“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代信息系統(tǒng)備份技術(shù)

文/沙波 李志浩 葉志遠(yuǎn)

1 引言

備份技術(shù)是指利用先進(jìn)的備份程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的一種應(yīng)用技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展而逐漸成熟，備份技術(shù)從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮復(fù)制發(fā)展到了當(dāng)前的數(shù)據(jù)重刪技術(shù)，數(shù)據(jù)備份也根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境采取了不同的措施，比如增量備份、完全備份、日志備份、在線備份和離線備份等。本文通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)備份具有三個(gè)非常關(guān)鍵的特點(diǎn)：

1.1 數(shù)據(jù)備份需要配置大容量存儲(chǔ)介質(zhì)

隨著信息系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展，其積累的應(yīng)用數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)等越來(lái)越多，因此數(shù)據(jù)備份最為顯著的特點(diǎn)就是提供一個(gè)容量充足的存儲(chǔ)介質(zhì)，以便在數(shù)據(jù)備份時(shí)不會(huì)發(fā)生更換介質(zhì)的現(xiàn)象，一旦更換介質(zhì)就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)沒(méi)有可靠性，不利于數(shù)據(jù)恢復(fù)。

1.2 數(shù)據(jù)備份需要適當(dāng)降低投資成本

數(shù)據(jù)備份的主要目標(biāo)是保護(hù)應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)不會(huì)受到損壞，防止自然災(zāi)害、木馬病毒入侵、黑客攻擊、人為破壞等事故發(fā)展，但是大型應(yīng)用系統(tǒng)通常采用了先進(jìn)的管理制度、安全防御技術(shù)，這些意外事故的發(fā)生概率比較低，因此數(shù)據(jù)備份需要充分地考慮存取速率和吞吐量，降低數(shù)據(jù)備份的代價(jià)，避免數(shù)據(jù)備份導(dǎo)致信息系統(tǒng)建設(shè)成本大幅度提升。

1.3 可管理維護(hù)性

數(shù)據(jù)備份需要具備較強(qiáng)的可管理性，這也是影響數(shù)據(jù)備份可用性、可靠性和可維護(hù)性的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，數(shù)據(jù)備份多采用自動(dòng)化的備份管理方案，這樣既可以提高備份水平，還可以提高數(shù)據(jù)備份的可維護(hù)性，具有重要的作用。

2 信息系統(tǒng)主流備份技術(shù)

目前信息系統(tǒng)采用的備份技術(shù)可以按照應(yīng)用環(huán)境不同進(jìn)行分類，比如普通系統(tǒng)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)等，針對(duì)應(yīng)用環(huán)境可以根據(jù)自己的實(shí)際情況采用不同的備份技術(shù)，具有以下幾個(gè)方面：

2.1 文件備份

文件備份可以有效地避免信息系統(tǒng)文件丟失，可以將全部的文件或部分重要文件從應(yīng)用服務(wù)器的硬盤復(fù)制到其他存儲(chǔ)器中，這樣就可以避免系統(tǒng)操作失誤、斷電故障、硬件故障或病毒木馬侵害產(chǎn)生的損失。文件備份的成本非常低廉，不需要額外配置服務(wù)器，使用現(xiàn)有系統(tǒng)自帶的備份程序即可完成。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)備份

目前，數(shù)據(jù)庫(kù)備份采用的方法包括完全備份、事務(wù)日志備份、差異備份等。完全備份可以將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象進(jìn)行備份，完全備份需要花費(fèi)較多的時(shí)間，一般每周做一次即可。事務(wù)日志備份可以記錄上次備份的改變情況，只需要將這些發(fā)生改變的事務(wù)日志復(fù)制過(guò)來(lái)即可完成備份，花費(fèi)時(shí)間非常少，可以每個(gè)小時(shí)做一次。差異備份又被稱為增量備份，使用整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一種新影像，存儲(chǔ)占用空間小于完全備份，存儲(chǔ)速度和恢復(fù)效率非常高，每天都可以做一次差異備份。

2.3 操作系統(tǒng)備份

操作系統(tǒng)備份常用的方法也與數(shù)據(jù)庫(kù)備份和文件備份類似，可以實(shí)現(xiàn)在線增量備份、離線增量備份等，也可以使用日志備份方法，記錄操作系統(tǒng)的改變記錄，提高了操作系統(tǒng)的備份速度和時(shí)效。

2.4 重刪技術(shù)

目前，被備份的數(shù)據(jù)與已經(jīng)存在的備份多存在重疊現(xiàn)象，因此為了提高數(shù)據(jù)備份的時(shí)間效率，可以采用重刪技術(shù)，將重復(fù)的信息刪除，也被稱為去重技術(shù)，是當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)技術(shù)之一，可以消除冗余數(shù)據(jù)和優(yōu)化物理存儲(chǔ)空間，滿足日益增長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)備份需求。重刪技術(shù)包括源端去重和宿端去重，具體技術(shù)包括Inline重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、后處理(Post-process)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、并發(fā)(Concurrent)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和FalconStor Turbo重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。

3 未來(lái)信息系統(tǒng)備份技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

信息系統(tǒng)備份技術(shù)是通用的，沒(méi)有固定的限制，因此不同的環(huán)境可以使用同樣的備份技術(shù)。隨著信息系統(tǒng)備份技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)學(xué)者對(duì)信息系統(tǒng)備份進(jìn)行研究，結(jié)合應(yīng)用需求提出更加實(shí)用的、易管理的、高效率的系統(tǒng)備份技術(shù)，本文對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)包括以下幾個(gè)方面：

3.1 引入先進(jìn)的人工智能技術(shù)提高備份效能

目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，備份技術(shù)也可以引入人工智能技術(shù)，利用人工智能中的深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、遺傳算法等技術(shù)，識(shí)別數(shù)據(jù)中的重復(fù)內(nèi)容，進(jìn)一步減少備份內(nèi)容。

3.2 提高數(shù)據(jù)備份的并發(fā)性

信息系統(tǒng)備份采用離線或在線備份技術(shù)，這就導(dǎo)致系統(tǒng)備份具有時(shí)效性要求，因此可以引入MapReduce、重定位等技術(shù)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)備份的并發(fā)能力。

3.3 加強(qiáng)移動(dòng)系統(tǒng)備份技術(shù)研發(fā)

目前，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的移動(dòng)軟件得到應(yīng)用，但是移動(dòng)系統(tǒng)軟件部署于智能手機(jī)或移動(dòng)平板電腦，這些設(shè)備的存儲(chǔ)器能力有限，因此需要加強(qiáng)對(duì)備份技術(shù)的研發(fā)，進(jìn)一步適用于移動(dòng)系統(tǒng)備份。

4 結(jié)束語(yǔ)

備份技術(shù)不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)或程序拷貝，其引入了先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)重刪技術(shù)，在盡可能保證系統(tǒng)信息完備性的前提下，提高數(shù)據(jù)或程序備份效率。因此，對(duì)備份技術(shù)的研究具有重要的作用和意義，可以大幅度提升數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)的正常運(yùn)行水平，確保人們使用信息系統(tǒng)的安全性。