文档介绍：基于云计算的数据容灾备份方案
摘要:自然灾害发生时,如何减少数据丢失是数据容灾备份的重要研究内容。传统的容灾备份方案主要是通过人工的方式对存储的数据进行备份,这类方案最大的缺点就是不能动态快速地响应数据丢失的情况。基于云计算的动态恢复数据的特性和保持数据持续访问的特点,而且不需要同时对多台服务器进行维护,具有成本低,安全性高的特点。
2 基于云计算的数据容灾备份方案特点
基于云计算的数据容灾备份方案技术实现是可行的,主要在于几个方面:(1)基于云计算的设计方案简单明了,利于相关数据备份协议的设计;基于云计算的数据容灾备份方案主要是通过数据在使用传递过程中对数据进行动态的备份,数据在使用传递的过程中,不同的端之间会对数据采取不同的存储方式,基于这些不同的存储方式使数据具备了容灾备份的特性,提升了数据的安全性。(2)数据备份代价小,数据恢复速度快,符合现阶段对数据存储代价与数据动态恢复的要求;该方案将数据划分,当数据产生丢失时,保证了用户在不同时间不同地点能够继续的访问数据,并且数据中心也可以通过用户端对数据进行恢复。(3)数据安全性高,保证了现阶段的数据安全的需求;通过控制中心对数据的暂时备份保存和用户端数据冗余备份的设计,能够保证在各种大型灾祸发生时,数据依然能够动态恢复和数据访问的特性。
基于以上的分析,基于云计算的数据容灾备份方案实现成本低,运行效率高,可以有效地运用到各类数据的容灾备份中,包括:医疗数据、生物数据、气象数据、农业数据和海洋数据等,满足人们对数据容灾备份的需求。 3 基于云计算的数据容灾备份方案
基于云计算的容灾备份方案主要是通过云计算的数据流通手段,将数据分别存储在了不同的用户端上,这样我们的数据保存形式不仅有云端保存的所有数据,而且还将所有数据进行分割保存在了各个不同的用户端上。无论是云端的数据丢失还是用户端的数据丢失,我们都可以利用网络进行数据的恢复和数据的访问。
基于云计算的数据容灾备份系统中主要由几部分构成:(1)云端服务器:用于存储数据交互中的所有数据;(2)控制中心:用于控制数据传输、数据访问、数据存储和保存数据存储列表等;(3)局域网:用于连接不同用户和控制中心的介质;(4)用户端:处于云端边缘的各个用户,用于对分割的数据进行分布式存储。
现实生活中,数据丢失主要包含以下三种情况:
情况1:云端数据丢失的数据恢复;当云端数据产生丢失,云端就会发送请求给控制中心,告诉控制中心有哪些数据缺失,控制中心对请求做出响应,进行相关的计算,然后控制中心会根据数据缺失的情况对客户端发出相应的请求,用户端收到请求后对请求做出响应,发送相应的数据给控制端,控制端再将相应的数据返回云端,这样,云端就可以恢复丢失的数据。具体如算法表1所示。
情况2:云端数据丢失的数据访问持续性;云端的数据丢失后,若用户端i对云端丢失的数据发出请求,控制中心在收到该请求后,发现该请求的数据在云端已经缺失,这时控制中心会进行云端数据缺失的响应,控制中心找到用户端i请求的数据所在的用户端j,并且给用户端j发送请求,获取响应的数据并且发送给用户端i,这样用户端i的数据请求不会被迫终止。
情况3:用户端数据丢失的数据恢复;当用户端的数据丢失,用户端可以直接发送响应的请求给控制中心,控制中心响应请求,从云端获取相关数据发送给用户端,解决用户端数据缺失的情况。具体如算法见表2。
基于云计算的容灾备份方案具有动态恢复数据的特点,且在数据丢失时,用户的数据访问也不会被迫终止。云计算的数据容灾备份方案如图3所示。
基于云计算的数据容灾备份方案主要有以下特点:数据的自动恢复与数据访问不被终止;但是在大型灾难发生时,很有可能发生数据中心和用户端的数据在短时间内都遭到破坏,针对这个问题,我们设计了两个策略以应对大型灾害对数据的损害。
策略1:控制中心数据备份,在用户对服务器数据进行请求时,控制端会对请求的数据进行短期存储,这个期限根具数据安全的等级可以设定不同的时间值;这不仅能够有效地提升容灾备份的安全性,而且一般来说用户端对数据进行请求后短期内还可能对相同数据进行请求,控制中心将这部分数据进行短期保存可以减少数据中心的响应次数,提升数据访问的效率。
策略2:用户端数据冗余备份,用户端的数据冗余备份是指:服务器在数据下发时,对一个用户端下发两份数据,其中一份数据是当前用户端需要的数据,另一份是其它用户端需要的数据。比如:服务器下发数据时,A用户端同时收到了A用户端的数据和D用户端的数据;D用户端也同时收到了D用户端的数据和A用户端的数据;这样一个用户端收到了两份数据;在发生灾祸时,由于A与D用户是相隔很远的两个用户端,它们的数据很