計算機數(shù)據(jù)庫備份方式以及恢復(fù)技術(shù)研究

向桂玲

（達州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 達州 635000）

0 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)也越來越多地被運用到各個領(lǐng)域，越來越多地融入到了人們的日常生活中。如何保證計算機數(shù)據(jù)的安全，已越來越受到人們的關(guān)注。計算機的信息安全問題與數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)和數(shù)據(jù)還原技術(shù)密切相關(guān)。正確運用以上兩種技術(shù)，可以提高電腦資料的安全性，避免電腦系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤而導(dǎo)致資料丟失。因此，對數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)技術(shù)進行研究，對于增強計算機的安全、保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)具有重要意義。

1 計算機數(shù)據(jù)庫概述

與其他技術(shù)相比，數(shù)據(jù)量大、種類多，是計算機數(shù)據(jù)庫最大的特征。首先，電腦數(shù)據(jù)庫擁有兩種數(shù)據(jù)類型，即結(jié)構(gòu)型和非結(jié)構(gòu)型，這是區(qū)別于文字存儲的最明顯特征[1]。通過合理利用計算機技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)信息以音頻、視頻、圖片等多種方式存儲，并將其歸類、管理，從而極大地提高了工作效率。其次，這項技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運用于各個領(lǐng)域，其規(guī)模和數(shù)量都是非?？捎^的。隨著信息化的發(fā)展，對信息技術(shù)的需求越來越大，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也越來越普及，為人們的工作和生活提供了極大方便。在信息技術(shù)的作用下，數(shù)據(jù)是以聲音、圖像和文字等方式存儲的，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分類，從而大大提高管理的質(zhì)量和效率。此外，電腦資料庫的特性也表現(xiàn)在較大的尺度上[2]。隨著信息化的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)廣泛被應(yīng)用到了各個行業(yè)，比如道路的管理，就可以將所有車輛的數(shù)據(jù)，都儲存在一個數(shù)據(jù)庫里，里面的圖像和視頻，都可以保存下來。整個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量是非常龐大的。此外，電腦資料庫的特性也表現(xiàn)為資料的低成本和快速處理。數(shù)據(jù)的數(shù)量很多，如果是一個高密度的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，那就意味著它的重量很輕。在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的處理速度相對較快，而且數(shù)據(jù)的應(yīng)用也離不開信息技術(shù)的支撐，例如利用系統(tǒng)的財務(wù)管理軟件，可以對整個財務(wù)數(shù)據(jù)進行有效的處理，達到財務(wù)管理的目的。

2 計算機數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)內(nèi)容

2.1 計算機數(shù)據(jù)庫備份

數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)是利用數(shù)據(jù)庫的靜態(tài)和動態(tài)備份技術(shù)來避免由于數(shù)據(jù)庫被意外的損壞和篡改而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失和編輯問題。在實際應(yīng)用中，由于存在著許多干擾因素，因此很少采用靜態(tài)備份技術(shù)，而動態(tài)備份技術(shù)可以在不同的環(huán)境下對數(shù)據(jù)進行完全備份，因此在實際中的應(yīng)用更加廣泛[3]。數(shù)據(jù)庫的備份方式也是多種多樣的，按照時間順序，可以分為定期和非定期兩種。定期數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)在家用PC數(shù)據(jù)庫中得到了廣的應(yīng)用，而非定期備份技術(shù)在日常生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)的發(fā)展及計算機技術(shù)的不斷進步，逐漸出現(xiàn)了遠程備份、分級存儲備份、網(wǎng)絡(luò)備份、高性能系統(tǒng)備份等4個領(lǐng)域。隨著計算機軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫的備份技術(shù)也在發(fā)生變化。目前，為了滿足海量數(shù)據(jù)的備份存儲，采用高性能的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件進行備份，提高了數(shù)據(jù)的處理效率。在發(fā)生系統(tǒng)故障的時候，可以在距離較遠的地方進行數(shù)據(jù)備份，并利用高性能的系統(tǒng)備份技術(shù)及時地恢復(fù)數(shù)據(jù)[4]。分層備份和網(wǎng)絡(luò)備份都是運用數(shù)據(jù)庫自身的存儲能力而進行的，其中，網(wǎng)絡(luò)備份可以節(jié)約數(shù)據(jù)庫的存儲空間，而分層存儲可以為用戶提供更多的數(shù)據(jù)查詢。

2.2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)的本質(zhì)就是還原數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫還原技術(shù)可以在數(shù)據(jù)庫發(fā)生錯誤時，使數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫還原技術(shù)的實現(xiàn)，依賴于數(shù)據(jù)庫在冗余空間中的充分存儲。目前，數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)主要是依靠數(shù)據(jù)庫的備份。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)可以根據(jù)具體的情況采取多種方法，一是采用逆向修復(fù)技術(shù)進行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)[5]。理想的恢復(fù)是以完整的系統(tǒng)日志為基礎(chǔ)，在運行時，通過日志，還原技術(shù)可以還原到被修改前的狀態(tài)。另外一種恢復(fù)方法是以數(shù)據(jù)庫的備份為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展下，將兩者結(jié)合起來的恢復(fù)技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)還可以根據(jù)不同的實際需要進行不同的恢復(fù)，例如全盤恢復(fù)、指定文件恢復(fù)、定向恢復(fù)等。任何一種恢復(fù)方式都有其優(yōu)缺點，完全還原就是把所有的信息都還原到一定的時間內(nèi)，而使用這種方法，通常會導(dǎo)致一定程度的損失。因此，極少采用全盤復(fù)原，通常是作為不可抗拒因素的數(shù)據(jù)復(fù)原，如資料庫的破壞、火災(zāi)等。指定檔案復(fù)原是資料復(fù)原中比較常見的一種方式，相對于完整的檔案復(fù)原，它對資料庫資訊的整體損害較少。指定的檔案復(fù)原一般是對一個單一檔案的復(fù)原[6]。利用已準備好的檔案進行備份即可實現(xiàn)單一檔案的還原，操作簡便。網(wǎng)絡(luò)備份對于指定的檔案復(fù)原是一個有效的辦法。重新定向恢復(fù)的實施原則和方向文件恢復(fù)是一樣的，只是它不會把被還原的文件還原到它的初始位置，而是在相同的系統(tǒng)中，操作人員在指定的地方執(zhí)行文件的還原。重新定向恢復(fù)具有很好的恢復(fù)方向和適應(yīng)能力，可以滿足多種需要，是一種常見的數(shù)據(jù)恢復(fù)方式。

3 數(shù)據(jù)庫安全影響因素

3.1 物理破壞

資料庫是把具備儲存功能的原始資料整合在一個特定的地點，因此，可以用物理方法來進行破壞。通常公司都會對數(shù)據(jù)庫進行嚴格防護。一方面可以確保系統(tǒng)的正常工作，另一方面又可以防止系統(tǒng)被人為惡意破壞。物理攻擊和破壞是不能用軟件和程序來保護的，但是在實際的數(shù)據(jù)庫攻擊中，物理攻擊的發(fā)生幾率很小，被物理攻擊的數(shù)據(jù)庫不能用常規(guī)方法恢復(fù)。

3.2 病毒腳本

在數(shù)據(jù)庫中植入病毒腳本是一種常用的方法，黑客可以在數(shù)據(jù)庫和外部的數(shù)據(jù)進行交互時，將病毒注入到數(shù)據(jù)庫中，然后在沒有發(fā)現(xiàn)病毒的時候，對數(shù)據(jù)庫進行攻擊，或者在一定的時間內(nèi)將指定的信息傳送給外部世界。由于受到病毒腳本等因素的影響，在清除了病毒腳本之后，再進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而確保了數(shù)據(jù)庫的正常使用。

3.3 數(shù)據(jù)庫的安全防范策略

在數(shù)據(jù)庫受到不可控因素的影響時，可以采用特殊的數(shù)據(jù)庫復(fù)原技術(shù)，以確保數(shù)據(jù)庫的正常運行，而物理要素特性清楚，可以針對不同的問題，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫修復(fù)方法。此外，還可以防止黑客攻擊。目前，有一種名為IDS的專用入侵檢測技術(shù)，它是一種十分有效的動態(tài)防護技術(shù)。

4 計算機數(shù)據(jù)庫的主要備份方式

4.1 網(wǎng)絡(luò)備份

如果將備份的數(shù)據(jù)與服務(wù)器相連，那么服務(wù)器的負荷就會變得更大，甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)備份的安全性下降，但是在備份的時候，通過網(wǎng)絡(luò)備份可以減少服務(wù)器的負荷，從而提高備份的效率。這種網(wǎng)絡(luò)備份方式主要是將海量的數(shù)據(jù)上傳到相應(yīng)的主機進行備份，然后通過客戶端和網(wǎng)絡(luò)將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的服務(wù)器進行備份，從而減輕服務(wù)器的工作壓力，同時也可以減少備份的工作量。同時，通過網(wǎng)絡(luò)備份，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，并具有增量備份等特點，更加安全和方便，見圖1。

4.2 SAN備份

SAN備份是用存儲網(wǎng)絡(luò)來進行備份，SAN的備份可以用更好的光纖端口連接到服務(wù)器，然后布置磁盤陣列，最后由管理員進行集中管理，加強存儲和恢復(fù)，從而大大提升了系統(tǒng)的運行效率。SAN的備份模式可以通過高速的光纖實現(xiàn)遠程訪問，極大地提高了資源的共享效率。同時，SAN局域網(wǎng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的備份，無需使用服務(wù)器，大大提高了系統(tǒng)的工作效率。

4.3 數(shù)據(jù)遠程復(fù)制備份

電腦在運行的時候，很可能會被病毒入侵，導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)被破壞，這些被破壞的數(shù)據(jù)都是可以用數(shù)據(jù)備份來恢復(fù)的。不過即使數(shù)據(jù)備份技術(shù)再先進，也有可能因為自然災(zāi)害而中斷，所以需要用遠程修復(fù)技術(shù)來加快數(shù)據(jù)的恢復(fù)速度，同時也可以保證數(shù)據(jù)的遠程一致性。

4.4 計算機數(shù)據(jù)庫備份時間

電腦資料庫的備份時間可以分為常規(guī)備份及非常備份。公司的員工數(shù)量越多，產(chǎn)品和市場的信息就越容易更新，資金的流動也就越大，所以為了保證數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的實時備份，一般都會進行定期備份。同時，電腦資料的備份的時間與企業(yè)的需求密切相關(guān)，應(yīng)結(jié)合實際情況，若要備份資料非常重要，則應(yīng)縮短備份周期；如果備份的資料不是很重要，可以適當?shù)匮娱L備份的時間。非周期性備份需要根據(jù)信息的變動自動備份，一般在建立或刪除之前都要進行完整的備份，而全面的備份也是一種非周期性的備份。

5 計算機數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)

5.1 恢復(fù)技術(shù)的作用

數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定運行與軟件有著密切的聯(lián)系，一旦硬盤和軟件出現(xiàn)問題，被黑客入侵，將會對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)造成嚴重影響。當丟失或損壞的資料沒有備份時，必須利用復(fù)原技術(shù)進行復(fù)原，盡可能地還原丟失或損壞的數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的完整性，盡量減少損失。首先，如果數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了問題，介質(zhì)被破壞，磁盤和磁頭也被損壞，數(shù)據(jù)不能正常工作，必須將最近的數(shù)據(jù)輸入到磁盤上進行維修。其次，如果數(shù)據(jù)沒有受到損壞，但數(shù)據(jù)處理被打斷，不能在文件中復(fù)制，但可以通過取消操作來恢復(fù)。

5.2 恢復(fù)技術(shù)的主要形式

簡單修復(fù)和完全修復(fù)是兩種主要的修復(fù)技術(shù)。前者可以通過本地備份、遠程備份和異步備份來恢復(fù)數(shù)據(jù)，但卻不可能完全還原數(shù)據(jù)；后者和前者不同的是，全盤還原可以還原計算機中的數(shù)據(jù)，并將其還原成故障前的狀態(tài)，將損失降到最低。除以上兩種方式之外，電子郵件系統(tǒng)的恢復(fù)也已被廣泛采用，但對操作人員的專業(yè)技能要求很高。

5.3 恢復(fù)技術(shù)的具體運用方法

當電腦正在工作時，若突然斷電，那么相關(guān)資料就會丟失。損壞的資料，可以通過掃描檔案記錄，找出最新的更新記錄，然后再根據(jù)逆向的方式還原，再從反方向掃描，尋找更新的動作，循環(huán)此操作。當此操作停止循環(huán)時，就可以進行恢復(fù)。如果資料庫寫到電腦上，但沒有完成更新，或是資料庫在執(zhí)行更新作業(yè)，資料還沒有寫入，就表示電腦作業(yè)系統(tǒng)失敗，造成資料狀況不佳。為了解決這種問題，可以從最早的文件記錄中查找出現(xiàn)問題之前提交的操作，并進行隊列標識，以實現(xiàn)資料復(fù)原。電腦硬盤中的數(shù)據(jù)，在設(shè)備出現(xiàn)故障時，會造成損壞，這是最難修復(fù)的問題。為了解決這個問題，必須對數(shù)據(jù)庫進行重裝，使之恢復(fù)到上一次的狀態(tài)，并對已完成的交易進行再操作，對保存的記錄信息進行拷貝和還原，具體操作步驟見圖2。

6 計算機數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用

6.1 向?qū)Щ謴?fù)技術(shù)的實際應(yīng)用

隨著信息化程度的提高，現(xiàn)代高校計算機數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)信息量也越來越大。因為外界的原因，造成了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息的丟失和損壞。在向?qū)Щ謴?fù)技術(shù)的幫助下，可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行有效還原，既能確保數(shù)據(jù)的高效性，又能確保數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的完整性。在使用了向?qū)н€原技術(shù)之后，使用者也可以按照自己的實際狀況進行存儲和備份。

6.2 指定文件恢復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用

在數(shù)據(jù)庫恢復(fù)過程中，指定文件還原技術(shù)的應(yīng)用越來越多，它的主要功能就是能夠迅速還原各個文件?；謴?fù)一個完整的系統(tǒng)，所花費的時間和精力都比較大，而恢復(fù)一個文件所花費的時間更短，效率更高，操作起來也更加簡單，只要通過網(wǎng)絡(luò)備份，就可以完成文件的還原。當使用者想要尋找某個文件時，數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)軟件就會自動啟動該數(shù)據(jù)，以加快恢復(fù)文件的速度。

6.3 重定向恢復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用

重定向恢復(fù)技術(shù)具有很強的可操作性，使用者可以根據(jù)自己的實際需要，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行還原，不僅可以進行大量的數(shù)據(jù)恢復(fù)，而且還可以有選擇地進行數(shù)據(jù)的恢復(fù)，因此，這種技術(shù)在許多場合都是適用的。不過，這種方法和一般的定向恢復(fù)方法有一個很大的不同，那就是無法將數(shù)據(jù)還原到原來的存儲區(qū)域，必須要在同一電腦上指定相應(yīng)的位置，才能進行數(shù)據(jù)的還原。

6.4 逆向數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用

在計算機數(shù)據(jù)恢復(fù)中，最常用的方法是反向數(shù)據(jù)庫的復(fù)原。在數(shù)據(jù)沒有消失之前，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)日志會將數(shù)據(jù)庫中的所有信息都記錄下來，而反向數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)就是其中之一。這些記錄都是經(jīng)過分析的，通過反向數(shù)據(jù)還原技術(shù)，可以將這些零散的數(shù)據(jù)收集起來，并將它們整理成一個整體。

7 計算機數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)和恢復(fù)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用研究

隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在今后的發(fā)展中必將得到廣泛的應(yīng)用，因此，加強數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)技術(shù)是刻不容緩的。兩者的結(jié)合可以從以下幾個方面展開：（1）可以在網(wǎng)絡(luò)上建立一個數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)，這樣可以讓用戶隨時保存重要的數(shù)據(jù)。（2）當使用者的電腦資料庫發(fā)生異常情況時，系統(tǒng)會根據(jù)使用者的資料庫，建立相應(yīng)的資料庫，供使用者隨時查詢所需資料。采用數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)與數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)相結(jié)合，既能降低技術(shù)研發(fā)費用，又能提高數(shù)據(jù)庫的使用效率，又能提高數(shù)據(jù)存儲與使用的安全性。

8 結(jié)語

隨著數(shù)據(jù)庫的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)技術(shù)也越來越受到人們的重視。本文通過對兩者的具體運用進行了詳細分析，找出兩者相結(jié)合的方法。數(shù)據(jù)庫備份和還原技術(shù)可以靈活地組合在一起，因此，在實踐中必須根據(jù)實際情況來選用。