第三章-数据备份技术

第三章：信息系统数据备份技术提纲数据存储技术数据备份技术概述数据库数据备份网络数据备份数据备份策略历史20世纪70年代的终端－主机；20世纪80年代后期PC；20世纪90年代客户机/服务器；安全性引发了存储管理的复杂化。数据备份与灾难恢复存储、备份技术变化存储容量急剧膨胀；存储时间和方式延展；数据存储结构不同。概念存储：根据不同的应用环境，通过合理安全的方式将数据保存在某种存储介质上，并能确保其有效时间。备份：预防介质，操作系统、软件和其他重要数据文件被损坏的重要保护措施。数据备份与灾难恢复数据存储的作用与意义网络数据安全机密性、完整性、可用性、鉴别、授权的安全我国数据存储备份的现状数据被破坏的原因信息系统威胁、网络和系统自身的安全隐患数据存储的意义数据备份与灾难恢复存储优化设计（1）直接连接存储DAS（DirectAttachedStorage）原理：服务器结构和PC机构架，外部数据存储设备采用直接连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。不足：容量低数据和操作系统未分离数据备份与灾难恢复存储优化设计（2）网络连接存储NAS（NetworkAttachedStorage）原理：将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接到一群计算机上。优点：便于共享数据，不受操作系统的影响，速度快，可靠性高缺点：NAS通过LAN实现数据的共享，性能受限于TCP/IP网络，会形成与业务系统对网络资源的争夺，连接距离有限体系结构：NAS=处理器＋文件服务管理模块＋多个硬盘驱动器数据备份与灾难恢复存储优化设计（3）存储区域网络SAN（StorageAreaNetwork）技术：以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有较高的传输速率的光通道连接方式，提供内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网。集中体现了功能拆分的思想数据备份与灾难恢复存储优化设计（4）优点：1.可实现大容量存储设备数据共享2.可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联3.可实现灵活的存储设备配置要求4.可实现数据快速备份5.提高了数据的可靠性和安全性缺点价格昂贵，配置复杂，技术难度大，对管理员要求高数据备份与灾难恢复存储优化设计（5）NAS和SAN的比较SAN是一种网络，NAS产品则是一个专有文件服务器或一个智能文件访问设备SAN通过光纤和服务器链接，和服务器的传输模块交换数据，当收到请求时，服务器就连接SAN，然后读取相应的数据块，而不是直接向客户端传输文件NAS则可以看作单独的一台网络存储服务器，突出的是高容量、高效能、高可靠,无论是客户段还是服务器，都可以从网络访问，直接获取数据数据备份与灾难恢复存储保护设计（1）磁盘阵列即RAID，廉价冗余磁盘阵列的简称分级：RAIDlevel0～5改善可靠性和可用性可靠性：硬盘在给定条件下发生故障的概率可用性：硬盘在某种用途中可用的时间。实现服务器＋RAID卡＋多个硬盘采用专用磁盘阵列柜数据备份与灾难恢复存储保护设计（2）双机容错和集群容错的概念容错系统实现方案—双机容错技术采用磁盘阵列技术双服务器SCSI电榄与阵列相连双服务器互为备份目的保护数据安全及应用高可用性应用容错数据备份与灾难恢复存储保护设计（3）实现方法主/从、主/主系统构成双服务器＋磁盘阵列柜＋双机容错软件工作原理集群技术使用特定的连接方式，将许多计算机设备结合起来，提供与超级计算机性能相当的并行处理技术。集群管理者数据备份与灾难恢复存储保护设计（4）存储备份最简单易实现的保护技术，最后的屏障。要求提供数据中心的概念面向灾难恢复有利用应用数据的安全检查数据备份与灾难恢复数据存储技术发展变化趋势存储容量快速增长存取速度快速增加存储价格降低存储介质和类型多元化存储管理手段多元化和便捷数据存储更加安全可靠数据备份与灾难恢复提纲数据存储技术数据备份技术概述数据库数据备份网络数据备份数据备份策略数据备份的作用与意义（1）数据故障系统故障事务故障介质故障采用的措施防火墙防病毒软件高可靠性软件提高网络安全性数据备份与灾难恢复数据备份的类型（1）按备份的数据量分类完全备份备份系统中所有的数据增量备份只备份上次备份之后有变化的数据差分备份只备份上次完全备份以后有变化的数据按需备份根据临时需要有选择地进行数据备份数据备份与灾难恢复数据备份的类型（2）类型备份时间占用空间恢复时间完全备份最长最大最短增量备份较短较少较长差分备份较长较多较短数据备份与灾难恢复数据备份的类型（3）按备份的状态分类物理备份将实际物理数据库文件从一处复制到另一处包括冷备份和热备份逻辑备份将某个数据库的记录读出并写入到一个文件中经常使用的备份方式数据备份与灾难恢复数据备份的类型（4）从备份的层次上分类硬件冗余双机容错、磁盘双工、RAID和磁盘镜像优点：提高容错能力、可靠性不足：不能解决数据灾难和错误写入软件备份与硬件容错相结合解决软件故障或人为误操作造成的数据丢失硬件冗余＋软件备份＝理想的备份系统数据备份与灾难恢复数据备份的类型（5）从备份的地点分类本地备份在本地硬盘的指定区域备份文件用于系统或人为误操作造成的数据损坏和丢失异地备份备份的数据放在异地用于地域性灾难造成的数据问题数据备份与灾难恢复数据备份的类型（6）数据备份与服务器容错数据备份系统是将服务器和工作站上的数据可调度性的备份到永久存储设备。服务器容错系统是使部分服务器硬件在损坏的情况下仍然能够实现整个系统的不停机。两者有着密切联系，也有本质区别。数据备份提供数据的保护，服务器容错提供硬件保护。容错系统＋数据备份系统＝安全的系统数据备份与灾难恢复数据备份系统基本构成（1）理想的网络数据备份软件数据备份硬件级物理容错系统自动跨越整个网络系统平台基本要素保护性可管理性可扩展性数据备份与灾难恢复数据备份系统基本构成（2）如何建立完善的网络数据备份系统计算机网络数据备份的自动化数据备份工作制度化，科学化介质管理的有效化数据形成分门别类的介质存储自动介质的清洗轮转以备份服务器形成备份中心维护人员可以容易地恢复损坏的系统和数据考虑到网络带宽、平台选择、安全性、冗余和扩展性数据备份与灾难恢复硬件设备用于大容量数据存储的硬件设备磁盘阵列、磁带设备、光盘库等磁盘阵列用于网络系统中的海量数据的即时存取磁带设备用于网络系统中的海量数据的定期备份光盘库用于网络系统中的海量数据的访问数据备份与灾难恢复备份策略（1）备份策略制定需要备份的内容、备份时间以及备份方式。选取备份方式的考虑因素备份窗口：完成一次给定备份所需要的时间恢复窗口：恢复整个系统所需要的时间实际应用根据备份窗口和恢复窗口，以及数据量决定备份方式一般采用完全备份结合差分备份的方式较为适宜数据备份与灾难恢复备份策略（2）备份设备容量的计算网络中的总数据量，q1。数据备份时间表,假设每天增量备份，周末全备份，d=6每日数据改变量，即q2期望无人干预的时间，假定为3个月，m=3数据增长量的估计,假定以每年20％递增，i=20%考虑坏带，为不可预见因素，一般为30％，假定u=30%备份设备容量大概为C=[(q1+q2*d)*4*m*(1+i)]*(1+u)数据备份与灾难恢复备份策略（3）用户根据推算的备份容量，再考虑一定的冗余，以及是否需要增加磁带库的驱动器。大规模的数据备份，建议采用SAN数据存储方案数据备份与灾难恢复备份策略（4）容量方面需要考虑到未来2～3年的需要确定所需要的驱动器、磁带机数量、连接的方式是否需要备份软件选择厂商机械手速度、安全性、稳定性等指标支持磁带机的种类MTBF值、可知持最多存储次数、服务等指标数据备份与灾难恢复备份策略（4）个人数据备份操作系统、应用软件或重要文档操作系统安装完操作系统与应用软件后，将操作系统所在的分区映射为一个镜像文件，保存在另一块硬盘或另一个逻辑分区上。文件最好每天进行备份，每月做全备份，每天作增量备份。数据备份与灾难恢复对各种备份介质进行比较

光盘磁带磁盘价格较低最低较高保存容易容易较难携带容易容易较难访问时间长较短短容量较小较大大数据备份与灾难恢复提纲数据存储技术数据备份技术概述数据库数据备份网络数据备份数据备份策略提纲数据存储技术数据备份技术概述数据库数据备份网络数据备份数据备份策略主要内容网络数据备份的意义和目标网络数据备份的需求分析网络数据备份的实现远程数据备份网络数据备份常用技术介绍网络数据备份系统的实效测试数据备份与灾难恢复网络数据保护措施安装防火墙安装防病毒软件，采取存取控制措施选用高可用性的软件产品增强计算机网络的安全性最后一道防线

——数据的备份与数据恢复数据备份与灾难恢复网络对数据库建设的影响网络数据库传统数据库C/S技术网络数据库应用Web化数据检索服务远程信息检索服务数据备份与灾难恢复网络数据安全网络和数据库的发展，使得网络数据恢复更加困难完整网络数据安全硬件级物理容错软件级数据备份能够自动跨越整个系统网络平台数据备份与灾难恢复网络数据安全主要的几个方面构造交易服务器的双机容错系统多平台系统文件备份各类数据库的备份网络故障和灾难恢复备份任务管理数据备份与灾难恢复网络数据备份的意义网络对经济行为的影响网上购物个性化服务大量供求信息网络对政治行为的影响发布信息，远程办公信息查询，数据处理数据备份与灾难恢复网络数据备份的目标目的是为了数据恢复本地备份系统数据损坏或丢失时，及时在本地实施恢复地域性灾难，进行系统恢复两个副本本地备份异地保存，需要建立异地存放制度数据备份与灾难恢复网络数据备份的实现需求分析明确目标和任务建立网络数据存储管理系统选择存储备份软件、存储备份技术（包括存储备份硬件及存储备份介质）、数据备份的策略。备份策略指确定需备份的内容、备份时间及备份方式。各个单位要根据自己的实际情况来制定不同的备份策略。数据备份与灾难恢复导致数据失效的原因分析计算机系统的故障分类A类：计算机软硬件故障B类：人为操作故障C类：资源不足引起的计划性停机D类：生产地点的灾难

数据备份与灾难恢复现有备份方式的不足现有备份方式的不足数据管理工作难以形成制度化数据分散，管理分散难以实现数据库数据的高效在线备份运行的系统业务人员工作效率下降存储媒体管理困难历史数据保留比较困难来自非计算机系统因素的隐患,如火灾、地震等灾难后的系统重建和业务数据运作。数据备份与灾难恢复网络数据备份的需求数据备份自动化数据备份工作制度化,科学化介质管理的有效化以备份服务器形成备份中心网络备份系统还应考虑网络带宽对备份性能的影响备份服务器的平台选择及安全性备份系统容量的适度冗余备份系统良好的扩展性等因素数据备份与灾难恢复网络备份系统的目标集中式管理网络存储备份管理系统对整个网络的数据进行管理。全自动的备份网络备份能够实现定时自动备份，大大减轻管理员的压力。

数据备份与灾难恢复网络存储管理系统定义在分布式网络环境下，通过专业的数据存储管理软件，结合相应的硬件和存储设备，来对全网络的数据备份进行集中管理，从而实现自动化的备份、文件归档、数据分级存储以及灾难恢复等数据备份与灾难恢复网络存储管理系统工作原理选择一台应用服务器作为网络数据存储管理服务器，安装网络数据存储管理服务器端软件，在该备份服务器上连接一台大容量存储设备。在网络中其他需要进行数据备份管理的服务器上安装备份客户端软件，通过局域网将数据集中备份管理到与备份服务器连接的存储设备上。网络数据存储管理系统的核心是备份管理软件数据备份与灾难恢复备份设备和备份介质备份介质类型有磁盘、磁带、光盘和MO（磁光盘）等。备份设备类型有光盘库、磁带机、光盘塔、磁带驱动器等备份容量的计算大规模数据备份选择SAN（光纤通道为基础的区域存储网络）数据备份方案。数据备份与灾难恢复之后……

制定备份策略和恢复计划数据备份与灾难恢复常见数据备份方式全备份：备份系统中所有的数据增量备份：只备份上次备份以后有变化的数据差分备份：只备份上次完全备份以后有变化的数据按需备份：根据临时需要有选择地进行数据备份数据备份与灾难恢复数据库备份方式完整)数据库备份包括事务日志的整个数据库。差异数据库备份在完整数据库备份之间执行差异数据库备份。事务日志备份日志备份序列提供了连续的事务信息链，可支持从数据库、差异或文件备份中快速恢复。文件和文件组备份备份数据库中的一个或多个文件组数据备份与灾难恢复备份策略制定备份策略制定备份日程表制定备份客户机分组方案制定备份卷分组方案配置各客户机选项其它选项配置数据备份与灾难恢复备份恢复策略数据库全备份：选择在周五（或周六）自动进行。数据库增量备份：每晚作批前和批后由Unix或其它主机系统执行，批处理人员触发或由系统自动执行。文件全备份：将主机系统和其它服务器的数据作全备份，选择在周日自动进行。文件增量备份：在周一到周四之间备份文件的增量。数据备份与灾难恢复备份恢复策略系统全量：在月初的周日备份系统及数据库的全量。系统增量：在其余的时间仅备份系统和数据库配置的增量。跟踪备份：实时备份系统增量(事务日志备份)。数据备份与灾难恢复备份恢复策略建议建立数据库介质：专门放置数据库信息。文件介质：除数据库以外的文件。数据库日志和系统日志介质：安全