数据备份与恢复技术.ppt

第12讲 数据备份与恢复技术,基本内容,计算机系统经常会因各种原因不能正常工作，会损坏或丢失数据，甚至整个系统崩溃。 为了不影响工作，将损失减少到最低程度，我们一般通过备份技术保留用户甚至整个系统数据，当系统不正常时可以通过该备份恢复工作环境。 本节主要介绍数据备份与恢复的相关技术和典型产品。,12.1 数据备份技术,12.1.1 数据备份的概念,数据备份就是将数据以某种方式加以保留，以便在系统遭受破坏或其他特定情况下，重新加以利用的一个过程。,数据备份是存储领域的一个重要组成部分。,通过数据备份，一个存储系统乃至整个网络系统，完全可以回到过去的某个时间状态，或者重新“克隆”一个指定时间状态的系统，只要在这个时间点上，我们有一个完整的系统数据备份。,12.1 数据备份技术,12.1.1 数据备份的概念(续),SAN: Storage Area Network（SAN存储区域网）是指独立于服务器网络系统之外的高速光纤存储网络，这种网络采用高速光纤通道作为传输体， 以SCSI-3协议作为存储访问协议.将存储系统网络化，实现真正的高速共享存储。,NAS: Network Attached Storage 网络附加存储设备(NAS)是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。一个NAS里面包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。 NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户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（Windows）NFS格式(Unix， Linux)和CIFS格式等等。NAS 系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。另外的特性包括：独立于操作平台，不同类的文件共享，交叉协议用户安全性/许可性，浏览器界面的操作/管理，和不会中断网络的增加和移除服务器。,主流存储技术,12.1 数据备份技术,12.1.2 常用的备份方式,1全备份 全备份（Full Backup）是指用一盘磁带对整个系统进行包括系统和数据的完全备份。,2增量备份 增量备份（Incremental Backup）是指每次备份的数据只是相当于上一次备份后增加的和修改过的数据。,3差分备份 差分备份（Differential Backup）就是每次备份的数据是相对于上一次全备份之后新增加的和修改过的数据。,12.1 数据备份技术,12.1.3 主流备份技术,1LAN-free备份 数据不经过局域网直接进行备份，即用户只需将磁带机或磁带库等备份设备连接到SAN中，各服务器就可以把需要备份的数据直接发送到共享的备份设备上，不必再经过局域网链路。由于服务器到共享存储设备的大量数据传输是通过SAN网络进行的，局域网只承担各服务器之间的通信(而不是数据传输)任务。 特点：为每台服务器配备光纤通道适配器和特定的管理软件。 缺点：服务器参与了将备份数据从一个存储设备转移到另一个存储设备的过程，在一定程度上占用了宝贵的CPU处理时间和服务器内存；恢复能力不好。,12.1 数据备份技术,12.1.3 主流备份技术(续),2无服务器备份 无服务器备份（Serverless）是LAN-free的一种延伸，可使数据能够在SAN结构中的两个存储设备之间直接传输，通常是在磁盘阵列和磁带库之间。 备份数据通过数据移动器从磁盘阵列传输到磁带库上；使用NDMP网络数据管理协。 特点：服务器不是主要的备份数据通道，源设备、目的设备以及SAN设备是数据通道的主要部件。大大缩短备份及恢复所用的时间。 缺点：仍需要备份应用软件（以及其主机服务器）来控制备份过程。存在兼容性问题。恢复功能有待更大改进。,12.1 数据备份技术,12.1.3 主流备份技术(续),3存储与备份技术发展 随着将来IP存储技术在存储网络中占有的强劲优势，LAN-free和无服务器备份技术应用的解决方案将会变得更为普遍。 LAN-free和无服务器备份并非适合所有应用。 WAFS（Wide Area File Service，广域网文件服务）主要面向拥有众多分支机构的大型存储用户提供服务，有人也把它称为NAS（网络附件存储）远程互联解决方案。这一技术的不断成熟，将为数据的远程备份开辟美好的未来。 连续数据保护（CDP）产品采用一种连续捕获和保存数据变化，并将变化后的数据独立于初始数据进行保存的方法，而且该方法可以实现过去任意一个时间点的数据恢复。总体成本和复杂性都要低，目前已经出现相关产品。,12.1 数据备份技术,12.1.4 正确认识备份,1将硬件备份等同于数据备份 备份的一大误区是将磁盘阵列、双机热备份或磁盘镜像当成备份。因为从导致数据失效的因素可以看出，大部分造成整个硬件系统瘫痪的原因，硬件备份是无能为力的。 2将拷贝等同于备份 备份不能仅仅通过拷贝完成，因为拷贝不能留下系统的注册表等信息；也不能留下历史记录保存下来，以做追踪；当数据量很大时，手工的拷贝工作又是非常麻烦的。 备份=拷贝+管理,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述,容灾计划包括一系列应急计划，具体有： 业务持续计划(BCP-Business Continuity Plan) 业务恢复计划(ERP-Business Recovery Plan) 运行连续性计划(COOP-Continuity of Operations Plan) 事件响应计划(IRP-Incident Response Plan) 场所紧急计划(OEP-Occupant Emergency Plan) 危机通信计划(CCP-Crisis Communication Plan) 灾难恢复计划(DRP-Disaster Recovery Plan),12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),1、业务持续计划(BCP-Business Continuity Plan),业务持续计划(BCP)是一套用来降低组织的重要营运功能遭受未料的中断风险的作业程序，它可能是人工的或系统自动的。业务持续计划的目的是使一个组织及其信息系统在灾难事件发生时仍可以继续运作。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),2、业务恢复计划(ERP-Business Recovery Plan),业务恢复计划(BRP)也叫业务继续计划，涉及紧急事件后对业务处理的恢复，但与BCP不同，它在整个紧急事件或中断过程中缺乏确保关键处理的连续性的规程。BRP的制定应该与灾难恢复计划及BCP进行协调。BRP应该附加在BCP之后。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),3、运行连续性计划(COOP-Continuity of Operations Plan),操作连续性计划(COOP)关注位于机构（通常是总部单位）备用站点的关键功能以及这些功能在恢复到正常操作状态之前最多30天的运行。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),4、事件响应计划(IRP-Incident Response Plan),事件响应计划(IRP)建立了处理针对机构的IT系统攻击的规程。这些规程用来协助安全人员对有害的计算机事件进行识别、消减并进行恢复。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),5、场所紧急计划(OEP-Occupant Emergency Plan),场所紧急计划(OEP)在可能对人员的安全健康、环境或财产构成威胁的事件发生时，为设施中的人员提供反应规程。 OEP在设施级别进行制定，与特定的地理位置和建筑结构有关。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),6、危机通信计划(CCP-Crisis Communication Plan),机构应该在灾难之前做好其内部和外部通信规程的准备工作。危机通信计划(CCP)通常由负责公共联络的机构制定。危机通信计划规程应该和所有其他计划协调，以确保只有受到批准的内容公之于众，它应该作为附录包含在BCP中。,12.2 数据容灾技术,12.2.1 数据容灾概述(续),7、灾难恢复计划(DRP-Disaster Recovery Plan),灾难恢复计划(DRP)应用于重大的、通常是灾难性的、造成长时间无法对正常设施进行访问的事件。通常，DRP指用于紧急事件后在备用站点恢复目标系统、应用或计算机设施运行的IT计划。,12.2 数据容灾技术,12.2.2 数据容灾与数据备份的联系,1数据备份是数据容灾的基础 数据备份是数据高可用的最后一道防线，其目的是为了系统数据崩溃时能够快速地恢复数据。,2容灾不是简单备份 真正的数据容灾就是要避免传统冷备份所具有先天不足，它能在灾难发生时，全面、及时地恢复整个系统。容灾按其容灾能力的高低可分为多个层次。,3容灾不仅是技术 容灾是一个工程，不仅包括容灾技术，还应有一整套容灾流程、规范及其具体措施。,12.2 数据容灾技术,表6-1 数据备份技术与容灾技术的功能联系,12.2 数据容灾技术,12.2.3 数据容灾等级,将容灾等级划分为以下四个等级： 第0级：本地备份、本地保存的冷备份。这一级容灾备份，实际上就是上面所指的数据备份。它的容灾恢复能力最弱，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据磁带只在本地保存，没有送往异地。,第1级：本地备份、异地保存的冷备份。在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，如交由银行保管。灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。,第2级：热备份站点备份。在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点。备份站点一般只备份数据，不承担业务。当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。,第3级：活动互援备份。主、从系统不再是固定的，而是互为对方的备份系统。这两个数据中心系统分别在相隔较远的地方建立，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。,12.2.4 容灾技术,12.2 数据容灾技术,在建立容灾备份系统时会涉及多种技术，如SAN或NAS技术、远程镜像技术、虚拟存储、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。,1远程镜像技术,2快照技术,3互连技术,4虚拟存储,CDP（连续数据保护）,新技术： WAFS（Wide Area File Service，广域网文件服务）,12.3 典型应用方案,典型的基于磁盘系统的PPRC数据级灾难备份解决方案应用环境拓扑图,12.4 常用备份工具,在一般单位或个人用户中，通常使用Ghost软件来进行系统的环境备份，当系统出现运行故障时可通过备份的镜像文件方便地进行恢复。这一方法在机房管理或机器安装时也经常使用。 我们还可借助于“还原产品”备份系统的正常工作环境，需要时进行恢复。常用产品包括各种“还原卡”、一键还原软件，Windows系统的“系统还原”功能，很多品牌PC机都整合了一键还原的功能，如联想PC、AcerPC等，对用户而言使用十分方便。 对于数据被破坏或误删除等情况，建议使用WinHEX、EasyRecovery、FinalDATA等工具进行恢复。,12.5 生活相关备份技巧常识,随着信息技术的迅猛发展，人们已经习惯了通过互联网在家办公、在家炒股、VOD视频点播，通过电子邮件与网友进行交流或共享文件，运用聊天工具来进行交流等等。这一切都会让我们感到无比的兴奋和激动。然而在实际使用过程中，要遇到硬件损毁或遭病毒破坏，或面对更换或升级需要等诸多问题，分区和格式化这些操作我们并不陌生，硬盘就好比一个大仓库，每次我们大搬家之后，都会发现因备份不足，导致资料的遗失，这对使用者而言真是惨透了！如何减少损失或不留遗憾呢？,一、收藏夹的备份,1、采用“导入/导出”的方法 在Internet Explorer中提供了“导入/导出”收藏夹的功能。点击 Internet Explorer 的“文件导入和导出”菜单项，弹出如图1所示的页面。 点击“下一步”后进入如图2所示的页面。在这里我们可以选择是导入或者导出收藏夹，导入或者导出 Cookie 。收藏夹很重要，Cookie 也是很重要的。备份和导入 Cookie 可以在重装系统之后以最快速度把系统恢复成我们熟悉的模样。选择“导出收藏夹”后，点击“下一步”。“导入/导出向导”将为我们导出一个以“HTML”格式保存的文件。在这个文件中包含了收藏夹中的所有链接。我们可以把这个文件备份到CD，或者导入到另一台电脑。当然点击这个文件中的链接即可打开相应的链接。,一、收藏夹的备份,2、采用改变存储路径的方法 将系统默认的收藏夹存储路径改变一下即可。点击开始运行栏，输入Regedit回车，进入注册表编辑器中，打开HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindowsCurrentVersionExplorerShell Folders，你会看到Favorites的一个键值，其数据为C:WINDOWFavorites即是默认存储路径，双击这个键值，在对话框中输入D: favorite按确定即可。如果您不想每次都修改注册表的话，只需点击导出注册表文件将其保存成Favorite.reg文件即可，以后重装系统后，只要双击Favorite.reg文件即可立刻改变存储路径，但是一定要注意这个文件也要存到别的分区中。,二、桌面文件的备份,桌面是我们用来存放快捷方式的地方。一些用户在下载文件或拷贝文件时总喜欢直接拷贝到桌面，认为这样找起来比较方便，时间一长你的桌面就会文件成灾了。桌面也就变成了操作系统使用最频繁的文件夹，由于文件以及快捷方式数量繁多，再加上没有系统的分类，它往往成为被遗忘的重灾区。 那么，如何进行桌面备份呢？桌面备份可以采取多种形式。如果备份量很少，可以采用像直接拷贝到移动硬盘等人工备份方法。备份方法： “桌面”上的文件存在于Windows Desktop或者Documents and Settings用户名Desktop目录下，转移到别的路径或者存储容器中。 不过，人工备份方法对于备份量很大的用户来说并不太合适。由于这种方法不但占用大量的系统资源和时间，还影响到系统在线工作的效率，对系统在极端条件下的数据故障恢复带来很多隐患。尤其是在数据量不断增长的情况下，人工方式不但效率低下，出错率高，管理也极为不便。对于用户来说，如何寻找备份与投入之间最佳的平衡点，需要根据自身的实际情况来考虑。然而，有一点是可以肯定的，那就是：不做任何备份，肯定是错误的。,三、备份“我的文档”,WINDOWS系统自带的“我的文档”功能非常方便、实用，很多用户都有把自己的资料和文件储存在“我的文档”里的习惯。而“我的文档”还是一个非常特殊的文件夹，系统软件默认的很多工作途径，就是指向它的，包括很多软件如MSN在内，也会把别人传递给你的文件向这里存放，如果不是经过你的特殊设定，一些游戏软件也会自动在“我的文档”建立新目录。Windows XP系统中“我的文档”默认的存放路径是在C盘上，一旦系统出现故障、无法正常使用，或者重做操作系统而你又忘记备份它，那后果就不堪设想了！你辛苦收集的资料、写的文章会丢失得干干净净，一切只好从头再来。实际上把“我的文档”转移到别的盘上，这样即使系统出现故障、格式化了C盘，也不会丢失重要数据。,三、备份“我的文档”,在“开始”菜单或桌面的“我的文档”图标上点击右键，在弹出的菜单中选择“属性”。弹出如图所示的对话框。 在图示页面中选择：“查找目标（F）”为“我的文档”选择目标文件夹，即可完成把“我的文档”的存放位置放置到你自己选定的文件夹中。点击“移动（M）”按钮即可完成“我的文档”文件夹中内容的移动。用这种方法不仅可以实现把“我的文档”移动到其他位置的目的，还是将“我的文档”进行备份的一种好方法。,四、“聊天记录”也要备份,上网聊天已经成为大家在日常生活中必不可少的活动之一，很多用户还喜欢把自己的聊天记录备份下来，就像写日记一样方便以后回忆。聊天记录具有相当高的价值，与用户的约定、和客户交流的信息，从聊天记录中查找用户的联系方式也经常发生，如果全部遗失，将是最大的损失与遗憾！但这样的事情肯定在每一位聊友身上都发生过。 备份方法：其实聊天软件的备份是很简单的，直接把整个目录拷贝出来就可以了，比如在QQ中的默认的安装路径在“Program Files”下。新版MSN也会自动记录过往聊天内容，地址在“我的文档-我接收到的文件-MSN注册的邮件地址历史记录”，当然也有一些用户使用邮件来备份聊天记录，找到那些资料的存放地址，直接拷贝出来就可以了。,五、绿色应用软件,绿色软件以其小巧实用、对操作系统无污染、不需要安装、方便卸载、便于携带，可以拷贝到便携的U盘上到处运行的特点而受到广大用户的青睐。软件安装的默 认目录通常都在“Program Files”，在更换硬盘或者革新系统之后，重装所有软件无疑是麻烦而棘手的问题，其实很大一部分软件都可以在拷贝后直接使用，这些绿色软件包括我们最常用的WINRAR，WINZIP，金山词霸 ，IBM词典等等，绝大多数视频播放软件和几乎所有游戏软件都可以这样操作，这样就可以为你节约大量时间，当然， Directx9，Mediaplayer9，IE6，微软的补丁程序，Office2003，反病毒工具NAV，Java虚拟机，虚拟机VMware等等，就不能使用这个方法了。 具体的备份操作就是我们要自己完成安装程序的工作。实际上没有什么固定的模式，基本上是猜测加上试验，不同类别的绿色软件分别有着不同的制作策略。在诸多制作方法中解压缩是最简单的一种方法，就是指尝试能不能直接解开软件的压缩包。用WINZIP和WINRAR试一试，看看能不能直接打开压缩的安装文件，如果不能打开，那么就换别的方法。如果可以的话，这个软件多半是属于绿色安装的软件（有个别例外，如EmEditor），把压缩包中的文件直接解压到目标路径，然后测试软件的功能是否正常，如果功能正常，那么“绿化”就成功了，如果使用不正常，那么就换别的方法。这一类软件的特点是安装程序的工作完全可以由软件自身来完成。 另外，我们也可以找到选择“Program Files”文件夹，选择可以拷贝后直接应用的软件目录，然后复制出来，如果觉得太麻烦或者不熟悉软件的类型，也可以把整个“Program Files”全部拷贝出来，这样就不会出现顾此失彼的问题了。,六、电子邮件的备份,上网收发邮件可是我们最常进行的工作了，一般都使用Foxmail或OE( Outlook Express)等收发工具。但Windows操作系统的确是一个不大令人放心的系统，这么重要的资料就保存在系统盘上，确实令人不大放心，万一系统出现意外情况而崩溃的话可就全毁了，因此有必要把这些资料进行备份保存。 备份的方法: 目前除了操作系统自带的Outlook之外，还有很多第三方的电子邮件软件，大多数邮件软件都可以通过导出备份邮件，但是Outlook的备份dBase和Excel两种格式有过失败的情况，也可以采用COPY的方式， Outlook Express的邮件地址路径在Winbos/Application /DataIdentities，/Microsoft/Outlook Express，只需要备份“收件箱，dbx”“联系人，dbx”这两个最重要的文件。目前国内常用的邮件类型为Foxmail备份最简单，把整个Foxmail软件的目录直接拷贝就可以完成备份。,七、需要特殊备份的文件,备份是一件很复杂的工作，当然不是指它的技术复杂，而是说它的过程会相当复杂。用户必须考虑有哪些东西需要备份，然后从自己繁琐的目录中将它们挑选出来，再经过分类等等处理。 在备份时，首先要将个人的重要文档进行备份，因为其中包括了我们在工作和生活中保存的一些数据或者文档资料，比如网页设计，FLASH设计，PHOTOSHOP或者CAD等等，这些辛辛苦苦才完成的工作文档，在备份时绝对不能遗忘。另外，备份时不应该遗漏的资料：其他包括的内容就很多了，比如精心收集的MP3、电影、小说、下载的FLASH等等，为了避免遗漏，也可以用资源管理器的方式把所有目录仔仔细细看一遍。 备份绝不是在更换硬盘或者重新分区时才需要做的，而是要把备份当作一种良好的习惯，把备份当成电脑操作的一个日常步骤，把重要资料保存下来防患于未然，以免多年的心血毁于一旦。另外要给大家一个建议就是：对于重要的文件和软件可以采取刻录光盘备份或者硬盘对拷备份，直接把重要的资料复制到新盘，这样也可以保证重要的文件万无一失。,小结,本章主要介绍了数据备份与容灾常用的技术手段。其中LAN-free、Serverless是数据备份领域最常用的技术，它们各具优劣，我们必须在熟练掌握它们的基本原理的基础上，再根据用户的需求才能设计一个高性能、高性价比的数据备份系统。数据容灾是一个系统工程，不仅需要考虑数据的备纷与恢复，还要考虑周边的所有情况及应急方案，最终形成一个完整的容灾计划。最后给出了一些产品及应用。,