數(shù)據(jù)備份與容災(zāi)

第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.1數(shù)據(jù)備份的概念數(shù)據(jù)備份就是將數(shù)據(jù)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過程。

數(shù)據(jù)備份是存儲領(lǐng)域的一個重要組成部分。

通過數(shù)據(jù)備份，一個存儲系統(tǒng)乃至整個網(wǎng)絡(luò)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(jù)備份。第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.1數(shù)據(jù)備份的概念(續(xù))SAN:StorageAreaNetwork（SAN存儲區(qū)域網(wǎng)）是指獨立于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外的高速光纖存儲網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)采用高速光纖通道作為傳輸體,以SCSI-3協(xié)議作為存儲訪問協(xié)議.將存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)真正的高速共享存儲。NAS:NetworkAttachedStorage網(wǎng)絡(luò)附加存儲設(shè)備(NAS)是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)文件存儲及文件備份設(shè)備，或稱為網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列。一個NAS里面包括核心處理器，文件服務(wù)管理工具，一個或者多個的硬盤驅(qū)動器用于數(shù)據(jù)的存儲。NAS可以應(yīng)用在任何的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中。主服務(wù)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（Windows）NFS格式(Unix,Linux)和CIFS格式等等。NAS系統(tǒng)可以根據(jù)服務(wù)器或者客戶端計算機發(fā)出的指令完成對內(nèi)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(wǎng)絡(luò)的增加和移除服務(wù)器。主流存儲技術(shù)第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.2常用的備份方式

1．全備份全備份（FullBackup）是指用一盤磁帶對整個系統(tǒng)進行包括系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完全備份。

2．增量備份

增量備份（IncrementalBackup）是指每次備份的數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于上一次備份后增加的和修改過的數(shù)據(jù)。

3．差分備份

差分備份（DifferentialBackup）就是每次備份的數(shù)據(jù)是相對于上一次全備份之后新增加的和修改過的數(shù)據(jù)。

第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.3主流備份技術(shù)

1．LAN-free備份

數(shù)據(jù)不經(jīng)過局域網(wǎng)直接進行備份，即用戶只需將磁帶機或磁帶庫等備份設(shè)備連接到SAN中，各服務(wù)器就可以把需要備份的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到共享的備份設(shè)備上，不必再經(jīng)過局域網(wǎng)鏈路。由于服務(wù)器到共享存儲設(shè)備的大量數(shù)據(jù)傳輸是通過SAN網(wǎng)絡(luò)進行的，局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信(而不是數(shù)據(jù)傳輸)任務(wù)。

特點：為每臺服務(wù)器配備光纖通道適配器和特定的管理軟件。

缺點：服務(wù)器參與了將備份數(shù)據(jù)從一個存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個存儲設(shè)備的過程，在一定程度上占用了寶貴的CPU處理時間和服務(wù)器內(nèi)存；恢復(fù)能力不好。第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.3主流備份技術(shù)(續(xù))

2．無服務(wù)器備份

無服務(wù)器備份（Serverless）是LAN-free的一種延伸，可使數(shù)據(jù)能夠在SAN結(jié)構(gòu)中的兩個存儲設(shè)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(jù)通過數(shù)據(jù)移動器從磁盤陣列傳輸?shù)酱艓焐希皇褂肗DMP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)。特點：服務(wù)器不是主要的備份數(shù)據(jù)通道，源設(shè)備、目的設(shè)備以及SAN設(shè)備是數(shù)據(jù)通道的主要部件。大大縮短備份及恢復(fù)所用的時間。

缺點：仍需要備份應(yīng)用軟件（以及其主機服務(wù)器）來控制備份過程。存在兼容性問題?；謴?fù)功能有待更大改進。第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.3主流備份技術(shù)(續(xù))

3．存儲與備份技術(shù)發(fā)展

隨著將來IP存儲技術(shù)在存儲網(wǎng)絡(luò)中占有的強勁優(yōu)勢，LAN-free和無服務(wù)器備份技術(shù)應(yīng)用的解決方案將會變得更為普遍。

LAN-free和無服務(wù)器備份并非適合所有應(yīng)用。

WAFS（WideAreaFileService，廣域網(wǎng)文件服務(wù)）主要面向擁有眾多分支機構(gòu)的大型存儲用戶提供服務(wù)，有人也把它稱為NAS（網(wǎng)絡(luò)附件存儲）遠程互聯(lián)解決方案。這一技術(shù)的不斷成熟，將為數(shù)據(jù)的遠程備份開辟美好的未來。

連續(xù)數(shù)據(jù)保護（CDP）產(chǎn)品采用一種連續(xù)捕獲和保存數(shù)據(jù)變化，并將變化后的數(shù)據(jù)獨立于初始數(shù)據(jù)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(jù)恢復(fù)?？傮w成本和復(fù)雜性都要低，目前已經(jīng)出現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品。第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.1數(shù)據(jù)備份技術(shù)

4.1.4

正確認識備份1．將硬件備份等同于數(shù)據(jù)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(dāng)成備份。因為從導(dǎo)致數(shù)據(jù)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(dāng)數(shù)據(jù)量很大時，手工的拷貝工作又是非常麻煩的。備份=拷貝+管理

第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述

容災(zāi)計劃包括一系列應(yīng)急計劃，具體有：業(yè)務(wù)持續(xù)計劃(BCP-BusinessContinuityPlan)業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(ERP-BusinessRecoveryPlan)運行連續(xù)性計劃(COOP-ContinuityofOperationsPlan)事件響應(yīng)計劃(IRP-IncidentResponsePlan)場所緊急計劃(OEP-OccupantEmergencyPlan)危機通信計劃(CCP-CrisisCommunicationPlan)災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP-DisasterRecoveryPlan)

第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))1、業(yè)務(wù)持續(xù)計劃(BCP-BusinessContinuityPlan)業(yè)務(wù)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(fēng)險的作業(yè)程序，它可能是人工的或系統(tǒng)自動的。業(yè)務(wù)持續(xù)計劃的目的是使一個組織及其信息系統(tǒng)在災(zāi)難事件發(fā)生時仍可以繼續(xù)運作。第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))2、業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(ERP-BusinessRecoveryPlan)業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(BRP)也叫業(yè)務(wù)繼續(xù)計劃，涉及緊急事件后對業(yè)務(wù)處理的恢復(fù)，但與BCP不同，它在整個緊急事件或中斷過程中缺乏確保關(guān)鍵處理的連續(xù)性的規(guī)程。BRP的制定應(yīng)該與災(zāi)難恢復(fù)計劃及BCP進行協(xié)調(diào)。BRP應(yīng)該附加在BCP之后。第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))3、運行連續(xù)性計劃(COOP-ContinuityofOperationsPlan)操作連續(xù)性計劃(COOP)關(guān)注位于機構(gòu)（通常是總部單位）備用站點的關(guān)鍵功能以及這些功能在恢復(fù)到正常操作狀態(tài)之前最多30天的運行。第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))4、事件響應(yīng)計劃(IRP-IncidentResponsePlan)事件響應(yīng)計劃(IRP)建立了處理針對機構(gòu)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別、消減并進行恢復(fù)。第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))5、場所緊急計劃(OEP-OccupantEmergencyPlan)

場所緊急計劃(OEP)在可能對人員的安全健康、環(huán)境或財產(chǎn)構(gòu)成威脅的事件發(fā)生時，為設(shè)施中的人員提供反應(yīng)規(guī)程。OEP在設(shè)施級別進行制定，與特定的地理位置和建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)。第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))6、危機通信計劃(CCP-CrisisCommunicationPlan)

機構(gòu)應(yīng)該在災(zāi)難之前做好其內(nèi)部和外部通信規(guī)程的準(zhǔn)備工作。危機通信計劃(CCP)通常由負責(zé)公共聯(lián)絡(luò)的機構(gòu)制定。危機通信計劃規(guī)程應(yīng)該和所有其他計劃協(xié)調(diào)，以確保只有受到批準(zhǔn)的內(nèi)容公之于眾，它應(yīng)該作為附錄包含在BCP中。第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.1數(shù)據(jù)容災(zāi)概述(續(xù))7、災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP-DisasterRecoveryPlan)

災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP)應(yīng)用于重大的、通常是災(zāi)難性的、造成長時間無法對正常設(shè)施進行訪問的事件。通常，DRP指用于緊急事件后在備用站點恢復(fù)目標(biāo)系統(tǒng)、應(yīng)用或計算機設(shè)施運行的IT計劃。第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.2數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系

1．?dāng)?shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)容災(zāi)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)崩潰時能夠快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)。2．容災(zāi)不是簡單備份

真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份所具有先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時，全面、及時地恢復(fù)整個系統(tǒng)。容災(zāi)按其容災(zāi)能力的高低可分為多個層次。3．容災(zāi)不僅是技術(shù)容災(zāi)是一個工程，不僅包括容災(zāi)技術(shù)，還應(yīng)有一整套容災(zāi)流程、規(guī)范及其具體措施。第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

表4-1數(shù)據(jù)備份技術(shù)與容災(zāi)技術(shù)的功能聯(lián)系

項目

數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)防范意外事件

物理硬件故障是是病毒發(fā)作是部分人為誤操作是部分人為惡意破壞是否自然災(zāi)害否是保護對象

數(shù)據(jù)和文件是是應(yīng)用和設(shè)置部分是操作系統(tǒng)部分是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)否是供電系統(tǒng)否是系統(tǒng)恢復(fù)

系統(tǒng)連續(xù)性不保證保證數(shù)據(jù)損失有少量損失完全不損失可恢復(fù)到時間點多個當(dāng)前其他方面

數(shù)據(jù)管理方式搬移到離線在線同步適用系統(tǒng)規(guī)模任何系統(tǒng)規(guī)模大型系統(tǒng)第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

4.2.3數(shù)據(jù)容災(zāi)等級將容災(zāi)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(zāi)備份，實際上就是上面所指的數(shù)據(jù)備份。它的容災(zāi)恢復(fù)能力最弱，它只在本地進行數(shù)據(jù)備份，并且被備份的數(shù)據(jù)磁帶只在本地保存，沒有送往異地。

第1級：本地備份、異地保存的冷備份。在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存，如交由銀行保管。災(zāi)難發(fā)生后，按預(yù)定數(shù)據(jù)恢復(fù)程序恢復(fù)系統(tǒng)和數(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(dān)業(yè)務(wù)。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)難時，備份站點接替主站點的業(yè)務(wù)，從而維護業(yè)務(wù)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，而是互為對方的備份系統(tǒng)。這兩個數(shù)據(jù)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(jù)備份。當(dāng)某個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時，另一個數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù)。

第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.2.4容災(zāi)技術(shù)4.2數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)

在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時會涉及多種技術(shù)，如SAN或NAS技術(shù)、遠程鏡像技術(shù)、虛擬存儲、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。

1．遠程鏡像技術(shù)

2．快照技術(shù)

3．互連技術(shù)

4．虛擬存儲

CDP（連續(xù)數(shù)據(jù)保護）新技術(shù)：WAFS（WideAreaFileService，廣域網(wǎng)文件服務(wù)）第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.3典型應(yīng)用方案

典型的基于磁盤系統(tǒng)的PPRC數(shù)據(jù)級災(zāi)難備份解決方案應(yīng)用環(huán)境拓撲圖

第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日本章小結(jié)

本章主要介紹了數(shù)據(jù)備份與容災(zāi)常用的技術(shù)手段。