數據備份及災難恢復技術綜述

姚順東

摘要：本文通過分析數據備份概念、數據備份類型、備份數據的策略，從數據保護技術的角度給出了相應的路徑和策略。

關鍵詞：數據備份；存儲管理；災難恢復

中圖分類號：TP309.3 文獻標志碼：A?搖 文章編號：1674-9324（2012）09-0195-03

1.數據備份概念

1.1數據備份。數據備份，就是將數據以副本的方式加以保留，以便在系統遭受破壞或其他特定情況下，重新加以利用的一個過程。

1.2數據備份的目的。數據備份的根本目的，是重新利用，備份工作的核心是恢復。一個無法恢復的備份，對任何系統來說都是毫無意義的。數據備份作為存儲領域的一個重要組成部分，其在存儲系統中的地位和作用都是不容忽視的。對一個完整的企業信息應用系統而言，備份工作是其中必不可少的組成部分。其意義不僅在于防范意外事件的破壞，而且還是歷史數據保存歸檔的最佳方式。

2.數據備份類型

2.1存檔屬性。文件系統給每個文件設立一個標志，記錄文件是否需要備份（或者說存檔），正規的備份程序都會使用這個屬性。一個文件被建立或修改時操作系統設置文件的存檔屬性，表明文件需要備份，備份程序備份過文件后清除存檔屬性（一般是普通備份和增量備份），表明文件已經備份。

2.2備份類型。按照每次備份的數據量來分，數據備份可分為完全備份、增量備份和差異備份等類型。（1）完全備份。對服務器上的所有數據進行完全備份，包括系統文件和數據文件。完全備份與文件的存檔屬性無關，備份后清除文件的存檔屬性。完全備份所需時間最長，但恢復時間最短，操作最方便。當系統中的數據量不大時，采用完全備份最可靠。（2）增量備份。只對上一次備份后增加的和修改過的數據進行備份。增量備份過程中，只備份有標記的選中的文件和文件夾，備份后清除存檔屬性。其優點是沒有重復的備份數據，既節省磁盤空間，又縮短了備份時間。但是一旦發生災難，恢復數據則比較麻煩，因而實際應用中一般不采用這種方式。（3）差異備份。對上一次完全備之后新增加的和修改過的數據進行備份。差異備份過程中，只備份有標記的那些選中的文件和文件夾。備份后不帶標記為已備份文件。降低增量備份存儲空間不足的可能性；在恢復數據時，需兩份數據，一份是上一次完全備份，另一份是最新的差異備份。

2.3單機備份和網絡備份。（1）單機備份。備份設備（如磁盤、磁帶和光盤庫等）直接連接到網絡服務器上，形成基于主機的備份結構。這種備份系統較為簡單，備份系統直接將服務器硬盤上的數據保存到備份設備。目前流行的操作系統自帶的備份系統大多基于此種結構。單機備份配置簡單，適合只有1～3臺服務器的網絡。（2）網絡備份。網絡備份支持基于網絡的數據備份和恢復功能。網絡備份為整個網絡建立一套備份體系，能滿足實時備份、遠程數據保護及快速系統恢復等要求。網絡備份可進一步分為局域網備份和廣域網備份。

3.備份數據的策略

數據的破壞是難以預測的，也是多種可能性的，因此要保證在隨時隨地都可以完成數據的完整恢復，必須要建立完善的備份策略，一般包括制定備份進度、選擇適當的備份設備、挑選完善的備份軟件和制定嚴格的備份計劃。

3.1制定完善的備份進度。在制定備份進度時，需要考慮眾多因素。首先，需要考慮備份方式，即是選擇完全備份還是其他備份方式；其次，要確定備份頻率和時序。要注意對軟件的保管，一定要定時清潔和維護磁帶機或光盤，要把磁帶和光盤放在合適的地方，過熱和潮濕對磁帶和光盤時有害的。備份的磁帶和光盤最好只容許網絡管理員和系統管理員訪問，要完整、清晰地做好備份磁帶和光盤的標簽，避免與其他不重要的混在一起。

3.2選擇適當的備份設備。根據數據的規模的大小選擇備份設備，在小型企業網站中應當更注重價格和易用性，而在較大型的企業網站中則應更關注性能和功能。目前流行的備份設備有磁帶機和光盤刻錄設備以及磁盤陣列，網上備份及一些其他的高級備份方法也正日益興起。

3.3挑選完善的備份軟件。一個好的備份軟件應該具備這幾項基本功能：（1）自動化備份與恢復：自動化不需要人力去操作或更換磁帶媒體（使用自動換帶機），可以降低人員的維護成本，而自動化作業不需要人工操作的特性，也可以很好地避免了錯誤操作的人為因素的發生，從而增加了備份的可靠性。（2）安全性與可靠性：備份數據前自動對文件進行病毒掃描，能夠確保所備份的數據并未遭受病毒感染，能確保所備份的數據的安全性，日后需要恢復數據的時候，就能保證數據的安全性。（3）多磁帶設備的管理功能：可以在最短的時間內同時對大量的數據進行備份，數據可以同時寫入多個磁帶，它提供了高速的備份能力。

3.4制定嚴格備份的計劃。為了長期地保證數據安全，需要堅持不懈地對數據進行備份；為了及時確保數據安全，應該在每次修改文件的內容后都進行數據備份，但是這樣做又會嚴重地降低工作效率。如何找到一個折衷的備份方案，我們可以制定一個數據備份計劃，定期地對數據進行備份。

3.5備份和歸檔

備份與歸檔的區別，如表3-1所示：

備份的目的就是為了恢復，保證在出現意外情況時保證業務的連續進展；或者使業務中斷時能夠以最短的時間得到恢復。特別是在線備份，對速度的要求相對較高，但對容量的要求則相對較小。

歸檔的目的與備份完全不同。對于企業來說，每天產生的大量數據，其實是有60%-80%今后永遠或者很少使用的；但出于服務質量要求、法規遵從或者其他原因，這些數據必須保留以備查詢。歸檔的目的是實現歷史數據和信息被系統、科學、長期地保存，以被公司決策管理、上級或第三方機構監管等用途。

4.災難恢復概念

數據恢復就是將數據恢復到事故之前的狀態。數據恢復總是與備份相對應，實際上可以看成備份操作的逆過程。備份是恢復的前提，恢復是備份的目的，無法恢復的備份是沒有意義的。

4.1災難恢復技術。災難恢復技術也稱業務連續性技術。它能夠為重要的計算機系統提供在斷電、火災等各種意外事故發生，甚至在如洪水、地震等嚴重自然災害發生時，保持持續運行的能力。企業信息系統是企業正常運行的重要保證，因此，對企業計算機系統必須采用災難恢復技術予以保護。

4.2災難恢復的作用。數據備份的最終目的就是災難恢復，一旦系統遭到攻擊或因自然因素導致數據的破壞或丟失，災難恢復可以最大程度恢復系統，保證系統的可用性。

5.數據災難恢復的措施

災難恢復措施在整個數據備份策略中占有相當重要的地位，因為它關系到系統在經歷災難后能否迅速恢復。災難恢復措施包括：災難預防制度和災難演練制度。

5.1災難預防制度。為了預防災難的發生，需要做災難恢復備份。企業信息系統在數據實現大集中的節點上，應采用網絡連接存儲或存儲區域網絡備份技術進行災難恢復備份系統建設，在緊急情況下，它會自動恢復系統的重要信息。

5.2災難演練制度。要保證災難恢復的可靠性，只進行備份系統的建設是不夠的，還要進行災難恢復演練。各企業可以利用淘汰的計算機或多余的存儲介質進行災難模擬，以熟練災難恢復的操作過程，檢驗在用的存儲備份系統運行是否正常和備份的數據是否可靠。

6.數據災難恢復的策略與優化

6.1災難恢復數據的策略。對數據進行分類保護是計算機信息系統實施安全等級保護的基本原則。按照數據的價值劃分類別，對不同類別的數據，應實施不同的安全等級保護，而對不同安全等級的數據進行備份，要求也不能相同。其數據分類和對應的安全等級備份要求如下：（1）公開數據。該類是公開發布的數據，需要進行完整性保護，應按第一級用戶自主保護級的要求進行安全設計，數據進行常規備份。（2）一般數據。該類數據具有一般使用價值，需要進行一定保護。該類數據的破壞和泄露，將會帶來一定的損失，應按第二級，即指導保護級的要求進行安全設計，數據進行定時重點備份。（3）重要數據。該類數據具有重要價值或機密程度，需要進行重點保護，應按照第三級，即監督保護級的要求進行安全設計，數據應進行冗余備份。（4）關鍵數據。該類數據具有很高使用價值或機密程度，需要進行特別保護，應按第四級，即強制保護級的要求進行安全設計，數據應進行冗余備份并異地存放。（5）核心數據。該類數據具有最高使用價值或機密程度，需要進行絕對保護，應按專控保護級的要求進行設計，數據的備份按一式多份并異地存放的原則實施。

6.2數據災難恢復的優化。定期實施備份。為保證備份數據的無誤，必須定時定期、準確地備份，為避免進度混亂，應清楚記錄所有步驟，并且，必須為實施備份的所有人員提供此類信息，以免在發生問題時束手無策。原則上數據備份應至少保留兩份，一份是最近的，一份是在它之前的，而至少要有三個以上備份，才可以把早期的刪掉。鑒定需保護的系統，存儲重要數據的系統都需要全面保護，但也要分出主次，最重要的數據要經常備份。

使用一種統一的和易理解的備份文件命名機制。選擇采用數據名和日期構成備份文件名會為你實施數據恢復帶來很大的方便。

適時地進行數據恢復和故障演習。如果企業發生災難，數據丟失，應確?？蓮膫浞萁橘|中快速、完整地恢復所有數據，要定期地演習恢復過程，確保在真正需要的時候不會出現差錯或意外故障。

數據備份技術并不保證系統的實時可用性。也就是說，一旦意外發生，備份技術只保證數據可以恢復，但是恢復過程需要一定的時間，在此期間，系統是不可以用的。在具有一定規模的系統中，備份技術、集群技術和容錯技術互相不可替代，共同來保證系統的正常運行。

7.結語

數據正逐漸成為企業重要的信息資源和重要財富，加強數據備份和災難恢復系統建設，是確保企業信息系統持續正常進行的重要舉措。因此，必須充分認識到企業數據和數據備份的重要性，做到未雨綢繆，積極建設企業數據備份系統，采用全方位、多層次的數據備份和災難恢復技術，保護企業信息系統數據的安全。只有這樣，才能保障企業信息系統安全可靠、不間斷的運行。

參考文獻：

[1]楊明.benet3.0 Exchange郵件與windows安全[M].北京：科學技術文獻出版社，2009.

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