數(shù)據(jù)備份與容災分析論文
時間:2022-01-23 11:06:00
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一、數(shù)據(jù)備份策略
從備份策略來講,現(xiàn)在的備份可分為三種:完全備份、增量備份、差異備份、累加備份策略。下面來討論以下這幾種備份方式:
完全備份就是拷貝給定計算機或文件系統(tǒng)上的所有文件,而不管它是否被改變。
增量備份就是只備份在上一次備份后增加、改動的部分數(shù)據(jù)。增量備份可分為多級,每一次增量都源自上一次備份后的改動部分。
差異備份就是只備份在上一次完全備份后有變化的部分數(shù)據(jù)。如果只存在兩次備份,則增量備份和差異備份內(nèi)容一樣。
累加備份采用數(shù)據(jù)庫的管理方式,記錄累積每個時間點的變化,并把變化后的值備份到相應的數(shù)組中,這種備份方式可恢復到指點的時間點。
一般在使用過程中,這三種策略常結(jié)合使用,常用的方法有:完全備份、完全備份加增量備份、完全備份加差異備份、完全備份加累加備份。
完全備份會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)移動,選擇每天完全備份的客戶經(jīng)常直接把磁帶介質(zhì)連接到每臺計算機上(避免通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù))。這樣,由于人的干預(放置磁帶或填充自動裝載設(shè)備),磁帶驅(qū)動器很少成為自動系統(tǒng)的一部分。其結(jié)果是較差的經(jīng)濟效益和較高的人力花費。
完全備份加增量備份源自完全備份,不過減少了數(shù)據(jù)移動,其思想是較少使用完全備份。比如說在周六晚上進行完全備份(此時對網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的使用最?。?。在其它6天(周日到周五)則進行增量備份。增量備份會問這樣的問題:自昨天以來,哪些文件發(fā)生了變化?這些發(fā)生變化的文件將存儲在當天的增量備份磁帶上。
完全備份加差異備份的思想也是較少使用完全備份。比如說在周六晚上進行完全備份,在其它6天(周日到周五)則進行差異備份。做差異備份時,將會把自上星期六以來發(fā)生了變化的文件存儲在當天的增量備份磁帶上。
二、容災系統(tǒng)的等級及實現(xiàn)技術(shù)
容災是一個范疇比較廣泛的概念,廣義上,我們可以把所有與業(yè)務連續(xù)性相關(guān)的內(nèi)容都納入容災。容災是一個系統(tǒng)工程,它包括支持用戶業(yè)務的方方面面。而容災對于IT而言,就是提供一個能防止用戶業(yè)務系統(tǒng)遭受各種災難影響破壞的計算機系統(tǒng)。容災還表現(xiàn)為一種未雨綢繆的主動性,而不是在災難發(fā)生后的“亡羊補牢”。從狹義的角度,我們平常所談論的容災是指,除了生產(chǎn)站點以外,用戶另外建立的冗余站點,當災難發(fā)生生產(chǎn)站點受到破壞時,冗余站點可以接管用戶正常的業(yè)務,達到業(yè)務不間斷的目的。為了達到更高可用性,許多用戶甚至建立多個冗余站點。
容災系統(tǒng)是通過在異地建立和維護一個備份存儲系統(tǒng),利用地理上的分離來保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)對災難性事件的抵御能力。
根據(jù)容災系統(tǒng)對災難的抵抗程度,可分為數(shù)據(jù)容災和應用容災。數(shù)據(jù)容災是指建立一個異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng),該系統(tǒng)是對本地系統(tǒng)關(guān)鍵應用數(shù)據(jù)實時復制。當出現(xiàn)災難時,可由異地系統(tǒng)迅速接替本地系統(tǒng)而保證業(yè)務的連續(xù)性。應用容災比數(shù)據(jù)容災層次更高,即在異地建立一套完整的、與本地數(shù)據(jù)系統(tǒng)相當?shù)膫浞輵孟到y(tǒng)(可以同本地應用系統(tǒng)互為備份,也可與本地應用系統(tǒng)共同工作)。在災難出現(xiàn)后,遠程應用系統(tǒng)迅速接管或承擔本地應用系統(tǒng)的業(yè)務運行。
設(shè)計一個容災系統(tǒng),需要考慮多方面的因素,如備份/恢復數(shù)據(jù)量大小、應用數(shù)據(jù)中心和備援數(shù)據(jù)中心之間的距離和數(shù)據(jù)傳輸方式、災難發(fā)生時所要求的恢復速度、備援中心的管理及投入資金等。根據(jù)這些因素和不同的應用場合,通常可將容災系統(tǒng)分為四個等級。
第0級:沒有備援中心這一級容災系統(tǒng),實際上沒有災難恢復能力,它只在本地進行數(shù)據(jù)備份,并且被備份的數(shù)據(jù)只在本地保存,沒有送往異地。
第1級: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。災難發(fā)生后,按預定數(shù)據(jù)恢復程序恢復系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。這種方案成本低、易于配置。但當數(shù)據(jù)量增大時,存在存儲介質(zhì)難管理的問題,并且當災難發(fā)生時存在大量數(shù)據(jù)難以及時恢復的問題。為了解決此問題,災難發(fā)生時,先恢復關(guān)鍵數(shù)據(jù),后恢復非關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
第2級:熱備份站點備份在異地建立一個熱備份點,通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)備份。也就是通過網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式,把主站點的數(shù)據(jù)備份到備份站點,備份站點一般只備份數(shù)據(jù),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:活動備援中心在相隔較遠的地方分別建立兩個數(shù)據(jù)中心,它們都處于工作狀態(tài),并進行相互數(shù)據(jù)備份。當某個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災難時,另一個數(shù)據(jù)中心接替其工作任務。這種級別的備份根據(jù)實際要求和投入資金的多少,又可分為兩種:①兩個數(shù)據(jù)中心之間只限于關(guān)鍵數(shù)據(jù)的相互備份;②兩個數(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系統(tǒng)方式,它要求不管什么災難發(fā)生,系統(tǒng)都能保證數(shù)據(jù)的安全。所以,它需要配置復雜的管理軟件和專用的硬件設(shè)備,需要投資相對而言是最大的,但恢復速度也是最快的。
在建立容災系統(tǒng)時會涉及到多種技術(shù),如:SAN或NAS技術(shù)、遠程鏡像技術(shù)、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。
衡量容災系統(tǒng)的兩個技術(shù)指標:RPO(RecoveryPointObjective):即數(shù)據(jù)恢復點目標,主要指的是業(yè)務系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量。
RTO(RecoveryTimeObjective):即恢復時間目標,主要指的是所能容忍的業(yè)務停止服務的最長時間,也就是從災難發(fā)生到業(yè)務系統(tǒng)恢復服務功能所需要的最短時間周期。
RPO針對的是數(shù)據(jù)丟失,而RTO針對的是服務丟失,二者沒有必然的關(guān)聯(lián)性。RTO和RPO的確定必須在進行風險分析和業(yè)務影響分析后根據(jù)不同的業(yè)務需求確定。對于不同企業(yè)的同一種業(yè)務,RTO和RPO的需求也會有所不同。
三、數(shù)據(jù)容災與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系
從定義上看,備份是指用戶為應用系統(tǒng)產(chǎn)生的重要數(shù)據(jù)(或者原有的重要數(shù)據(jù)信息)制作一份或者多份拷貝,以增強數(shù)據(jù)的安全性。因此,備份與容災所關(guān)注的對象有所不同,備份關(guān)系數(shù)據(jù)的安全,容災關(guān)心業(yè)務應用的安全,我們可以把備份稱作是“數(shù)據(jù)保護”,而容災稱作“業(yè)務應用保護”。備份最多表現(xiàn)為通過備份軟件使用磁帶機或者磁帶庫將數(shù)據(jù)進行拷貝,也有用戶使用磁盤、光盤作為存儲介質(zhì);容災則表現(xiàn)為通過高可用方案將兩個站點連接起來。
備份與容災是存儲領(lǐng)域兩個極其重要的部分,二者有著緊密的聯(lián)系。首先,在備份與容災中都有數(shù)據(jù)保護工作,備份大多采用磁帶方式,性能低,成本低;容災采用磁盤方式進行數(shù)據(jù)保護,數(shù)據(jù)隨時在線,性能高,成本高。其次,備份是存儲領(lǐng)域的一個基礎(chǔ),在一個完整的容災方案中必然包括備份的部分;同時備份還是容災方案的有效補充,因為容災方案中的數(shù)據(jù)始終在線,因此存儲有完全被破壞的可能,而備份提供了額外的一條防線,即使在線數(shù)據(jù)丟失也可以從備份數(shù)據(jù)中恢復。
要保護數(shù)據(jù),企業(yè)需要數(shù)據(jù)備份和容災系統(tǒng)。但是很多企業(yè)在搭建了備份系統(tǒng)之后就認為高枕無憂了,其實還需要搭建容災系統(tǒng)。數(shù)據(jù)容災與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)容災的基礎(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)崩潰時能夠快速的恢復數(shù)據(jù)。雖然它也算一種容災方案,但這種容災能力非常有限,因為傳統(tǒng)的備份主要是采用數(shù)據(jù)內(nèi)置或外置的磁帶機進行冷備份,備份磁帶同時也在機房中統(tǒng)一管理,一旦整個機房出現(xiàn)了災難,如火災、盜竊和地震等災難時,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功能。
(二)容災不是簡單備份
真正的數(shù)據(jù)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層次,例如國際標準SHARE78定義的容災系統(tǒng)有七個層次:從最簡單的僅在本地進行磁帶備份,到將備份的磁帶存儲在異地,再到建立應用系統(tǒng)實時切換的異地備份系統(tǒng),恢復時間也可以從幾天到小時級到分鐘級、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),任何容災方案都沒有現(xiàn)實意義。但光有備份是不夠的,容災也必不可少。容災對于IT而言,就是提供一個能防止各種災難的計算機信息系統(tǒng)。從技術(shù)上看,衡量容災系統(tǒng)有兩個主要指標:RPO(RecoveryPointObject)和RTO(RecoveryTimeObject),其中RPO代表了當災難發(fā)生時允許丟失的數(shù)據(jù)量;而RTO則代表了系統(tǒng)恢復的時間。
(三)容災不僅是技術(shù)
容災是一個工程,而不僅僅是技術(shù)。目前很多客戶還停留在對容災技術(shù)的關(guān)注上,而對容災的流程、規(guī)范及其具體措施還不太清楚。也從不對容災方案的可行性進行評估,認為只要建立了容災方案即可高枕無憂,其實這具有很大風險的。特別是在一些中小企業(yè)中,認為自己的企業(yè)為了數(shù)據(jù)備份和容災,整年花費了大量的人力和財力,而結(jié)果幾年下來根本就沒有發(fā)生任何大的災難,于是放松了警惕??梢坏┌l(fā)生了災難時,后悔晚矣!這一點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、非常認真地做好每一步,并且基本上每月都有對現(xiàn)行容災方案的可行性進行評估,進行實地演練。
參考文獻
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[論文關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)備份容災
[論文摘要]為了保障數(shù)據(jù)資料的安全,必須進行數(shù)據(jù)備份。而一旦發(fā)生災難,造成大量數(shù)據(jù)丟失,容災系統(tǒng)將能保證業(yè)務盡快恢復,甚至可以保證業(yè)務不間斷執(zhí)行。數(shù)據(jù)備份也正是容災系統(tǒng)得以運行的前提。
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