數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)

1、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù),第 6 章,基本內(nèi)容,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常會因各種原因不能正常工作，會損壞或丟失數(shù)據(jù)，甚至整個(gè)系統(tǒng)崩潰。為了不影響工作，將損失減少到最低程度，我們一般通過備份技術(shù)保留用戶甚至整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)不正常時(shí)可以通過該備份恢復(fù)工作環(huán)境。本章介紹數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的相關(guān)技術(shù)和典型產(chǎn)品。,6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.1 數(shù)據(jù)備份的概念,數(shù)據(jù)備份就是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下，重新加以利用的一個(gè)

2、過程。,數(shù)據(jù)備份是存儲領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。,通過數(shù)據(jù)備份，一個(gè)存儲系統(tǒng)乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完全可以回到過去的某個(gè)時(shí)間狀態(tài)，或者重新“克隆”一個(gè)指定時(shí)間狀態(tài)的系統(tǒng)，只要在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，我們有一個(gè)完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份。,6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.1 數(shù)據(jù)備份的概念(續(xù)),SAN:Storage Area Network（SAN存儲區(qū)域網(wǎng)）是指獨(dú)立于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外的高速光纖存儲網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)采用高速光纖通道作為傳輸體, 以SCS

3、I-3協(xié)議作為存儲訪問協(xié)議.將存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)真正的高速共享存儲。,NAS:Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)附加存儲設(shè)備(NAS)是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)文件存儲及文件備份設(shè)備，或稱為網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列。一個(gè)NAS里面包括核心處理器，文件服務(wù)管理工具，一個(gè)或者多個(gè)的硬盤驅(qū)動器用于數(shù)據(jù)的存儲。 NAS 可以應(yīng)用在任何的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中。主服務(wù)器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件，包括SMB格式（

4、Windows）NFS格式(Unix, Linux)和CIFS格式等等。NAS 系統(tǒng)可以根據(jù)服務(wù)器或者客戶端計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令完成對內(nèi)在文件的管理。另外的特性包括：獨(dú)立于操作平臺，不同類的文件共享，交叉協(xié)議用戶安全性/許可性，瀏覽器界面的操作/管理，和不會中斷網(wǎng)絡(luò)的增加和移除服務(wù)器。,主流存儲技術(shù),6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.2 常用的備份方式,1．全備份 全備份（Full Backup）是指用一盤磁帶對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行包括系

5、統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完全備份。,2．增量備份 增量備份（Incremental Backup）是指每次備份的數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于上一次備份后增加的和修改過的數(shù)據(jù)。,3．差分備份 差分備份（Differential Backup）就是每次備份的數(shù)據(jù)是相對于上一次全備份之后新增加的和修改過的數(shù)據(jù)。,6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.3 主流備份技術(shù),1．LAN-free備份 數(shù)據(jù)不經(jīng)過局域網(wǎng)直接進(jìn)行備份，即用戶只需將磁帶機(jī)或磁

6、帶庫等備份設(shè)備連接到SAN中，各服務(wù)器就可以把需要備份的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到共享的備份設(shè)備上，不必再經(jīng)過局域網(wǎng)鏈路。由于服務(wù)器到共享存儲設(shè)備的大量數(shù)據(jù)傳輸是通過SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信(而不是數(shù)據(jù)傳輸)任務(wù)。 特點(diǎn)：為每臺服務(wù)器配備光纖通道適配器和特定的管理軟件。 缺點(diǎn)：服務(wù)器參與了將備份數(shù)據(jù)從一個(gè)存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個(gè)存儲設(shè)備的過程，在一定程度上占用了寶貴的CPU處理時(shí)間和服務(wù)器內(nèi)存；恢復(fù)能力不好。,6

7、.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.3 主流備份技術(shù)(續(xù)),2．無服務(wù)器備份 無服務(wù)器備份（Serverless）是LAN-free的一種延伸，可使數(shù)據(jù)能夠在SAN結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)存儲設(shè)備之間直接傳輸，通常是在磁盤陣列和磁帶庫之間。 備份數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)移動器從磁盤陣列傳輸?shù)酱艓焐?；使用NDMP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)。 特點(diǎn)：服務(wù)器不是主要的備份數(shù)據(jù)通道，源設(shè)備、目的設(shè)備以及SAN設(shè)備是數(shù)據(jù)通道的主要部件。大大縮短備份及恢復(fù)所用

8、的時(shí)間。 缺點(diǎn)：仍需要備份應(yīng)用軟件（以及其主機(jī)服務(wù)器）來控制備份過程。存在兼容性問題?；謴?fù)功能有待更大改進(jìn)。,6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.3 主流備份技術(shù)(續(xù)),3．存儲與備份技術(shù)發(fā)展 隨著將來IP存儲技術(shù)在存儲網(wǎng)絡(luò)中占有的強(qiáng)勁優(yōu)勢，LAN-free和無服務(wù)器備份技術(shù)應(yīng)用的解決方案將會變得更為普遍。 LAN-free和無服務(wù)器備份并非適合所有應(yīng)用。 WAFS（Wide Area File Ser

9、vice，廣域網(wǎng)文件服務(wù)）主要面向擁有眾多分支機(jī)構(gòu)的大型存儲用戶提供服務(wù)，有人也把它稱為NAS（網(wǎng)絡(luò)附件存儲）遠(yuǎn)程互聯(lián)解決方案。這一技術(shù)的不斷成熟，將為數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程備份開辟美好的未來。 連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)（CDP）產(chǎn)品采用一種連續(xù)捕獲和保存數(shù)據(jù)變化，并將變化后的數(shù)據(jù)獨(dú)立于初始數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的方法，而且該方法可以實(shí)現(xiàn)過去任意一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)恢復(fù)?？傮w成本和復(fù)雜性都要低，目前已經(jīng)出現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品。,6.1 數(shù)據(jù)備份技術(shù),6.1.4 正確認(rèn)識備

10、份,1．將硬件備份等同于數(shù)據(jù)備份 備份的一大誤區(qū)是將磁盤陣列、雙機(jī)熱備份或磁盤鏡像當(dāng)成備份。因?yàn)閺膶?dǎo)致數(shù)據(jù)失效的因素可以看出，大部分造成整個(gè)硬件系統(tǒng)癱瘓的原因，硬件備份是無能為力的。 2．將拷貝等同于備份 備份不能僅僅通過拷貝完成，因?yàn)榭截惒荒芰粝孪到y(tǒng)的注冊表等信息；也不能留下歷史記錄保存下來，以做追蹤；當(dāng)數(shù)據(jù)量很大時(shí)，手工的拷貝工作又是非常麻煩的。備份=拷貝+管理,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)

11、概述,容災(zāi)計(jì)劃包括一系列應(yīng)急計(jì)劃，具體有：業(yè)務(wù)持續(xù)計(jì)劃(BCP-Business Continuity Plan)業(yè)務(wù)恢復(fù)計(jì)劃(ERP-Business Recovery Plan)運(yùn)行連續(xù)性計(jì)劃(COOP-Continuity of Operations Plan)事件響應(yīng)計(jì)劃(IRP-Incident Response Plan)場所緊急計(jì)劃(OEP-Occupant Emergency Plan)危機(jī)通信計(jì)劃(CCP-

12、Crisis Communication Plan)災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃(DRP-Disaster Recovery Plan),6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),1、業(yè)務(wù)持續(xù)計(jì)劃(BCP-Business Continuity Plan),業(yè)務(wù)持續(xù)計(jì)劃(BCP)是一套用來降低組織的重要營運(yùn)功能遭受未料的中斷風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)程序，它可能是人工的或系統(tǒng)自動的。業(yè)務(wù)持續(xù)計(jì)劃的目的是使一個(gè)組織及其信息系統(tǒng)在災(zāi)難事件發(fā)生時(shí)仍可以繼續(xù)運(yùn)

13、作。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),2、業(yè)務(wù)恢復(fù)計(jì)劃(ERP-Business Recovery Plan),業(yè)務(wù)恢復(fù)計(jì)劃(BRP)也叫業(yè)務(wù)繼續(xù)計(jì)劃，涉及緊急事件后對業(yè)務(wù)處理的恢復(fù)，但與BCP不同，它在整個(gè)緊急事件或中斷過程中缺乏確保關(guān)鍵處理的連續(xù)性的規(guī)程。BRP的制定應(yīng)該與災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃及BCP進(jìn)行協(xié)調(diào)。BRP應(yīng)該附加在BCP之后。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),3、運(yùn)行連續(xù)性計(jì)劃(C

14、OOP-Continuity of Operations Plan),操作連續(xù)性計(jì)劃(COOP)關(guān)注位于機(jī)構(gòu)（通常是總部單位）備用站點(diǎn)的關(guān)鍵功能以及這些功能在恢復(fù)到正常操作狀態(tài)之前最多30天的運(yùn)行。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),4、事件響應(yīng)計(jì)劃(IRP-Incident Response Plan),事件響應(yīng)計(jì)劃(IRP)建立了處理針對機(jī)構(gòu)的IT系統(tǒng)攻擊的規(guī)程。這些規(guī)程用來協(xié)助安全人員對有害的計(jì)算機(jī)事件進(jìn)行識

15、別、消減并進(jìn)行恢復(fù)。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),5、場所緊急計(jì)劃(OEP-Occupant Emergency Plan),場所緊急計(jì)劃(OEP)在可能對人員的安全健康、環(huán)境或財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅的事件發(fā)生時(shí)，為設(shè)施中的人員提供反應(yīng)規(guī)程。 OEP在設(shè)施級別進(jìn)行制定，與特定的地理位置和建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),6、危機(jī)通信計(jì)劃(CCP-Crisis Communicati

16、on Plan),機(jī)構(gòu)應(yīng)該在災(zāi)難之前做好其內(nèi)部和外部通信規(guī)程的準(zhǔn)備工作。危機(jī)通信計(jì)劃(CCP)通常由負(fù)責(zé)公共聯(lián)絡(luò)的機(jī)構(gòu)制定。危機(jī)通信計(jì)劃規(guī)程應(yīng)該和所有其他計(jì)劃協(xié)調(diào)，以確保只有受到批準(zhǔn)的內(nèi)容公之于眾，它應(yīng)該作為附錄包含在BCP中。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù)),7、災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃(DRP-Disaster Recovery Plan),災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃(DRP)應(yīng)用于重大的、通常是災(zāi)難性的、造成長時(shí)間無法對正常設(shè)施進(jìn)行

17、訪問的事件。通常，DRP指用于緊急事件后在備用站點(diǎn)恢復(fù)目標(biāo)系統(tǒng)、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)設(shè)施運(yùn)行的IT計(jì)劃。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系,1．?dāng)?shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)高可用的最后一道防線，其目的是為了系統(tǒng)數(shù)據(jù)崩潰時(shí)能夠快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)。,2．容災(zāi)不是簡單備份 真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份所具有先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，全面、及時(shí)地恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)。容災(zāi)按其容災(zāi)能力的高低可分為多個(gè)

18、層次。,3．容災(zāi)不僅是技術(shù) 容災(zāi)是一個(gè)工程，不僅包括容災(zāi)技術(shù)，還應(yīng)有一整套容災(zāi)流程、規(guī)范及其具體措施。,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),表6-1 數(shù)據(jù)備份技術(shù)與容災(zāi)技術(shù)的功能聯(lián)系,6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),6.2.3 數(shù)據(jù)容災(zāi)等級,將容災(zāi)等級劃分為以下四個(gè)等級： 第0級：本地備份、本地保存的冷備份。這一級容災(zāi)備份，實(shí)際上就是上面所指的數(shù)據(jù)備份。它的容災(zāi)恢復(fù)能力最弱，它只在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并且被備份的數(shù)據(jù)磁帶只在本地保存，沒有送往異

19、地。,第1級：本地備份、異地保存的冷備份。在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存，如交由銀行保管。災(zāi)難發(fā)生后，按預(yù)定數(shù)據(jù)恢復(fù)程序恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。,第2級：熱備份站點(diǎn)備份。在異地建立一個(gè)熱備份點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。也就是通過網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式，把主站點(diǎn)的數(shù)據(jù)備份到備份站點(diǎn)。備份站點(diǎn)一般只備份數(shù)據(jù)，不承擔(dān)業(yè)務(wù)。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，備份站點(diǎn)接替主站點(diǎn)的業(yè)務(wù)，從而維護(hù)業(yè)務(wù)運(yùn)行的連續(xù)性。,第3級：活動互援備份。主、從系統(tǒng)不再是固定的，而是互為對方

20、的備份系統(tǒng)。這兩個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)分別在相隔較遠(yuǎn)的地方建立，它們都處于工作狀態(tài)，并進(jìn)行相互數(shù)據(jù)備份。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時(shí)，另一個(gè)數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù)。,6.2.4 容災(zāi)技術(shù),6.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時(shí)會涉及多種技術(shù)，如SAN或NAS技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)、虛擬存儲、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。,1．遠(yuǎn)程鏡像技術(shù),2．快照技術(shù),3．互連技術(shù),4．虛擬存儲,CDP（連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)）,新技術(shù)： WAF

21、S（Wide Area File Service，廣域網(wǎng)文件服務(wù)）,6.3 典型應(yīng)用方案,,典型的基于磁盤系統(tǒng)的PPRC數(shù)據(jù)級災(zāi)難備份解決方案應(yīng)用環(huán)境拓?fù)鋱D,6.4 常用備份工具,,在一般單位或個(gè)人用戶中，通常使用Ghost軟件來進(jìn)行系統(tǒng)的環(huán)境備份，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)可通過備份的鏡像文件方便地進(jìn)行恢復(fù)。這一方法在機(jī)房管理或機(jī)器安裝時(shí)也經(jīng)常使用。 我們還可借助于“還原產(chǎn)品”備份系統(tǒng)的正常工作環(huán)境，需要時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。常用產(chǎn)品包括

22、各種“還原卡”、一鍵還原軟件，Windows系統(tǒng)的“系統(tǒng)還原”功能，很多品牌PC機(jī)都整合了一鍵還原的功能，如聯(lián)想PC、AcerPC等，對用戶而言使用十分方便。 對于數(shù)據(jù)被破壞或誤刪除等情況，建議使用WinHEX、EasyRecovery、FinalDATA等工具進(jìn)行恢復(fù)。,本章小結(jié),,本章主要介紹了數(shù)據(jù)備份與容災(zāi)常用的技術(shù)手段。其中LAN-free、Serverless是數(shù)據(jù)備份領(lǐng)域最常用的技術(shù)，它們各具優(yōu)劣，我們必須在熟練掌握