1、數(shù)據備份與恢復技術,第 6 章,基本內容,計算機系統(tǒng)經常會因各種原因不能正常工作，會損壞或丟失數(shù)據，甚至整個系統(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保留用戶甚至整個系統(tǒng)數(shù)據，當系統(tǒng)不正常時可以通過該備份恢復工作環(huán)境。本章介紹數(shù)據備份與恢復的相關技術和典型產品。,6.1 數(shù)據備份技術,6.1.1 數(shù)據備份的概念,數(shù)據備份就是將數(shù)據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

2、過程。,數(shù)據備份是存儲領域的一個重要組成部分。,通過數(shù)據備份，一個存儲系統(tǒng)乃至整個網絡系統(tǒng)，完全可以回到過去的某個時間狀態(tài)，或者重新“克隆”一個指定時間狀態(tài)的系統(tǒng)，只要在這個時間點上，我們有一個完整的系統(tǒng)數(shù)據備份。,6.1 數(shù)據備份技術,6.1.1 數(shù)據備份的概念(續(xù)),SAN:Storage Area Network（SAN存儲區(qū)域網）是指獨立于服務器網絡系統(tǒng)之外的高速光纖存儲網絡,這種網絡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)網絡化，實現(xiàn)真正的高速共享存儲。,NAS:Network Attached Storage 網絡附加存儲設備(NAS)是一種專業(yè)的網絡文件存儲及文件備份設備，或稱為網絡直聯(lián)存儲設備、網絡磁盤陣列。一個NAS里面包括核心處理器，文件服務管理工具，一個或者多個的硬盤驅動器用于數(shù)據的存儲。 NAS 可以應用在任何的網絡環(huán)境當中。主服務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)可以根據服務器或者客戶端計算機發(fā)出的指令完成對內在文件的管理。另外的特性包括：獨立于操作平臺，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，和不會中斷網絡的增加和移除服務器。,主流存儲技術,6.1 數(shù)據備份技術,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系統(tǒng)進行包括系

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

6、帶庫等備份設備連接到SAN中，各服務器就可以把需要備份的數(shù)據直接發(fā)送到共享的備份設備上，不必再經過局域網鏈路。由于服務器到共享存儲設備的大量數(shù)據傳輸是通過SAN網絡進行的，局域網只承擔各服務器之間的通信(而不是數(shù)據傳輸)任務。 特點：為每臺服務器配備光纖通道適配器和特定的管理軟件。 缺點：服務器參與了將備份數(shù)據從一個存儲設備轉移到另一個存儲設備的過程，在一定程度上占用了寶貴的CPU處理時間和服務器內存；恢復能力不好。,6

7、.1 數(shù)據備份技術,6.1.3 主流備份技術(續(xù)),2．無服務器備份 無服務器備份（Serverless）是LAN-free的一種延伸，可使數(shù)據能夠在SAN結構中的兩個存儲設備之間直接傳輸，通常是在磁盤陣列和磁帶庫之間。 備份數(shù)據通過數(shù)據移動器從磁盤陣列傳輸?shù)酱艓焐?；使用NDMP網絡數(shù)據管理協(xié)。 特點：服務器不是主要的備份數(shù)據通道，源設備、目的設備以及SAN設備是數(shù)據通道的主要部件。大大縮短備份及恢復所用

8、的時間。 缺點：仍需要備份應用軟件（以及其主機服務器）來控制備份過程。存在兼容性問題。恢復功能有待更大改進。,6.1 數(shù)據備份技術,6.1.3 主流備份技術(續(xù)),3．存儲與備份技術發(fā)展 隨著將來IP存儲技術在存儲網絡中占有的強勁優(yōu)勢，LAN-free和無服務器備份技術應用的解決方案將會變得更為普遍。 LAN-free和無服務器備份并非適合所有應用。 WAFS（Wide Area File Ser

9、vice，廣域網文件服務）主要面向擁有眾多分支機構的大型存儲用戶提供服務，有人也把它稱為NAS（網絡附件存儲）遠程互聯(lián)解決方案。這一技術的不斷成熟，將為數(shù)據的遠程備份開辟美好的未來。 連續(xù)數(shù)據保護（CDP）產品采用一種連續(xù)捕獲和保存數(shù)據變化，并將變化后的數(shù)據獨立于初始數(shù)據進行保存的方法，而且該方法可以實現(xiàn)過去任意一個時間點的數(shù)據恢復。總體成本和復雜性都要低，目前已經出現(xiàn)相關產品。,6.1 數(shù)據備份技術,6.1.4 正確認識備

10、份,1．將硬件備份等同于數(shù)據備份 備份的一大誤區(qū)是將磁盤陣列、雙機熱備份或磁盤鏡像當成備份。因為從導致數(shù)據失效的因素可以看出，大部分造成整個硬件系統(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，因為拷貝不能留下系統(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；當數(shù)據量很大時，手工的拷貝工作又是非常麻煩的。備份=拷貝+管理,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災

11、概述,容災計劃包括一系列應急計劃，具體有：業(yè)務持續(xù)計劃(BCP-Business Continuity Plan)業(yè)務恢復計劃(ERP-Business Recovery Plan)運行連續(xù)性計劃(COOP-Continuity of Operations Plan)事件響應計劃(IRP-Incident Response Plan)場所緊急計劃(OEP-Occupant Emergency Plan)危機通信計劃(CCP-

12、Crisis Communication Plan)災難恢復計劃(DRP-Disaster Recovery Plan),6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),1、業(yè)務持續(xù)計劃(BCP-Business Continuity Plan),業(yè)務持續(xù)計劃(BCP)是一套用來降低組織的重要營運功能遭受未料的中斷風險的作業(yè)程序，它可能是人工的或系統(tǒng)自動的。業(yè)務持續(xù)計劃的目的是使一個組織及其信息系統(tǒng)在災難事件發(fā)生時仍可以繼續(xù)運

13、作。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),2、業(yè)務恢復計劃(ERP-Business Recovery Plan),業(yè)務恢復計劃(BRP)也叫業(yè)務繼續(xù)計劃，涉及緊急事件后對業(yè)務處理的恢復，但與BCP不同，它在整個緊急事件或中斷過程中缺乏確保關鍵處理的連續(xù)性的規(guī)程。BRP的制定應該與災難恢復計劃及BCP進行協(xié)調。BRP應該附加在BCP之后。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),3、運行連續(xù)性計劃(C

14、OOP-Continuity of Operations Plan),操作連續(xù)性計劃(COOP)關注位于機構（通常是總部單位）備用站點的關鍵功能以及這些功能在恢復到正常操作狀態(tài)之前最多30天的運行。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),4、事件響應計劃(IRP-Incident Response Plan),事件響應計劃(IRP)建立了處理針對機構的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算機事件進行識

15、別、消減并進行恢復。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),5、場所緊急計劃(OEP-Occupant Emergency Plan),場所緊急計劃(OEP)在可能對人員的安全健康、環(huán)境或財產構成威脅的事件發(fā)生時，為設施中的人員提供反應規(guī)程。 OEP在設施級別進行制定，與特定的地理位置和建筑結構有關。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),6、危機通信計劃(CCP-Crisis Communicati

16、on Plan),機構應該在災難之前做好其內部和外部通信規(guī)程的準備工作。危機通信計劃(CCP)通常由負責公共聯(lián)絡的機構制定。危機通信計劃規(guī)程應該和所有其他計劃協(xié)調，以確保只有受到批準的內容公之于眾，它應該作為附錄包含在BCP中。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.1 數(shù)據容災概述(續(xù)),7、災難恢復計劃(DRP-Disaster Recovery Plan),災難恢復計劃(DRP)應用于重大的、通常是災難性的、造成長時間無法對正常設施進行

17、訪問的事件。通常，DRP指用于緊急事件后在備用站點恢復目標系統(tǒng)、應用或計算機設施運行的IT計劃。,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.2 數(shù)據容災與數(shù)據備份的聯(lián)系,1．數(shù)據備份是數(shù)據容災的基礎 數(shù)據備份是數(shù)據高可用的最后一道防線，其目的是為了系統(tǒng)數(shù)據崩潰時能夠快速地恢復數(shù)據。,2．容災不是簡單備份 真正的數(shù)據容災就是要避免傳統(tǒng)冷備份所具有先天不足，它能在災難發(fā)生時，全面、及時地恢復整個系統(tǒng)。容災按其容災能力的高低可分為多個

18、層次。,3．容災不僅是技術 容災是一個工程，不僅包括容災技術，還應有一整套容災流程、規(guī)范及其具體措施。,6.2 數(shù)據容災技術,表6-1 數(shù)據備份技術與容災技術的功能聯(lián)系,6.2 數(shù)據容災技術,6.2.3 數(shù)據容災等級,將容災等級劃分為以下四個等級： 第0級：本地備份、本地保存的冷備份。這一級容災備份，實際上就是上面所指的數(shù)據備份。它的容災恢復能力最弱，它只在本地進行數(shù)據備份，并且被備份的數(shù)據磁帶只在本地保存，沒有送往異

19、地。,第1級：本地備份、異地保存的冷備份。在本地將關鍵數(shù)據備份，然后送到異地保存，如交由銀行保管。災難發(fā)生后，按預定數(shù)據恢復程序恢復系統(tǒng)和數(shù)據。,第2級：熱備份站點備份。在異地建立一個熱備份點，通過網絡進行數(shù)據備份。也就是通過網絡以同步或異步方式，把主站點的數(shù)據備份到備份站點。備份站點一般只備份數(shù)據，不承擔業(yè)務。當出現(xiàn)災難時，備份站點接替主站點的業(yè)務，從而維護業(yè)務運行的連續(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)。這兩個數(shù)據中心系統(tǒng)分別在相隔較遠的地方建立，它們都處于工作狀態(tài)，并進行相互數(shù)據備份。當某個數(shù)據中心發(fā)生災難時，另一個數(shù)據中心接替其工作任務。,6.2.4 容災技術,6.2 數(shù)據容災技術,在建立容災備份系統(tǒng)時會涉及多種技術，如SAN或NAS技術、遠程鏡像技術、虛擬存儲、基于IP的SAN的互連技術、快照技術等。,1．遠程鏡像技術,2．快照技術,3．互連技術,4．虛擬存儲,CDP（連續(xù)數(shù)據保護）,新技術： WAF

21、S（Wide Area File Service，廣域網文件服務）,6.3 典型應用方案,,典型的基于磁盤系統(tǒng)的PPRC數(shù)據級災難備份解決方案應用環(huán)境拓撲圖,6.4 常用備份工具,,在一般單位或個人用戶中，通常使用Ghost軟件來進行系統(tǒng)的環(huán)境備份，當系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障時可通過備份的鏡像文件方便地進行恢復。這一方法在機房管理或機器安裝時也經常使用。 我們還可借助于“還原產品”備份系統(tǒng)的正常工作環(huán)境，需要時進行恢復。常用產品包括

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)據被破壞或誤刪除等情況，建議使用WinHEX、EasyRecovery、FinalDATA等工具進行恢復。,本章小結,,本章主要介紹了數(shù)據備份與容災常用的技術手段。其中LAN-free、Serverless是數(shù)據備份領域最常用的技術，它們各具優(yōu)劣，我們必須在熟練掌握