淺談計算機數據庫的備份與恢復技術

王艷敏

吉林工商學院，吉林長春 130062

淺談計算機數據庫的備份與恢復技術

王艷敏

吉林工商學院，吉林長春 130062

隨著科技的不斷進步，計算機運用領域不斷擴大，當今的工作和生活對計算機的依賴程度也很大，數字時代的到來帶來了數據安全問題，各個數據庫的資料難免遭遇不可控原因而被入侵和破壞。為了保證數據庫安全，就迫切需要對數據庫備份和恢復技術進行研究和革新。

計算機；數據庫；技術

從技術革命開始，隨著科技的不斷進步，計算機技術是更新換代最快的一項技術，互聯網時代的到來，帶給人們一個嶄新的數字世界，人們的生活融進數字化的生活里井井有條，但是計算機的系統故障會帶來一系列問題，打亂有序的工作和生活。無論是硬件故障、軟件故障、網絡故障都直接影響對數據庫的操作。

1 數據庫備份

數據庫備份就是對已有的數據進行整合，將數據進行拷貝到另外軟件或者硬件設施，使之成為后備副本。備份數據在計算機出現問題后，還可以直接供給客戶持續使用，同時避免意外事件破壞數據，保存相關歷史數據。數據備份是一個相當復雜的過程，而數據的備份也有不同的分類。

1.1 按照數據庫大小分類

數據庫因為儲存量的多少而大小不一，根據不同的數據庫，備份的類型有完全備份、差異備份、文件備份和事務日志備份的區別，四種備份方式應用場合、作用以及特點各不相同。完全備份包括對整個數據庫中的所有元素進行備份，耗時多，所占空間也很大；而差異備份大多數情況下只備份一部分數據，存儲和恢復的時間很短；文件備份則適用于非常大型的數據庫；最為省時的是事務日志備份，它能同時能跟上每次備份的變化進行日志修改。

1.2 按照不同分類原則

在這個備份分類中，主要包括靜態備份和動態備份。靜態備份在備份過程中數據庫不能進行另外操作，這樣就能將原始備份完整保留。動態備份可以建立文件日志，在備份的同時可以對數據進行存取或者修改，日志建立后這些活動都會被保留登記，有了大量的日志文件就可以方便快捷的恢復客戶需要的文件。

備份的方式和分類很多，都是為了達到對數據進行更好的保護目的，所以我們需要更為嚴密的技術和軟件作為支撐，備份工作需要的是建立在高性能的系統以及網絡備份或者是SAN備份，并且對備份進行分級管理，將數據庫運行的安全性最大化。

2 備份方式

2.1 高性能系統

計算機運行過程中難免會出現系統性問題，軟硬件都會面臨單點故障，為了保證在出現這些問題時，集群軟件依然能迅速處理業務切換，保證數據和業務正常運行，就需要高性能系統，只有這樣的系統才能處理好各個集群節點之間大量數據交換，避免導致系統崩潰。同時在保存最大化資料的時候能保證運行速度。

2.2 網絡備份

大多數備份都會將數據儲存到另外的硬盤，介質為物質載體，安全性不高。而單機備份是通過服務器進行操作，服務器負擔重，安全性降低。只有在服務器是雙機或者集群的情況下，大量的數據上傳至主機就會經過專門的服務器進行傳輸，備份的操作性能提高，服務器的負擔降低，而且更容易對介質進行管理。

網絡備份基本上能實現全自動備份和恢復，同時也支持定時備份、完全備份、增量備份、差量備份等等，在局域網的備份技術中，網絡備份是一種極為高效的備份管理手段。

2.3 SAN備份

將一臺服務器與一臺本地存儲子系統直接連接是傳統的企業采取的存儲方法。這樣的方式速度慢、無法擴展、管理復雜、費用昂貴，SAN網絡解決這些問題，為存儲環境提供了一個真正的網絡模式。該備份設備也可以通過管理員集中化的管理將整個系統的效率提高。

2.4 歸檔和分級

這是不同于網絡備份的數據備份技術，主要可以解決網絡數據量過大導致計算機無法滿足數據存儲的問題，網絡上數據都是不斷增長的和變化的，文件通過歸檔可以打包存放較長的時間，長期安全的保留數據，同時可以通過文檔服務器對重要文檔進行統一備份管理。而普通數據信息業可以用壓縮軟件對其進行壓縮后復制存儲。歸檔技術中也可以使用常用的備份系統，將關鍵數據備份到可移動介質中存儲。

2.5 遠程備份

遠程備份的情況主要考慮的問題是，數據庫面臨許多不確定性因素，比如人為的誤刪、修改；軟硬件故障；黑客入侵；病毒植入造成的數據損壞可以通過備份數據的高性能處理系統避免數據毀壞之外，一旦面對的是不可抗拒的自然因素，如地震、海嘯、火災等災難上述技術就不能完全避免數據丟失或損毀。數據的遠程復制系統技術就是要保證本地數據和遠程備份數據中心的數據一致。該項技術是通過軟件數據復制和硬件數據復制來實現，主要方式為異步復制和同步復制，有了遠程備份系統會保障在本地發生災難后，業務以及數據及時切換到遠程備份系統，實現遠程故障的處理。

3 數據庫恢復

數據庫是一個大的運行系統，運行過程借助的物質載體是外在的硬盤，內在的軟件，當這兩個載體遭遇各種突發情況比如磁盤損壞、電源故障、軟件錯誤和惡意破壞時，數據安全的警鐘開始敲響。SQL Server系統有一系列措施確保數據盡可能不丟失和不被破壞。系統可以把數據庫從不正確狀態恢復到正確的狀態，DBMS的這種能力就是數據庫的可恢復性。

3.1 原則及方法

數據庫恢復需要遵循一定理論原則，原則就是數據庫重復存儲，具體操作方法有很多，首先可以轉儲并建立相關日志，周期性地（比如一周一次）對整個數據庫進行復制存儲，轉儲到另外的存儲介質中。

其次，如果數據庫一旦發生故障，可以分兩種情況處理，一種是數據庫已經損壞的情況，比如介質被破壞，磁頭或者磁盤損壞，數據已不能使用，就要裝入最近一次數據庫備份到新的磁盤，并且運用日志庫進行重做（REDO）處理，將兩個數據庫的所有更新重新處理一遍，恢復原有數據。如果數據庫未損壞，但是存在不可靠數據，比如，程序在處理數據時突然中斷。這樣的情況就不能去復制存檔的數據庫，而是通過日志庫執行撤銷（UNDO）處理，將數據庫恢復到正確狀態。

3.2 故障類型恢復

上述是數據庫簡單恢復技術，在一般常見的情況下如何讓應對數據庫恢復問題，但是數據庫的故障就不是很好處理，數據庫的故障可以用事務的故障來表示，換種方式表述就是數據庫的故障具體表現為事物執行的成功與失敗。

1）常見故障

主要是常見的三種故障，即事務故障、系統故障、介質故障。事務故障包含了可預期事務故障和不可預期事務故障；系統故障則主要是由系統停止運行要求重啟的事件；介質故障就是上文一直強調的數據庫的載體，硬件和軟件介質遭到破壞造成的故障。

2）恢復技術

數據庫的恢復技術與相對應的數據庫故障有著千絲萬縷的聯系，常見的恢復方式也有三種，即簡單恢復、完全恢復、批日志恢復。簡單恢復只要合計的是使用了數據庫備份或差異備份，不涉及事務日志備份；完全恢復則通過使用數據庫備份或者差異備份，回復后的數據基本上不會丟失，因為這種技術可以將數據庫恢復到發生失敗的時刻。批日志恢復在性能上優于以上兩種恢復技術，它可以盡最大努力減少操作需要的存儲空間。

4 總結

互聯網發展的速度有增無減，當今社會的我們將會有更多的事物依賴計算機進行處理，計算機數據備份與恢復對社會的生產生活都有著不可估量的意義。本文主要針對計算機數據庫的備份和恢復技術進行了一些闡述和研究，指在為人們提供計算機使用過程中一些基礎的理論，同時又具有很高的可操作性和現實性，讓廣大的計算機使用者在享受計算機的方便快捷的同時，不在為數據資料的損壞和丟失而苦惱。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.028

系吉林省教育廳“十二五”科學技術研究（吉教科［2012］381） ；吉林省教育廳“十二五”科學技術研究（吉教科［2011］397）階段性研究成果

王艷敏（1978-），女，漢族，吉林長春人，講師，軟件工程碩士，吉林工商學院信息工程分院講師，研究方向：軟件工程、計算機科學與技術、數據庫。