淺談計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)技術(shù)

王艷敏

吉林工商學(xué)院，吉林長春 130062

淺談計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)技術(shù)

王艷敏

吉林工商學(xué)院，吉林長春 130062

隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)運(yùn)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，當(dāng)今的工作和生活對計(jì)算機(jī)的依賴程度也很大，數(shù)字時(shí)代的到來帶來了數(shù)據(jù)安全問題，各個(gè)數(shù)據(jù)庫的資料難免遭遇不可控原因而被入侵和破壞。為了保證數(shù)據(jù)庫安全，就迫切需要對數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行研究和革新。

計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)庫；技術(shù)

從技術(shù)革命開始，隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)是更新?lián)Q代最快的一項(xiàng)技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，帶給人們一個(gè)嶄新的數(shù)字世界，人們的生活融進(jìn)數(shù)字化的生活里井井有條，但是計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)故障會帶來一系列問題，打亂有序的工作和生活。無論是硬件故障、軟件故障、網(wǎng)絡(luò)故障都直接影響對數(shù)據(jù)庫的操作。

1 數(shù)據(jù)庫備份

數(shù)據(jù)庫備份就是對已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝到另外軟件或者硬件設(shè)施，使之成為后備副本。備份數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題后，還可以直接供給客戶持續(xù)使用，同時(shí)避免意外事件破壞數(shù)據(jù)，保存相關(guān)歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)備份是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，而數(shù)據(jù)的備份也有不同的分類。

1.1 按照數(shù)據(jù)庫大小分類

數(shù)據(jù)庫因?yàn)閮Υ媪康亩嗌俣笮〔灰唬鶕?jù)不同的數(shù)據(jù)庫，備份的類型有完全備份、差異備份、文件備份和事務(wù)日志備份的區(qū)別，四種備份方式應(yīng)用場合、作用以及特點(diǎn)各不相同。完全備份包括對整個(gè)數(shù)據(jù)庫中的所有元素進(jìn)行備份，耗時(shí)多，所占空間也很大；而差異備份大多數(shù)情況下只備份一部分?jǐn)?shù)據(jù)，存儲和恢復(fù)的時(shí)間很短；文件備份則適用于非常大型的數(shù)據(jù)庫；最為省時(shí)的是事務(wù)日志備份，它能同時(shí)能跟上每次備份的變化進(jìn)行日志修改。

1.2 按照不同分類原則

在這個(gè)備份分類中，主要包括靜態(tài)備份和動態(tài)備份。靜態(tài)備份在備份過程中數(shù)據(jù)庫不能進(jìn)行另外操作，這樣就能將原始備份完整保留。動態(tài)備份可以建立文件日志，在備份的同時(shí)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行存取或者修改，日志建立后這些活動都會被保留登記，有了大量的日志文件就可以方便快捷的恢復(fù)客戶需要的文件。

備份的方式和分類很多，都是為了達(dá)到對數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的保護(hù)目的，所以我們需要更為嚴(yán)密的技術(shù)和軟件作為支撐，備份工作需要的是建立在高性能的系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)備份或者是SAN備份，并且對備份進(jìn)行分級管理，將數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的安全性最大化。

2 備份方式

2.1 高性能系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)系統(tǒng)性問題，軟硬件都會面臨單點(diǎn)故障，為了保證在出現(xiàn)這些問題時(shí)，集群軟件依然能迅速處理業(yè)務(wù)切換，保證數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，就需要高性能系統(tǒng)，只有這樣的系統(tǒng)才能處理好各個(gè)集群節(jié)點(diǎn)之間大量數(shù)據(jù)交換，避免導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。同時(shí)在保存最大化資料的時(shí)候能保證運(yùn)行速度。

2.2 網(wǎng)絡(luò)備份

大多數(shù)備份都會將數(shù)據(jù)儲存到另外的硬盤，介質(zhì)為物質(zhì)載體，安全性不高。而單機(jī)備份是通過服務(wù)器進(jìn)行操作，服務(wù)器負(fù)擔(dān)重，安全性降低。只有在服務(wù)器是雙機(jī)或者集群的情況下，大量的數(shù)據(jù)上傳至主機(jī)就會經(jīng)過專門的服務(wù)器進(jìn)行傳輸，備份的操作性能提高，服務(wù)器的負(fù)擔(dān)降低，而且更容易對介質(zhì)進(jìn)行管理。

網(wǎng)絡(luò)備份基本上能實(shí)現(xiàn)全自動備份和恢復(fù)，同時(shí)也支持定時(shí)備份、完全備份、增量備份、差量備份等等，在局域網(wǎng)的備份技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)備份是一種極為高效的備份管理手段。

2.3 SAN備份

將一臺服務(wù)器與一臺本地存儲子系統(tǒng)直接連接是傳統(tǒng)的企業(yè)采取的存儲方法。這樣的方式速度慢、無法擴(kuò)展、管理復(fù)雜、費(fèi)用昂貴，SAN網(wǎng)絡(luò)解決這些問題，為存儲環(huán)境提供了一個(gè)真正的網(wǎng)絡(luò)模式。該備份設(shè)備也可以通過管理員集中化的管理將整個(gè)系統(tǒng)的效率提高。

2.4 歸檔和分級

這是不同于網(wǎng)絡(luò)備份的數(shù)據(jù)備份技術(shù)，主要可以解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量過大導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法滿足數(shù)據(jù)存儲的問題，網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)都是不斷增長的和變化的，文件通過歸檔可以打包存放較長的時(shí)間，長期安全的保留數(shù)據(jù)，同時(shí)可以通過文檔服務(wù)器對重要文檔進(jìn)行統(tǒng)一備份管理。而普通數(shù)據(jù)信息業(yè)可以用壓縮軟件對其進(jìn)行壓縮后復(fù)制存儲。歸檔技術(shù)中也可以使用常用的備份系統(tǒng)，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份到可移動介質(zhì)中存儲。

2.5 遠(yuǎn)程備份

遠(yuǎn)程備份的情況主要考慮的問題是，數(shù)據(jù)庫面臨許多不確定性因素，比如人為的誤刪、修改；軟硬件故障；黑客入侵；病毒植入造成的數(shù)據(jù)損壞可以通過備份數(shù)據(jù)的高性能處理系統(tǒng)避免數(shù)據(jù)毀壞之外，一旦面對的是不可抗拒的自然因素，如地震、海嘯、火災(zāi)等災(zāi)難上述技術(shù)就不能完全避免數(shù)據(jù)丟失或損毀。數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程復(fù)制系統(tǒng)技術(shù)就是要保證本地?cái)?shù)據(jù)和遠(yuǎn)程備份數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)一致。該項(xiàng)技術(shù)是通過軟件數(shù)據(jù)復(fù)制和硬件數(shù)據(jù)復(fù)制來實(shí)現(xiàn)，主要方式為異步復(fù)制和同步復(fù)制，有了遠(yuǎn)程備份系統(tǒng)會保障在本地發(fā)生災(zāi)難后，業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)及時(shí)切換到遠(yuǎn)程備份系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障的處理。

3 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)

數(shù)據(jù)庫是一個(gè)大的運(yùn)行系統(tǒng)，運(yùn)行過程借助的物質(zhì)載體是外在的硬盤，內(nèi)在的軟件，當(dāng)這兩個(gè)載體遭遇各種突發(fā)情況比如磁盤損壞、電源故障、軟件錯誤和惡意破壞時(shí)，數(shù)據(jù)安全的警鐘開始敲響。SQL Server系統(tǒng)有一系列措施確保數(shù)據(jù)盡可能不丟失和不被破壞。系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)庫從不正確狀態(tài)恢復(fù)到正確的狀態(tài)，DBMS的這種能力就是數(shù)據(jù)庫的可恢復(fù)性。

3.1 原則及方法

數(shù)據(jù)庫恢復(fù)需要遵循一定理論原則，原則就是數(shù)據(jù)庫重復(fù)存儲，具體操作方法有很多，首先可以轉(zhuǎn)儲并建立相關(guān)日志，周期性地（比如一周一次）對整個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制存儲，轉(zhuǎn)儲到另外的存儲介質(zhì)中。

其次，如果數(shù)據(jù)庫一旦發(fā)生故障，可以分兩種情況處理，一種是數(shù)據(jù)庫已經(jīng)損壞的情況，比如介質(zhì)被破壞，磁頭或者磁盤損壞，數(shù)據(jù)已不能使用，就要裝入最近一次數(shù)據(jù)庫備份到新的磁盤，并且運(yùn)用日志庫進(jìn)行重做（REDO）處理，將兩個(gè)數(shù)據(jù)庫的所有更新重新處理一遍，恢復(fù)原有數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)庫未損壞，但是存在不可靠數(shù)據(jù)，比如，程序在處理數(shù)據(jù)時(shí)突然中斷。這樣的情況就不能去復(fù)制存檔的數(shù)據(jù)庫，而是通過日志庫執(zhí)行撤銷（UNDO）處理，將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到正確狀態(tài)。

3.2 故障類型恢復(fù)

上述是數(shù)據(jù)庫簡單恢復(fù)技術(shù)，在一般常見的情況下如何讓應(yīng)對數(shù)據(jù)庫恢復(fù)問題，但是數(shù)據(jù)庫的故障就不是很好處理，數(shù)據(jù)庫的故障可以用事務(wù)的故障來表示，換種方式表述就是數(shù)據(jù)庫的故障具體表現(xiàn)為事物執(zhí)行的成功與失敗。

1）常見故障

主要是常見的三種故障，即事務(wù)故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障。事務(wù)故障包含了可預(yù)期事務(wù)故障和不可預(yù)期事務(wù)故障；系統(tǒng)故障則主要是由系統(tǒng)停止運(yùn)行要求重啟的事件；介質(zhì)故障就是上文一直強(qiáng)調(diào)的數(shù)據(jù)庫的載體，硬件和軟件介質(zhì)遭到破壞造成的故障。

2）恢復(fù)技術(shù)

數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)與相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫故障有著千絲萬縷的聯(lián)系，常見的恢復(fù)方式也有三種，即簡單恢復(fù)、完全恢復(fù)、批日志恢復(fù)。簡單恢復(fù)只要合計(jì)的是使用了數(shù)據(jù)庫備份或差異備份，不涉及事務(wù)日志備份；完全恢復(fù)則通過使用數(shù)據(jù)庫備份或者差異備份，回復(fù)后的數(shù)據(jù)基本上不會丟失，因?yàn)檫@種技術(shù)可以將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到發(fā)生失敗的時(shí)刻。批日志恢復(fù)在性能上優(yōu)于以上兩種恢復(fù)技術(shù)，它可以盡最大努力減少操作需要的存儲空間。

4 總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度有增無減，當(dāng)今社會的我們將會有更多的事物依賴計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)對社會的生產(chǎn)生活都有著不可估量的意義。本文主要針對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了一些闡述和研究，指在為人們提供計(jì)算機(jī)使用過程中一些基礎(chǔ)的理論，同時(shí)又具有很高的可操作性和現(xiàn)實(shí)性，讓廣大的計(jì)算機(jī)使用者在享受計(jì)算機(jī)的方便快捷的同時(shí)，不在為數(shù)據(jù)資料的損壞和丟失而苦惱。

[1]詹英.基于SQLServer的數(shù)據(jù)庫備份恢復(fù)策略[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2007(12)：23—24．

[2]王新寧.醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)MS SQL Server數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)恢復(fù)的研究[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué)，2008，(08)．

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.028

系吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究（吉教科［2012］381） ；吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究（吉教科［2011］397）階段性研究成果

王艷敏（1978-），女，漢族，吉林長春人，講師，軟件工程碩士，吉林工商學(xué)院信息工程分院講師，研究方向：軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)庫。