[发明专利]基于ZFS文件系统和KVM内核虚拟底层系统的企业IT业务虚拟化容灾方法

说明书

技术领域

本发明涉及企业数据保护领域，尤其涉及一种集备份、存储以及虚拟化功能为一体的企业数据保护实现方法。

背景技术

在当今的企业运行环境中，计算机IT系统的基础设施日趋复杂,其中存储服务器、虚拟化服务器、及数据保护系统乃是很多企业需要的基础设施。为保护生产数据，用户需要创建定期存储备份，同时尽量减小所使用的存储容量、对生产I/O的影响以及恢复生产数据的时间。

典型存储服务器的使用如图1所示。典型存储服务器管理海量存储介质，其功能比较单一，就是为各种用户直接提供磁盘空间存储服务。存储服务器支持各种协议（例如SAN及NAS协议）。存储服务器的单机售价很高。

典型虚拟化服务器的使用如图2所示。典型虚拟化服务器允许用户在其上创建虚拟机（虚拟电脑）。虚拟化服务器本机可以为虚拟机提供有限存储空间。在较大规模的使用中，一般用户需要配套专用存储服务器。虚拟化服务器的单机售价很高。

数据保护目前最新的技术乃是采用块级（Block Level）增量备份。典型块级增量数据备份架构如图3所示。在该架构中，备份服务器为用户电脑和存储服务器牵线搭桥，使得用户电脑的数据可以备份至存储服务器中。每次备份的数据并非用户数据的全部，乃是变化的增量。备份服务器管理所保护的数据，操作备份/恢复等流程。

以上各服务器各自的领域专一，都需要单机部署，而且对硬件的要求非常高。如果用户需要所有的功能，则需要分别部署上述所有的服务器。在许多情况下，尤其是小企业，小规模使用下有以下诸多不便：1）部署多台专用服务器，安装成本和维护费用较高；2）部署多台专用服务器，架构较复杂，而且制造商不是同一家，不能保证它们之间可以正常通信；3）每台服务器基本配置很高，在较小规模使用下，闲置率往往很高，费电、费空间、浪费资源、不环保；4）各种服务器的服务领域专一，但在各自领域内的功能则可能很丰富，用户在各个领域需要有相当的专业知识才可以很好使用这些服务器，这对很多企业尤其是小企业来说，是个很大的困难。

另外当需要使用备份数据时，典型的做法是将备份数据恢复到原机或拷贝到别处，处理时间较长。在紧急需要时，尤其是原机故障，无法继续运行时，如何快速恢复数据，或更重要的如何保证企业业务的不间断，成为当前IT技术的巨大挑战。新兴的虚拟化技术可以很好地应用在此领域。

有鉴于此，人们迫切寻求一种能将备份、存储及虚拟化这三个功能在一台一体化服务器上实现的方式。然而一体化服务器首先对服务器的操作系统和文件系统有一定的要求。一体化服务器对文件系统的要求包括：1）可以管理超大容量磁盘介质；2）支持多种存储协议，至少支持iSCSI协议；3）支持大数目（最好数目不限）磁盘快照；4）支持将只读快照克隆成可读写卷，并且克隆数度快、代价低。一体化服务器对操作系统及硬件系统的要求包括：1）支持虚拟化服务；2）产生的虚拟机可以运行流行的32位或64位Windows或Linux；3）虚拟机硬盘可以直接使用本地卷。

传统的操作系统和文件系统少有能同时满足上述所有要求的。但随着OpenSolaris及其继任者Illumos的技术发展，能满足所有要求的操作系统已经出现！OpenSolaris所支持的ZFS文件系统有卓越的性能，超强容错能力，超快无限量磁盘快照，零代价克隆等功能，完全满足一体化服务器对文件系统的要求。最新Illumos增加了内核模式KVM虚拟底层系统，其虚拟机可以直接使用ZFS卷做为硬盘。所以用户备份数据的ZFS克隆卷通过驱动程序注入技术，就有可能在其上建立虚拟机。启动后的虚拟机几乎和原机是一模一样的，包括机器名称和网络配置。另外各台虚拟机可在隔离的区域（zone）内运行，互不干扰，稳定系数比其他的虚拟化平台更进一筹。

将备份、存储、以及虚拟化集成于一体的技术最近才开始发展，目前使用ZFS和内核模式KVM来实现一体化服务器的备份存储虚拟化的设计和实施还没有出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ZFS文件系统和KVM内核虚拟底层系统的企业IT业务虚拟化容灾方法，使企业生产数据的备份、存储、服务器虚拟化功能在一台服务器上实现成为可能。

本发明的技术方案如下：

一种基于ZFS文件系统和KVM内核虚拟底层系统的企业IT业务虚拟化容灾方法，包括数据定期块级增量备份步骤以及虚拟化救灾步骤：

所述数据定期块级增量备份步骤包括以下分步骤：

步骤1-1：定义定期自动备份时间表，到期进步骤1-2；

步骤1-2：判断是否为第一次备份，是进步骤1-3，否进步骤1-7；