容災(zāi)備份與數(shù)據(jù)恢復(fù)

1、容災(zāi)備份與數(shù)據(jù)恢復(fù)組員劉越、羅春鳳、熊峰、楊帆容災(zāi)備份的概念 容災(zāi)備份實(shí)際上是兩個(gè)概念，容災(zāi)是為了在遭遇災(zāi)害時(shí)能保證信息系統(tǒng)能正常運(yùn)行，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性的目標(biāo)，備份是為了應(yīng)對(duì)災(zāi)難來(lái)臨時(shí)造成的數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。在容災(zāi)備份一體化產(chǎn)品出現(xiàn)之前，容災(zāi)系統(tǒng)與備份系統(tǒng)是獨(dú)立的。容災(zāi)備份產(chǎn)品的最終目標(biāo)是幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)人為誤操作、軟件錯(cuò)誤、病毒入侵等“軟”性災(zāi)害以及硬件故障、自然災(zāi)害等“硬”性災(zāi)害。 而容災(zāi)備份系統(tǒng)是指在相隔較遠(yuǎn)的異地，建立兩套或多套功能相同的IT系統(tǒng)，互相之間可以進(jìn)行健康狀態(tài)監(jiān)視和功能切換，當(dāng)一處系統(tǒng)因意外(如火災(zāi)、地震等)停止工作時(shí)，整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)可以切換到另一處，使得該系統(tǒng)功能可以繼續(xù)正常

2、工作。 容災(zāi)從其對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)程度來(lái)分，可以將容災(zāi)系統(tǒng)分為:數(shù)據(jù)容災(zāi)和應(yīng)用容災(zāi)。 數(shù)據(jù)容災(zāi)就是指建立一個(gè)異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)時(shí)復(fù)制。該數(shù)據(jù)可以是與本地生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完全實(shí)時(shí)復(fù)制，也可以比本地?cái)?shù)據(jù)略微落后，但一定是可用的。采用的主要技術(shù)是數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)。 應(yīng)用容災(zāi)，是在數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)上，在異地建立一套完整的與本地生產(chǎn)系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng)(可以是互為備份)，在災(zāi)難情況下，遠(yuǎn)程系統(tǒng)迅速接管業(yè)務(wù)運(yùn)行。數(shù)據(jù)容災(zāi)是抗御災(zāi)難的保障，而應(yīng)用容災(zāi)則是容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。主要的技術(shù)包括負(fù)載均衡、集群技術(shù)。容災(zāi)分類(lèi) 同城備份，是指將生產(chǎn)中心的數(shù)據(jù)備份在本地的容災(zāi)備份機(jī)房中，它的特點(diǎn)是

3、速度相對(duì)較快。由于是在本地，因此建議同時(shí)做接管。但是它的缺點(diǎn)是一旦發(fā)生大災(zāi)大難，將無(wú)法保證本地容災(zāi)備份機(jī)房中的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)仍可用。 異地備份，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，將生產(chǎn)中心的數(shù)據(jù)備份到異地。備份時(shí)要注意一個(gè)三和三個(gè)不原則，必須備份到300公里以外，并且不能在同一地震帶，不能在同地電網(wǎng)，不能在同一江河流域。這樣即使發(fā)生大災(zāi)大難，也可以在異地進(jìn)行數(shù)據(jù)回退。當(dāng)然，異地備份，如果想做接管需要專(zhuān)線連接，一般需要在同一網(wǎng)段內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的接管。備份分類(lèi) 備份可以劃分為三種類(lèi)型：硬件級(jí)、軟件級(jí)、人工級(jí)。 1硬件硬件級(jí)的備份級(jí)的備份 硬件級(jí)備份就是指用那些沉余的硬件來(lái)確保、保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。如磁盤(pán)鏡像

4、、磁盤(pán)陣列、雙機(jī)容錯(cuò)等方式。如果主硬件有損壞，后備硬件就馬上能夠接替其工作，這種方式可以有效地防止硬件故障，但是，無(wú)法防止數(shù)據(jù)的邏輯損壞。當(dāng)邏輯損壞發(fā)生時(shí)，硬件備份只會(huì)將錯(cuò)誤復(fù)制一遍，無(wú)法正真保護(hù)數(shù)據(jù)。硬件備份的作用主要是能保證系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能夠連續(xù)地運(yùn)行，故也叫硬件級(jí)的容錯(cuò)方式。他們是實(shí)時(shí)的，也叫同步的方式。 有三種硬件備份的措施，其特點(diǎn)為： 一一是磁盤(pán)鏡像是磁盤(pán)鏡像（Mirroring）：可以防止單個(gè)硬盤(pán)的物理?yè)p壞，但是無(wú)法防止邏輯損壞； 二二是磁盤(pán)陣列是磁盤(pán)陣列（Disk Array）：磁盤(pán)陣列一般（大多的情況）采用RAID5技術(shù)，可以防止多個(gè)硬盤(pán)的物理?yè)p壞，但是也無(wú)法防止邏輯損壞；

5、三三是雙機(jī)容錯(cuò)是雙機(jī)容錯(cuò)：如SFTIII、Standby、Cluster等多是雙機(jī)容錯(cuò)的范疇。雙機(jī)容錯(cuò)可以防止計(jì)算機(jī)的物理?yè)p壞，但是也無(wú)法防止邏輯損壞。 備份分類(lèi) 2軟件級(jí)備份軟件級(jí)備份 軟件級(jí)備份就是指用一些備份的工具軟件，如ZIP、RAR、GHOST、ISO映像、還原精靈、一鍵還原精靈、Second Copy、輕輕松松備份、File Gee企業(yè)文件。 軟件級(jí)的備份和恢復(fù)有非實(shí)時(shí)的（或非同步的方式）和實(shí)時(shí)的兩大類(lèi)軟件，其中實(shí)時(shí)的有如File Gee企業(yè)文件同步備份系統(tǒng)、Horodruin等等。 這種方法可以完全防止數(shù)據(jù)的邏輯損壞，因?yàn)閭浞萁橘|(zhì)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是分開(kāi)的，錯(cuò)誤不會(huì)復(fù)制到介質(zhì)上。 硬件

6、級(jí)的備份，對(duì)水、火及線路故障出現(xiàn)的問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)損壞和邏輯損壞是無(wú)能為力的，而軟件級(jí)的可以防止任何物理故障（當(dāng)然是在有嚴(yán)格的備份方案和計(jì)劃的前提下，能夠在一定的程度上防止邏輯故障）。 3人工級(jí)備份人工級(jí)備份 就是人為的、手工的方式來(lái)進(jìn)行的數(shù)據(jù)備份，這種方式是比較原始的，但是，他也有一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)是前面兩種方案所不能相比的，因?yàn)?，他最?jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)、最有效。其缺點(diǎn)也是明顯的，他的備份和恢復(fù)的操作較復(fù)雜、也較費(fèi)時(shí)。備份分類(lèi)為什么要搭建備份系統(tǒng)?雙機(jī)熱備可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高可用邏輯性破壞無(wú)法解決數(shù)據(jù)誤刪除物理性容錯(cuò)自然災(zāi)難可用性安全性雙機(jī)熱備系統(tǒng)命令 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法備份； 不具備容錯(cuò)功能； 不具備開(kāi)放性； 復(fù)雜

7、備份策略無(wú)法實(shí)現(xiàn)； 對(duì)大型、超大型數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)能為力； 磁帶庫(kù)等特殊設(shè)備無(wú)法支持；信息資源面臨的風(fēng)險(xiǎn)業(yè)務(wù)發(fā)生中斷業(yè)務(wù)發(fā)生中斷故障、災(zāi)難業(yè)務(wù)中斷緊急響應(yīng)恢復(fù)操作系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間資源在行動(dòng)重定位備份回滾和再同步重裝載數(shù)據(jù)庫(kù) 1）不能在備份過(guò)程中因介質(zhì)容量不足而更換介質(zhì)，這會(huì)導(dǎo)致備份數(shù)據(jù)的可靠性的降低，用于備份的存儲(chǔ)介質(zhì)的容量是十分重要的環(huán)節(jié)； 2）備份的目的是為了防備突發(fā)意外； 3）可管理性是備份中又一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，可靠性與備份的可靠性密切相關(guān)，一種最佳的可靠性是指能自動(dòng)化地備份的方案。選擇備份系統(tǒng)的原則備份的方式從使用的角度來(lái)看：u手工備份 功能最強(qiáng)、成本最高、最易出錯(cuò)u自動(dòng)備份 使用方便、成功率

8、高、降低成本從應(yīng)用的角度來(lái)看：u離線備份業(yè)務(wù)需要停頓u在線備份業(yè)務(wù)不停頓 通常可將容災(zāi)備份分為四個(gè)等級(jí)： 第0級(jí):沒(méi)有備援中心 這一級(jí)容災(zāi)備份，實(shí)際上沒(méi)有災(zāi)難恢復(fù)能力，它只在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并 且被備份的數(shù)據(jù)只在本地保存，沒(méi)有送往異地。 第1級(jí):本地磁帶備份，異地保存 在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存。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)。這種方案成本低、易于配置。但當(dāng)數(shù)據(jù)量增大時(shí)，存在存儲(chǔ)介質(zhì)難管理的問(wèn)題，并且當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)存在大量數(shù)據(jù)難以及時(shí)恢復(fù)的問(wèn)題。數(shù)據(jù)容災(zāi)備份的等級(jí) 第2級(jí):熱備份站點(diǎn)備份 在異地建立一個(gè)熱備份點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。也就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式，把

9、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。數(shù)據(jù)容災(zāi)備份的等級(jí) 第3級(jí):活動(dòng)備援中心 在相隔較遠(yuǎn)的地方分別建立兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，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)。這種級(jí)別的備份根據(jù)實(shí)際要求和投入資金的多少，又可分為兩種:兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間只限于關(guān)鍵數(shù)據(jù)的相互備份;兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間互為鏡像，即零數(shù)據(jù)丟失等。零數(shù)據(jù)丟失是目前要求最高的一種容災(zāi)備份方式，它要求不管什么災(zāi)難發(fā)生，系統(tǒng)都能保證數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)容災(zāi)備份的等級(jí)容災(zāi)備份的關(guān)鍵技術(shù)在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時(shí)會(huì)涉

10、及到多種技術(shù)，如:SAN或NAS技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。這里重點(diǎn)介紹遠(yuǎn)程鏡像、快照和互連技術(shù)。衡量容災(zāi)備份的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)RPO(Recovery Point Objective):即數(shù)據(jù)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)，主要指的是業(yè)務(wù)系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量。 RTO(Recovery Time Objective):即恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)，主要指的是所能容忍的業(yè)務(wù)停止服務(wù)的最長(zhǎng)時(shí)間，也就是從災(zāi)難發(fā)生到業(yè)務(wù)系統(tǒng)恢復(fù)服務(wù)功能所需要的最短時(shí)間周期。 RPO針對(duì)的是數(shù)據(jù)丟失，而RTO針對(duì)的是服務(wù)丟失。 災(zāi)難災(zāi)難恢復(fù)恢復(fù)，指自然或人為災(zāi)害后，重新啟用信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、硬件及軟件設(shè)備，恢復(fù)正常商業(yè)運(yùn)

11、作的過(guò)程。災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃是涵蓋面更廣的業(yè)務(wù)連續(xù)規(guī)劃的一部分,其核心即對(duì)企業(yè)或機(jī)構(gòu)的災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn)做出評(píng)估、防范，特別是對(duì)關(guān)鍵性業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、流程予以及時(shí)記錄、備份、保護(hù)。 災(zāi)難恢復(fù)是在安全規(guī)劃中保護(hù)企業(yè)免受重大負(fù)面事件影響的領(lǐng)域。其中重大的負(fù)面事件包括任何能造成企業(yè)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的事情。在信息技術(shù)領(lǐng)域，災(zāi)難恢復(fù)步驟包括恢復(fù)服務(wù)器或備份主機(jī)、用戶(hù)交換機(jī)(PBX)重建或提供局域網(wǎng)(LAN)來(lái)滿(mǎn)足當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求。 對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，所有引起系統(tǒng)非正常宕機(jī)的事故，都可以稱(chēng)為災(zāi)難。災(zāi)難恢復(fù)的概念 災(zāi)難恢復(fù)解決方案從低到高分為7個(gè)不同的等級(jí) 0級(jí)，沒(méi)有異地?cái)?shù)據(jù) 數(shù)據(jù)僅在本地存儲(chǔ)和備份，沒(méi)有其他任何的異地?cái)?shù)據(jù)備份或應(yīng)

12、急計(jì)劃，當(dāng)災(zāi)難事件發(fā)生后，這個(gè)等級(jí)的企業(yè)并不具備真正的災(zāi)難恢復(fù)能力，損失是7個(gè)等級(jí)中最大的。 1級(jí)，卡車(chē)運(yùn)送方式 此等級(jí)本地備份的數(shù)據(jù)一卡車(chē)等交通工具的形式運(yùn)送到外地，基本具備了遠(yuǎn)程災(zāi)難恢復(fù)能力。這種方案相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較低，但難于管理。 2級(jí)- 卡車(chē)運(yùn)送訪問(wèn)方式+熱備份中心 Tier2相當(dāng)于Tier1再加上熱備份中心能力的進(jìn)一步的災(zāi)難恢復(fù)。熱備份中心擁有足夠的硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備去支持關(guān)鍵應(yīng)用。相比于Tier1，明顯降低了災(zāi)難恢復(fù)時(shí)間。災(zāi)難恢復(fù)的等級(jí)劃分 3級(jí)-，電子鏈接 與第2級(jí)相比，采用了電子鏈路取代了卡車(chē)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送的進(jìn)一步的災(zāi)難恢復(fù)。 由于熱備份中心要保持持續(xù)運(yùn)行，增加了成本，但提高了災(zāi)難恢

13、復(fù)速度。 4級(jí)，活動(dòng)狀態(tài)的備份中心 此等級(jí)所包含的兩個(gè)中心同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)并同時(shí)互相備份，工作負(fù)載在兩個(gè)中心之間分享。在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，關(guān)鍵應(yīng)用的恢復(fù)也降低到小時(shí)級(jí)或分鐘級(jí)。 5級(jí)，兩個(gè)活動(dòng)的數(shù)據(jù)中心，確保數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中的一致性 提供了更好的數(shù)據(jù)完整性和一致性。在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，僅是傳送中的數(shù)據(jù)被丟失，恢復(fù)時(shí)間被降低到分鐘級(jí)。 6級(jí)，0數(shù)據(jù)丟失 是災(zāi)難恢復(fù)的最高級(jí)別，在本地和遠(yuǎn)程的所有數(shù)據(jù)被更新的同時(shí)，利用了雙重在線存儲(chǔ)和完全的網(wǎng)絡(luò)切換能力，當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)，能夠提供跨站點(diǎn)動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡和自動(dòng)系統(tǒng)故障切換功能。災(zāi)難恢復(fù)的等級(jí)劃分 硬盤(pán)在記錄文件時(shí)，先要將文件的信息：文件名，文件的大小，文件名，文件的大小，文

14、件的修改日期文件的修改日期（不包括文件的位置）記錄到DIR區(qū)，之后在DATA區(qū)選一塊空地，放進(jìn)去，順便往DIR區(qū)記錄位置。而文件的刪除卻很簡(jiǎn)單，只是把DIR區(qū)文件的第一個(gè)字符改為E5（常規(guī)刪除，如果你用軟件覆蓋了，就不是如此了，數(shù)據(jù)也不能恢復(fù)了）這也就是說(shuō)，如果文件的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被覆蓋，就有恢復(fù)文件的可能。 刪除文件，其實(shí)是修改文件頭的前2個(gè)代碼。這種修改映射在文件分配表中，就為文件作了刪除標(biāo)記，但文件的內(nèi)容仍保存在原來(lái)的簇，如果不被后來(lái)保存的數(shù)據(jù)覆蓋，它就不會(huì)從磁盤(pán)上抹掉。文件被刪除后，其數(shù)據(jù)仍在磁盤(pán)上，文件分配表中也有它的信息，只要找出文件頭，并恢復(fù)前2個(gè)代碼，在文件分配表中重新映射一下，這

15、個(gè)文件就被恢復(fù)了。但是，文件被刪除后，如果它所占的簇被存入其他數(shù)據(jù)，文件頭也被覆蓋，這個(gè)文件在文件分配表中的信息就會(huì)被新的文件映射所代替，這個(gè)文件一般也就無(wú)法恢復(fù)了。 大的文件，因?yàn)槲募谟脖P(pán)上不連續(xù)，恢復(fù)效果較差，而小文件則一般能較完美的恢復(fù)。數(shù)據(jù)恢復(fù)的原理 災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃與措施是災(zāi)難恢復(fù)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它以實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)指標(biāo)為目的，結(jié)合多種災(zāi)難備份與恢復(fù)技術(shù)，對(duì)整個(gè)災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。它的關(guān)鍵在于，一是建立切實(shí)可行的應(yīng)急機(jī)制，主要包含一套給予充分且清楚地將風(fēng)險(xiǎn)予以分類(lèi)定義的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃和措施，二是在危機(jī)突然降臨時(shí)，此計(jì)劃與措施能被有效執(zhí)行。災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃與措施災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃項(xiàng)目流程n災(zāi)備建設(shè)起點(diǎn)n獲得管理層支持n科技、業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)、后勤支持等相關(guān)部門(mén)分析災(zāi)難備份需求成立災(zāi)難恢復(fù)專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)制訂災(zāi)難備份方案n數(shù)據(jù)處理中心風(fēng)險(xiǎn)分析n業(yè)務(wù)影響分析n確定災(zāi)難恢復(fù)策略與目標(biāo)n數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)n備用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)n備用通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)n災(zāi)備中心運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施災(zāi)難備份方案n實(shí)施災(zāi)難備份方案n落實(shí)相應(yīng)的規(guī)章制度n組建運(yùn)營(yíng)管理隊(duì)伍制訂災(zāi)難恢復(fù)預(yù)案保持災(zāi)備系統(tǒng)永續(xù)運(yùn)行n日常監(jiān)控與操作管理n問(wèn)題管理與變更流程n演練管理n預(yù)案維護(hù)和評(píng)估n預(yù)案測(cè)試和演練n初稿的制訂n初稿的評(píng)審n初稿的修訂n預(yù)案的測(cè)試n預(yù)案的審核和批準(zhǔn) （1）Final Data （2）EasyRecovery （3）WinHex （4）Rec