面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法

摘要

本发明公开了一种面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法，主机上电时，创建数据区对象并初始化空闲队列，进入稳态后，当主机的上层应用在修改了一个数据区内容后，调用主机上的数据区同步接口，并把修改的内容掩码带到该接口中，主备同步接口把该数据区记录号和掩码放入失步区中等待同步进程定时发送，主机从失步区取出该数据区记录和掩码，调用重载打包函数把改变的数据区内容发送到备机，备机利用该数据区对象的重载解包函数和发送过来的掩码把改变的内容放入该数据区的缓冲区中。本发明通过利用面向对象的数据区对象来对数据区进行管理，实现了完善的主备增量备份保护机制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法对数据进行增量备份保护的方法，尤其涉及一种在电信领域，利用面向对象的内存实时数据库技术，来实现对数据区资源进行增量主备实时同步保护的方法。

背景技术

移动通信网有多种数据库，这些数据库除了具有通常数据库的功能外(如数据的独立性、安全性、完整性、共享、并发控制、故障恢复等)，还要满足严格的实时性要求。目前移动通信系统的数据库包括：归属位置寄存器(HLR)、拜访位置寄存器(VLR)、设备识别寄存器(EIR)和鉴权中心(AUC)等。

数据管理方法是影响网络负荷和系统性能的重要因素，它包括如何组织数据和将数据分区，数据之间的关系，数据的访问、更新以及数据的一致性维护等。在移动通信网中，由于用户移动引发的数据库数据更新频率不仅与用户的移动特征有关，网络结构及移动性管理方法对此也有很大影响。

另外，对数据的可靠性要求也很高，数据的存储可采用廉价冗余磁盘阵列(RAID)，并采取妥善的数据备份机制。例如，VLR中存放的数据都可以从外界获得，而且容量较小，完全可以放在内存中，当交换机发生主备切换时，为了保证正在进行的通话不中断，备份VLR必须及时备份用户数据和相关的事务处理过程，因此对主备交换机数据间的备份提出较高的要求。

在NO.7协议栈各层设计中，以及各种呼叫、移动性管理、无线资源管理等设计中，都涉及到数据区资源的管理。目前各种产品的所有相关协议栈各层以及各种业务应用部分的数据区都是各自建立，各自管理。其优点是按各自最简单、访问效率最高的方式实现。但这种方式只是满足了最基本功能要求，其缺点是非常明显的，例如，有数据区管理的处理机一般都是主备配置，而在这种方式下，每个数据区都需要做自己的数据区主备的同步，而且，数据区同步都是全量同步，没有做到增量同步，大大浪费了宝贵的主备通讯资源，增加了处理机的负荷，增加了系统的隐患。

因此，能否提出一种主备增量保护的数据区管理方法，来实现对数据区资源进行增量主备实时同步的保护，已经成为业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法，以实现数据区资源的主备增量备份。

本发明提供一种面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法，包括如下步骤：

(1)主机上电时，进行初始化，由数据区管理进程创建数据区对象并初始化空闲队列，其中该数据区对象的属性包括缺省打包函数、缺省解包函数、重载打包函数以及重载解包函数；

(2)主机进入稳态后，上层应用申请一个空闲的数据区记录，申请成功后在数据区的缓冲区内填入各自的信息，同时把这些记录号放入到主机的失步区中；

(3)备机上电启动后，主机根据所述缺省打包函数将失步区中的数据区记录同步到备机，备机根据所述缺省解包函数将所述数据区记录解包，并放入该数据区的缓冲区中；

(4)主备机都进入稳态后，当主机的上层应用在修改了一个数据区内容后，调用主机上的数据区同步接口，并把修改的内容掩码带到该接口中，主备同步接口把该数据区记录号和掩码放入失步区中等待同步进程定时发送；

(5)如果主机上的主备同步进程定时器到时，则主机上的数据区管理进程从失步区取出该数据区记录和掩码，同时调用该数据区对象的重载打包函数利用同步掩码把改变的数据区内容发送到备机；

(6)备机收到主机的该消息后，备机上的数据区管理进程利用该数据区对象的重载解包函数和发送过来的掩码把改变的内容放入该数据区的缓冲区中。

本发明通过利用面向对象的数据区对象来对数据区进行管理，由于内存数据库有自己一套完整索引机制(顺序、哈希等)，基本上可以满足各种应用层的索引需求，利用数据库提供的一系列接口，本发明实现了完善的主备增量备份保护机制。

附图说明

图1为一个数据区对象的注册表实施例图；

图2为利用本发明创建一个7号协议数据区的实施例方法流程图；

图3为本发明一种面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法流程图；

图4为本发明所述的主备增量同步方法实施例流程图；

图5为一个7号协议数据区SS7UPVS(7号呼叫数据区)的使用实例流程图。

具体实施方式

数据区管理实质上是一种资源管理，基本操作就是申请、释放、通过各种要求关键字查找数据区资源。而这种操作要求的数据区资源管理正是内存数据库所擅长解决的问题。因此，本发明的出发点是考虑把所有需要数据区资源管理的数据资源由内存数据库方式实现。目前内存数据库采用的是面向对象机制，可以非常方便建立各种应用层的数据区对象来管理数据区。

如图1所示，是一个数据区对象的注册表图，当系统上电初始化时，由数据库管理进程创建，用以储存每种不同的数据区的各种信息。

如图2所示，是本发明创建一个7号协议数据区的方法流程图，首先创建二维表数据(步骤201)，然后创建数据区对象空闲队列与忙队列(步骤202)，接着创建失步对象并重载失步对象方法(步骤203)，创建数据区对象(步骤204)，创建数据区对象缓存区(步骤205)，初始化数据区对象方法(步骤206)，创建二维表的多个索引并加入到数据区对象中(步骤207)，初始化数据区对象的空闲队列(步骤208)。当系统初上电时，数据库管理进程在创建了数据区对象的注册表后，开始对每种数据区对象实例化，并重载各种数据区对象的方法。

如图3所示，为本发明一种面向对象的对数据区资源进行主备增量备份保护的方法流程图，首先在主机上电时，进行初始化，由数据区管理进程创建数据区对象并初始化空闲队列，其中该数据区对象的属性包括缺省打包函数、缺省解包函数、重载打包函数以及重载解包函数(步骤301)；主机进入稳态后，上层应用申请一个空闲的数据区记录，申请成功后在数据区的缓冲区内填入各自的信息，同时把这些记录号放入到主机的失步区中(步骤302)；备机上电启动后，主机根据所述缺省打包函数将失步区中的数据区记录同步到备机，备机根据所述缺省解包函数将所述数据区记录解包，并放入该数据区的缓冲区中(步骤303)；主备机都进入稳态后，当主机的上层应用在修改了一个数据区内容后，调用主机上的数据区同步接口，并把修改的内容掩码带到该接口中，主备同步接口把该数据区记录号和掩码放入失步区中等待同步进程定时发送(步骤304)；如果主机上的主备同步进程定时器到时，则主机上的数据区管理进程从失步区取出该数据区记录和掩码，同时调用该数据区对象的重载打包函数利用同步掩码把改变的数据区内容发送到备机(步骤305)；备机收到主机的该消息后，备机上的数据区管理进程利用该数据区对象的重载解包函数和发送过来的掩码把改变的内容放入该数据区的缓冲区中(步骤306)。

当主机的上层应用需要释放数据区记录时，调用数据区释放接口，数据区释放接口把该记录放入空闲队列中，并调用同步接口，主备同步进程定时器到后，主机把该记录发送到备机；备机收到该记录后，释放在备机的该数据区记录。

如图4所示，是本发明所述的主备增量同步方法实施例流程图，用以说明本发明实现主备增量同步的具体应用。在一个呼叫流程进入稳态后，上层业务需要将数据区状态同步到备机，以便进行主备保护。

主机上电时，主机上的数据区管理进程进行一些初试化工作，包括创建数据区对象并初始化空闲队列，该数据区对象中包括了一些基本的属性：缺省的打包和解包函数，当需要全部同步记录时，由这两个函数来缺省实现；重载的打包和解包函数，由上层应用根据各自数据区的特点来实现，当需要增量同步数据区内容时，由这两个函数实现把改变的内容进行打包和解包。

如步骤401所示，当主机进入稳定工作状态后，上层应用调用数据区的分配空闲数据区记录的数据库接口来申请一个空闲的数据区记录，申请成功后在数据区的缓冲区内填入各自的信息，同时把这些记录号放入到主机的失步区中。

如步骤402所示，备机上电启动后，发送备机上电消息给主机，主机收到该消息后把失步区里的数据区记录调用缺省的打包函数把数据区所有内容全部同步到备机。

如步骤403所示，备机收到主机的该消息后，备机上的数据区管理进程调用数据区对象的缺省解包函数把该数据区所有记录解包，放入备机的该数据区的缓冲区，完成了备机上的数据区的初始化工作。

当主备机都进入稳态后，主机上的上层应用在修改了一个数据区内容后，需要调用主机上的数据区同步接口，并把修改的内容掩码带到该接口中，主备同步接口把该数据区记录号和掩码放入失步区中等待同步进程定时发送。

如果主机上的主备同步进程定时器到时，则主机上的数据区管理进程从失步区取出该数据区记录和掩码，同时调用该数据区对象的重载打包函数利用同步掩码把改变的数据区内容发送到备机。备机收到主机的该消息后，备机上的数据区管理进程利用该数据区对象的重载解包函数和发送过来的掩码把改变的内容放入该数据区的缓冲区中，从而实现了该数据区的增量同步。

主机的上层应用释放数据区记录时，调用数据区释放接口，数据区释放接口把该记录放入空闲队列中，并调用同步接口，掩码为0，表示释放该记录，主备同步进程定时器到后，主机把该记录发送到备机。备机收到掩码为0的记录后，释放在备机的该数据区记录。

如图5所示一个7号协议数据区SS7UPVS(7号呼叫数据区)的使用例子流程图，用以说明本发明的具体应用。为主备模块MP(中央处理器)系统，上面驻留着7号协议进程和数据库数据区管理进程。在MP上电时，数据库数据区管理进程负责数据区对象的创建和初始化工作，当进入工作状态时，7号协议进程负责调用数据库接口来操作数据区对象，来完成一个7号的呼叫任务。

如图5所示，在主机MP上电时，数据区管理进程调用数据区对象的原语来创建了SS7UPVS数据区对象，并对数据区对象的空闲队列进行初始化工作。当上电的过程完成之后，7号协议进程调用DA_ALLOCATEDATAAREA接口来申请一个数据区，如果失败则返回失败，呼叫结束，如果成功，则7号协议进程调用DA_UPDATEDATAAREA接口由数据区对象类型和数据区记录以及新的关键字更新第二索引，如果失败则返回失败，呼叫结束，如果成功，7号协议进程调用DA_SYNCDATAAREA接口同步一个数据区到备机。如果失败则返回失败，呼叫结束，如果成功，则呼叫成功，进行通话。如果通话结束，用户挂机，7号协议进程调用DA_REALEASEDATAAREA释放一个数据区，并且调用DA_SYNCDATAAREA同步释放备机上的数据区。呼叫过程全部结束。

数据区对象是用来管理业务和协议数据区的一种扩展对象，数据区对象是在内存数据库对象二维表对象的基础上，又封装了一些数据区对象的属性和方法。由于数据区对象的特点是单条记录长度很大，最大达到8K，而且每条索引最大长度达到128BYTE，所以单纯用表来管理会使内存数据库核心的效率降低，数据区对象的解决办法是对于数据区的缓存区，不再记在表记录里，而是根据表的容量和BUFFER的大小开一个数组，数组的地址记载数据区对象里，数据库根据表的记录号来定位该数组的地址。

在数据区对象的属性中还有两个方法，即打包方法和解包方法，这两个方法为重载函数，由对应的上层业务提供，这样作的好处是每当上层业务改变数据区缓存区内容时，数据库在主机上调用打包方法，上层业务返回改变的缓存区的内容，由数据库同步到备机，在备机上调用上层业务提供的解包方法，修改备机数据区缓存区的内容，这样每次数据区同步只要同步改变的内容就可以了，实现了数据区内容的增量同步，减少了主备数据区同步的消息量。

缺省的打包和解包函数是所有的数据区对象的公共属性，它提供了将整个数据区记录同步到备机的方法，只在备机第一次启动后调用，备机启动后主机将整个数据区都同步到备机上去。

重载的打包和解包函数是增量同步的关键，它利用数据区修改的内容掩码来实现的，该掩码是一个32bit的数，由上层应用提供，因此需要把数据区内容分割为32段，最小同步单位就是这其中的一段，当掩码为0时，代表需要删除该数据区记录。