計算機數據庫備份和恢復技術的應用研究

龔瑋瑋　黃建軍

摘要：本文對計算機數據庫備份技術與恢復技術的基礎原理進行了簡單介紹，并舉例論證了備份與恢復技術應用的基礎方法。同時，結合時代特征，探討了云計算背景下數據庫備份與恢復技術存在的模式，旨在明確數據庫備份與恢復技術的發展路徑，為其進一步優化提供基礎。

關鍵詞：數據庫;備份與恢復;云計算

引言

現代技術背景下，大部分工作完全以數據化的模式展開，數據的數量與重要性不斷提升。但由于協議及系統自身的缺陷，數據安全問題常有發生，數據庫在各種原因之下遭受破壞十分常見，數據完整性得不到保障，備份與恢復技術由此產生。

一、計算機數據庫備份技術研究

數據庫備份技術主要指將數據庫中的關鍵信息進行復制，并保存在一個獨立于應用數據庫之外的位置。當數據庫遭受黑客等網絡攻擊、自然災害導致數據庫中數據受損時，或者由于不規范數據存儲、調用行為導致系統運行故障發生時，避免數據的大范圍丟失。信息時代背景下，無論是對于個人或者企業來說，數據都具備非常高的價值，數據庫損壞與數據丟失影響十分重大，數據備份技術有較高的存在意義，值得大力研究、推廣。

計算機數據庫備份技術主要存在兩種模式，即靜態與動態。靜態技術與傳統背景下，人工確定備份時間點并進行數據拷貝的原理較為類似，是一種對操作、管理人員要求較高的備份技術，由于效率問題現代更多應用在個人計算機上，且在個人計算機中應用空間也處于逐漸壓縮的趨勢。動態技術是一種自動化程度較高的計算機數據庫備份技術，會按照某種規則自動進行數據庫信息拷貝。依據規則的不同，動態技術同樣可以被劃分為兩個類型：一種為將時間當做基礎規則備份技術，其具備鮮明的執行周期性，備份執行規范性與穩定性較高，但兩個備份周期之間發生數據庫損壞依舊會導致部分數據的丟失，因此，常被應有在日常數據存儲變量的較小工作背景中;另一種為將數據變化作為基礎規則的備份技術。由于現代社會生活中產生信息數量的巨大，且日常工作中信息處理與存儲數據變化概率與變化量極大，該種備份技術在商業中應用更加廣泛，能夠更加全面的保證數據備份內容的全面性。值得注意的是，計算機數據庫備份技術現階段雖然已經較為成熟，但運行進程中仍存在備份速度、備份空間占用、備份數據還原程度、備份時間點等多項內容存在較高的提升空間，需要采取較高的重視程度進一步研發設計。

二、計算機數據庫恢復技術研究

計算機數據庫恢復技術與計算機數據庫備份技術實際上是不可分割的整體，恢復技術的本質就是將備份技術保留的數據重新導入數據庫，恢復至某個特定時間點的狀態，保證計算機工作的正常開展。而備份技術產生的主要原因便是恢復技術的需求。與備份技術類似，恢復技術也可以換分為定期時間點修改與不定期時間點修改。但在實際操作進程中更加有指導意義的劃分方式為定向恢復與全盤恢復。其中定向恢復主要指對于數據庫中某一特定位置進行獨立恢復，但實際應用中存在不同位置數據干擾與層級抵達困難的問題，現代僅應用到部分特定背景中。全盤恢復即對整個數據庫進行恢復，該種模式具備技術原理簡單、操作便捷的特點，是現代計算機數據庫恢復技術中使用頻率較高的種類，但也存在技術恢復數據量大、占用空間大、部分數據存在失真風險等缺陷，仍有較大的研究、進步空間。

三、計算機數據庫備份與恢復技術的應用研究

（一）計算機數據庫備份與恢復技術應用的基礎思路

計算機數據庫備份與恢復技術的應用進程并非簡單的掛接，由于備份數據本身存在被其他因素影響的風險，有信息失真可能性，且恢復進程中同樣存在數據失真概率。因此，計算機數據庫備份與恢復技術需要進行嚴格的邏輯檢測與設計。以Sqlite3數據庫為例，具體應用設計如下：

首先，數據庫接口的構建，主要目的為數據庫完整性檢測，應用對象為數據庫數據，用以協助判定恢復流程是否執行。

邏輯語句主要功能為檢索數據庫中存在的記錄順序混亂、缺頁、記錄錯誤、索引缺失與唯一缺失。大致包含了數據庫故障中的所有常見形式，可以有效識別數據庫中是否存在問題及問題的種類，判斷執行何種修復流程。

其次，為數據庫備份程序的構建。

最后，為數據庫恢復程序構建。即在檢驗并確定數據庫自身存在問題之后，執行恢復程序。

需要注意的是，數據庫恢復程序執行進程中必須擁有預設好的備份數據庫與數據庫讀取路徑。

（二）數據庫備份技術與恢復技術的新時代應用

隨著信息技術的不斷發展，數據庫備份與恢復技術的應用不再局限于傳統背景下的數據庫管理當中，在數據交換流程中有種類更加豐富的體現。如在云計算背景下，用戶數據存儲與利用往往是通過云空間進行，傳統渠道上傳或者下載的模式在云數據交換背景下顯然是一種十分低效的技術手段。數據庫備份與恢復技術原理在其中應用可以大幅提升云空間數據交換效率。即在用戶與云端之間構建一個數據庫，需要注意的是這個數據庫是一種虛擬概念，并非實際存在，用戶的數據仍儲存在云空間中。當用戶需要執行數據恢復操作時，是以少量基礎文件為標準，其他數據種類均為裸格式文件，數據庫恢復過程中下載數量明顯降低，執行速度加快。且該種技術手段中存在虛擬服務器的概念，即服務器并非必須實體存在的，實現了一定范圍內的服務器共用，全面推廣應用可以有效減少服務器數量，對數據庫使用成本的控制有重大意義。虛擬快照技術便是數據庫備份與恢復技術在云計算環境中應用的尖端體現之一。虛擬快照技術現階段使用較為廣泛的種類有：

第一，鏡像分離模式。鏡像分離模式運作的主要原理為預先創造基礎物理卷，并以此為基礎建立鏡像，數據備份發生在鏡像上，修改完成后鏡像會主動向物理卷同步，并以此獲取備份數據源。該種模式的優點在于備份進程中省略了大量的文件拷貝工作，數據備份完成是瞬時的，但應用靈活性較低，在多個時間節點保存需求的工作環境中，需要建立多個物理卷，占用了大量存儲空間。

第二，寫前拷貝模式。即在每次對數據庫進行修改時，會預先復制出一份原數據模板作為備份數據。寫前拷貝技術運行進程中實質上并未執行完全獨立的步驟，均為數據調用與修改的小幅擴張，運行速率快，使用靈活且空間需求低。但由于每次文件修改進程中實際上執行了倆次寫的操作，對于文件工作性能有一定影響。

第三，寫時重定向模式。與寫前拷貝模式高度相似，兩者最大的區別在于前者將復制文件作為備份而后者直接將源文件作為備份。這也就導致了兩種模式中，備份文件存儲結構有較大差別。重定向模式中不同時間點的備份文件嚴格按照鏈式結構進行排列。

四、結論

數據庫備份與恢復技術是現代計算機運行的基礎支撐，隨時代發展表現出多種多樣的存在形式，但其中依舊存在一定缺陷。相關人員在加強新技術應用的同時，也要充分收集經驗不斷對備份與恢復技術進行優化。

參考文獻

[1]趙順布爾，菊花.計算機數據庫的備份與恢復技術分析[J].計算機產品與流通，2020（08）：5.

[2]尹維偉.計算機數據庫備份方式以及恢復技術分析[J].電腦知識與技術，2020，16（10）：13-14.

課題項目信息

2018年江西省教育廳科技項目，基金號：GJJ180990，基于Oracle數據庫備份與恢復技術的設計。