前 言

隨著計算機存儲信息量的不斷增長，數據備份和災難恢復就成為炙手可熱的話題。災難備份是信息系統安全的關鍵基礎設施。重要信息系統必須構建災難備份和恢復系統，以防范和抵御災難所帶來的毀滅性打擊。數據是極為寶貴的財富，要保證信息系統持續的運作和成功，就要保護基于計算機的信息。人為的錯誤、硬盤的損毀、電腦病毒、自然災害等都有可能造成數據的丟失，造成無可估量的損失。系統數據丟失會導致系統文件、交易資料、用戶資料、技術文件、財務賬目的丟失，業務將難以正常進行。

[[234540]]

數據備份是容災的基礎，是指為防止系統出現操作失誤或系統故障導致數據丟失，而將全部或部分數據從應用主機的硬盤或陣列復制到其他存儲介質的過程。

數據備份和災難恢復是不可分割的，數據備份的目的就是為了防止發生數據災難，以及發生災難時及時有效地進行災難恢復。那么什么是災難恢復呢？首先看災難是什么，對于和IT領域相關的業務中斷來說，由數據丟失所造成的后果是最具破壞性的。不管數據的丟失是因為無意或有意的刪除，或者存儲介質的數據損壞等一切能夠引起系統非正常停止的事件，我們都可以把它稱之為災難。

災難恢復是指由于自然或人為災害后，重新啟用信息系統的數據、硬件及軟件設備，恢復正常商業運作的過程。

但很多人分不清災難恢復（disaster recovery）與數據恢復（data recovery)的區別，以為數據恢復就是災難恢復，其實不然。

災難恢復（disaster recovery）介紹

當災難發生時，留給系統管理員的恢復時間往往相當短。但現有的備份措施沒有任何一種能夠使系統從大的災難中迅速恢復過來。通常系統管理想要恢復系統至少需要下列幾個步驟：

恢復硬件。

重新裝入操作系統。

設置操作系統（驅動程序設備、系統、用戶設置）。

重新裝入應用程序，進行系統設置。

用最新的備份恢復系統數據。

即使一切順利，這一過程至少需要2-3天時間，這么漫長的恢復時間對現代企業來說幾乎是不可忍受的，同時也會嚴重損害企業信譽。但如果系統管理員采用系統備份措施，災難恢復將變得相當簡單和迅速。

系統備份與普通數據備份的不同在于，它不僅僅備份系統中的數據，還備份系統中安裝的應用程序、數據庫系統、用戶設置、系統參數等信息，以便需要時迅速恢復整個系統。與系統備份對應的概念是災難恢復。災難恢復與普通數據恢復的最大區別在于，在整個系統都失效時，用災難恢復措施能夠迅速恢復系統。而普通數據恢復則不行，如果系統也發生了失效，在開始數據恢復之前，必須重新裝入系統。也就是說，數據恢復只能處理狹義的數據失效，而災難恢復則可以處理廣義的數據失效。

對系統數據進行安全有效的備份，具有非常重要的意義。但是在對系統備份的理解方面仍然存在以下幾個誤區：

復制=系統備份

備份不僅只是數據的保護，其最終目的是為了在系統遇到人為或自然災難時，能夠通過備份內容對系統進行有效的災難恢復。所以，在考慮備份選擇時，應該不僅只是消除傳統輸入指令的復雜程序或手動備份的麻煩，更要能實現自動化及跨平臺的備份，滿足用戶的全面需要。因此可以說，備份不等于單純的復制，管理也是備份重要的組成部分。管理包括備份的可計劃性、磁帶機的自動化操作、歷史記錄的保存，以及日志記錄等。正是有了這些先進的管理功能，在恢復數據時我們才能掌握系統信息和歷史記錄，使備份真正實現輕松和可靠。因此，備份應該是“復制+管理”。

用雙機、磁盤陣列、鏡像等系統冗余替代系統備份

雙機、鏡像等可實現Server的高可靠性和最大限度的保障業務連貫。但是雙機熱備絕對不等同于備份，因為普通的雙機熱備無法解決下面的幾個問題：

1） 用戶誤操作、軟件故障導致寫入錯誤數據、病毒攻擊、人為刪除破壞數據。

2） Server或存儲設備丟失、各種災害性破壞。

數據庫自帶備份系統可以滿足嚴格的系統備份需求

數據庫系統自帶的備份系統基本可以實現數據庫的本地和異地備份，但是目的都是通過預設時間點或備份間隔等方式實現數據備份。其不能解決的問題有：

1） 不能實現實時數據備份，備份間隔數據處在非保護狀態。

2） 備份時由于是一段時間內的數據集中復制，對Server、網絡、CPU等壓力極大，大多在備份時需要停止對外服務。

已有備份軟件，恢復數據沒有問題

數據備份的根本目的是恢復，一個無法恢復的備份，對任何系統來說都是毫無意義的。作為最終用戶，一定需要清醒的認識到，能夠安全、方便而又高效的恢復數據，才是備份系統的真正生命所在。

很多人會以為，既然備份軟件已經把需要的數據備份下來了，恢復應該不成什么問題。事實上，無論是在金融電信行業的數據中心，還是在普通的桌面級系統中，備份數據無法恢復，從而導致數據丟失的例子時有發生。因此僅僅備份數據是不行的，還必須備份支持數據運行的環境，包括操作系統與應用程序。

災難恢復的方案選擇

對數據進行備份是為了保證數據的一致和完整性，消除系統使用者和操作者的后顧之憂。不同的應用環境要求不同的解決方案來適應。一般來說，一個完善的備份系統，對于備份軟件和硬件都有較高的要求。在選擇備份系統之前，我們首先要把握備份的三個主要特點：

備份最大的忌諱是在備份過程中因介質容量不足而更換介質，因為這會降低備份數據的可靠性。因此，存儲介質的容量在備份選擇中是最重要的。

備份的目的是防備萬一發生的意外事故，如自然災害、病毒侵入、人為破壞等。這些意外發生的頻率不是很高，從這個意義上來講，在滿足備份窗口需要的的基礎上，備份數據的存取速度并不是一個很重要的因素。

可管理性是備份中一個很重要的因素，因為可管理性與備份的可靠性密切相關。最佳的可管理性是指能自動化備份的方案。

我們在選擇備份系統時，既要做到滿足系統容量不斷增加和需求，又需要所用的備份軟件能夠支持多平臺系統。要做到這些，就要充分使用網絡數據存儲管理系統，它是在分布式網絡環境下，通過專業的數據存儲管理軟件，結合相應的硬件和存儲設備，對網絡的數據備份進行集中管理，從而實現自動化的備份、文件歸檔、數據分級存儲及災難恢復等。

一個完整的備份方案，應包括：

備份軟件

在任何系統中，軟件的功能和作用都是核心所在，備份系統也不例外。磁帶設備等硬件提供了備份系統的基礎，而具體的備份策略的制定、備份介質的管理，以及一些擴展功能的實現，則都是由備份軟件來最終完成的。

一般備份軟件主要分兩大類：一是各個操作系統廠商在軟件內附帶的，如NETWARE操作系統的BACKUP功能、NT操作系統的NTBACKUP等；二是各個專業廠商提供的全面的專業備份軟件，如……（略）

對于備份軟件的選擇，不僅要注重使用方便、自動化程度高，還要有好的擴展性和靈活性。同時，跨平臺的網絡數據備份軟件能滿足用戶在數據保護、系統恢復和病毒防護方面的支持。一個專業的備份軟件配合高性能的備份設備，能夠使損壞的系統迅速起死回生。

1、 災難恢復系統對軟件的要求

1） 對于備份恢復軟件來講，安裝方便、界面友好、使用靈活是必不可少的條件。

2） 備份軟件的主要作用是為系統提供一個數據保護的方法，其本身的穩定性和可靠性就變成了最重要的一個方面。首先，備份軟件一定要與操作系統100%兼容，其次，當事故發生時，能夠快速有效地恢復系統及數據。

3） 在復雜的計算機網絡環境中，可能會包括了各種操作平臺，如各種廠家LINUX、WINDOWS、VMS等，并安裝了各種應用程序，如ERP、數據庫、OA、群件系統等。選用的備份軟件，要支持各種操作系統、數據庫和典型應用。

4） 備份軟件應提供集中管理方式，用戶在一臺計算機上就可以備份從服務器到工作站整個網絡數據。

5） 支持快速的災難恢復。備份軟件應提供一種機制，可以使用戶在災難發生后在非常短的時間內恢復服務器和整個網絡上的系統軟件和數據。

6） 支持異機恢復。在大多數情況下，我們很難確保在同一臺機器或同一型號的機器上進行系統和數據恢復，因此備份軟件應能支持將備份的數據和系統恢復到不同的硬件平臺、虛擬化平臺上。

7） 能夠保證備份數據的完整性。對某些大型數據庫系統，數據文件是彼此相關聯的，如果只備份其中的一個，所備份的數據很可能無法使用。保證備份數據的完整性，備份才具有意義。

8） 全面保護操作系統內核數據。對操作系統的備份不僅僅是數據的備份，還有系統內核數據，如NETWARE中的NDS信息，WINDOWSNT中的注冊表信息等。這些數據不能以普通文件方式備份。如果備份軟件不能備份這些數據，那么對系統的迅速恢復就無法實現。

9） 支持在文件和數據庫正被使用時的實時備份。對于許多7X24系統，可能在備份期間仍有文件和數據庫被打開使用，系統應該能夠備份這些文件和數據庫，否則會導致數據不完整。

10）很多系統由于工作性質，對何時備份、用多長時間備份都有一定的限制。在下班時間系統負荷輕，適于備份。可是這會增加系統管理員的負擔，由于精神狀態等原因，還會給備份安全帶來潛在的隱患。因此，備份方案應能支持多種備份方式，可以定時自動備份，并利用磁帶庫等技術進行自動換帶。除了支持常規備份方式（完全備份、增量備份、差異備份）以外，備份軟件還可以設置備份啟動日期和備份停止日期，且記錄系統情況，實現無人值守的備份。

11）支持多種備份介質，如：磁帶、MO光盤等。

12） 具有相應的功能進行設備管理。包括對磁帶機、磁帶庫、磁帶陣列等的管理，并能夠保存設備活動情況記錄，如首次格式化日期和格式化次數等。還應能夠提供對重要備份介質的保護，防止誤刪除，誤格式化。

13） 對數據量大的備份，應支持高速備份及超高速備份，如網絡負載自動檢測、磁盤映像備份、支持磁帶庫備份等。

14） 支持備份的安全性，在備份時應能夠設置備份的密碼以防止未授權的恢復。

備份軟件的功能和作用

1、 磁帶驅動器的管理

一般磁帶驅動器的廠商并不提供設備的驅動程序，對磁帶驅動器和管理和控制工作，完全是備份軟件的任務。磁帶的卷動、吞吐磁帶等機械動作，都要靠備份軟件的控制來完成。所以備份軟件和磁帶機之間存在一個兼容性的問題，這兩者之間必須互相支持，備份系統才能得以正常工作。

2、 磁帶庫的管理

與磁帶驅動器一樣，磁帶庫的廠商也不提供任何驅動程序，機械動作的管理和控制也全權交由備份軟件負責。與磁帶驅動器相區別的是，磁帶庫具有更復雜的內部結構，備份軟件的管理相應也就更復雜。例如機械手的動作和位置、磁帶庫的槽位等。這些管理工作的復雜程序比單一磁帶驅動器要高出許多，所以幾乎所有的備份軟件都是免費的支持單一磁帶機的管理，而對磁帶庫的管理則要收取一定的費用。

3、 備份數據的管理

作為全自動的系統，備份軟件必須對備份下來的數據進行統一管理和維護。在簡單的情況下，備份軟件只需要記住數據存放的位置就可以了，這一般是依靠建立一個索引來完成的，然而隨著技術的進步，備份系統的數據保存方式也越來越復雜多變，例如，一些備份軟件允許多個文件同時寫入一盤磁帶，這時備份數據的管理就不再像傳統方式下那么簡單了，往往需要建立多重索引才能定位數據。

4、 數據格式也是一個需要關心的問題。

就像磁盤有不同的文件系統格式一樣，磁帶的組織也有不同的格式。一般備份軟件會支持若干種磁帶格式，以保證自己的開放性和兼容性，但是使用通用的磁帶格式也會損失一部分性能。所以大型備份軟件一般還是偏愛某種特殊的格式。這些專用的格式一般都具有高容量，高備份性能的優勢，但是需要注意的是，特殊格式對恢復工作來說，是一個小小的隱患。

5、 備份策略制定是一個重要部分。

我們知道需要備份的數據都存在一個2/8原則，即20%的數據被更新的概率是80%。這個原則告訴我們，每次備份都完整的復制甩有數據是一種非常不合理的做法。事實上，真實環境中的備份工作往往是基于一次完整備份之后的增量或差量備份。那么完整備份與增量備份和差量備份之間如何組合，才能最有效的實現備份保護，這正是備份策略所關心的問題。還有工作過程控制。根據預前制定的規則和策略，備份工作何時啟動，對哪些數據進行備份，以及工作過程中意外情況的處理，這些都是備份軟件不可推卸的責任。這其中包括了與數據應用的配合接口，也包括了一些備份軟件自身的特殊功能。例如很多情況下需要對打開的文件進行備份，這就需要備份軟件能夠在保證數據完整性的情況下，對打開的文件進行操作。另外，由于備份工作一般都是在無人看管的環境下進行，一旦出現意外，正常工作無法繼續時，備份軟件必須能夠具有一定的意外處理能力。

6、 數據恢復工作

數據備份的目的是為了恢復，所以這部分功能自然也是備份軟件的重要部分。很多備份軟件都對數據恢復過程進行了強大的技術支持和保證。一些高端的備份恢復軟件在恢復時，支持多種恢復機制，用戶可以靈活的選擇恢復程度和恢復方式，極大地方便了用戶。需要說明的是，一些備份軟件宣稱的災難恢復僅支持在本機或者在同型號的機器上進行恢復，而在實際情況中往往很難保證要恢復的機器配置與原機器一模一樣。因此，專業的災難恢復軟件在恢復時應能支持不同的硬件平臺，可以異機還原到不同的硬件平臺或者不同的虛擬化平臺。