數(shù)據(jù)恢復(fù)與容災(zāi)基本知識

關(guān)于數(shù)據(jù)恢復(fù)與容災(zāi)基本知識第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容：引言數(shù)據(jù)恢復(fù)簡介數(shù)據(jù)容災(zāi)簡介第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日一、引言當(dāng)今的世界已經(jīng)完全步入了信息時(shí)代，在我們每天的生活當(dāng)中，越來越多的事物正被以0和1的形式表示。數(shù)字技術(shù)與我們的聯(lián)系越緊密，我們在其失效時(shí)就會承擔(dān)越大的風(fēng)險(xiǎn)。重要數(shù)據(jù)一旦破壞，我們講承受巨大的損失，所以數(shù)據(jù)恢復(fù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)據(jù)恢復(fù)在數(shù)據(jù)丟失和損壞時(shí)挽救這些數(shù)據(jù)，可以針對各種軟硬件平臺開展，從文件的誤刪除，存儲設(shè)備受到嚴(yán)重破壞，專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作都可能將數(shù)據(jù)恢復(fù)第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)恢復(fù)這項(xiàng)工作涵蓋的范圍很廣，各種不同的存儲介質(zhì)在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)候都會有一些區(qū)別，另外數(shù)據(jù)丟失或損壞的原因也不盡相同。我們講解面向的對象主要是磁存儲介質(zhì)，如硬盤、軟盤以及數(shù)據(jù)磁帶等等第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日”創(chuàng)建這些數(shù)據(jù)也許只花了10萬元，但當(dāng)你在關(guān)鍵時(shí)刻打算把它們?nèi)空一貋頃r(shí)，你得準(zhǔn)備100萬元的支票。”——計(jì)算機(jī)安全專家威廉·史密斯而如果你掌握了數(shù)據(jù)恢復(fù)技能，你就可以節(jié)省下這100萬元，甚至還能從其他人那里賺取100萬元!第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日因特網(wǎng)的普及，使計(jì)算機(jī)暴露在更加“險(xiǎn)惡”的環(huán)境中，存儲于其中的數(shù)據(jù)受到的威脅成倍增加。而目前中小企業(yè)和個(gè)人數(shù)據(jù)安全意識普遍較差，對計(jì)算機(jī)的可靠性和安全性既缺乏了解又信任過了頭，以致連起碼的數(shù)據(jù)備份也疏于做或懶得做，于是數(shù)據(jù)輕易丟失又費(fèi)盡周折找回的悲喜劇每天都在上演。第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日鏡頭一:一夜損失200萬元!

2005年6月12日晚，上海某國際貨運(yùn)公司由三塊SCSI硬盤組成的RAID5磁盤陣列突然出現(xiàn)故障而無法讀取。由于這組磁盤陣列中存儲了客戶的數(shù)據(jù)，因此一旦出現(xiàn)故障整個(gè)公司的業(yè)務(wù)將陷入癱瘓。為拯救數(shù)據(jù)一夜就付出200萬元的代價(jià)，對這個(gè)公司來說其感受就一個(gè)字——“痛”!第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日鏡頭二:停業(yè)!人心惶惶，聲譽(yù)盡失……大連某信用社的服務(wù)器磁盤陣列因供電系統(tǒng)異常而損壞，由于未及時(shí)備份前日和當(dāng)日數(shù)據(jù)，只好調(diào)動全社工作人員連夜根據(jù)底單逐筆補(bǔ)賬，并因此而停業(yè)一天，導(dǎo)致不明真相的客戶人心惶惶，嚴(yán)重地影響了信用社的聲譽(yù)。第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日鏡頭三:一個(gè)月的辛苦付之東流重慶某公司用于保存全套參展和競標(biāo)方案的筆記本電腦硬盤在展會開幕前夕突然損壞，導(dǎo)致公司在展會上的活動大受影響，最后在本來很有希望的競標(biāo)中鎩羽而歸，公司上下一個(gè)多月的辛苦全部付諸東流。第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日。隨著數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的進(jìn)步，以及大量功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件的面世，往常不可企及的事現(xiàn)在非專業(yè)人員也可以問津了。對常見的數(shù)據(jù)丟失或損壞情況，如誤刪除或誤格式化、分區(qū)丟失、磁盤產(chǎn)生壞道、中低強(qiáng)度加密等，在一定條件下，普通用戶就可以借助數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件或密碼破解軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)或修復(fù)。。第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日盡管大多數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件還存在這樣或那樣的問題，但綜合利用多種數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件并掌握一定的技巧，仍然可以將絕大多數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)過來第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日二、數(shù)據(jù)恢復(fù)

數(shù)據(jù)恢復(fù)就是把由于硬件缺陷導(dǎo)致不可訪問、不可獲得、或由于誤操作等各種原因破壞或丟失的數(shù)據(jù)還原成正常數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)恢復(fù)是出現(xiàn)問題之后的一種補(bǔ)救措施，既不是預(yù)防措施，也不是備份，所以，在一些特殊情況下數(shù)據(jù)將很難被恢復(fù)，如數(shù)據(jù)被覆蓋、低級格式化清零、磁盤盤片嚴(yán)重?fù)p傷等。第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日硬件故障1、磁頭定位不準(zhǔn)；2、電路板燒毀；3、電機(jī)不轉(zhuǎn)；4、盤片劃傷；硬盤硬性故障數(shù)據(jù)恢復(fù)情況：硬盤：電路板（芯片燒壞或擊穿、三極管等故障），數(shù)據(jù)修復(fù)率100%盤體盤片壞道邏輯性壞道，修復(fù)壞道工具M(jìn)HDD物理性壞道重要信息丟失或損壞（指廠家寫的信息：如固件又稱伺服信息，用PC3000進(jìn)行修復(fù)）。磁頭組件（包括磁頭、磁頭臂、小車、預(yù)放大器稱磁頭芯片又放大芯片）第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日軟件故障修復(fù)被CIH病毒破壞的硬盤；修復(fù)被惡意程序鎖住硬盤；修復(fù)被引導(dǎo)區(qū)破壞的硬盤（WYX.B）；個(gè)別磁盤介質(zhì)老化的修復(fù)；介紹一些特殊硬盤：DELL引導(dǎo)區(qū)的特殊（不能用SYS.COM）、PQ分區(qū)的特殊；正常硬盤不要隨便用Fdisk進(jìn)行查看，常常會出現(xiàn)的故障每隔63個(gè)扇區(qū)被破壞；FAT16/FAT32/NTFS格式；第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日誤刪除文件、誤格式化分區(qū)；誤克隆導(dǎo)致分區(qū)出錯(cuò)；誤刪除分區(qū)；用系統(tǒng)恢復(fù)盤恢復(fù)系統(tǒng)導(dǎo)致分區(qū)數(shù)據(jù)丟失；RAID陣列數(shù)據(jù)修復(fù)；Windows2000/XP操作系統(tǒng)密碼破解；文檔密碼破解（.doc、.xls、.RAR、.zip等文檔）；文檔修復(fù)、Foxmail郵件修復(fù)等；硬盤殺手破壞前8G數(shù)據(jù)、挪威客變種E刪除文件情況，七月殺手、12月13日（w97/thus）、屏幕保護(hù)者等；BIOS能檢測到硬盤但是無法啟動系統(tǒng)第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日三、數(shù)據(jù)容災(zāi)

企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失會中斷企業(yè)正常商務(wù)運(yùn)行，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。要保護(hù)數(shù)據(jù)，企業(yè)需要備份容災(zāi)系統(tǒng)。但是很多企業(yè)在搭建了備份系統(tǒng)之后就認(rèn)為高枕無憂了，其實(shí)還需要搭建容災(zāi)系統(tǒng)。第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.數(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)能夠快速的恢復(fù)數(shù)據(jù)。雖然它也算一種容災(zāi)方案，但這種容災(zāi)能力非常有限，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的備份主要是采用數(shù)據(jù)內(nèi)置或外置的磁帶機(jī)進(jìn)行冷備份，備份磁帶同時(shí)也在機(jī)房中統(tǒng)一管理，一旦整個(gè)機(jī)房出現(xiàn)了災(zāi)難，如火災(zāi)、盜竊和地震等災(zāi)難時(shí)，這些備份磁帶也隨之銷毀，所存儲的磁帶備份也起不到任何容災(zāi)功能。

第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日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)層次，例如國際標(biāo)準(zhǔn)SHARE78定義的容災(zāi)系統(tǒng)有七個(gè)層次：從最簡單的僅在本地進(jìn)行磁帶備份，到將備份的磁帶存儲在異地，再到建立應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)切換的異地備份系統(tǒng)，恢復(fù)時(shí)間也可以從幾天到小時(shí)級到分鐘級、秒級或0數(shù)據(jù)丟失等。無論是采用哪種容災(zāi)方案，數(shù)據(jù)備份還是最基礎(chǔ)的，沒有備份的數(shù)據(jù)，任何容災(zāi)方案都沒有現(xiàn)實(shí)意義。但光有備份是不夠的，容災(zāi)也必不可少。容災(zāi)對于IT而言，就是提供一個(gè)能防止各種災(zāi)難的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。從技術(shù)上看，衡量容災(zāi)系統(tǒng)有兩個(gè)主要指標(biāo)：RPO（RecoveryPointObject）和RTO（RecoveryTimeObject），其中RPO代表了當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)允許丟失的數(shù)據(jù)量；而RTO則代表了系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間。第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日3.容災(zāi)不僅是技術(shù)容災(zāi)是一個(gè)工程，而不僅僅是技術(shù)。目前很多客戶還停留在對容災(zāi)技術(shù)的關(guān)注上，而對容災(zāi)的流程、規(guī)范及其具體措施還不太清楚。也從不對容災(zāi)方案的可行性進(jìn)行評估，認(rèn)為只要建立了容災(zāi)方案即可高枕無憂，其實(shí)這具有很大風(fēng)險(xiǎn)的。特別是在一些中小企業(yè)中，認(rèn)為自己的企業(yè)為了數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)，整年花費(fèi)了大量的人力和財(cái)力，而結(jié)果幾年下來根本就沒有發(fā)生任何大的災(zāi)難，于是放松了警惕?？梢坏┌l(fā)生了災(zāi)難時(shí)，后悔晚矣！這一點(diǎn)國外的跨國公司就做得非常好，盡管幾年下來的確未出現(xiàn)大的災(zāi)難，備份了那么磁帶，幾乎沒有派上任何用場，但仍一如既往、非常認(rèn)真地做好每一步，并且基本上每月都有對現(xiàn)行容災(zāi)方案的可行性進(jìn)行評估，進(jìn)行實(shí)地演練。第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日一個(gè)容災(zāi)備份系統(tǒng)，需要考慮多方面的因素，如備份/恢復(fù)數(shù)據(jù)量大小、應(yīng)用數(shù)據(jù)中心和備援?dāng)?shù)據(jù)中心之間的距離和數(shù)據(jù)傳輸方式、災(zāi)難發(fā)生時(shí)所要求的恢復(fù)速度、備援中心的管理及投入資金等。第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時(shí)會涉及到多種技術(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。第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)是在主數(shù)據(jù)中心和備援中心之間的數(shù)據(jù)備份時(shí)用到。鏡像是在兩個(gè)或多個(gè)磁盤或磁盤子系統(tǒng)上產(chǎn)生同一個(gè)數(shù)據(jù)的鏡像視圖的信息存儲過程，一個(gè)叫主鏡像系統(tǒng)，另一個(gè)叫從鏡像系統(tǒng)。按主從鏡像存儲系統(tǒng)所處的位置可分為本地鏡像和遠(yuǎn)程鏡像。遠(yuǎn)程鏡像又叫遠(yuǎn)程復(fù)制，是容災(zāi)備份的核心技術(shù)，同時(shí)也是保持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。遠(yuǎn)程鏡像按請求鏡像的主機(jī)是否需要遠(yuǎn)程鏡像站點(diǎn)的確認(rèn)信息，又可分為同步遠(yuǎn)程鏡像和異步遠(yuǎn)程鏡像。

第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日同步遠(yuǎn)程鏡像（同步復(fù)制技術(shù)）是指通過遠(yuǎn)程鏡像軟件，將本地?cái)?shù)據(jù)以完全同步的方式復(fù)制到異地，每一本地的I/O事務(wù)均需等待遠(yuǎn)程復(fù)制的完成確認(rèn)信息，方予以釋放。同步鏡像使遠(yuǎn)程拷貝總能與本地機(jī)要求復(fù)制的內(nèi)容相匹配。當(dāng)主站點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，用戶的應(yīng)用程序切換到備份的替代站點(diǎn)后，被鏡像的遠(yuǎn)程副本可以保證業(yè)務(wù)繼續(xù)執(zhí)行而沒有數(shù)據(jù)的丟失。但它存在往返傳播造成延時(shí)較長的缺點(diǎn)，只限于在相對較近的距離上應(yīng)用。異步遠(yuǎn)程鏡像（異步復(fù)制技術(shù)）保證在更新遠(yuǎn)程存儲視圖前完成向本地存儲系統(tǒng)的基本I/O操作，而由本地存儲系統(tǒng)提供給請求鏡像主機(jī)的I/O操作完成確認(rèn)信息。遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)復(fù)制是以后臺同步的方式進(jìn)行的，這使本地系統(tǒng)性能受到的影響很小，傳輸距離長（可達(dá)1000公里以上），對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求小。但是，許多遠(yuǎn)程的從屬存儲子系統(tǒng)的寫沒有得到確認(rèn)，當(dāng)某種因素造成數(shù)據(jù)傳輸失敗，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性問題。為了解決這個(gè)問題，目前大多采用延遲復(fù)制的技術(shù)，即在確保本地?cái)?shù)據(jù)完好無損后進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更新第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日2．快照技術(shù)遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)往往同快照技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程備份，即通過鏡像把數(shù)據(jù)備份到遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中，再用快照技術(shù)把遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中的信息備份到遠(yuǎn)程的磁帶庫、光盤庫中。快照是通過軟件對要備份的磁盤子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)快速掃描，建立一個(gè)要備份數(shù)據(jù)的快照邏輯單元號LUN和快照cache，在快速掃描時(shí)，把備份過程中即將要修改的數(shù)據(jù)塊同時(shí)快速拷貝到快照cache中?？煺誏UN是一組指針，它指向快照cache和磁盤子系統(tǒng)中不變的數(shù)據(jù)塊（在備份過程中）。在正常業(yè)務(wù)進(jìn)行的同時(shí)，利用快照LUN實(shí)現(xiàn)對原數(shù)據(jù)的一個(gè)完全的備份。它可使用戶在正常業(yè)務(wù)不受影響的情況下，實(shí)時(shí)提取當(dāng)前在線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。其“備份窗口”接近于零，可大大增加系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)真正的7×24運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保證?？煺帐峭ㄟ^內(nèi)存作為緩沖區(qū)（快照cache），由快照軟件提供系統(tǒng)磁盤存儲的即時(shí)數(shù)據(jù)映像，它存在緩沖區(qū)調(diào)度的問題。第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日3．互連技術(shù)早期的主數(shù)據(jù)中心和備援?dāng)?shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)備份，主要是基于SAN的遠(yuǎn)程復(fù)制（鏡像），即通過光纖通道FC，把兩個(gè)SAN連接起來，進(jìn)行遠(yuǎn)程鏡像（復(fù)制）。當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)，由備援?dāng)?shù)據(jù)中心替代主數(shù)據(jù)中心保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性。這種遠(yuǎn)程容災(zāi)備份方式存在一些缺陷，如：實(shí)現(xiàn)成本高、設(shè)備的互操作性差、跨越的地理距離短（10公里）等，這些因素阻礙了它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。目前，出現(xiàn)了多種基于IP的SAN的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)。它們是利用基于I