數(shù)據(jù)容災備份與恢復的關(guān)鍵技術(shù)和運用研究

傅 揚，張 舵，王 彬

(1.中國黃金集團公司，北京 100011；2.中國黃金集團(上海)貿(mào)易有限公司，上海 200120；3.銅陵有色金神耐磨材料有限責任公司，安徽 銅陵 244000)

0 引言

數(shù)據(jù)容災是一種為計算機信息系統(tǒng)使用的技術(shù)，其主要目的是通過該項技術(shù)的合理運用，使得數(shù)據(jù)信息在實際應用時不被災難損壞，保證數(shù)據(jù)安全，避免因災難導致數(shù)據(jù)丟失，確保信息系統(tǒng)的合理運用。基于此，本文展開數(shù)據(jù)容災的相關(guān)分析，結(jié)合實際情況，對具體數(shù)據(jù)容災及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，旨在推動數(shù)據(jù)容災備份與恢復的合理運用，提升計算機信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全與可靠，降低災難帶來的影響。

1 關(guān)鍵技術(shù)

結(jié)合實際情況，對關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，詳細內(nèi)容如下。

1.1 數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)

該項技術(shù)是以計算機為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保存和備份，利用整個系統(tǒng)實現(xiàn)對重要數(shù)據(jù)的存儲，避免了數(shù)據(jù)丟失的問題。同時，該技術(shù)能提升數(shù)據(jù)的透明度，使得數(shù)據(jù)更具利用價值，滿足數(shù)據(jù)備份和恢復的基本需求。

1.2 數(shù)據(jù)復制技術(shù)

該項技術(shù)是容災備份與恢復的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的合理備份，能將某一個區(qū)域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移復制到另一個區(qū)域中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的合理保護，避免數(shù)據(jù)信息的丟失，并且可以在其他區(qū)域中對數(shù)據(jù)信息進行利用。數(shù)據(jù)復制有同步和異步兩個方向，同步是把一個區(qū)域的數(shù)據(jù)同步地復制到另一個區(qū)域中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保存，確保數(shù)據(jù)信息可以實現(xiàn)零丟失。異步主要包括兩種方式，一種是主機上裝有相同的軟件，以云端為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的合理復制，使得數(shù)據(jù)信息具備較好的安全性，這種方式的成本相對較低，適用性相對較強，但是，該項技術(shù)在實際運用中存在數(shù)據(jù)復制效率不高的問題；另外一種是以存儲硬件為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的復制，這種技術(shù)雖然成本相對較高，但是效率很好。此外，數(shù)據(jù)信息的復制質(zhì)量，與兩地之間的通信有直接關(guān)系，如果通信功能好，數(shù)據(jù)信息的復制質(zhì)量也很好[1]。

1.3 容災備份與恢復的等級技術(shù)

容災備份與恢復技術(shù)的合理運用，能夠使得數(shù)據(jù)具備一定的抗災能力。在相應影響因素的作用下，通過數(shù)據(jù)備份，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的恢復，從而減少數(shù)據(jù)信息丟失的問題，促使數(shù)據(jù)信息更好地為人們提供服務。實際服務中，等級技術(shù)的應用可以分為4個等級，詳細分析如下。

(1)第0級。沒有備援中心。這一級別的容災備份，在實際工作中，是沒有災難恢復能力的，只是對本地的數(shù)據(jù)進行備份，再對數(shù)據(jù)進行恢復。這類數(shù)據(jù)備份技術(shù)沒有將數(shù)據(jù)送往外地，雖然能完成數(shù)據(jù)備份，但是也存在數(shù)據(jù)備份不完善的情況。這一容災備份在實際工作中，沒有災難恢復的功能，應用時，僅能實現(xiàn)本地的數(shù)據(jù)備份，且經(jīng)過備份的數(shù)據(jù)只在本地保存，不會將數(shù)據(jù)送往的異地。

(2)第1級。結(jié)合數(shù)據(jù)備份的詳細情況，對本地關(guān)鍵數(shù)據(jù)實施備份，再將其送往異地，實現(xiàn)異地保存。當災難發(fā)生時，可以按照預定設(shè)計好的數(shù)據(jù)恢復流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效恢復，促使數(shù)據(jù)可以更好地為人們提供服務。但是，當數(shù)據(jù)量大增時，這種技術(shù)會出現(xiàn)存儲介質(zhì)管理難的問題，甚至在災難發(fā)生后，需要對關(guān)鍵數(shù)據(jù)和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行控制，實現(xiàn)先后恢復。這部分工作，需要做好數(shù)據(jù)的備份，并將備份資料發(fā)送到異地，在異地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存，確保數(shù)據(jù)的可靠性。在災難發(fā)生后，按預定數(shù)據(jù)恢復的流程，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的恢復，從而保證數(shù)據(jù)的恢復效果。該方案的成本相對較低，還有配置容易的優(yōu)勢，符合實際應用的需求。但是，當數(shù)據(jù)量明顯增加時，會導致存儲介質(zhì)難管理的問題，并且當災難發(fā)生時，能引起數(shù)據(jù)恢復困難的矛盾，不利于數(shù)據(jù)的運用，需要進行合理的管理。為了解決這一問題，需要在災難發(fā)生時，做好數(shù)據(jù)的備份工作，先恢復關(guān)鍵數(shù)據(jù)，后續(xù)再對非關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行恢復，從而保證數(shù)據(jù)恢復后的質(zhì)量，使之滿足實際的工作需求。

(3)第2級。需要在數(shù)據(jù)備份時，對熱備份點展開合理建設(shè)，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份，以網(wǎng)絡(luò)為根本通過同步和異步的方式分別實現(xiàn)，從而滿足備份需求。為了確保數(shù)據(jù)的容災備份與恢復，過程中要先在異地建立一個熱備份點，再以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)實現(xiàn)實際的備份。這種備份方式是以同步或異步的方式實現(xiàn)主站數(shù)據(jù)的備份，能將數(shù)據(jù)備份到站點。備份站僅有一部分數(shù)據(jù)，不承擔相應的業(yè)務，也不承擔相應的責任，當災難發(fā)生時，備份站點會承接主站的任務，進而保證數(shù)據(jù)備份的可靠性。

(4)第3級。在相對較遠的區(qū)域建立兩個數(shù)據(jù)中心，都處于很好的運行狀態(tài)，滿足數(shù)據(jù)備份的相應要求。當其中一個數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)問題，另一個將頂替上一個實現(xiàn)正常運作，保障有效數(shù)據(jù)的正常工作。如果出現(xiàn)災難問題時，需要注意兩個中心的工作狀態(tài)，一個中心出現(xiàn)問題時，保證另一個會處于正常狀態(tài)，并由正常工作狀態(tài)下的中心實現(xiàn)正常工作，從而使得數(shù)據(jù)滿足使用需求。結(jié)合實際工作的需求，零數(shù)據(jù)丟失是數(shù)據(jù)備份的基本要求，也是保證數(shù)據(jù)安全的有效措施。所以，在實際的備份中，需要結(jié)合具體工作情況，配置相應的設(shè)備，保證設(shè)備功能正常，雖然會導致投資的數(shù)量增多，但是會有較好的恢復速度[2]。

1.4 遠程鏡像技術(shù)

結(jié)合數(shù)據(jù)容災備份的基本情況，對遠程鏡像技術(shù)進行分析，實際數(shù)據(jù)容災備份中，遠程鏡像技術(shù)的合理運用能夠滿足實際數(shù)據(jù)容災備份的相應需求，鏡像技術(shù)在數(shù)據(jù)中心和備援中心之間數(shù)據(jù)備份時，鏡像是在兩個或多個磁盤系統(tǒng)上產(chǎn)生同一個數(shù)據(jù)的鏡像視圖的信息存儲過程。鏡像技術(shù)分為遠程鏡像技術(shù)和本地鏡像技術(shù)。遠程鏡像技術(shù)還被稱為遠程復制技術(shù)，是實現(xiàn)容災備份的關(guān)鍵技術(shù)。同步遠程鏡像技術(shù)是指通過遠程鏡像軟件，將本地數(shù)據(jù)以完全同步的方式復制到異地，然后，等遠程復制完成后，才能實現(xiàn)釋放，同步鏡像使遠程復制總能與本地機要求復制的內(nèi)容相匹配。遠程鏡像技術(shù)傳輸長度可以實現(xiàn)1 000 km以上，也可以在相對較近的距離使用，并且對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求相對較低，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息完好無損地遠程數(shù)據(jù)更新。總而言之，遠程鏡像技術(shù)是一種符合數(shù)據(jù)容災備份與恢復的重要技術(shù)。

2 應用模式

2.1 定期備份

這種方式需要定期地對數(shù)據(jù)信息進行備份，通過相應技術(shù)的合理運用，可以將數(shù)據(jù)存儲在存儲介質(zhì)中，還可以將這些介質(zhì)送到遠離系統(tǒng)的位置，在應用時需要注意對時間間隔的合理控制，確保選擇的合理性，避免給備份帶來負面作用。例如，將數(shù)據(jù)的類型進行選定，以半年為一個周期，也能將正常業(yè)務數(shù)據(jù)的周期設(shè)置為一天，定期展開備份工作，使得數(shù)據(jù)丟失的問題能夠得到解決，減少數(shù)據(jù)丟失帶來的風險，確保數(shù)據(jù)的服務效果。從而保證數(shù)據(jù)的安全，避免數(shù)據(jù)的丟失，確保數(shù)據(jù)可以被合理地利用，滿足計算機信息系統(tǒng)的合理利用[3]。

2.2 單獨備份

該種備份在應用時，不僅要對關(guān)鍵數(shù)據(jù)做好備份，還要結(jié)合施工的基本需求，對其他數(shù)據(jù)進行備份。實際工作過程中，要做單獨備份任務，避免數(shù)據(jù)信息丟失。如果數(shù)據(jù)中有關(guān)鍵數(shù)據(jù)，就要結(jié)合實際，單獨對這些數(shù)據(jù)信息進行備份，保證數(shù)據(jù)信息的可靠。

2.3 快速恢復

關(guān)鍵數(shù)據(jù)的備份是十分必要的，在實際備份中需要結(jié)合實際的工作需求，對數(shù)據(jù)進行恢復。應注意對重要數(shù)據(jù)的保存，做好復制工作，使用相應的恢復技術(shù)促使重要數(shù)據(jù)得到恢復，滿足使用需求，如此，不僅能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理恢復，還能使得組織形式和運行都保持較好的狀態(tài)，滿足應用的相應要求。但是，該項技術(shù)在應用時存在成本相對較高的情況，而且各項成本都相對較高，限制了該項技術(shù)的應用。因此，需要結(jié)合數(shù)據(jù)的重要級別進行合理的使用，確保數(shù)據(jù)信息的合理備份與恢復，從而降低成本。

2.4 實時備份和異步更新

這兩種方式都是重要的技術(shù)類型，實際的應用中具有較好的應用價值，符合實際應用的基本需求。在備份空間中，這兩種技術(shù)的應用，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理傳輸，并保證數(shù)據(jù)的傳輸效果，確保數(shù)據(jù)的應用質(zhì)量，使得數(shù)據(jù)可以很好地為人們提供服務。其中，實時備份是結(jié)合具有價值的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)就地實時備份；異步更新是以異步的方式為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的合理更新。這兩種方式都能使得數(shù)據(jù)信息得到合理的控制，并有效地縮短恢復時間，但是在應用時，通信線路會成為影響方案效果的關(guān)鍵，而且管理工作也會相對復雜，會影響數(shù)據(jù)容災備份和恢復的復雜程度。

2.5 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏡像

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份需要結(jié)合實際工作的基本需求，合理地對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行備份，需要結(jié)合備份的情況，實現(xiàn)對備份內(nèi)容的控制，促使數(shù)據(jù)與系統(tǒng)之間的同步。私有網(wǎng)絡(luò)備份是當前信息系統(tǒng)中常用的備份方式，也是一種重要的應用方式，利用了多對多的方式，促使服務器和存儲設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合工作，從而使不同的服務器投入備份中。在實際應用中，該項技術(shù)有助于降低局域網(wǎng)的負擔，但是，備份也成為二次復制工作，給工作強度帶來了影響，造成工作強度的增加，還會降低備份的速度，特別是多個備份一同開展時，速度降低會更加明顯。因此，網(wǎng)絡(luò)鏡像存在著一定的不足，一般也是有能力的企業(yè)才會使用，具體應用時，還要構(gòu)建符合要求的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)備份速度的提升，并且降低數(shù)據(jù)丟失的風險[4]。

3 數(shù)據(jù)容災備份與恢復及關(guān)鍵技術(shù)的運用

在建設(shè)中，要遵循整體性、開放性、可擴展性和易維護性原則，符合經(jīng)濟性和實用性原則，并滿足先進性、成熟性、可靠性和穩(wěn)定性原則，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)容災備份與恢復系統(tǒng)的構(gòu)建，確保數(shù)據(jù)信息的可靠，將風險降到最低。

4 結(jié)語

本文對數(shù)據(jù)容災備份與恢復進行了研究，結(jié)合實際情況，分析并明確了其關(guān)鍵技術(shù)，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)容災備份系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計和研究，保證了數(shù)據(jù)容災備份的效果，使之能夠滿足實際使用需求，有效提高數(shù)據(jù)的安全系數(shù)。