淺談數據備份與恢復

摘要:隨著各行各業信息化應用的逐漸成熟，圍繞信息化產生的各種技術也越來越多，其中涉及數據存儲領域的技術目前主要包括網絡連接存儲(NAS)技術、光通道技術、存儲局域網(SAN)技術等。同時，基于SAN+NAS模式的存儲備份解決方案也已經日趨成熟、完善。核心數據組成部分，擔負著眾多的極其重要的工作，如Web、中間件應用、數據庫系統等;而系統中的數據，更是核心中的核心，數據的安全性保障關系到整個系統能否正常的運行，最終關系到該單位能否提供正常的服務。

關鍵詞:數據;備份;恢復

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)15-3856-03

On the Issue of Data Backup and Recovery

HAN Hong-guang

(Zhejiang Nongye Shangmao Zhiye Xueyuan(Chou)， Shaoxing 312000， China)

Abstract: As the gradual consummating of the informationization in all industries， there are more and more techniques about informationization production. Those techniques relating to the field of data save are mainly including NAS， Optical access technology， and SAN. meanwhile， the solution of data backup based on the SAN+NAS is mature too. the core date component takes charge of many vital tasks， such as Web， Middleware apply， DBMS; And the data in the system is key point， whose security are responsible for the operation of the whole system and the normal service supply of that company.

Key words: Data; Backup; Recover

1 故障產生的原因

1.1 系統硬件故障

如數據/系統磁盤的損壞將導致數據不能訪問，并進而可能導致應用進程終止或系統停機，甚至系統不能重啟動;網卡的損壞可使終端用戶無法訪問系統服務;CPU或內存的失效則會導致系統的死機。

1.2 應用程序或操作系統出錯

由于操作系統或應用程序中可能存在不完善的地方，當碰到某種激發事件時，應用程序非正常終止或系統崩潰(只能通過改善程序或系統來解決)。

1.3 人為錯誤

一些人工的誤操作，如刪除系統或應用文件，終止系統或應用服務進程，也會導致系統服務的無法訪問。

1.4 電腦病毒/黑客入侵

由于目前的大多數計算機系統均連接在網絡上，若缺少有效的防范機制，很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵，輕者數據被損壞，重者系統癱瘓(只能通過加強管理杜絕)。

1.5 自然災害

由于一些意外的不可抗拒的因素，如雷擊、火災、洪災等導致的計算機系統破壞，將會使一般系統的恢復非常困難和耗時，導致業務系統長時間的中斷(通過容災系統來解決)。

1.6 正常的停機

主要指計劃內的系統升級、安裝軟件、系統備份等過程。由上可見，影響系統正常運行的因素有很多，因為在系統中斷時能夠在最短的時間內恢復數據是最重要的，所以需要采用一套自動集中的數據離線備份系統對相應主機中的數據進行保護。

2 備份系統知識

2.1 為什么要備份

各個單位核心業務系統的組成部分，系統上的數據極其重要。因而，如何保護好計算機系統里存儲的數據，保證系統穩定可靠地運行，并為業務系統提供快捷可靠的訪問，是系統建設中最重要的問題之一。而要保證系統穩定可靠地運行，除了要利用高可用的應用雙機解決方案，另外一個關鍵的要素是要保護計算機所存儲的信息，也就是存儲在計算機內的數據。

2.2 數據備份的原則

對數據進行備份是為了保證數據的一致性和完整性，消除系統使用者和操作者的后顧之憂。不同的應用環境要求不同的解決方案來適應，一般來說，一個完善的備份系統，需要滿足以下原則:

穩定性:備份產品的主要作用是為系統提供一個數據保護的方法，于是該產品本身的穩定性和可靠性就變成了最重要的一個方面。首先，備份軟件一定要與操作系統100%的兼容，其次，當事故發生時，能夠快速有效地恢復數據。

全面性:在復雜的計算機網絡環境中，可能會包括了各種操作平臺，如各種廠家的UNIX、NetWare、Windows NT、Linux、SCO、NCR等，并安裝了各種應用系統，如ERP、數據庫、群集系統等。選用的備份軟件，要支持各種操作系統、數據庫和典型應用。

自動化:很多系統由于工作性質，對何時備份、用多長時間備份都有一定的限制。在非工作時間系統負荷較輕，適于備份。可是這會增加系統管理員的負擔，由于精力狀態等原因，還會給備份安全帶來潛在的隱患。因此，備份方案應能提供定時的自動備份，并利用自動磁帶庫等技術進行自動更換磁帶。在自動備份過程中，還要有日志記錄功能，并在出現異常情況時自動報警。

高性能:隨著業務的不斷發展，數據越來越多，更新越來越快，在休息時間來不及備份如此多的內容，在工作時間備份又會影響系統性能。這就要求在設計備份時，盡量考慮到提高數據備份的速度，利用多種技術加快對數據的備份，充分利用通道的帶寬和性能。

維持業務系統的有效性:實時備份對業務系統的性能將會產生一定的影響，有時會很大。如何采取有效的技術手段避免備份對服務器系統、數據庫系統、網絡系統的影響，將是非常重要的。例如使用先進的SAN LAN-Free或者SnapMirror to Tape等技術。

操作簡單:數據備份應用于不同領域，進行數據備份的操作管理人員也處于不同的層次。這就需要一個直觀的、操作簡單的在任何操作系統平臺下都統一的圖形化用戶界面，縮短操作人員的學習時間，減輕操作人員的工作壓力，使備份工作得以輕松地設置和完成。

實時性:部分關鍵性的業務是需要24小時不間斷運行的，在備份的時候，有一些文件可能仍然處于打開的狀態。那么在進行備份的時候，要采取措施，實時地查看文件大小、進行事務跟蹤，以保證正確地備份系統中的所有文件。

容災考慮:將本地的數據遠程的復制一份，存放在遠離數據中心的地方，以防數據中心發生不可預測的災難。自動實現異地容災備份管理。

2.3 備份系統的組成

備份的管理是備份過程中非常重要的一環，在管理上的混亂必然會降低備份的可靠性。

備份的管理是一個全面的概念，它不僅僅包括制度的制定和磁帶的管理。事實上，備份的管理在決定引進備份技術的那一刻就開始了。它包括對備份技術的選擇、備份設備的選擇、介質的選擇、軟件的選擇、備份及恢復方案的制定以及備份制度的確立等。

最理想的備份是完全不需要人工介入的，為了降低人為錯誤的發生，用戶可以考慮采用自動化備份解決方案。

備份自動化解決方案正是為解決傳統備份方案中的不足而設計的，它能夠提供無人值守的自動化備份，而無需網絡管理員進行任何干涉。

3 備份類型和選擇

備份類型主要有三種:

全備份:每次備份定義的所有數據，優點是恢復快，缺點是備份數據量大，數據多時可能做一次全備份需很長時間。

增量備份:備份自上一次備份以來更新的所有數據，其優點是每次備份的數據量少，缺點是恢復時需要全備份及多份增量備份。

差分備份:備份自上一次全備份以來更新的所有數據，其優缺點介于上兩者之間。

針對以上的備份類型選擇時，一般的規則是:

對于操作系統和應用程序代碼，可在每次系統更新或安裝新軟件時做一次全備份。

對于一些日常數據更新量大，但總體數據量不是非常大的關鍵應用數據，可每天在用戶使用量較小的時候安排全備份。

對于日常更新量相對于總體數據量較小，而總體數據量非常大的關鍵應用數據，可每隔一個月或一周安排一次全備份，再此基礎上，每隔一個較短的時間間隔做增量備份。

4 備份系統的架構方式

4.1 傳統數據備份方式——LAN備份

傳統的備份方式系統管理員將磁帶機/庫連接在本地備份服務器上，只對本地網絡內的數據進行系統備份。在這種方案中，磁帶機/庫只由本地服務器進行備份操作，欲備份的數據全部通過網絡傳輸到備份服務器，再經由備份服務器備份到磁帶機/庫中，隨著欲每臺主機上數據量的不斷增大，備份數據在網絡上的傳輸勢必給網絡造成很大壓力，影響正常的業務應用系統在網絡上的傳輸。通過調整備份窗口，可解決部分問題，但隨著備份主機數量不斷增多，備份窗口的調整經常發生重疊，最終導致數據備份時間與正常的業務應用處理時間重疊，從而備份數據占用網絡帶寬，嚴重影響業務應用系統的響應時間。數據備份流程如圖1所示。

4.2 基于SAN架構的LAN-Free備份

SAN存儲區域網基于高速光纖通道(Fibre Channel)SCSI技術，在服務器之間以及服務器和存儲設備之間建立了高速的數據傳輸鏈路。在SAN內進行大量數據的傳輸、復制、備份時不再占用寶貴的LAN 資源，使得LAN 的帶寬得到極大的釋放，服務器能以更高的效率為前端網絡客戶機提供服務。

SAN技術在保證高速數據傳輸的同時，又不占用LAN資源，極大增強了傳統的TCP/IP 網絡帶寬使用效率，可謂一舉兩得。

SAN 的結構決定了備份數據的源設備和目的設備都存在于一個高速SAN網中，并可被所有SAN內的服務器共享。與傳統的主機備份或網絡備份方式相比，LANfree Backup 在速度、可靠性、備份效率、LAN帶寬釋放等方面顯示了無可比擬的優勢。備份架構示意圖如圖2所示。

LANfree Backup 全面支持文件級的數據備份和數據庫級的全程或增量備份，這種備份服務可由服務器直接發起，也可由客戶機通過服務器發起。在多服務器，多存儲設備，大容量數據頻繁備份的應用需求環境中，SAN 的LANfree Backup更顯示出其強大的功能。

5 結束語

數據的安全越來越重要，做好數據的安全工作對于整個網絡的安全也非常必要。隨著技術的不斷進步，更加先進成熟的數據備份與恢復工具將會出現。本文對數據備份與恢復作了簡單的介紹，希望對以后的工作有所幫助。

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