常見網路備份方案手冊

2021-12-20 23:03:19 字數 4943 閱讀 2364

導讀計算機技術的發展給人們的日常生活提供了很多便利,然而,人為的操作錯誤,系統軟體或應用軟體的缺陷、硬體的損毀、電腦病毒、黑客攻擊、自然災難等等諸多因素都有可能造成計算機中資料的丟失,從而給企業造成無可估量的損失。現在我們先來逐一分析可能導致業務系統中斷的原因。

1.系統硬體故障

如資料/系統磁碟的損壞將導致資料不能訪問,並進而可能導致應用程序終止或系統停機,甚至系統不能重啟動;網絡卡的損壞可使終端使用者無法訪問系統服務;cpu或記憶體的失效則會導致系統的宕機;

2.應用程式或作業系統出錯

由於作業系統或應用程式中可能存在不完善的地方,當碰到某種激發事件時,應用程式非正常終止或系統崩潰(只能通過改善程式或系統來解決);

3.人為錯誤

一些人工的誤操作,如刪除系統或應用檔案,終止系統或應用服務程序,也會導致系統的無法訪問;

4.電腦病毒/黑客入侵

由於目前的大多數計算機系統均連線在網路上,若缺少有效的防範機制,很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵,輕者資料被損壞,重者系統癱瘓(只能通過加強管理杜絕);

5.自然災害

由於一些意外的不可抗拒的因素,如雷擊、火災、洪災等導致的計算機系統破壞,將會使一般系統的恢復非常困難和耗時,導致業務系統長時間的中斷(通過容災系統來解決)。

6.正常的停機

主要指計畫內的系統公升級、安裝軟體、系統備份等過程。

如何保護好計算機系統裡儲存的資料,保證系統穩定可靠地執行,並為業務系統提供快捷可靠的訪問,是系統建設中最重要的問題之一。資料的安全性保障包括多方面,如防病毒,系統入侵檢測,硬體故障冗餘,雙機系統冗餘、系統資料備份等,而資料備份是上述安全性保障最核心也是最重要的保障手段,因為它直接對使用者的各種資料進行備份,是保證為使用單位提供正常服務的最後一道防線,當各種影響資料安全的情況發生時,以最短的時間恢復受損的資料。對資料作備份就像給人買保險一樣,當沒有災難發生時,您是不會感受到它的好處的。

資料備份的原則

對資料進行備份是為了保證資料的一致性和完整性,消除系統使用者和操作者的後顧之憂。不同的應用環境要求不同的解決方案來適應,一般來說,乙個完善的備份系統,需要滿足以下原則:

● 穩定性

備份產品的主要作用是為系統提供乙個資料保護的方法,於是該產品本身的穩定性和可靠性就變成了最重要的乙個方面。首先,備份軟體一定要與作業系統100%的相容,其次,當事故發生時,能夠快速有效地恢復資料。

● 全面性

在複雜的計算機網路環境中,可能會包括了各種操作平台,如各種廠家的unix、netware、windows nt、linux、sco、ncr等,並安裝了各種應用系統,如erp、資料庫、群集系統等。選用的備份軟體,要支援各種作業系統,資料庫和典型應用。

● 自動化

很多系統由於工作性質,對何時備份、用多長時間備份都有一定的限制。在非工作時間系統負荷較輕,適於備份。可是這會增加系統管理員的負擔,由於精力狀態等原因,還會給備份安全帶來潛在的隱患。

因此,備份方案應能提供定時的自動備份,並利用自動磁帶庫等技術進行自動更換磁帶。在自動備份過程中,還要有日誌記錄功能,並在出現異常情況時自動報警。

● 高效能

隨著業務的不斷發展,資料越來越多,在休息時間來不及備份如此多的內容,在工作時間備份又會影響系統效能。這就要求在設計備份時,盡量考慮到提高資料備份的速度,利用多種技術加快對資料的備份,充分利用通道的頻寬和效能。

● 維持業務系統的有效性

實時備份對業務系統的效能將會產生一定的影響,有時會很大。如何採取有效的技術手段避免備份對伺服器系統、資料庫系統、網路系統的影響,將是非常重要的。例如使用先進的san lan-free或者snapmirror to tape等技術

● 操作簡單

資料備份應用於不同領域,進行資料備份的操作管理人員也處於不同的層次。這就需要乙個直觀的、操作簡單的在任何作業系統平台下都統一的圖形化使用者介面,縮短操作人員的學習時間,減輕操作人員的工作壓力,使備份工作得以輕鬆地設定和完成。

● 實時性

部分關鍵性的業務是需要24小時不間斷執行的,在備份的時候,有一些檔案可能仍然處於開啟的狀態。那麼在進行備份的時候,要採取措施,實時地檢視檔案大小、進行事務跟蹤,以保證正確地備份系統中的所有檔案。

● 容災考慮

將本地的資料遠端的複製乙份,存放在遠離資料中心的地方,以防資料中心發生不可**的災難。自動實現異地容災備份管理。

備份系統的組成

備份管理是備份過程中非常重要的一環,在管理上的混亂必然會降低備份的可靠性。備份的管理是乙個全面的概念,它不僅僅包括制度的制定和磁帶的管理。事實上,備份管理在決定引進備份技術的那一刻就開始了。

它包括對備份技術的選擇、備份裝置的選擇、介質的選擇、軟體的選擇、備份及恢復方案的制定以及備份制度的確立等。

最理想的備份是完全不需要人工介入的,為了降低人為錯誤的發生,使用者可以考慮採用自動化備份解決方案。備份自動化解決方案正是為解決傳統備份方案中的不足而設計的,它能夠提供無人值守的自動化備份,而無需網路管理員進行任何干涉。

制定乙個完善的網路備份自動化解決方案,主要需要考慮以下幾個方面:

自動化備份裝置

自動化備份裝置包括目前流行的自動載入磁帶機(autoloader)、磁帶庫(tape library)和磁碟庫。

自動載入磁帶機是儲存自動化的一種基本形式。如其名所示,它自動將一些數量磁帶順序加載入一台單機,而不具備磁帶庫所具有的磁帶隨機訪問性。雖然自動磁帶載入機沒有磁帶庫的智慧型機械臂,但確實能提供無人值守備份並減少人員成本。

同時,由於其擴充套件效能非常有限,如驅動器通常只能有乙個、 大,對可靠性及備份效能要求不高的應用系統中。

磁帶庫是指在乙個封閉的機櫃中,整合有一台至n臺磁帶機幷包括若干盤磁帶,由乙個機械手臂實現自動裝填磁帶的功能。它的操作是自動完成和無需人為干涉的。磁帶庫提供真正的自動「無人」儲存管理,疊加的單機是無法具備的。

磁帶庫將整個資料管理程式自動化。

磁碟庫是以磁碟陣列為基礎的備份裝置,因為磁碟是隨機讀寫裝置,雖然目前磁帶機的讀寫效能比以前幾代有了顯著提高,但其順序讀寫的固有特性仍限制了其在某些應用系統中的表現,不能滿足某些應用系統資料量大而備份恢復視窗小的需求。磁碟陣的使用方式目前分為兩種:

盤陣本身整合了虛擬軟體,可將磁碟庫模擬成各種磁帶庫,從使用者的角度來看,它就是一台磁帶庫,但由於該種方式在傳統盤陣管理軟體上的基礎上,整合了虛擬化軟體,而備份軟體也需對盤陣的虛擬容量收取採購成本,從而增高了使用者的採購成本;

盤陣本身還是傳統的盤陣,由備份軟體將磁碟陣列虛擬成磁帶庫,該虛擬化技術是基於裸裝置級的,避免了磁碟陣列上建立檔案系統帶來的效能影響,從而降低了採購成本。

所需磁帶介質數量

介質是資料的負載物,它的質量一定要***,使用質量不過關的介質無疑是拿自己的資料冒險。根據實際使用中的經驗,備份磁帶庫中後備儲存容量應為實際資料容量的2到3倍。

備份過程中要用到大量的儲存介質,備份介質的保留時間的長短將決定所需購置和維護的介質量。目前的備份策略都是基於多磁帶輪換制,即儲存有過時資料的介質可重新覆蓋使用,輪換頻率可根據備份型別和備份的視窗來確定。

備份系統所需的介質數量可根據下述流程確定:

確定介質容量

計算每個伺服器上的資料做全備份所需的介質數量

計算每個伺服器上的資料做增量備份所需的介質數量

根據每種介質的保留時間或輪換頻率即可計算出所需的介質數目

備份視窗和帶機數量的確定

備份視窗的確定方法——所謂備份視窗,是指完成一次備份所需的時間,對於基於san架構的lan-free備份方式,這主要取決於每次備份的資料量和磁帶機備份的速度。理論上,備份的間隔越短越好,但每次備份總需一定的時間,而且備份總會或多或少地影響系統的正常處理效能。因而,對一些關鍵資料,可預先定義備份視窗大小,再根據備份資料量計算所需的備份速度,若備份速度不能滿足要求,則可考慮使用更快速的帶庫或增加帶庫上的驅動器資料。

初期由於資料量較小,而且考慮業務需求,即對於做一次全備份的時間並沒有很嚴格的規定,備份視窗可以較大,可以先配置較少的數量的帶機,隨著備份資料量的增大,可逐步增加磁帶機的數量,從而提高備份速度,縮小備份視窗。備份系統所需的備份視窗與磁帶機數量間的關係可根據下述流程確定:

確定備份資料量及資料壓縮比

根據控制器型別推算出單驅動器的備份速度

確定必需的備份視窗

計算出單驅動器所需備份時間

確定所需的驅動器數目

備份型別和選擇

備份型別主要有三種:

全備份每次備份定義的所有資料,優點是恢復快,缺點是備份資料量大,資料多時可能做一次全備份需很長時間。

增量備份

備份自上一次備份以來更新的所有資料,其優點是每次備份的資料量少,缺點是恢復時需要全備份及多份增量備份。

差分備份

備份自上一次全備份以來更新的所有資料,其優缺點介於以上兩者之間

針對以上的備份型別選擇時,一般的規則是:

對於作業系統和應用程式**,可在每次系統更新或安裝新軟體時做一次全備份;

對於一些日常資料更新量大,但總體資料量不是非常大的關鍵應用資料,可每天在使用者使用量較小的時候安排全備份;

對於日常更新量相對於總體資料量較小,而總體資料量非常大的關鍵應用資料,可每隔乙個月或一周安排本次全備份,再此基礎上,每隔乙個較短的時間間隔做增量備份。

備份系統的架構方式

傳統資料備份方式-lan備份

傳統的備份方式系統管理員將磁帶機/庫連線在本地備份伺服器上,只對本地網路內的資料進行系統備份。在這種方案中,磁帶機/庫只由本地伺服器進行備份操作,欲備份的資料全部通過網路傳輸到備份伺服器,再經由備份伺服器備份到磁帶機/庫中,隨著每台主機上資料量的不斷增大,備份資料在網路上的傳輸勢必給網路造成很大壓力,影響正常應用系統在網路上的傳輸業務。通過調整備份視窗,可解決部分問題,但隨著備份主機數量不斷增多,備份視窗的調整經常發生重疊,最終導致資料備份時間與正常的業務應用處理時間重疊,從而備份資料占用網路頻寬,嚴重影響業務應用系統的響應時間。

基於san(儲存區域網路)架構的lan-free備份

san儲存區域網基於高速光纖通道(fibre channel)技術, 在伺服器之間以及伺服器和儲存裝置之間建立了高速的資料傳輸鏈路。在san內進行大量資料的傳輸、複製,備份時不再占用寶貴的lan資源,使得lan的頻寬得到極大的釋放,伺服器能以更高的效率為前端網路客戶機提供服務。san技術在保證高速資料傳輸的同時,又不占用lan資源,極大增強了傳統的tcp/ip網路頻寬使用效率,可謂一舉兩得。

常見容災備份方案的分析

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