智能計算平臺應(yīng)用開發(fā)（中級）-第7章-數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)-數(shù)據(jù)備份概述

第7章數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)備份概述備份技術(shù)備份解決方案備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)備份概述數(shù)據(jù)備份防止數(shù)據(jù)丟失的有效方法是實行數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)備份雖然很重要，但是卻容易被忽視，在一些企業(yè)中，甚至是在網(wǎng)絡(luò)管理中，仍然得不到足夠的重視。數(shù)據(jù)備份是為了以后能夠順利且安全地恢復(fù)已經(jīng)被破壞或已經(jīng)丟失的數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)性工作，可以理解為，沒有數(shù)據(jù)庫的備份，就沒有數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)，所以企業(yè)應(yīng)把數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的工作列為一項不可忽視的系統(tǒng)工作，為其網(wǎng)站選擇相應(yīng)的備份設(shè)備和技術(shù)，進行經(jīng)濟可靠的數(shù)據(jù)備份，從而避免可能發(fā)生的重大損失。概念數(shù)據(jù)備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)，是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分數(shù)據(jù)集合，從應(yīng)用主機的硬盤或陣列中復(fù)制到其他的存儲介質(zhì)的過程。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份主要是采用內(nèi)置或外置的磁帶機進行冷備份，但是這種方式只能防止操作失誤等人為故障，而且其恢復(fù)時間較長。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的海量增加，不少的企業(yè)開始采用網(wǎng)絡(luò)備份。網(wǎng)絡(luò)備份一般是通過專業(yè)的數(shù)據(jù)存儲管理軟件結(jié)合相應(yīng)的硬件和存儲設(shè)備實現(xiàn)的。概念對數(shù)據(jù)的威脅通常比較難于防范，如果這些威脅變?yōu)楝F(xiàn)實，那么不僅會毀壞數(shù)據(jù)，而且會毀壞訪問數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。計算機里重要的數(shù)據(jù)、檔案或歷史紀錄，對企業(yè)用戶或個人用戶，都是至關(guān)重要的，如果不慎丟失，那么會造成不可估量的損失，嚴重的會影響企業(yè)的正常運作，給科研、生產(chǎn)造成巨大的損失。為了保障生產(chǎn)、銷售、開發(fā)的正常運行，企業(yè)用戶應(yīng)當(dāng)采取先進、有效的措施，對數(shù)據(jù)進行備份、防患于未然。備份組網(wǎng)介紹備份軟件提供豐富的組網(wǎng)方式，供用戶根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況來靈活部署。目前很多備份軟件都支持LAN-Base和LAN-Free兩種最成熟的組網(wǎng)方式，但是這兩種組網(wǎng)方式對業(yè)務(wù)服務(wù)器都有性能的影響。而在Server-Free組網(wǎng)下，數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過業(yè)務(wù)服務(wù)器，從而可以避免備份任務(wù)對業(yè)務(wù)影響。為了減少備份網(wǎng)絡(luò)壓力，備份軟件還提供重刪壓縮功能，減少備份數(shù)據(jù)在備份網(wǎng)絡(luò)上傳輸。除此之外，為了解決LAN-Free備份方式中對應(yīng)用服務(wù)器性能的影響，用戶希望備份過程對應(yīng)用服務(wù)器無影響，即實現(xiàn)Server-Less方式。備份組網(wǎng)介紹備份管理服務(wù)器、介質(zhì)服務(wù)器和備份代理是備份軟件的重要部件，它們可以獨立部署，也可以集成部署在一臺物理服務(wù)器上。部署方式主要取決于備份數(shù)據(jù)量、帶寬和組網(wǎng)要求。如果備份數(shù)據(jù)量少，需要節(jié)約硬件資源，那么可以選擇集中部署。如果數(shù)據(jù)量比較大，那么對備份介質(zhì)帶寬要求會很高，需要獨立部署多個介質(zhì)服務(wù)器，甚至需要多臺介質(zhì)服務(wù)器協(xié)同分擔(dān)負載；如果采用LAN-Base組網(wǎng)或采用多站點分布式備份，那么也需要單獨部署介質(zhì)服務(wù)器，每個分支站點部署介質(zhì)服務(wù)，減少備份數(shù)據(jù)流在站點間傳輸。備份組網(wǎng)介紹——LAN-Base備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的傳輸在LAN-Base備份組網(wǎng)中是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的。其中配置一臺服務(wù)器作為備份服務(wù)器，由它負責(zé)整個系統(tǒng)的備份操作。備份介質(zhì)則接在某臺服務(wù)器上，當(dāng)數(shù)據(jù)備份時，備份對象將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至備份介質(zhì)，從而實現(xiàn)備份。LAN-Base備份組網(wǎng)備份組網(wǎng)介紹——LAN-Base備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)LAN-Base備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點充分利用已有網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省投資、集中備份管理；對設(shè)備的要求較低。LAN-Base備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的缺點占用較大的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬；備份性能受限；對主機應(yīng)用有一定影響。備份組網(wǎng)介紹——LAN-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)LAN-Free備份組網(wǎng)是建立在SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)）的基礎(chǔ)上的?；赟AN的備份是一種徹底解決傳統(tǒng)備份方式需要占用LAN帶寬問題的解決方案。LAN-Free備份組網(wǎng)采用一種全新的體系結(jié)構(gòu)，將備份介質(zhì)各自作為獨立光纖節(jié)點，數(shù)據(jù)流不再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)，是一種無須占用網(wǎng)絡(luò)帶寬（LAN-Free）的解決方案。LAN-Free備份組網(wǎng)備份組網(wǎng)介紹——LAN-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)LAN-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點對現(xiàn)有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)影響??；備份性能好。LAN-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的缺點增加對網(wǎng)絡(luò)的投資；對設(shè)備要求較高；對生產(chǎn)主機性能有影響。備份組網(wǎng)介紹——Server-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)對于Server-Free組網(wǎng)代理服務(wù)器和生產(chǎn)存儲需滿足兩點要求。代理服務(wù)器：執(zhí)行快照操作，在生產(chǎn)存儲中產(chǎn)生快照。生產(chǎn)存儲：支持自身創(chuàng)建快照，并且在備份軟件的同時，兼容此類型存儲。通過備份服務(wù)器發(fā)送控制指令，首先對需要備份的數(shù)據(jù)卷做一個快照，形成一個副本，再用備份服務(wù)器將此快照卷掛載上，利用備份服務(wù)器將此卷上的數(shù)據(jù)備份至備份設(shè)備上。Server-Free組網(wǎng)備份組網(wǎng)介紹——Server-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)Server-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點對業(yè)務(wù)主機幾乎無影響；對現(xiàn)有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)幾乎無影響；備份性能好，依賴于SAN網(wǎng)絡(luò)。Server-Free備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的缺點對網(wǎng)絡(luò)的投資較大；對設(shè)備要求高。備份組網(wǎng)介紹——Server-Less備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)Server-Less備份技術(shù)是以全面的釋放網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源為目的的，技術(shù)核心是在SAN的交換層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)制工作。這樣的備份形式不僅無須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)，而且也不必經(jīng)過應(yīng)用服務(wù)器的總線，保證網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)器的高效運行。Server-Less備份組網(wǎng)備份介質(zhì)備份數(shù)據(jù)要有存放數(shù)據(jù)的安全容器，對備份介質(zhì)的基本要求一般從存取速度、存儲安全和存儲容量3個方面進行考慮。備份介質(zhì)的基本要求存取速度是對備份介質(zhì)的一個基本要求，存取速度非常高的備份介質(zhì)，可以大大縮短備份數(shù)據(jù)的時間，同時也可以減少恢復(fù)數(shù)據(jù)的時間。存儲安全性是對備份介質(zhì)的一個硬性要求。存儲容量也是選擇備份介質(zhì)必須要考慮的一個方面，過大的存儲空間會造成存儲設(shè)備的浪費，過小的存儲空間可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲失敗。因此，必須根據(jù)備份數(shù)據(jù)的大小，選擇相應(yīng)大小的存儲介質(zhì)，此外，還要兼顧成本。備份介質(zhì)常用的備份介質(zhì):磁盤陣列磁帶庫虛擬磁帶庫光盤塔、光盤庫云備份備份介質(zhì)——磁盤陣列磁盤陣列適用于數(shù)據(jù)量大，備份窗口較小，對備份設(shè)備的性能和可靠性要求很高的場合，如數(shù)據(jù)中心。磁盤陣列的相關(guān)的產(chǎn)品有華為OceanStor系列、18000系列。

華為OceanStor系列

華為18000系列備份介質(zhì)——磁盤陣列磁盤陣列進行備份的主要優(yōu)勢磁盤備份的性能基本上是磁帶備份的10倍以上。對于那些數(shù)據(jù)量龐大而備份時間窗口有限的用戶，如銀行，能迅速完成備份并盡快釋放備份占用的資源是非常重要的。若磁盤的恢復(fù)性能和備份性能基本相等，則有助于用戶在出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時，可以在最短的時間內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)，減少業(yè)務(wù)中斷的損失。而對一些需要大量歷史數(shù)據(jù)的新興業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)分析和在線分析等，更高的數(shù)據(jù)恢復(fù)性能也具有重要的意義。由于磁盤是全封閉電子結(jié)構(gòu)的，整個過程中不需要人工干預(yù)，故障率遠遠低于磁帶設(shè)備，所以極大地提高了備份和恢復(fù)的可靠性。磁盤作為全密閉的電子設(shè)備，降低了維護成本，也減少了維護人員的工作壓力備份介質(zhì)——磁盤陣列磁盤陣列進行備份的主要劣勢磁盤備份目前面臨的主要問題是磁盤價格較高，一次性投入仍然居高不下，但是如果考慮磁帶設(shè)備的維護成本，以總體成本進行比較，那么磁盤備份的成本并不會高很多。磁盤通常通過建立RAID組保證其讀寫效率和可靠性。若磁盤離開RAID組和其讀寫陣列，則上面的數(shù)據(jù)將會沒有意義，因此不能離線保存數(shù)據(jù)。而有的行業(yè)，如銀行業(yè)則明確規(guī)定其某些數(shù)據(jù)要能夠離線保存。備份介質(zhì)——磁帶庫磁帶庫適用于備份數(shù)據(jù)量不大，時間窗口寬裕，或希望將數(shù)據(jù)異地離線長期保存的場景，磁帶庫的相關(guān)產(chǎn)品有HPMSL6060、IBMTS3310等。HPMSL6060IBMTS3310備份介質(zhì)——磁帶庫磁盤庫主要優(yōu)勢單位存儲成本較低?？蓪崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和讀寫裝置分離，可離線保存。容量擴展性好。出現(xiàn)時間長。備份介質(zhì)——磁帶庫磁盤庫主要劣勢只能順序讀寫，不能隨機讀寫，備份或恢復(fù)的時間較長，不能滿足迅速增長的備份數(shù)據(jù)量的需求。純機械裝置，硬件機械故障率較高。磁帶介質(zhì)本身較脆弱，容易受到外界環(huán)境的影響而失效，如溫度、濕度和粉塵等。管理、維護成本較高。設(shè)備冗余性較差（通常只有大型磁帶庫有電源冗余）。備份介質(zhì)——虛擬磁帶庫虛擬磁帶庫（VirtualTapeLibrary，VTL）可以融入現(xiàn)有磁帶備份環(huán)境中，與磁帶產(chǎn)品配合使用，構(gòu)成一個集磁帶和磁盤兩種技術(shù)優(yōu)勢的解決方案，適用于需繼承企業(yè)原有磁帶的備份架構(gòu)策略，又需提高備份速度的場景。虛擬磁帶庫的產(chǎn)品有華為VTL6900等。VTL6900備份介質(zhì)——虛擬磁帶庫虛擬磁帶庫的主要優(yōu)勢無須更改原有磁帶存儲系統(tǒng)架構(gòu)，可以繼承企業(yè)原有的對磁帶的備份策略。采用磁盤存儲，讀寫性能較高?？刹扇嚎s、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等技術(shù)，使存儲性能更高。管理方便。虛擬磁帶庫的主要劣勢虛擬磁帶庫的存儲介質(zhì)為磁盤，這將會導(dǎo)致單位存儲成本較高。整體部署成本較高。不能像物理磁帶庫那樣通過更換磁帶擴充容量，其容量擴展性能較真實磁帶庫差。備份介質(zhì)——光盤塔、光盤庫光盤庫是一種帶有自動換盤機構(gòu)（機械手）的光盤網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備。光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換盤機構(gòu)和驅(qū)動器3個部分組成。目前很多大型企業(yè)都有自己的專用多媒體信息，如企業(yè)宣傳片、產(chǎn)品宣傳片、企業(yè)介紹VCD和廣告VCD等，以及一些重要的技術(shù)文檔和資料的數(shù)據(jù)，都是存放在各種CD/VCD/DVD光盤上的，但在實際情況中，企業(yè)不可能為每位用戶都配備一張光盤，因此涉及多媒體光盤的存放和網(wǎng)絡(luò)共享問題。這時，企業(yè)可以考慮采用光盤庫。光盤庫適用于對速度要求不高，容量不大，不需要經(jīng)常擦寫的場景，如教育、檔案、圖書館、廣電等行業(yè)，如SonyPDJ-1080等。SonyPDJ-1080備份介質(zhì)——光盤塔、光盤庫光盤庫的主要優(yōu)勢光驅(qū)、光盤的價格較低，具備成本優(yōu)勢。光盤介質(zhì)保存時間長。對保存環(huán)境要求較低。光盤庫的主要劣勢讀寫速度低。容量比較低。通常不可反復(fù)擦寫。支持并發(fā)用戶數(shù)量較少，通?？梢灾С謳资畟€用戶并發(fā)訪問。備份介質(zhì)——光盤塔、光盤庫光盤庫的主要劣勢讀寫速度低。光盤庫一般配置有1~6臺CD-ROM驅(qū)動器，可容納100~600片CD-ROM光盤。用戶訪問光盤庫時，自動換盤機構(gòu)首先將CD-ROM驅(qū)動器中的光盤取出，并放至盤架上的指定位置，再從盤架中取出所需的CD-ROM光盤，送入CD-ROM驅(qū)動器中。由于自動換盤機構(gòu)的換盤時間通常在秒量級，所以光盤庫的訪問速度較低。容量比較低。通常不可反復(fù)擦寫。支持并發(fā)用戶數(shù)量較少，通?？梢灾С謳资畟€用戶并發(fā)訪問。備份介質(zhì)——云備