备份将毫无意义。

如何在虚拟化系统上直接备份数据，如何实现自动验证备份数据，都是当前数据备份技术领域所待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种虚拟化备份方法和虚拟化备份还原方法，能够减少运维管理的工作量，实现自动验证备份数据。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种虚拟化备份方法，包括：

响应接收的数据备份请求，创建数据备份任务，并为所述数据备份任务分配备份代理和备份存储库；

启动veeam数据移动器；其中，所述veeam数据移动器包括所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器；

提取vm和虚拟化主机信息；其中，所述虚拟化主机信息包括vcenter服务器和esxi主机；

驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照；

驱动所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器；

所述vm数据读取结束后，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

进一步地，所述虚拟化备份方法，还包括：通过分布式存储技术存储所有所述vm数据。

进一步地，所述虚拟化备份方法，还包括：验证所述vm数据的还原节点。

进一步地，所述响应接收的数据备份请求，创建数据备份任务，并为所述数据备份任务分配备份代理和备份存储库，包括：

根据所述数据备份请求，驱动veeam备份管理器从配置数据库中读取任务配置，并根据所述任务配置创建所述数据备份任务；

将veeam备份服务与所述veeam备份管理器进行连接，使所述veeam备份服务分配所述备份代理和所述备份存储库。

进一步地，所述启动veeam数据移动器，包括：

将veeam传输服务与所述备份代理和所述备份存储库进行连接，使所述veeam传输服务分别启动所述源数据移动器和所述目标移动器。

进一步地，所述vm和虚拟化主机信息，为驱动所述veeam备份管理器从veeambroker服务查询所得。

进一步地，所述预设的数据传输规则包括网络流量节流规则。

进一步地，所述通过分布式存储技术存储所有所述vm数据，包括：

采用n+m:b方式存储所述vm数据；其中，n为数据对象个数，m为校验对象个数，b为允许故障的节点数。

进一步地，所述验证所述vm数据的还原节点，包括：通过surebackup或surerepli验证所述vm数据的还原节点。

实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明的实施例通过将veeam虚拟化备份软件部署在虚拟化系统上，实现自动定时调动虚拟化系统完成数据备份，从而降低运维管理的工作量，且通过分布式存储技术存储备份数据，提高数据存储的可靠性。同时，通过验证数据备份的成功性，即验证备份数据的还原节点，核查备份数据是否可以还原，进一步确保备份数据的有效性。

本发明还提出了一种虚拟化备份还原方法，包括：

响应接收的数据复制请求，创建数据复制任务，并为所述数据复制任务分配备份代理和备份存储库；

启动veeam数据移动器；其中，所述veeam数据移动器包括所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器；

提取vm和虚拟化主机信息；其中，所述虚拟化主机信息包括vcenter服务器和esxi主机；

驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照；

驱动所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取和复制vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器；

驱动所述目标数据移动器将所述vm数据存储至所述vm数据的原始存储路径；

所述vm数据读取结束后，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明的实施例通过将veeam虚拟化备份软件部署在虚拟化系统上，不仅可实现自动定时调动虚拟化系统完成数据备份，还可基于虚拟化系统还原备份数据，从而实现一站式完成数据备份还原，提高数据备份还原的响应速度。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种虚拟化备份方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中的虚拟化系统的系统结构图；

图3为本发明第一实施例中的运行虚拟化备份方法的流程示意图；

图4为本发明第一实施例中的具体实施例的流程示意图；

图5为本发明第一实施例中的一优选实施例的流程示意图；

图6为本发明第一实施例中的另一优选实施例的流程示意图；

图7为本发明第二实施例中的一种虚拟化备份还原方法的流程示意图；

图8为本发明第二实施例中的运行虚拟化备份还原方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的服务器执行，且下文均以服务器作为执行主体为例进行说明。

第一实施例，请参阅图1-6。

如图1所示，第一实施例提供的一种虚拟化备份方法，包括步骤s1-1～s1-6：

s1-1、响应接收的数据备份请求，创建数据备份任务，并为所述数据备份任务分配备份代理和备份存储库。

s1-2、启动veeam数据移动器；其中，所述veeam数据移动器包括所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器。

s1-3、提取vm和虚拟化主机信息；其中，所述虚拟化主机信息包括vcenter服务器和esxi主机。

s1-4、驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照。

s1-5、驱动所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器。

s1-6、所述vm数据读取结束后，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

当接收到所述数据备份请求时，veeam虚拟化备份软件将启动备份服务器，使备份服务器响应所述数据备份请求，从而创建数据备份任务，并为所述数据备份任务分配备份代理和备份存储库。特别地，对于添加到所述数据备份任务中的每一个虚拟机磁盘，veeam备份和复制将创建一个新任务。

在运行数据备份任务时，对于每一个数据备份任务都会启动veeam数据移动器，即启动所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器，以建立所述备份代理和所述备份存储库之间的数据传输通路。

根据提取的所述vm和虚拟化主机信息，若对所述数据备份任务启用了应用程序感知图像处理，则veeam备份和复制会连接到所述vm的内置客户操作系统，在所述vm的操作系统上部署计算运行时间的进程，并展示运行中的所述数据备份任务。

通过驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照。vm快照可视为所述vm的内聚时间点副本，包括其配置、操作系统、应用程序、关联数据、系统状态等。在创建所述vm快照之后，所述vm的磁盘处于只读状态，每个所述vm的磁盘接收一个增量文件。在运行所述数据备份任务期间，用户对所述vm所做的更改都会写入delta文件。

所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器。特别地，若所述数据备份任务为增量备份任务，即在运行增量备份任务期间，所述源数据移动器使用cbt只检索自运行上一个所述数据备份任务以后发生更改的数据块，或者交互移动所述源数据移动器和所述目标移动器，以获取备份元数据，并使用元数据来检测自运行上一个所述数据备份任务以后发生更改的数据块。

在传输所述vm数据时，所述源数据移动器执行额外的进程，即过滤零数据块、交换文件块和被排除的所述vm内置的操作系统文件块，有利于防止备份数据占用整个网络带宽。所述源数据移动器还对所述vm数据进行压缩，并将经压缩的所述vm数据传输到所述目标数据移动器。

所述源数据移动器完成读取所述vm数据后，veeam备份和复制会请求所述vcenter服务器或所述esxi主机提交所述vm快照，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

如图4所示，在具体的实施例当中，所述虚拟化备份方法，还包括步骤s1-7：

s1-7、通过分布式存储技术存储所有所述vm数据。

可以理解的是，分布式存储技术，是基于分布式存储系统将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统是采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的关键，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，不仅提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。

如图5所示，在一优选的实施例当中，所述虚拟化备份方法，还包括步骤s1-8：

s1-8、验证所述vm数据的还原节点。

可以理解的是，通过验证所述vm数据(即备份数据)的还原节点，相当于核查备份数据是否可以还原，能够检测无法还原的备份数据，从而避免备份的数据出现无法还原的情况，进一步确保备份数据的有效性。

如图6所示，在另一优选的实施例当中，所述步骤s1-1，包括步骤s1-11～s1-12：

s1-11、根据所述数据备份请求，驱动veeam备份管理器从配置数据库中读取任务配置，并根据所述任务配置创建所述数据备份任务。

s1-12、将veeam备份服务与所述veeam备份管理器进行连接，使所述veeam备份服务分配所述备份代理和所述备份存储库。

需要说明的是，所述veeam备份服务包括一个资源调度组件，用于管理备份基础结构中的所有任务和资源。资源调度器检查可用的备份基础结构资源，并分配所述备份代理和所述备份存储库，以使所述备份代理和所述备份存储库处理所述数据备份任务。

在具体的实施例当中，所述步骤s1-2，包括：将veeam传输服务与所述备份代理和所述备份存储库进行连接，使所述veeam传输服务分别启动所述源数据移动器和所述目标移动器。

可以理解的是，提供将所述veeam传输服务与所述备份代理和所述备份存储库进行连接，令所述veeam备份管理器连接到所述veeam传输服务，从而使所述veeam传输服务启动veeam数据移动器。

在具体的实施例当中，所述vm和虚拟化主机信息，为驱动所述veeam备份管理器从veeambroker服务查询所得。

在具体的实施例当中，所述预设的数据传输规则包括网络流量节流规则。

可以理解的是，根据所述veeam备份管理器预设的数据传输规则传输所述vm数据，例如网络流量节流规则，能够保证关键应用的正常工作，避免备份服务器因超负荷工作而造成虚拟化网络瘫痪。

在具体的实施例当中，所述步骤s1-7，包括：采用n+m:b方式存储所述vm数据；其中，n为数据对象个数，m为校验对象个数，b为允许故障的节点数。

可以理解的是，采用n+m:b方式存储所述vm数据，可选择曙光p200分布式存储系统对所有所述vm数据进行存储，比如8+2:1的存储方式。

在具体的实施例当中，所述步骤s1-8，包括：通过surebackup或surerepli验证所述vm数据的还原节点。

所述surebackup是veeam技术，允许测试所述vm数据(即备份数据)并检查是否可以从中恢复数据，即可验证所述vm数据的任意一个还原节点。在所述surebackup作业期间，所述备份代理和所述备份存储库会执行“实时”验证：扫描备份的恶意软件数据，在隔离环境中(即沙盒)从备份启动所述vm，为所述vm运行测试，关闭所述vm并创建恢复验证结果报告。

若所述surebackup作业被配置为执行恶意软件扫描，则所述备份代理和所述备份存储库会扫描来自应用程序组和通过防病毒软件验证的所述vm数据，veeam备份和复制使用防病毒软件扫描所述vm数据。

veeam在隔离环境中(虚拟实验室即沙盒)从应用程序组和已验证的vm中发布vm。虚拟机直接从驻留在所述备份存储库中的压缩备份文件和删除备份文件开始。因此，veeam利用了veeamvpower的nfs服务。

veeam在应用程序组中对vm执行了许多测试，并验证了vm：心跳测试、ping测试和应用程序测试。

若所述surebackup作业被配置为验证备份文件，则veeam将对已验证的所述vm的备份文件和应用程序组中的所述vm的备份文件执行crc检查。在所有验证测试完成之后，将执行备份文件验证。

恢复验证过程结束后，veeam备份和复制将取消发布vm，并创建有关其状态的报告。通过电子邮件将报告发送给备份管理员。

为了保证数据的可恢复性，veeamsurerepli补充了surebackup恢复验证技术。surereplica在许多方面与surebackup恢复验证类似。它允许在不影响生产基础架构的情况下验证dr环境，即可以自动验证每个所述vm数据的还原节点，并确保还原节点的功能符合预期。

实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明的实施例通过将veeam虚拟化备份软件部署在虚拟化系统上，实现自动定时调动虚拟化系统完成数据备份，从而降低运维管理的工作量，且通过分布式存储技术存储备份数据，提高数据存储的可靠性。同时，通过验证数据备份的成功性，即验证备份数据的还原节点，核查备份数据是否可以还原，进一步确保备份数据的有效性。

第二实施例。请参阅图7-8。

如图7所示，第二实施例提出了一种虚拟化备份还原方法，包括步骤s2-1～s2-7：

s2-1、响应接收的数据复制请求，创建数据复制任务，并为所述数据复制任务分配备份代理和备份存储库；

s2-2、启动veeam数据移动器；其中，所述veeam数据移动器包括所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器；

s2-3、提取vm和虚拟化主机信息；其中，所述虚拟化主机信息包括vcenter服务器和esxi主机；

s2-4、驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照；

s2-5、驱动所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取和复制vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器；

s2-6、驱动所述目标数据移动器将所述vm数据存储至所述vm数据的原始存储路径；

s2-7、所述vm数据读取结束后，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

可以理解的是，veeam备份和复制是为虚拟环境构建的。它在虚拟化层运行,并使用基于映像的方法进行vm复制。veeam备份和复制不会在所述vm内置的操作系统中安装代理软件来检索所述vm数据。所述vm数据的复制,利用了vmwarevsphere的快照功能。当运行所述数据复制任务时，即复制所述vm数据时,veeam备份和复制请求vmwarevsphere创建所述vm快照。

一般地,数据复制的工作方式与增量备份类似。在第一个复制周期中,veeam备份和复制将复制在源主机上运行的原始所述vm的数据,并在目标主机上创建其完整副本。与备份文件不同,副本虚拟磁盘以本机格式进行解压缩存储。所有后续复制周期都是增量的。veeam备份和复制仅复制自运行上一个所述数据复制任务以后发生更改的数据块。为了跟踪更改的数据块,veeam备份和复制会使用不同的方法。

在veeam备份和复制中，复制是一个任务驱动的过程。若要执行复制，需要进行任务配置。数据复制任务是复制活动的配置单元，用于定义了复制的时间、内容、方式和地点。因此，可以使用一个数据复制任务来处理一个或多个所述vm，即可以指示veeam备份和复制按日程自动运行数据复制任务，也可以手动启动运行数据复制任务。

当接收到所述数据复制请求时，veeam虚拟化备份软件将启动备份服务器，使备份服务器响应所述数据复制请求，从而创建数据复制任务，并为所述数据备份任务分配备份代理和备份存储库。特别地，对于添加到所述数据复制任务中的每一个虚拟机磁盘，veeam备份和复制将创建一个新任务。

在运行数据复制任务时，对于每一个数据复制任务都会启动veeam数据移动器，即启动所述备份代理中的源数据移动器和所述备份存储库中的目标数据移动器，以建立所述备份代理和所述备份存储库之间的数据传输通路。

根据提取的所述vm和虚拟化主机信息，若对所述数据备份任务启用了应用程序感知图像处理，则veeam备份和复制会连接到所述vm的内置客户操作系统，在所述vm的操作系统上部署计算运行时间的进程，并展示运行中的所述数据复制任务。

通过驱动所述vcenter服务器或所述esxi主机响应vm快照创建请求，创建vm快照。vm快照可视为所述vm的内聚时间点副本，包括其配置、操作系统、应用程序、关联数据、系统状态等。veeam备份和复制使用此时间点副本作为复制的数据源。在创建所述vm快照之后，所述vm的磁盘处于只读状态，每个所述vm的磁盘接收一个增量文件。在运行所述数据复制任务期间，用户对所述vm所做的更改都会写入delta文件。

所述源数据移动器从所述vm的磁盘中读取和复制vm数据，并根据预设的数据传输规则将所述vm数据传输至所述目标数据移动器。特别地，若所述数据备份任务为增量备份任务，即在运行增量备份任务期间，所述源数据移动器使用cbt只检索自运行上一个所述数据复制任务以后发生更改的数据块，或者交互移动所述源数据移动器和所述目标移动器，以获取副本元数据，并使用元数据来检测自运行上一个所述数据复制任务以后发生更改的数据块。

在传输所述vm数据时，所述源数据移动器执行额外的进程，即过滤零数据块、交换文件块和被排除的所述vm内置的操作系统文件块，有利于防止复制数据占用整个网络带宽。所述源数据移动器还对所述vm数据进行压缩，并将经压缩的所述vm数据传输到所述目标数据移动器。

所述目标数据移动器将所述vm数据存储至所述vm数据的原始存储路径，即将所述vm数据解压缩后还原所述vm数据。

所述源数据移动器完成读取所述vm数据后，veeam备份和复制会请求所述vcenter服务器或所述esxi主机提交所述vm快照，将所述vm快照上报至所述vcenter服务器或所述esxi主机。

在具体的实施例当中，所述虚拟化备份还原方法，还包括：通过分布式存储技术存储所有所述vm数据。

可以理解的是，分布式存储技术，是基于分布式存储系统将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统是采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的关键，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，不仅提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。

在具体的实施例当中，所述虚拟化备份还原方法，还包括：验证所述vm数据的还原节点。

可以理解的是，通过验证所述vm数据(即备份数据)的还原节点，相当于核查备份数据是否可以还原，能够检测无法还原的备份数据，从而仅针对可以还原的备份数据进行备份还原，进一步提高数据备份还原的处理效率。

在具体的实施例当中，所述步骤s2-1包括：根据所述数据备份请求，驱动veeam备份管理器从配置数据库中读取任务配置，并根据所述任务配置创建所述数据备份任务；将veeam备份服务与所述veeam备份管理器进行连接，使所述veeam备份服务分配所述备份代理和所述备份存储库。

需要说明的是，所述veeam备份服务包括一个资源调度组件，用于管理备份基础结构中的所有任务和资源。资源调度器检查可用的备份基础结构资源，并分配所述备份代理和所述备份存储库，以使所述备份代理和所述备份存储库处理所述数据备份任务。

在具体的实施例当中，所述步骤s2-2，包括：将veeam传输服务与所述备份代理和所述备份存储库进行连接，使所述veeam传输服务分别启动所述源数据移动器和所述目标移动器。

可以理解的是，提供将所述veeam传输服务与所述备份代理和所述备份存储库进行连接，令所述veeam备份管理器连接到所述veeam传输服务，从而使所述veeam传输服务启动veeam数据移动器。

在具体的实施例当中，所述vm和虚拟化主机信息，为驱动所述veeam备份管理器从veeambroker服务查询所得。

在具体的实施例当中，所述预设的数据传输规则包括网络流量节流规则。

可以理解的是，根据所述veeam备份管理器预设的数据传输规则传输所述vm数据，例如网络流量节流规则，能够保证关键应用的正常工作，避免备份服务器因超负荷工作而造成虚拟化网络瘫痪。

在具体的实施例当中，所述通过分布式存储技术存储所有所述vm数据，包括：采用n+m:b方式存储所述vm数据；其中，n为数据对象个数，m为校验对象个数，b为允许故障的节点数。

可以理解的是，采用n+m:b方式存储所述vm数据，可选择曙光p200分布式存储系统对所有所述vm数据进行存储，比如8+2:1的存储方式。

在具体的实施例当中，所述验证所述vm数据的还原节点，包括：通过surebackup或surerepli验证所述vm数据的还原节点。

所述surebackup是veeam技术，允许测试所述vm数据(即备份数据)并检查是否可以从中恢复数据，即可验证所述vm数据的任意一个还原节点。在所述surebackup作业期间，所述备份代理和所述备份存储库会执行“实时”验证：扫描备份的恶意软件数据，在隔离环境中(即沙盒)从备份启动所述vm，为所述vm运行测试，关闭所述vm并创建恢复验证结果报告。

若所述surebackup作业被配置为执行恶意软件扫描，则所述备份代理和所述备份存储库会扫描来自应用程序组和通过防病毒软件验证的所述vm数据，veeam备份和复制使用防病毒软件扫描所述vm数据。

veeam在隔离环境中(虚拟实验室即沙盒)从应用程序组和已验证的vm中发布vm。虚拟机直接从驻留在所述备份存储库中的压缩备份文件和删除备份文件开始。因此，veeam利用了veeamvpower的nfs服务。

veeam在应用程序组中对vm执行了许多测试，并验证了vm：心跳测试、ping测试和应用程序测试。

若所述surebackup作业被配置为验证备份文件，则veeam将对已验证的所述vm的备份文件和应用程序组中的所述vm的备份文件执行crc检查。在所有验证测试完成之后，将执行备份文件验证。

恢复验证过程结束后，veeam备份和复制将取消发布vm，并创建有关其状态的报告。通过电子邮件将报告发送给备份管理员。

为了保证数据的可恢复性，veeamsurerepli补充了surebackup恢复验证技术。surereplica在许多方面与surebackup恢复验证类似。它允许在不影响生产基础架构的情况下验证dr环境，即可以自动验证每个所述vm数据的还原节点，并确保还原节点的功能符合预期。

实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明的实施例通过将veeam虚拟化备份软件部署在虚拟化系统上，不仅可实现自动定时调动虚拟化系统完成数据备份，还可基于虚拟化系统还原备份数据，从而实现一站式完成数据备份还原，提高数据备份还原的响应速度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。