灾难中的数据备份与恢复策略初探

作者：赵哲文 李灿平

欢迎访问e展厅 展厅 5 网络/安全/存储产品展厅 无线上网卡, 光纤设备, 网络布线产品, 计算机干扰器, 网关, ... 随着信息技术特别是网络技术的不断发展，国际互联网的全球化热潮使人类社会进入了一个新的信息时代.人们逐渐放弃了传统的在纸上记录各种信息的习惯，转而将数据存储在电脑的硬盘上。数据是政府、企业或个人的机密信息。对于个人来讲，数据可能是信用卡或账户信息；对于企业用户来讲，数据可能是客户资料或产品机密；对于政府来讲，数据可能是关系到国家生存和发展的机密文件。如今网络的迅速发展使得网络数据的安全性变得极为重要，一旦重要的数据被破坏或丢失，就会对相关单位或个人造成重大的影响，甚至是难以弥补的损失。 1 数据存储备份 1.1数据存储 1.1.1数据备份的优先级 数据备份是防止重要数据在众多类型的灾难中丢失的最后一道防线。包括未镜像的硬盘崩溃，重要文件被毁坏或被错误删除，甚至站点灾难使整个数据中心丢失，备份磁带都可以避免不必要的数据损失。因此数据备份在数据保护体系结构中有最高的优先级。 1.1.2数据存储的方式 (1)直接连接存储。采用直接连接存储(Direct At-tacked Storage)方案的服务器结构如同PC机架构，外部数据存储设备都采用了直接挂接在内部总线上的方式，数据存储是整个服务器结构的一部分。 (2)网络连接存储。网络连接存储设备(Network At-tached Storage,NAS)是一种专业的网络文件存储及文件备份设备。也可以认为NAS是将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)连接到一群计算机上。NAS是部件级的存储方法。它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。 1.2数据备份 数据备份不只是简单的文件复制，在多数情况下是指数据库备份。数据备份有多种方式，按备份的数据量来说，有四种方法: ①完全备份。备份系统中的所有数据，特点是备份所需时间最长，但恢复时间最短； ②增量备份，只备份上次备份以后有变化的数据，特点是备份时间较短，占用空间较少，但恢复时间长； ③差分备份。只备份上次完全备份以后有变化的数据，特点是备份时间较长，占用空间较大，但恢复时间较快； ④按需备份。根据临时需要有选择地进行备份。 1.2.1数据备份的分类 按备份状态来划分，有物理备份和逻辑备份两种。物理备份是指将实际物理数据库文件从一处复制到另一处的备份；逻辑备份就是将某个数据库的记录读出并将其写人到一个文件中，这是经常使用的一种备份方式，从备份的地点来划分还可分为本地备份和异地备份。 从备份的层次上划分，可分为硬件冗余和软件备份。目前的硬件冗余技术有双机容错、磁盘双工、独立磁盘冗余阵列(RAI功与磁盘镜像等多种形式。理想的备份系统应使用硬件容错来防止硬件障碍，使用软件备份和硬件容错相结合的方式来解决软件故障或人为误操作造成的数据丢失。 1.2.2数抿备份的保护设计 (1)磁盘阵列技术，即RAID (Redundant Array of Inde-pendent Disk，独立冗余磁盘阵列)，可以在一定程度上改善硬盘系统的可靠性与可用性。简单的磁盘阵列可以采用在服务器中加装RAID卡和多个硬盘来实现，更好的方法是采用专用的磁盘阵列柜。 (2)双机容错和集群。双机容错技术也称为双机热备份技术，是国内对子双机容错相关技术的俗称。在国外，一般称为高可用系统(High Availability System)它的基本原理是指同一个计算机应用软件系统，采用两个或两个以上的主机/服务器硬件系统来支持。当主要的主机/服务器发生故障时，通过相应的技术，由另外的主机/服务器自动接管故障机器所承担的任务。 (3)磁盘镜像。磁盘镜像(Disk Mirroring)是指在一个磁盘控制器上挂接两个同样的物理硬盘，一个为主盘，另一个为镜像盘，数据同时写到两个硬盘中。两个硬盘在工作中完全保持相同的状态，在一个硬盘发生故障时，另一个能保证系统正常工作但当磁盘控制器发生故障时系统仍无法正常工作。 2 数据恢复 2.1数据恢复策略 数据恢复计划要求有周详的事前准备，尤其是地震所引起的对业务的冲击程度的分析，并相应制定地震后的恢复策略，利用可行的信息技术，提出最佳的恢复方案。恢复策略必须仔细考虑以确保能涉及所要保存的所有类型和地域的数据，还要考虑如果一场地震后数据损失的情况发生，这些数据和拥有数据的系统能够被恢复。 2.1.1常规数据恢复策略 由子地震的出现往往是突然的、预先不可知的。所以应用一套应付地震灾害情况下的数据恢复解决措施，以备不时之需。下面列出几种地震中主机可能会出现的损坏情况，并提出了相应的解决措施: (1)主机物理损坏。将主机数据磁盘取出，防止在维修过程中被损坏。将散据磁盘故在其它主机上进行备份，并对主机进行维修。 (2)系统盘物理损坏。替换系统盘，通过备份系统的灾难恢复功能来恢复操作系统。 (3)数据中心灾难。可以利用数据备份软件的远程存储功能来解决此问题。备份软件生成一个备份内容的多个备份介质复制品，在数据中心保留一份备份介质的同时，将同样内容的其它备份介质送到远程的保险库中保留起来。这样，一旦灾难发生，即使磁带库中的备份介质损坏，还可用保险库中的备份介质通过本地或远程进行恢复。 2.1.2企业数据恢复策略 对于企业来说，灾难发生后。最严重的问题不是来自于如何从磁带中将数据恢复出来。而是在制定恢复策略时应该考虑以下几个要素:文档化并归档系统配置，文档化并归档灾难恢复的程序，安全措施、文档及磁带介质跟踪，判别和保护所有关键业务的服务器，在线数据保护更利于恢复。 2.2数据恢复解决方案 2.2.1需求分析 需求分析就是要对不同的用户作出区分，提出适合于各自的解决方案。大体上用户可以分为三类:个人用户、大型用户和企业用户。个人用户主要做好备份工作，比如将重要数据刻盘等，可以有效避免灾难带来的损失；大型用户一般通过购买现成的产品来实现，比如HP公司的X2S6磁盘存储系统，其原理就是实现两个数据中心的异地备份；企业级用户一般拥有自己的网络系统，需要专业人员进行管理。 对于企业级用户需要做好软件与硬件的配置。备份软件有Legato/Networker,HP/Omn iback,Seagate Backup ExecStorageTek/AXXION-Netbackup,Veritas/Openvision ARC-serve,EMC/Symmetrixo硬件主要有磁带库和光盘库。磁带库多用于数据备份、归档和灾难恢复，光盘库侧重于数据的备份和在线快速查询。企业应根据具体的实际来选择如何搭配。 2.2.2网络数据备份管理 数据管理的目的是为了在数据丢失或系统发生灾难、系统崩溃后数据能及时地恢复和重建，数据管理策略的设定将直接影响灾难发生后系统正常运转状态的恢复速度。通常情况下，需要管理的数据包括:核心应用业务系统数据、非核心业务系统数据、其它应用类非数据库数据、操作系统及应用软件数据。 目前分布式网络环境广泛应用的备份方案是本地备份与集中管理相结合。本地备份是将磁带机直接连接在本地的服务器上，只对本地服务器的数据进行备份；集中管理是将若干台磁带机或磁带库连接在总部数据中心的备份服务器上，然后通过网络将总部以及本地的数据备份到这些磁带机或库上。 2.2.3备份产品的选择 从建立一个备份系统的角度来说，需要考虑如下因素: ①容量:对于容量的选择。尽量做到不需要备份中人工取放存储介质； ②性能(传输率):计算机系统的每一方面都会影响总体性能应尽量选择传输率与系统接近、相匹配的备份产品； ③拥有成本:拥有成本的内容包括产品的购买价格、磁带的价格、每次备份的磁带数、备份操作的人员、备份操作的时间等方面； ④自动化管理:自动管理程度指24 x 7 (24小时，每周7天)自动备份、数据库在线备份、介质管理等备份功能。 3 结束语 地震的破坏力是惊人的，而且很难被准确预测，一旦发生必然造成巨大的灾难。在高度信息化的今天，数据之重要已经是不言而喻的事实。本文全面讨论了数据备份与数据恢复的原理以及策略，地震对于数据的破坏只是这其中的一部分，但是全面了解数据的灾难恢复策略，能够帮助我们拟定出更加完善的灾后重建计划。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (4/6/2012)