数据的备份与灾难恢复

摘要：本文详细介绍数据备份的原理，针对网络和服务器的数据容易发生的问题，做出备份恢复的方法。

关键词：数据备份 数据存储 数据恢复

中图分类号：TP309.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0069-02

1 概述

数据备份与灾难恢复是指由于各种原因而导致数据损失时，把保留在存储介质上的数据或者备份的数据重新恢复的过程。即使数据被删除或者硬盘出现故障，只要在存储介质没有严重受损的情况下，数据都有可能被完好无损地恢复；而一旦存储介质严重受损，导致原始数据不能被恢复，那我们还可以使用历史的备份数据来进行系统恢复，数据备份与灾难恢复分为：数据备份，数据存储以及数据恢复三个部分。

2 备份，备份，再备份――数据安全的基本保障

数据备份不仅是对数据的保护，其最终目的是为了在系统遇到人为或自然灾难时，能够通过备份内容对系统进行有效的灾难恢复。备份不是单纯的复制工作，管理也是数据备份重要的组成部分。管理包括备份的可计划性、长远可行性、自动化操作、日志记录以及历史记录的保存归档等。下面分不同方面来介绍一些常见的备份方法。

2.1 备份策略

全备份：全备份这种策略很直观，就是全部备份的意思。优点是，当发生数据丢失的灾难时，只要用一个备份，就可以恢复全部的数据。但它也有不足之处，如果每天对系统进行完全备份，在备份数据中将会有大量内容是重复的。

增量备份：该备份优点是没有重复备份数据，节省存储空间，缩短备份时间。缺点是发生数据丢失时，恢复数据麻烦。

差异备份：该种备份的一个通用做法是：管理员先在星期一做一个完全备份，然后在接下来的几天内，将当天与星期一不同的数据备份出来。差异备份所需时间中等，数据恢复也较为方便：用最近一个完全备份加上一个最近的差异备份就可以完全恢复数据。是一种比较理想的备份策略。

2.2 备份方式

冷备份：冷备份是指先停止应用系统的服务，然后再进行备份的备份方式。它很好解决了备份时数据同时被修改、更新而导致备份与原数据产生不一致的问题。缺点是，在备份期间，用户将不能进行业务操作，必须等待，直到备份操作完成。

热备份：热备份是指备份时不需要停止应用系统，备份操作不影响用户正常的业务操作的备份方式。它最大的问题就是备份时数据有可能会产生备份前后数据实时性与一致性的问题，如果备份过程中产生了数据不一致，将会导致备份出现问题，甚至不可用。不过，目前的主流备份系统都能很好地解决这个问题。

2.3 备份地点

本地备份：在本地将关键数据进行备份，然后保存。主要包括磁盘列阵、本地双机备份、本地局域网备份等方式。介质方面，可以采用磁盘、磁带机、光盘等备份介质。

远程备份：在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，以防止企业本地备份的数据在灾难中也遭到破坏。

3 数据存储――备份数据的存放

数据存储指备份数据的有效保存。这可不是简单的复制粘贴，必须考虑到备份数据存放的稳定性、安全性以及高效性。随着技术的不断发展，存储技术发生了很大的变化，目前企业主流的数据存储方式包括三种：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）、网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）。这三种数据存储方式及其主要区别。

3.1 直连式存储---DAS

在用户数据规模并不大，存储需求也相对简单的情况下，只是要把相关数据安全存放在某一地方即可。而存放数据的最终目的不但是为了能够安全保存，还必须保证数据可以随时被调用。最早采用的一种存储方案是直连式存储（DAS）。如图1，这种存储方案的服务器结构如同PC机架构，外部数据存储设备（如磁盘阵列、光盘机、磁带机等）都直接挂接在服务器上，数据存储设备是整个服务器结构的一部分，同样服务器也担负着整个网络的数据存储职责。DAS这种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，并且单台外置存储系统的容量，已经从不到1TB，发展到了几十TB，随着大容量硬盘的推出，单台外置存储系统容量还会上升。此外，DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存储对高可用的要求。从趋势上看，DAS因其自身成本低，实施容易的特点仍然会作为中小企业理想的一种存储模式，继续得到应用。

3.2 网络接入存储---NAS

如图2，此种存储方式则全面改进了低效的DAS存储方式，它是采用独立于PC服务器，单独为网络数据存储而开发的一种文件服务器。NAS服务器中集中连接了所有的网络数据存储设备（如各种磁盘阵列、磁带、光盘机等），存储容量可以较好地扩展，同时由于这种网络存储方式是NAS服务器独立承担的，所以，对原来的网络服务器性能基本上没什么影响，以确保整个网络性能不受影响。它提供了一个简单、高性价比、高可用性、高扩展性和低总拥有成本（TCO）的网络存储解决方案。

3.3 存储区域网络---SAN

如图3，SAN与NAS则是完全不同，它不是把所有的存储设备集中安装在一个专门的NAS服务器中，而是将这些存储设备单独通过光纤交换机连接起来，形成一个光纤通道的存储设备局域网，然后这个网络再与现有局域网进行连接。在这种方案中，起着核心作用的当然就是光纤交换机了，它的支撑技术就是Fibre Channel（FC，光纤通道）协议，这是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成，支持HIPPI，IPI，SCSI，IP，ATM等多种高级协议。在SAN中，数据以集中的方式进行存储，加强了数据的可管理性，同时适应于多操作系统下的数据共享同一存储池。缺点就是安装难度非常大，需要专业的施工人员，而且价格也是十分昂贵。（表1）

4 数据恢复

数据恢复是指系统在遭受人为原因，或者自然灾害而导致数据受损后，通过对受损介质或者历史备份进行系统恢复还原的过程。数据恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。它关系到在经历灾难后，数据能否迅速恢复。灾难恢复操作通常分为三类：全盘恢复、个别数据恢复以及重定向恢复。

全盘恢复指恢复整个存储介质上的所有数据。一般应用在关键服务器发生系统意外灾难导致数据全部丢失、系统崩溃或者是有计划的系统升级、系统重组等事件上，也称为系统恢复，是最高级别的数据恢复。

个别数据恢复是由于偶发的系统运行错误等原因引起的轻量级数据丢失、个别文件损坏时，就可以应用这种操作。

重定向恢复是将备份的文件恢复到另一个不同的位置或系统上去，而不是进行备份操作时它当时所在的位置。重定向恢复可以是全盘恢复也可以是个别恢复。此恢复操作需慎重考虑，需验证、确保系统数据和文件恢复后的可用性。

5 采取的措施

备份策略方面，结合完全备份与差异备份两种备份策略，每周日做一次完全备份，此外的时间每天做两次的差异备份，备份保留的时间为7天内的备份。

备份方式方面，ERP系统实时性要求非常高，因此采用热备份的方式备份，从而不影响用户操作；OA及其他系统实时性要求没那么高，而且备份时间短，所以采用了冷备份的方式。

备份介质方面，使用了多种介质：磁盘、磁带以及光盘，以便因应不同的需要做出不同的应对，进行数据恢复操作。

数据存储方面，因应目前数据规模不大，反应速度要求迅速的前提条件下选用直连式存储-DAS，服务器直接连接磁带机。备份的数据集中起来后，统一通过磁带机备份入磁带内。随着各项事业以及信息化的逐步发展，数据规模越来越大，如何有效地进行数据的备份与灾难恢复，这是一个不断需要完善过程。