基于虚拟机运行信息应用发现的应用程序注入式备份方法

摘要

本发明涉及一种基于虚拟机运行信息应用发现的应用程序注入式备份方法，包括以下步骤：1)获取虚拟机动态运行时的进程信息；2)备份服务器将获取的进程信息与预先存储的应用发现规则进行匹配，根据匹配规则获得虚拟机运行的应用类型，并向虚拟机注入与当前应用类型相对应的备份客户端及功能模块；3)备份客户端对相应的应用程序生产数据进行备份，并映射至数据库。与现有技术相比，本发明通过获取虚拟机运行时信息并分析，匹配出应用发现规则进而注入传统备份客户端进行应用系统备份，避免备份整个虚拟机，增强了恢复灵活性、提高备份效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚拟机备份方法，尤其是涉及一种基于虚拟机运行信息应用 发现的应用程序注入式备份方法。

背景技术

虚拟化技术经过多年发展已经成熟，虚拟化厂商通过多年宣传和实际生产环境 测试已被大量企业接受并投入企业生产环境。VMware公司作为虚拟化解决方案领 先厂商占据大部分市场份额，其推出的一系列虚拟化的产品帮助用户解决了硬件资 源浪费、IT管理复杂等一系列难题。虚拟化解决方案同时提供硬件平台无法解决 的难题，如在线迁移、克隆、快速部署、云计算等。当前已有大量企业和组织机构 将虚拟化产品部署于生产环境中。随着越来越多的生产应用部署到虚拟化平台上， 如何保护虚拟化平台上的生产系统在受到系统异常、误操作等损坏后能够快速恢 复，成为备份软件厂商关注的热点问题。

VMware公司考虑到虚拟机备份需求，提供一套数据保护接口VADP  API(vStorage API for Data Protection)为备份应用程序提供了直接访问、操作虚拟机 镜像文件。如果备份软件厂商选择使用VADP，那么VADP的变化块追踪技术使虚 拟化平台能够追踪上次备份完成后虚拟机文件发生变化的数据块，但是某些情况下 这种变化块追踪技术将会失效，此时再对虚拟机做增量备份将会执行全盘备份。 VADP对虚拟机磁盘进行备份的时候是通过调用VDDK API(Virtual Disk  Development Kit：VMware提供的一套操作vmdk磁盘镜像的应用程序编程接口集) 来读取虚拟机磁盘的二进制内容，并不解析虚拟机磁盘的内容；备份磁盘有2种模 式：1.读取整个虚拟磁盘逻辑空间并备份所有扇区；2.根据VADP的变化块追踪技 术获取到虚拟机磁盘的变化的数据块，备份相应的变化块的数据扇区。

基于VADP对虚拟机进行备份的时候存在性能、空间问题，1.备份虚拟机时 是备份镜像逻辑空间大小而非实际使用大小，从而造成备份大量无用数据，导致备 份效率低下；2.增量备份时VADP变化快追踪可能失败，此时须执行全备；3.因 备份数据庞大，导致恢复也难以快速恢复。

现有备份软件厂商已经为多种操作系统平台上各种应用开发了备份软件，然而 虚拟机数量众多，部署、维护备份软件工作量巨大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种备份效率 高、介质利用率高的基于虚拟机运行信息应用发现的应用程序注入式备份方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟机运行信息应用发现的应用程序注入式备份方法，包括以下步 骤：

1)获取虚拟机动态运行时的进程信息；

2)备份服务器将获取的进程信息与预先存储的应用发现规则进行匹配，根据 匹配规则获得虚拟机运行的应用类型，并向虚拟机注入与当前应用类型相对应的备 份客户端及功能模块；

3)备份客户端对相应的应用程序生产数据进行备份，并映射至数据库。

所述的应用发现规则具体为：

所述的应用发现规则设有多个，形成应用发现规则集。

执行步骤2)时，依次匹配每个应用发现规则，直到匹配完整个应用发现规则 集。

所述的步骤2)，若应用发现规则中不存在与虚拟机应用类型相匹配的规则， 则进行系统备份。

与现有技术相比，本发明方法仅分析虚拟机运行信息，然后注入对应的备份客 户端，由备份客户端实现备份，除了在备份应用模块注入时特殊处理，后续就转化 为普通的客户端/服务器备份。本发明无须备份整个虚拟机镜像逻辑空间大小，且 无须人工部署、维护备份程序客户端，能达到如下效果：

1.不受虚拟机磁盘镜像逻辑空间大小影响，可以减少对生产虚拟化平台的内 存、网络带宽、I/O读写等资源使用；

2.通过应用发现规则(集)发现应用程序的生产数据，进而仅备份所需生产数据 以达到缩短备份时间，提升备份效率；

3.无需人工部署、维护备份软件客户端及其功能模块；

4.可以为客户节省很多存储空间，提高介质的利用率；

5.可以缩短恢复时间，提高数据恢复的RTO(Recovery Time Objective：恢复 时间目标)；

6.支持原虚拟机恢复、异虚拟机恢复、物理机(须安装恢复客户端)；

7.可以避免备份软件厂商须重新开发备份程序来适应虚拟化备份。

附图说明

图1为Oracle数据库应用备份客户端及功能模块注入流程；

图2为Oracle数据库应用备份流程。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方 案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范 围不限于下述的实施例。

一种基于虚拟机运行信息应用发现的应用程序注入式备份方法，该方法可以仅 备份虚拟机上安装的应用程序在运行时产生的生产数据(以下简称生产数据)，从 而克服使用VADP备份的缺陷，可以使得备份恢复窗口的时长缩短、减少对虚拟 平台的资源占用以及为客户节省很多存储空间。该方法具体包括以下步骤：

1)获取虚拟机动态运行时的进程信息；

2)备份服务器将获取的进程信息与预先存储的应用发现规则进行匹配，根据 匹配规则获得虚拟机运行的应用类型，并向虚拟机注入与当前应用类型相对应的备 份客户端及功能模块；

3)备份客户端对相应的应用程序生产数据进行备份，并映射至数据库。

本方法的应用发现规则是用来发现虚拟机内需要备份的应用，备份软件服务器 端内置常见应用发现规则集及对应的备份软件客户端、功能模块，可以满足大多数 常见应用，若备份软件中的应用发现规则集中没有能发现虚拟机应用类型，则进行 系统备份。备份软件服务器端维护一套应用发现规则集，无需对每台虚拟机维护或 指定应用发现规则集，应用发现规则适用于所有通过该备份软件备份的虚拟机。

备份软件基于虚拟机动态运行信息与应用发现规则集匹配，通过匹配的应用发 现规则分析出虚拟机运行的应用类型并注入相应的备份软件客户端、功能模块，从 而达到仅备份应用系统生产数据的目的。备份软件服务器端分析全部虚拟机动态运 行信息并与应用发现规则集匹配，因此可以同时对多种应用进行数据发现、备份。 应用发现规则具体定义如表1所示。

表1

对于本发明方法中的应用发现规则，若用户备份的应用为其专有应用则须由实 施人员设计应用发现规则，对于备份通用应用，如数据库、邮件的应用发现规则由 备份软件厂商提供默认的规则。

与虚拟化传统备份方法相比，备份一台具有600G镜像逻辑空间的运行Oracle 应用的虚拟机，在Oracle应用程序运行一周后，产生20G数据，在备份速度为40M/s 的情况下，使用传统方法需要耗时约4.27小时，备份软件服务器端需要占用600G 磁盘空间来保存备份数据；使用本发明方法需要备份数据20G，在同等备份速度下 需要约8.53分钟，备份软件服务器端需要占用20G磁盘空间来保存备份数据；由 此可见：1、本发明方法对于备份软件无论在时间、空间方面都有明显提升。2、可 以重用现有备份软件。

以下以Oracle数据库应用发现与备份作为实施例展示本发明方法的使用：

1.设计Oracle数据库应用发现规则，如表2所示。

表2

2.应用发现与备份客户端及功能模块注入，流程如图1所示。

2.1获取虚拟机运行时的进程信息；

2.2根据进程信息匹配应用发现规则，直到匹配完应用发现规则集；

2.3向虚拟机中注入备份客户端及功能模块；

2.4配置备份客户端，并保存。

3.执行备份流程，如图2所示。

3.1获取应用匹配信息，向备份客户端发送备份命令；

3.2开始备份生产数据；

3.3完成备份。