专利名称：集群网络流量数据备份系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种数据备份系统及方法，特别是涉及一种集群网络流量数据备份系统及方法。
背景技术：
计算机集群简称集群(Cluster)，是一起运作以提供高可用性资源的许多服务器的集合。就像冗余部件可以使用户免于硬件故障一样，集群技术则可以使用户免于整个系统的瘫痪以及操作系统和应用层次的故障。一台服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，每台服务器通常被称为节点(node)，各服务器之间通过局域网进行互相连接； 当其中一台服务器发生故障时，它所运行的应用程序将与之相连的服务器自动接管；在大多数情况下，集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所使用。集群技术不仅仅能够提供更长的运行时间，它在尽可能地减少与既定停机有关的停机时间方面同样有着重要意义。例如，如果使用集群，用户可以在关闭一台服务器的同时，不必与用户断开即可进行应用、硬件、操作系统的“流动升级”。集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现了系统的高可用性和高可靠性，并且集群技术还能够提供相对低廉的总体拥有成本和强大灵活的系统扩充能力。目前，集群中各节点的网络流量数据统计和记录都是分散进行的，即每个集群节点仅管理自己节点上发生的网络流量的统计数据，在使用中如果某个节点发生异常后，此节点上曾经发生过的流量资料就会全部丢失而无法获得，管理员将无法再得到此节点的网络流量数据也无法获取到此节点在发生异常前的网络工作状态。因此，业内亟待提供一种集群网络流量数据备份系统及方法，以便解决上述现有技术中的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种集群网络流量数据备份系统及方法，以便能够在不大量增加各节点网络负担的情况下，对集群中的节点网络流量数据进行备份。本发明所提供的一种集群网络流量数据备份系统，包含一应用程序接口及一流量数据信息管理模块，此流量数据信息管理模块包含用以采集集群中各节点的网络流量数据的流量数据采集模块以及流量数据备份管理模块，其中此流量数据备份管理模块又包含 备份索引信息管理模块，其用以依据集群中全部节点的列表建立一索引信息表并对此索引信息表的内容进行更新，此索引信息表用以指明集群中各节点的网络流量数据进行备份时的备份目标节点，并使各节点与其相应的网络流量数据备份目标节点建立信息备份通道； 以及流量数据同步备份模块，用以依据索引信息表将各节点的网络流量数据备份至其相应的备份目标节点，并于一节点的备份目标节点失效时，通过备份索引信息管理模块将此节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将此节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点，以保证网络流量数据完整而不丢失。
上述本发明的集群网络流量数据备份系统中所建立的索引信息表的内容包含节点ID，为能够唯一识别集群中各节点的信息；节点IP地址，为能够连接到各节点的IP地址；备份目标节点ID，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的节点ID ；备份目标节点IP，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的IP地址；以及节点状态，用以标明各节点的当前状态是否正常，其中正常用Normal表示，不正常则用failed表示。本发明所提供的一种集群网络流量数据备份方法，包含以下步骤通过集群中一主控节点获取集群中全部节点的列表，并建立一索引信息表，且将此索引信息表发送给集群中的其它节点；接收到索引信息表的节点依据索引信息表的内容明确其在对网络流量数据进行备份时的备份目标节点的地址，以便节点依据索引信息表的内容与其相应的备份目标节点建立信息备份通道；对第一节点进行网络流量数据采集，将采集到的网络流量数据储存至本地数据文件中；通过信息备份通道向第一节点的备份目标节点发送网络流量数据，并判断是否成功发送；如果成功发送，则对第二节点进行网络流量数据采集，否则通知主控节点第一节点的备份目标节点发生异常，已经失效；主控节点更新索引信息表，将第一节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将第一节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点，以保证网络流量数据完整而不丢失；以及主控节点将更新后的索引信息表同步发送到集群内的其它节点。上述本发明的集群网络流量数据备份方法中所建立的索引信息表的内容包含节点ID，为能够唯一识别集群中各节点的信息；节点IP地址，为能够连接到各节点的IP地址；备份目标节点ID，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的节点ID ；备份目标节点IP，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的IP地址；以及节点状态，用以标明各节点的当前状态是否正常，其中正常用Normal表示，不正常则用failed表示。上述本发明所提供的集群网络流量数据备份系统及方法通过优化数据备份逻辑， 保证了节点的网络流量数据在集群中只存在一份冗余备份，并且在不大量增加集群网络传输压力的情况下，对集群中所有节点的网络流量数据都进行了备份，因而避免了习知技术中因节点失效后无法获取此节点在失效前的网络工作状态的问题。
图1为本发明的集群网络流量数据备份系统的系统方块图；图2为本发明的集群网络流量数据备份方法的步骤流程图；图3表示了本发明的集群网络流量数据备份系统及方法中所建立的索引信息表的示意图；图4为本发明的集群网络流量数据备份方法中获取一节点的网络流量数据的步骤流程图；图5表示了本发明一个实施例中索引信息表更新前后的内容变化。
具体实施例方式请参考图1，图1为本发明的集群网络流量数据备份系统的系统方块图。如图1所示，本发明的集群网络流量数据备份系统包含应用程序接口 1及流量数据信息管理模块2，流量数据信息管理模块2又包含用以采集集群中各节点的网络流量数据的流量数据采集模块10以及流量数据备份管理模块20，其中流量数据备份管理模块20 还包含备份索引信息管理模块201，用以依据集群中全部节点的列表建立一索引信息表并对此索引信息表的内容进行更新，此索引信息表用以指明集群中各节点的网络流量数据进行备份时的备份目标节点的地址，以便各节点依据此索引信息表与其相应的备份目标节点建立信息备份通道；以及流量数据同步备份模块202，用以依据索引信息表将各节点的网络流量数据备份至其相应的备份目标节点，并于一节点的备份目标节点失效时，通过备份索引信息管理模块201将此节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将此节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点，以保证网络流量数据完整而不丢失。此外，上述的流量数据采集模块10包含数据采集模块101及网络底层功能接口 102，藉以实现对集群中各节点的网络流量数据的采集。另外，上述的流量数据备份管理模块20还包含本地流量数据管理模块203，用以将采集到的网络流量数据储存至一本地数据文件中。请参考图2，图2为本发明的集群网络流量数据备份方法的步骤流程图。如图2所示，本发明的集群网络流量数据备份方法包含以下步骤通过集群中一主控节点获取集群中全部节点的列表，并建立一索引信息表，且将此索引信息表发送给集群中的其它节点(步骤200)；接收到索引信息表的节点依据此索引信息表的内容明确其在对网络流量数据进行备份时的备份目标节点的地址，以便节点依据索引信息表的内容与其相应的备份目标节点建立信息备份通道(步骤201)；对第一节点进行网络流量数据采集，将采集到的网络流量数据储存至一本地数据文件中(步骤202)；通过信息备份通道向第一节点的备份目标节点发送网络流量数据(步骤203)，并判断是否成功发送(步骤204)；如果成功发送，则进行下一次网络流量数据采集(步骤205)，否则通知主控节点 第一节点的备份目标节点发生异常，已经失效(步骤206)；主控节点根据收到的消息更新索引信息表，将第一节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将第一节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点，藉以保证网络流量数据完整而不丢失(步骤207)；以及主控节点将更新后的索引信息表同步发送到集群内的其它节点(步骤208)。下面请参考图3，图3表示了上述本发明的集群网络流量数据备份系统及方法中所建立的索引信息表的示意图。如图3所示，此索引信息表的内容包含节点ID，为能够唯一识别集群中各节点的信息，例如，可为节点名称N0DE 1、 NODE 2、NODE 3、NODE 4、NODE 5 及 NODE 6 ；节点IP地址，为能够连接到各节点的IP地址，此节点IP地址可以是一个IP地址， 也可以是一组IP地址；备份目标节点ID，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的节点ID ；备份目标节点IP，为各节点的网络流量数据所要备份到的节点的IP地址；以及
节点状态，用以标明各节点的当前状态是否正常，其中正常用Normal表示，不正常则用Failed表示。由图3所示的索引信息表可知，当上述本发明的集群网络流量数据备份方法中主控节点更新索引信息表时还包含将已失效的第一节点的备份目标节点的节点状态设置为 Failed(失效)的步骤。以下请参考图4，图4为本发明的集群网络流量数据备份方法中获取一节点的网络流量数据的步骤流程图。如图4所示，本发明的集群网络流量数据备份方法还包含以下步骤当集群中的某一节点接收到获取集群中指定节点的网络流量数据的请求后，从索引信息表中查找指定节点(步骤400)；检查指定节点的节点状态是否正常(步骤401)；如果正常，则从指定节点获取网络流量数据(步骤402)；如果不正常，则从指定节点的备份目标节点获取网络流量数据(步骤403)；以及将获取的网络流量数据与指定节点的节点状态同时返回给请求者(步骤404)。现在将通过一个实施例对本发明的集群网络流量数据备份系统及方法进行更为详细地说明。如图5中上面的表格所示，当集群工作在正常状态下时，主控节点I(NODEl)收到请求获取节点4(N0DE4)的网络流量数据；主控节点1检查索引信息表后发现节点4的节点状态正常，则将请求转发给节点4去处理；节点4处理完成后将处理结果返回给用户程序；如果节点3(N0DE3)在备份网络流量数据时发生失败(即节点4已失效)，节点3向主控节点1发送更新节点状态的请求后，索引信息表将被实时更新为图5中下面的表格；从这个时间点以后，节点3的网络流量数据将被转移至节点5 (N0DE5)进行备份，同时，节点5也保留了节点4失效前的网络流量数据；当主控节点1收到请求获取节点4的网络流量数据；主控节点1检查索引信息表后发现节点4的节点状态异常，则将请求转发给节点5去处理；节点5处理完成后将处理结果与节点4的节点状态异常的消息返回给用户程序。以上所述仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围； 即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修改，皆为本发明权利要求保护范围所涵盖。
权利要求
1.一种集群网络流量数据备份系统，其特征在于，所述系统包含应用程序接口及流量数据信息管理模块，所述流量数据信息管理模块包含用以采集集群中各节点的网络流量数据的流量数据采集模块以及流量数据备份管理模块，其中所述流量数据备份管理模块包含备份索引信息管理模块，用以依据集群中全部节点的列表建立索引信息表并对该索引信息表的内容进行更新，该索引信息表用以指明该集群中各节点的网络流量数据进行备份时的备份目标节点，并使所述各节点与其相应的备份目标节点建立信息备份通道；以及流量数据同步备份模块，用以依据该索引信息表将所述各节点的网络流量数据备份至其相应的备份目标节点，并于一节点的备份目标节点失效时，通过所述备份索引信息管理模块将该节点的备份目标节点修改为该失效节点的备份目标节点，并将该节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的该备份目标节点。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该索引信息表的内容包含 节点ID，为能够唯一识别该集群中各节点的信息；节点IP，为能够连接到所述各节点的IP地址；备份目标节点ID，为所述各节点的网络流量数据所要备份到的节点的节点ID ； 备份目标节点IP，为所述各节点的网络流量数据所要备份到的节点的IP地址；以及节点状态，用以标明所述各节点的当前状态是否正常，其中正常用Normal表示，不正常则用failed表示。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量数据采集模块包含数据采集模块及网络底层功能接口。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量数据备份管理模块还包含本地流量数据管理模块，用以将采集到的网络流量数据储存至本地数据文件中。
5.一种集群网络流量数据备份方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤通过集群中的主控节点获取该集群中全部节点的列表，并建立索引信息表，且将该索引信息表发送给该集群中的其它节点；接收到该索引信息表的节点依据该索引信息表的内容明确其在对网络流量数据进行备份时的备份目标节点的地址，以便节点依据该索引信息表的内容与其相应的备份目标节点建立信息备份通道；对第一节点进行网络流量数据采集，将采集到的网络流量数据储存至本地数据文件中；通过信息备份通道向该第一节点的备份目标节点发送网络流量数据，并判断是否成功发送；如果成功发送，则进行下一次网络流量数据采集，否则通知该主控节点该第一节点的备份目标节点发生异常，已经失效；主控节点根据收到的消息更新该索引信息表，将第一节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将第一节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点；以及主控节点将更新后的该索引信息表同步发送到该集群内的其它节点。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该索引信息表的内容包含节点ID，为能够唯一识别该集群中各节点的信息； 节点IP，为能够连接到所述各节点的IP地址；备份目标节点ID，为所述各节点的网络流量数据所要备份到的节点的节点ID ； 备份目标节点IP，为所述各节点的网络流量数据所要备份到的节点的IP地址；以及节点状态，用以标明所述各节点的当前状态是否正常，其中正常用Normal表示，不正常则用Failed表示。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当该主控节点更新该索引信息表时还包含将已失效的该第一节点的备份目标节点的节点状态设置为Failed的步骤。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤当该集群中的某一节点接收到获取该集群中指定节点的网络流量数据的请求后，从该索引信息表中查找该指定节点；检查该指定节点的节点状态是否正常；如果正常，则从该指定节点获取网络流量数据；如果不正常，则从该指定节点的备份目标节点获取网络流量数据；以及将获取的网络流量数据与该指定节点的节点状态同时返回给请求者。
全文摘要
本发明公开了一种集群网络流量数据备份系统及方法。该系统及方法通过建立一索引信息表，借以依据此索引信息表将集群中各节点的网络流量数据备份至其备份目标节点，并于一节点的备份目标节点失效时，将此节点的备份目标节点修改为失效节点的备份目标节点，并将此节点原有的网络流量数据同步备份至修改后的新的备份目标节点，因而能够在不大量增加各节点网络负担的情况下，对集群中的节点网络流量数据进行备份并保证网络流量数据完整而不丢失。
文档编号H04L29/08GK102315959SQ20101022447
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者张旭明, 陈志丰 申请人:英业达股份有限公司