备份的分析探讨

数据备份数据备份与灾难恢复网络运行和维护过程中，经常会有一些难以预料的因素导致数据的丢失，如天灾人祸、硬件毁损、操作失误等，而且所丢失的数据通常又对企业业务有着举足轻重的作用。所以必须联系数据的特性对数据及时备份，以便于在灾难发生后能迅速恢复数据。1970年，越南战争期间，美国威斯康星大学的国防数学研究中心遭到炸弹袭击。结果是：一个研究生被杀害，整个建筑被炸，计算机与积累了20年的数据被毁于一旦。美国911事件导致世贸大厦中800多家公司和机构的数据被毁，包括金融巨头MorganStanley。然而该公司竟奇迹般地宣布全球营业部第二天可以照常工作。其主要原因在于该公司在美国新泽西州的Teaneck市建有一个远程数据备份系统，保护了其最重要的数据

备份与恢复的概念

1.备份与恢复

备份就是保留一套后备系统，做到有备无患。数据备份就是保存数据的副本。数据备份的目的是为了预防事故（如自然灾害、病毒破坏和人为损坏等）造成的数据损失。数据恢复就是将数据恢复到事故之前的状态。数据恢复总是与备份相对应，实际上可以看成备份操作的逆过程。备份是恢复的前提，恢复是备份的目的，无法恢复的备份是没有意义的。2.数据备份不仅仅是数据复制

数据复制是指将重要的数据复制到其他存储介质，并保存在其他地方，当数据遭到意外损坏或者丢失时，再将保存的数据副本恢复到系统。完善的备份必须在数据复制的基础上，提供对数据复制的管理，彻底解决数据的备份与恢复问题。单纯的数据复制无法提供文件的历史记录，也无法备份系统状态等信息，不便于系统的完全恢复。

3.数据存储硬件容错

硬件容错是指用冗余的硬件来保证系统的连续运行。硬件容错的目的为了保证系统数据的可用性和不间断运行，即保护系统的在线状态，保证数据可信且可用。数据备份则是将整个系统的数据或状态保存下来，以便将来挽回因事故带来的数据损失，保存的数据副本处于离线状态。备份数据的恢复需要一定的时间，在此期间，系统往往是不可用的。4．备份软件

专业的数据备份是软件级备份，即通过备份软件，将系统数据保存到其他介质上，当系统出错时可将系统恢复到备份时的状态。通常备份软件分为静态备份和动态备份两类。静态备份:能够方便地选择备份内容，但不能定时自动备份，如果实现自动备份，还要自己编写脚本文件或使用操作系统的计划任务之类的功能。动态备份软件:能够实现选择备份时间，自动后台作业、定时完成操作等功能。5．数据库备份和恢复

专业的数据备份是系统级的，能够将数据从正在运行的数据库文件中提取出来，实现在线备份。数据库备份各种数据库都有一定的备份能力，其中IBM公司的网络数据库DB2的备份能力如下：1.基于数据库的备份；2.基于表空间的备份；3.脱机备份方式；4.联机备份方式；5.保存恢复历史文件；DB2数据库提供了三种恢复类型

1、崩溃恢复（CrashRecovery)2、备份恢复（RestoreRecovery)3、向前恢复（ForwardRecovery）6．专业备份系统的特性

（1）备份作业集中式管理。（2）跨平台备份与恢复。（3）自动化备份与恢复。（4）大型数据库的备份和恢复。（5）系统灾难恢复。（6）节省系统资源和网络带宽。（7）备份设备和介质管理。（8）安全性与可靠性。7．备份系统的逻辑结构

主要用于从特定的系统中提取备份数据。操作系统、数据库和备份任务都需要相应的备份源代理程序，获得备份数据。

备份系统的逻辑结构包括以下三个部分：（1）备份源系统（2）备份管理器（3）备份目标系统用于管理和运行备份任务，提供备份用户管理、作业调度管理、备份数据库管理、备份跟踪和审计及数据迁移等功能。备份管理器与备份源系统进行通信，并将来自源系统的数据传送到目标系统。

主要完成把备份数据保存到不同备份介质的工作，提供备份设备管理和介质管理等功能。

备份设备影响备份设备选择的因素主要有两个：速度：工作站的空闲时间也就是备份时可以使用的时间，被称为备份“窗口”，备份操作员必须保证备份工作所用的时间小于备份窗口。容量:如果备份设备的容量太小，则可能会在备份过程中不得不更换备份磁盘。否则会导致数据丢失。磁带

磁带存储技术是一种安全的、可靠的、易使用和相对投资较小的备份方式，在绝大多数系统下都可以使用，也允许用户在无人干涉的情况下进行备份与管理。其他备份介质硬盘它主要包括两种存储技术，即内部的磁盘机制（硬盘）和外部系统（磁盘阵列等光学介质光学介质主要包括CD-ROM、WROM、DVD2.数据备份的类型1.数据备份分类

数据备份，一般可以划分为以下类别：（1）根据备份设备与系统的相对位置可分为本地备份和远程（异地）备份。（2）根据备份介质的不同可分为磁带备份、磁盘备份和光盘备份等。（3）根据备份时间的不同，可分为即时备份（立刻进行备份）和定时备份。（4）根据备份的自动化程度，可分为手工备份和自动备份。自动备份包括按照备份时间计划的定时自动备份和满足备份条件的自动备份。（5）按照备份数据的在线状态和备份的实时性，可分为冷备份（离线备份、非实时备份）和热备份（在线备份、实时备份）。（6）根据备份对象，可分为文件备份和映像备份。（7）根据数据备份的网络实现方式，可分为单机备份和网络备份。

存档属性文件系统给每个文件设立一个标志记录文件是否需要备份（或者说存档），正规的备份程序都会使用这个属性。一个文件被建立或修改时操作系统设置文件的存档属性，表明文件需要备份，备份程序备份过文件后清除存档属性（一般是普通备份和增量备份），表明文件已经备份。这个属性用户是可以操作的，不过最好还是留给备份程序去处理。完全备份：对服务器上的所有数据进行完全备份，包括系统文件和数据文件。并不依赖文件的存档属性来确定备份那些文件。（在备份过程中，任何现有的标记都被清除，每个文件都被标记为已备份，换言之，清除存档属性）。

完全备份所需时间最长，但恢复时间最短，操作最方便。当系统中的数据量不大时，采用完全备份最可靠。2．完全备份、增量备份和差异备份增量备份：只对上一次备份后增加的和修改过的数据进行备份。增量备份过程中，只备份有标记的选中的文件和文件夹，备份后，它清除标记，既：备份后清除存档属性。其优点很明显，由于没有重复的备份数据，既节省磁盘空间，又缩短了备份时间。但是一旦发生灾难，恢复数据则比较麻烦，因而实际应用中一般不采用这种方式。差异备份：对上一次完全备份（而不是上次备份）之后新增加的和修改过的数据进行备份。差异备份过程中，只备份有标记的那些选中的文件和文件夹。它不清除标记，既：备份后不标记为已备份文件，换言之，不清除存档属性）。

降低增量备份存储空间不足的可能性；在恢复数据时，需两份数据，一份是上一次完全备份，另一份是最新的差异备份3.单机备份和网络备份（1）单机备份：备份设备（如磁盘、磁带和光盘库等）直接连接到网络服务器上，形成基于主机的备份结构。这种备份系统较为简单，备份系统直接将服务器硬盘上的数据保存到备份设备。目前流行的操作系统自带的备份系统大多基于此种结构。如图所示，单机备份配置简单，适合只有1~3台服务器的网络。（2）网络备份。网络备份支持基于网络的数据备份和恢复功能。如图所示，对于有多台服务器的网络，部署专用的备份服务器，在其他服务器上部署备份代理软件，使用专用的备份管理软件将网络上任一服务器的数据通过网络集中备份到备份服务器上。图单机备份

图网络备份网络备份为整个网络建立一套备份体系，能满足实时备份、远程数据保护及快速系统恢复等要求。网络备份可进一步分为局域网备份和广域网备份。局域网备份需要配置备份服务器和专业备份软件，存储设备和介质的管理维护负担重，需专业技术人员，投资较大。广域网备份提供远程异地备份，备份数据远离本地网络现场，可降低安全风险，提高容灾能力。

1.基于NDMP的NAS备份

NetworkAppliance和LegatoSystems两个存储厂商共同开发了NDMP

(NDMP:NetworkDataManagementProtocol)

（网络数据管理协议），解决了文件服务器与备份设备的通信问题。如图所示，支持NDMP的NAS设备、NDMP磁带机（磁带库）与备份服务器之间可以建立网络连接。

图基于NDMP的NAS备份

3网络存储备份技术2．LAN-free备份

LAN-free备份是指释放网络资源的数据备份方式。在SAN架构中，LANfree备份的实现机制一般如图所示。备份数据只简单地从LAN中“搬移到”SAN中，备份服务器向应用服务器发送指令和信息，指挥应用服务器将数据通过SAN直接从磁盘阵列中备份到磁带库中。

图

基于SAN的LAN-free备份

2．LAN-free备份实例

以太网客户机客户机客户机Oracle数据库服务器JBOSS服务器JBOSS服务器FS8600光纤磁盘阵列Web服务器BrocadeSilkworm3200Oracle数据库服务器备份服务器客户机SolarisSolarisLinuxLinuxSolarisWindowsMSS(ManagedSnapshotServices)VCS(VolumeCopyServices)

数据库数据库卷复制数据库快照DAA(Databaseapplicationagent)卷复制快照在线备份101010磁带库备份离线备份LanFreeBackupServer-lessBackup3．无服务器备份

无服务器备份是在LAN-free备份的基础上的进一步改进，克服了LAN-free备份需要服务器参与的问题；从而全面释放网络和服务器资源，由SAN上独立的备份管理系统把各个服务器的备份工作接管过来，在SAN的两种存储设备间（典型地是磁盘阵列与磁带之间）实现数据的直接传送。

备份计划为了长期地保证数据安全，需要坚持不懈地对数据进行备份；为了绝对地确保数据安全，应该在每次修改文件的内容后都进行数据备份，但是这样做又会严重地降低你一天所能做的工作量。降低在数据备份过程中所耗费的时间成本是一个比较棘手的问题。备份不得不做，那么，多久做一次备份？怎样合理地安排备份时间呢？可以制定一个数据备份计划，定期地对数据进行备份。当然，这个周期要取决于数据的重要性，对重要数据备份的间隔时间要小。

备份计划P105星期日期备份类型使用的磁带最初备份

完全备份磁带1第一周星期1差异备份磁带1星期2差异备份磁带2星期3差异备份磁带3星期4差异备份磁带4星期5完全备份磁带2第二周星期1差异备份磁带1（覆盖）星期2差异备份磁带2（覆盖）星期3差异备份磁带3（覆盖）星期4差异备份磁带4（覆盖）星期5完全备份磁带3备份域控制器（BDC）备份域控制器（BDC）是Windows2000网络中的一个概念，与之相对的概念是主域控制器（PDC）。PDC主要是管理网络中的网络单元，包括主机、用户/用户组和用户权限。PDC将管理单元的信息存储在域目录数据库中。BDC则每隔一段时间自动从PDC上获得最新的域目录数据库并更新自己的数据库，从而形成备份。网络日志备份网络日志是网络上用来记录连接信息的特定格式的数据文件。通常包括建立连接的源地址、端口号、连接时间等信息，这些信息通常用来统计网络的使用情况。其中也可以发现非法用户（Hacker）的行踪，因此网络管理员要经常将这些文件进行备份。备份这些文件的工作很容易，只需要使用系统提供的工具定期转存就可以了。MAID备份和归档备份的目的就是为了恢复，保证在出现意外情况时保证业务的连续进展;或者使业务中断时能够以最短的时间得到恢复。特别是在线备份，对速度的要求相对较高，但对容量的要求则相对较小。归档的目的与备份完全不同。对于企业来说，每天产生的大量数据，其实是有60%-80%今后永远或者很少使用的;但出于服务质量要求、法规遵从或者其他原因，这些数据必须保留以备查询。简言之，归档的目的是实现历史数据和信息被系统、科学、长期地保存，以被公司决策管理、上级或第三方机构监管等用途邮件的备份与归档邮件归档：是指对邮件数据进行在线归档、分类管理、长期保留并允许实时搜索和访问，主要是针对海量数据的应用，是对数据进行有效的迁移和管理，当数据停止改变或不被频繁使用时，通过邮件归档系统把他们转移到低成本的存储硬件上，使之存于日常的备份窗口外，当需要时，可以即时获取所需数据并快速搜索。为企业电子邮件的法规遵从和规则的执行，实现了高度集成化，中心化，并可实现实时监测等功能。

邮件备份：是指数据副本，万一原始数据丢失或者损坏且无法修复，副本就可用于恢复原始数据。备份用于保护正在使用的数据。数据备份时间表一般包括：每天的增量备份保留七天，每周的完全备份保留一个月，每月的完全备份保留一年，最后，一年的完全备份保留七年。一年的完全备份也称为七年归档。这份备份时间表存在一个问题：很难从整个备份中挑选出需要长期保留的特定文件，因此用户在使用这种方法时，最终不得不将整个备份都打包为大型的“归档”。此外，在两次备份间隔时间中，如果有些邮件被删除，这些邮件将永久丢失，并不能在备份中寻找到，导致了数据的丢失。邮件归档可以说是在线的备份，只要你收发邮件，在归档系统扫描间隔时间中，发现原本归档数据有新的更新，就会把这些新的数据进行归档。哪怕你立刻对邮件进行了删除，但这些邮件数据已经被归档，不会造成数据丢失。主要的区别备份的负载是写一次，很少读，新写取代就写；归档的负载时写一次，可能要读，新写和旧写无关备份是数据的即时副本；归档是数据的最终副本。备份的保存时间一般都是几周或几月；归档的保存时间一般是比较长期的。备份一般会对数据会定期覆盖；而归档则会堆积起来。

西方国家发生了一些重大的企业舞弊案件，使得政府和整个社会都对企业数据资料的保存提出了更为严苛的要求，从而使数据归档的地位上升到关系到企业存亡和社会安定的高度。另外，早期计算机主要是处理文本数据，如今却要处理大量的多媒体数据，对存储容量和速度的要求已经发生了根本性的变化，企业在数据资料的保存和利用方面的投资越来越高，而归档是企业有效管理应用数据资料、降低成本的重要手段。快照备份的速度问题操作简单化问题保护数据的一致性问题。某些数据备份时，还处于打开状态容错问题，数据的备份坏了，如何恢复正常情况的文件系统在存储上的示意图如果在上午10点要生成一个快照，需要完成三件事情：（1）把文件系统的描述复制一份（2）在磁盘的空闲空间创建一个缓冲存储区（3）在文件系统写操作中增加一个判断，判断应用是否是第一次修改数据将更新的数据复制到缓冲存储区利用数据快照可以在数秒钟建立拷贝，供备份使用可以很快地将系统恢复到做快照的时间点，还允许系统管理员选择性地迅速恢复受损或被删除的文件。再如：现在需要一份最新的数据来做新系统的测试或者提供决策支持和数据分析所用，而系统又不能停机，使用磁带备份恢复一份数据的时间很长。这样的情况可以利用数据快照的功能在任一时间点建立快照拷贝，利用拷贝的数据进行测试和分析，不影响系统的正常使用。4网络备份解决方案

1备份需求分析

某企业的网络信息系统约有10多台服务器，这些服务器中有一部分属于重点保护对象。例如，邮件服务器、办公自动化服务器、财务服务器、产品销售服务器、生产计划服务器等。这些重点保护服务器，一旦出现硬件故障、人为误操作或软件系统崩溃等导致数据丢失，将会给企业带来不可估量的损失。因此，很有必要对服务器上的系统数据和数据库进行在线备份，确保数据能在数据丢失或系统崩溃等情况发生后得到灾难恢复。

2备份软件选型

全球排名第五位的独立软件供应商VERITAS公司的BackupExec软件是一种多线程、多任务的C/S网络备份管理解决方案。VERITAS的BackupExec备份管理软件的特点：（1）稳定性高。（2）高效性。（3）可扩展性。（4）易使用和维护。（5）集中式管理。（6）异构备份平台的互操作。2005年赛门铁克$135亿正式收购Veritas

3备份方案设计1.网络备份拓扑结构

图

企业网络备份拓扑结构

2.备份软件配置（1）备份主服务器①备份服务器软件。②智能灾难恢复选件IDR。③打开文件备份代理。（2）备份从服务器①打开文件备份代理。②智能灾难恢复授权。③LotusDomino备份代理。④SQL数据库代理。

BackupExec10.0NT/2000/2003ServerEdition（主模块）1套，安装在备份主服务器上，负责管理整个备份系统。BackupExec10.0NT/2000/2003IntelligentDisasterRecoveryOption1套，安装在主服务器上，快速从备份磁带库恢复本地/远程故障服务器的数据。BackupExec10.0NT/2000/2003OpenFileOptionwithClientAccessLicense1套，安装在主服务器上，对打开的文件进行备份，无须对文件进行分组。BackupExec10.0NT/2000/2003OpenFileOptionwithClientAccessLicense５套。分别安装在E-mail、OA、财务、销售和生产服务器上，对这些服务器打开的文件进行备份，无须对文件进行分组。BackupExec10.0NT/2000/2003IntelligentDisasterRecoveryOption，AdditionalClientLicense５套。分别安装在E-mail、OA、财务、销售和生产服务器上，快速从备份磁带库恢复本地/远程故障服务器的数据。BackupExec10.0NT/2000/2003LotusDominoServerAgentwithClientAccessLicense1套。安装在基于LotusDomino的OA服务器上，在线备份Lotus

Domino数据库。支持LotusDominov4.5及更高版本。BackupExec10.0SQLServer7.0/2000AgentwithClientAccessLicense4套。安装在E-mail、财务、销售和生产服务器上，完全保护SQLServer2000数据库。支持单一表备份、文件组备份，可以实现在线备份用户数据库。3.网络备份功能在企业网络中实施集中式管理，分布式备份，使得所有需要备份数据均能备份到磁带自动加载机或组服务器的磁盘阵列。Archive/retrieveLANWANSANBackup/restoreMigrate/recall集中的数据存储管理4备份操作策略备份策略制订，要考虑在什么备份时间（如凌晨3:00），将什么备份内容（如财务数据库），以何种备份方式（全备份或差分备份），通过哪组备份通道（以组为单位的磁带驱动器或磁盘块），备份到哪一个磁带组或磁盘阵列。备份方式可以灵活应用全备份、增量备份和差分备份3种方式。5使用Backup

Exec进行网络备份实例（1）以太网客户机客户机客户机WindowsWindowsWindowsWindowsWindowsWeb服务器专利检索服务器专利检索服务器DS6107磁盘阵列7x73GB360GBOracle数据库服务器RAID5+Spare200GBOracle数据库服务器VERITASVERITAS实例（2）以太网客户机客户机客户机Oracle数据库服务器JBOSS服务器JBOSS服务器FS8600光纤磁盘阵列Web服务器BrocadeSilkworm3200Oracle数据库服务器备份服务器客户机SolarisSolarisLinuxLinuxSolarisWindowsMSSVCS数据库数据库卷复制数据库快照DAA卷复制快照在线备份101010磁带库备份离线备份LanFreeBackupServer-lessBackupVERITASVERITASVERITAS5.1安装和启动BackupExec

使用安装向导在本地介质服务器（备份主服务器）上安装BackupExec。具体步骤如下：（1）运行Browser.exe文件，选择安装VERITASBackupExec。如图7.14所示.图

服务器安装对话框

（2）输入序列号操作。如果要使用评估版，就可不输入序列号。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。

（3）检查安装特性。出现如图7.15所示的对话框时，可以选择要安装的本地功能。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。

图7.15检查安装特性对话框

（4）输入管理员账号和密码。出现如图7.16所示的对话框时，要输入本服务器的管理员账号和密码。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。（5）创建用来存储BackupExec数据库的实例。出现如图7.17所示的对话框时，可以在本地计算机上安装MicrosoftSQLServer2000DesktopEngine组件，也可以选择网络上现有的SQLServer2000实例存储数据库。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。

图7.16输入管理员账号和密码对话框

图7.17安装SQLServer2000实例对话框

（6）VERITAS磁带设备驱动程序选择。出现“VERITAS磁带设备驱动程序”对话框，如图7.18所示，建议选择默认“所有的磁带设备使用VERITAS设备驱动程序”。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。（7）根据向导提示，选项设置完后，会出现BackupExec安装回顾对话框，鼠标左键单击“下一步”按钮，开始安装，如图7.19所示。安装完成后重新启动计算机。图7.18VERITAS磁带设备驱动程序对话框

图7.19

BackupExec安装过程对话框

（8）从“程序”菜单选择“VERITASBackupExecforWindowsServers”启动BackupExec。第一次运行BackupExec时，将出现“首次启动向导”对话框，如图7.20所示。由该向导引导管理员快速配置以下BackupExec选项。完成向导后，将出现如图7.21所示的“BackupExec管理控制台”界面。图7.20首次启动向导对话框图7.21BackupExec管理控制台界面

5.2安装和启动BackupExec服务器代理

安装了RemoteAgent的远程系统基本上可像本地系统一样进行备份及恢复操作。具体的讲，有两种安装方法：第一种是使用Windows命令行在远程服务器上安装RemoteAgent，步骤如下：将介质服务器上的ProgramFiles\VERITAS\BackupExec\NT\Agents\RANT32目录共享给远程服务器。在远程服务器上将驱动器盘符映射到上述共享目录。打开命令提示符，切换到上述已映射的驱动器盘符。运行命令setup.exe/RANT32:-s完成安装。

7.5.2安装和启动BackupExec服务器代理

第二种将RemoteAgent安装到远程Windows服务器上。

（1）在图7.14中选择“远程安装”，进入远程安装向导。根据向导提示进入如图7.22所示的对话框，用鼠标右键单击“WindowsRemoteAgent”，可选择“添加远程计算机”，如图7.23所示，浏览并选择远程服务器。（2）鼠标左键单击“下一步”按钮，如图7.24所示，对添加的远程计算机进行登录认证。认证成功后，在如图7.25所示的对话框中，选中远程计算机，并选择远程代理。图7.22远程安装向导对话框

图7.23添加远程计算机对话框

（3）进入安装状态时如图7.26所示。RemoteAgent作为系统服务在远程服务器上运行，可以通过Windows服务管理工具进行管理。如图7.27所示。

图7.26运行安装对话框图7.27Windows服务管理RemoteAgent

5.3使用Backup

Exec备份数据备份操作的关键是创建备份作业。可以使用“备份向导”来快速引导管理员创建备份作业，在BackupExec管理控制台的导航栏中单击“作业设置”，如图7.28所示。在左侧的任务窗格的备份任务下，选择“使用向导新建作业”，按照提示进行操作。

图7.28备份作业设置对话框

手工自定义，通过配置备份作