数据备份与恢复zhh2010

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2010,年,12,月,单击此处编辑母版标题样式,山东警察学院计算机教研室,第十章 数据备份与恢复,主要内容：,数据备份系统概述,基于,SAN,的数据备份系统,基于因特网的数据备份系统,数据备份技术,数据容灾系统案例,数据备份系统：,也称为,容灾系统,或,灾难恢复系统,，就是通过特定的数据备份恢复机制，能够在各种灾难损害发生后，仍然能够最大限度地保障提供正常应用服务的计算机信息系统。,10.1,数据备份系统概述,10.1,数据备份系统概述,IT,大集中 把蛋都装进篮子里,大型主机一统天下的时代,覆巢之下，,岂有完卵？,2001,年,9,月,11,日，美国世贸中心双子大厦遭受了恐怖打击。,IDC,统计数字表明，美国在,2000,年以前的,10,年间发生过灾难的公司中，有,55%,当时倒闭。剩下的,45%,中，因为数据丢失，有,29%,也在两年之内倒闭，生存下来的仅占,16%,。,国际调查机构,Gartner Group,的数据表明，在由于经历大型灾难而导致系统停运的公司中，有,2/5,再也没有恢复运营，剩下的公司中也有,1/3,在两年内破产。,美国德克萨斯州大学的调查显示：“只有,6%,的公司可以在数据丢失后生存下来，,43%,的公司会彻底关门，,51%,的公司会在两年之内消失。”,另一份针对这一课题的研究报告也显示：在灾难之后，如果无法在,14,天内恢复信息作业，有,75%,的公司业务会完全停顿，,43%,的公司再也无法重新开业，,20%,的企业在两年之内被迫宣告破产。,美国明尼苏达大学的研究表明，在遭遇灾难的同时又没有灾难恢复计划的企业中，将有超过,60%,在两到三年后退出市场。而随着企业对数据处理依赖程度的递增，此比例还有上升的趋势,。,10.1,数据备份系统概述,在世贸大厦租有,25,层的金融界巨头摩根斯坦利公司,最为世人所关注，事发几个小时后，该公司宣布：全球营业部可以在第二天照常工作。,生于忧患，,死于安乐。,知己知彼，,百战不殆。,灾难：,自然灾难,火灾、洪水、地震、飓风、龙卷风、台风；服务中断，如设备故障、软件错误、电信网络中断和电力故障；,人为的因素,操作员错误、破坏、植入有害代码和恐怖袭击等。,数据备份数据复制,数据复制,是指将重要的数据复制到其他存储介质，并保存在其他地方，当数据遭到意外损坏或者丢失时，再将保存的数据副本恢复到系统。,数据备份,提供对数据复制的管理，不仅要消除手动备份的麻烦，更要能实现自动化和跨平台的备份，满足使用者的全面需求。一个完善的备份解决方案应具备,自动化的程序设定、保障数据的安全性和完整性、存储管理和跨平台的备份功能,。,备份,=,复制,+,管理,一、分类,1,）按接口分为总线备份与网络备份,总线备份,服务器,存储设备,图,10.1,总线备份系统，服务器与备份设备之间通过总线连接,总线,网络,结构简单，可靠性高，易维护，但增加备份设备的容量困难，并且备份设备与服务器的距离十分有限,10.1,数据备份（分类）,服务器,存储设备,图,13.2,网络备份系统，服务器与备份设备之间通过网络连接,网络,网络备份,容易添加新的备份设备，并且服务器与备份设备的距离可以从几米到数千公里,10.1,数据备份系统（分类）,2,）,按流量分为混合流量与独立流量备份系统,应用流量,备份流量,10.1,数据备份系统（分类）,服务器,1,备份设备,备份流量网络,服务器,2,应用流量网络,二、数据备份策略可分为全盘备份，增量备份和差量备份,10.1,数据备份系统（备份策略）,完全备份,(full backup),增量备份,(incremental backup),差量备份,(differential backup),10.1,数据备份系统（备份策略）,三、数据恢复策略分为全盘恢复、个别文件恢复和重定向恢复,全盘恢复,：将存在介质上的给定系统的数据全部转储到它们原来的地方。,个别文件恢复,：只需浏览备份数据库或目录，找到该文件，然后执行一次恢复操作就可以了,重定向恢复,：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们当时所在的位置,10.1,数据备份系统（恢复策略）,10.1,数据备份系统（备份等级）,四、备份的等级分为文件级备份和块级备份,文件级备份,，即备份产品只能感知到文件这一层，将磁盘上所有的文件，备份到另一个介质上。,块级备份,，就是备份块设备上的每个块，不管这个块上有没有数据，或者这个块上的数据属于哪个文件。,五、数据备份常用介质为：,磁带介质,磁盘介质,光学介质,磁光介质,可刻录光盘,10.1,数据备份系统（常用介质）,（一）冷备份与热备份,（二）写前拷贝技术,（三）软件快照技术,（四）镜像技术,（五）,RAID,技术,10.1,数据备份技术,冷备份与热备份,冷备份又叫离线备份，它是指当执行备份操作时，服务器将不接受来自用户和应用对数据的更新。,热备份也称在线备份，或数据复制，即同步数据备份，就是在用户和应用正在更新数据时，系统也可以进行备份。,数据备份技术（一）,写前拷贝,(copy-on-write),软件快照技术,(snapshot),写前拷贝技术,(copy-on-write),数据备份技术（二）,写前拷贝,(copy-on-write),的基本思想是,:,当正在备份的文件或数据库对象发生改变时，将磁盘上的原有数据块拷贝到一个临时磁盘位置，并使用一个特殊的位图索引标明原有块的位置，以及临时存储的相对位置，,类似于缓存索引。,软件快照技术,快照,(snapshot),就是对预先定义的数据的一个完全的拷贝，它包含一个数据在开始拷贝的时刻的映像,。,数据备份技术（三）,镜像技术,镜像是在两个或多个磁盘或存储系统上产生同一个数据的镜像视图的一种信息存储过程，其中一个存储系统为主镜像系统，另外的存储系统都被认为是从镜像系统。,按主从镜像存储系统所处的位置可以分为,:,本地镜像和远程镜像,，远程镜像又可分为,同步远程镜像和异步远程镜像以及半同步镜像,。传统存储阵列中的,RAID-1,就属于典型的本地镜像技术。,数据备份技术（四）,RAID,技术,RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks),是指廉价冗余磁盘阵列。磁盘阵列,(RAID),的提出是保证计算机存储系统可靠性的一个重要发展。,数据备份技术（五）,RAID 0,数据分块，是使用,“,条,”,技术来跨越磁盘分配数据的。,RAID 1,镜像法，使用两个完全相同的盘，即每次将数据同时写入两个盘，一个作为工作盘，另一个作为镜像盘。,RAID 5,旋转奇偶校验独立存取阵列，按一定规则把奇偶校验信息均匀分布在阵列中所有的盘上，是一种容错能力分布合理的阵列。,RAID 10,是,RAID 0+RAID 1,，采用分块和镜像技术，通过分块镜像集实现。,10.2,基于,SAN,的备份系统,1,、,SAN,存储区域网络,SAN,（,Storage Area Network,）是,1997,年由,COMPAQ,公司领先业界提出的，它是一种采用了光纤接口将磁盘阵列、磁带以及相关服务器连接起来的高速专用子网。,灵活和可展性。,容量限制,性能扩展的局限,传输距离的局限,存储区域网络,SAN,特点,：,降低存储的资金消耗,消除了冗余的存储容量和不必要的处理步骤,降低了输入、输出带宽要求,提供商业数据的精确度和实时性,延长重要设备的有效生命期,配置能够提高数据保护的质量,10.2,基于,SAN,的备份系统,SAN,备份系统的结构,备份软件的功能,3,、,SAN,体系架构（三个阶段）,LAN-free,备份系统,服务器,1,图,13.4 LAN-free,备份系统,服务器,2,IP,数据网络,SAN,交换机,备份设备,1,备份设备,2,集成存储介质和设备的,SAN,备份系统,服务器,1,服务器,1,服务器,1,具有访问控制功能的,SAN,桥,SAN,交换机,连接代理,图,13.5,一个简单的集成,SAN,备份系统,共享存储设备,无服务器,SAN,备份系统，采用第三方拷贝技术实现服务器和备份介质的独立性。,10.3,基于因特网的备份技术,差异备份技术,delta,块技术和二进制补丁技术。,一些因特网上的备份站点：,Http:/,http:/, Storage Management,），是一种对用户利管理员前言都是透明的、提供归档功能的自动系统。,HSM,本质上并不将文件删除，而是在文件原来的地方留下一个很小的文件。,HSM,系统用,“,迁移,”,一词代替术语,“,归档,”,。,活动,文件,旧文件,或大文件,旧文件和,很老的文件,磁盘驱动器,磁带,/,光盘,磁带,/,光盘,在线,近在线,脱线,图,13.7HSM,系统的分级存储管理,分级存储管理,HSM,两级,三级,10.5,高可用性系统,常用的冗余、容错技术,空闲设备,热,“,可交换,”,模块,负载平衡,镜像,SFT,Standby Server,SOFT,映像,10.6,数据容灾系统,1,、容灾系统的组成：,本地的高可用系统，确保本地发生局部故障或单点故障时，仍然保证系统的数据 完整性和服务的连续性；,数据备份系统，用于抵御用户误操作，病毒入侵，黑客攻击等威胁；,数据远程复制系统，保证本地数据中心和远程备份数据中心的数据一致性；,远程的高可用管理系统，实现远程数据管理，它基于本地的高可用系统之上，在远程实现故障的诊断、分类并及时地采取相应的故障接管措施。,数据复制技术存在两种主流模式：,硬件数据复制技术,软件数据复制技术,数据复制的方式主要有：,同步方式,异步方式,容灾等级,0,级：无异地数据,1,级：卡车运送访问方式,2,级：卡车运送方式和热备份站点,3,级：电子链接,4,级：活动状态的备援站点,5,级：双站点，两步提交,6,级：零数据丢失,灾难备份等级与业务恢复情况对照表,等级,描述,RPO,RTO,企业百分比,0,级,无灾备计划,-,-,48,小时,0.1%,2,级,车辆运送热备份,2448,小时,24,小时,90%,3,级,电子传送,24,小时,24,小时,6%,4,级,活动状态备份中心,秒级,24,小时,0.5%,5,级,两中心、两阶段确认,秒级,2,小时,0.1%,6,级,零数据丢失,零丢失,2,小时,3%,制定容灾计划,1,、什么将面临风险,2,、什么会出问题,3,、发生的可能性是多少,应用程序优先级别,建立恢复需求,产生实际的灾难恢复文本,计划的测试与采用,计划分发和维护,集中存储、异地容灾案例,1,、,TOM.COM,网站,T,是国内大型的娱乐网站，互联网短信业务是其核心业务之一，该业务实时性强、收益高对,IT,系统的稳定性、有效性和服务品质有较高的要求。,T,的短信业务每月收益高达,350,万美圆，在公司运营中占有十分重要的地位。为了提高公司短信业务的连续性，提高客户服务的品质，维护客户的忠诚度，,T,决定构建异地灾备系统以提升针对节点级灾难的容灾能力。,应用环境,主机系统：,Sun,、,Dell,操作系统：,Solaris,、,Linux,存储系统：,EMC CX700,、,CX400,关键业务：短信系统,光大银行是国内大型的商业银行，其核心业务采用集中处理模式。为了保证银行关键业务的连续性提高容灾能力，光大银行经仔细评审后采纳了赞华公司提出的基于,EMC,公司相关产品和技术的容灾方案。,应用环境,主机系统：,HP Superdome(4,个,Domain),操作系统：,HP_UX 11.0,存储系统：,EMC,Symmetrix,8830,、,8530,关键业务：柜面系统、阳光卡系统、清算系统、网银系统,谢 谢,!,