摘要：文章從備份的重要性和傳統(tǒng)備份方式的特點以及其局限性說起，到新型存儲磁盤庫的產生以及隨之產生的新的備份方式，描述了企業(yè)在選擇備份方式時的多種選擇。

關鍵詞：傳統(tǒng)備份；新型備份；災難恢復；磁帶；磁盤庫；備份方式

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-2374(2009)12-0012-02

災難是可能發(fā)生的風險，而容災是指對災難的容忍，在災難發(fā)生后能恢復災難前的業(yè)務。容災就是減少災難事件發(fā)生的可能性以及限制災難對關鍵業(yè)務流程所造成的影響的一整套行為。而備份是災難恢復的前提，必須要有完整的備份，才能進行數據的恢復，解決面臨的災難。

一、傳統(tǒng)的備份方式

備份主要由備份的介質、備份的軟件以及備份的策略組成。

(一)備份介質

備份采用的介質最常用的有磁盤和磁帶兩種。磁盤的讀寫速度較快但容量小，一般只用于一些數據量較小的備份。一直以來，磁帶都是企業(yè)備份的主要存儲介質。

(二)備份軟件

很多企業(yè)采用的是固定時間，比如一天一次的離線備份；還有一些是采用操作系統(tǒng)定制的計劃任務或者一些應用軟件、數據庫等的自動備份策略進行定時備份，然后再定期備份至磁帶；還有一些企業(yè)是使用備份服務器一客戶端代理程序的架構進行備份，直接在線進行備份將數據備份至磁帶，但這種方式所需備份時間較長占用系統(tǒng)資源較多，一般是安排在晚上等應用比較空閑時進行。

(三)備份策略

按照備份的類型來說，主要有以下三種備份類型：

1全備份(full backup)。全備份是指某一個時間點上所有數據的一個完全拷貝。

2增量備份(Incremental Backups)。增量備份指備份上一次正常或增量備份后，創(chuàng)建或改變的文件。備份后標記文件(換言之，清除存檔屬性)。如果使用正常和增量備份的組合，您需要具有上一次普通備份集和所有增量備份集，以便還原數據。

3差異備份(Differential Backups)。所謂的差異備份，就是從上次正常或增量備份后，創(chuàng)建或修改的差異備份副本文件。備份后不標記為已備份文件(換言之，不清除存檔屬性)。如果執(zhí)行了正常和差異備份的組合，還原文件和文件夾要求您執(zhí)行了上一次正常和差異備份。

傳統(tǒng)的備份方式大多是使用備份軟件，通過一定的備份策略(全備份和增量備份、差量備份的組合)，將企業(yè)的信息備份至磁帶。有些磁帶作歸檔用于長期保存，而有些磁帶則為容災所需而備份數據，這些數據有一定的保存期限，超過保存期限一般被重寫以減少磁帶的消耗。

二、傳統(tǒng)備份方式的局限性

(一)速度慢

備份速度慢、恢復速度慢。磁盤的讀寫由于磁帶本身性質速度較慢，一般備份都是安排在晚上等相對空閑的時間進行。一旦系統(tǒng)崩潰需要進行恢復，從磁帶恢復過來需要的時間較長，可能會影響企業(yè)的正常運行。

(二)容量小

隨著應用的擴大以及支持這些應用的硬件的快速發(fā)展，特別是大容量的磁盤出現后，用于備份的磁帶容量相對較小。

(三)備份方式落后

傳統(tǒng)的備份方式是通過服務器一客戶端代理程序的架構，通過備份軟件利用網絡進行數據傳輸備份到目標磁帶上。這種方式除了速度慢以外，占用服務器的資源和網絡資源也非常嚴重，從而影響整個企業(yè)的信息化應用。

(四)可靠性相對差

由于一直以來磁帶都是企業(yè)的主要存儲介質，因此企業(yè)對備份數據的管理與備份政策制定，也都是基于磁帶的特性，如一天一次的離線備份，或是備份服務器一客戶端代理程序架構等。但隨著數據量持續(xù)增長，這種備份架構所需備份窗口過長，備份作業(yè)將會嚴重影響前端服務器正常運作，無法滿足企業(yè)對還原時間與還原精細度的要求，且還原的可靠性也不足，必須通過新技術才能解決這個問題。

三、新的備份方式

(一)新型存儲設備：磁盤庫

磁盤庫就是將磁盤陣列模擬成磁帶庫的存儲設備，具有高數據傳輸率、高可靠性、兼容存儲備份管理軟件等特點。

與傳統(tǒng)的磁帶庫相比，磁盤庫有以下優(yōu)點：讀寫速度快、減小備份時問；具有磁盤容錯功能、提高可用性；磁盤存儲應用廣泛、技術認知度高、易于管理維護；結合磁盤陣列的快速拷貝、復制等功能、實現數據保護更高的可靠性等。

作為傳統(tǒng)磁帶庫的一個有益的補充方案，磁盤庫使用基于磁盤技術的數據備份，恢復系統(tǒng)，整合了磁盤所具備的快速訪問、數據傳輸以及RAID的優(yōu)勢，同時利用仿真技術可以整合多種磁帶格式及磁帶庫類型，在此基礎上延續(xù)了磁帶原本具有的穩(wěn)定、可寫入大數據塊的特點，使得磁盤庫很快成為了存儲備份領域的一項主流技術。

(二)新的備份方式

基于磁盤庫的出現，出現了很多有別于傳統(tǒng)備份方式的新的備份方式。

1磁盤到磁盤到磁帶式(disk-to-disk-to-tape)備份。通過中介磁盤作為前端在線存儲與后端磁帶間的緩沖，數據先備份到中介磁盤，再于離線時間轉存到磁帶。這種方式相比較原先的直接備份至磁帶有很多優(yōu)點。比如可縮短備份時間，由于從應用系統(tǒng)備份數據時直接寫到調整讀寫的磁盤，因此大大縮短了備份的時間；另外轉存磁帶時不會影響在線系統(tǒng)。由于從磁盤再寫到磁帶時，是通過磁盤庫寫入磁帶，因此不會影響在線使用的系統(tǒng)。不過這種方式仍以復制方式將數據搬移到中介磁盤，一次完整備份仍須相當長的時間，雖能通過增量／差異備份與組合來縮短備份時間，但對有要求更高的用戶來說，還原點精細度仍不足。占用時間和系統(tǒng)性能仍然很多。

2磁盤快照?；谏鲜龃疟P到磁盤到磁帶備份方式的不足，又出現了利用磁盤快照(Snapshot)，為磁盤迅速制作時間點更密集的備份副本。磁盤快照的基本概念與磁帶備份等機制有非常大的不同。在建立磁盤快照時，并不需要復制數據本身，它所作的只是通知存儲設備將目前有數據的磁盤區(qū)塊全部保留起來，不被覆寫。這個通知動作只需花費極短的時間。因此，通過密集地進行磁盤快照操作，可對數據進行多個時間點的備份操作。這種方式相比較磁盤到磁盤到磁帶的備份方式有很多的優(yōu)點：備份速度更快，可節(jié)約更多的時間；可靠性更高，由于可通過更加密集地進行磁盤快照操作，可大大地提高還原點的精細度，使系統(tǒng)的備份的可靠性得到提高。但缺點是成本較磁盤到磁盤到磁帶來說要高很多，另外即使快照的頻率很高也不能保證系統(tǒng)百分之百的可靠。

3連續(xù)數據保護技術。然而無論快照的頻率再密集，所提供的也只是多個磁盤靜止狀態(tài)的副本，對某些業(yè)務極為關鍵的企業(yè)來說，需要的還原精細度必須達到每個I/O動作的程度，此時就只有連續(xù)數據保護(Continuous Data Protection，CDP)技術才能滿足要求。CDP技術將傳統(tǒng)著眼于“數據備份”

的備份技術，推進到著眼于快速恢復、最少數據丟失的數據保護的新階段。其最大的技術優(yōu)勢就在于可進行任意時間點上的數據恢復。當數據丟失的損失以分鐘(或更小的時間單位)來計算時，部署CDP方案就顯得十分必要。同時，對于對系統(tǒng)暫停一刻都不能容忍的企業(yè)來說，CDP技術能減少從災難發(fā)生到數據恢復所需要的時間，滿足系統(tǒng)可靠性需達到99.999％的嚴苛要求。利用TimeMark與快照代理功能，通過設置合理的數據快照策略，管理員可以在任何時刻創(chuàng)建一個“TimeMark(時間標記)”，按照事先設定的時間間隔，將指定時刻點的數據視圖保存下來。同時快照代理確保數據的完整性，TimeView功能則使應用主機能在瞬間加載過去任意時刻的數據版本，而不必忍受耗時的數據庫修復和一致性檢查，從而實現最小化的恢復時間目標。連續(xù)數據保護技術較之之前的磁盤到磁盤到磁帶和磁盤快照技術對數據的保護更加可靠，能夠大大縮短數據恢復和時間和精確度，對于在系統(tǒng)出現故障時要求在短時間內快速恢復的應用尤其適用。當然它的成本就更高了。

(三)新的備份架構

與傳統(tǒng)的備份從備份服務器到安裝代理的應用服務器數據的傳輸都要通過局域網來進行以及應用服務器必須犧牲相當的系統(tǒng)性能來進行數據的傳輸備份相比，出現了更為先進的備份架構。為適應新的存儲環(huán)境，傳統(tǒng)備份軟件也有許多改進。絕大多數軟件都已支持磁盤備份，通過備份到磁盤的存儲池或虛擬磁帶柜等方式，即可將磁盤作為備份介質。而為減輕備份對主機與網絡的沖擊，各備份軟件近來也陸續(xù)支持“無局域網絡備份(LAN Free)”與“無主機備份(Serverless)”兩種新架構。

LAN Free Backup是在SAN環(huán)境下讓備份數據不流經局域網絡的架構，備份服務器可直接向前端的應用程序服務器下達指令，將磁盤陣列的數據透過SAN直接轉存到磁帶設備，而不經由局域網絡，不過仍會占用服務器資源，因此就有Serverless備份的出現。

Serverless備份是無須前端應用服務器參與的一種備份，數據搬移(Data Mover)的角色由應用服務器轉移到SAN交換器或備份服務器上，透過SAN直接在磁盤陣列與磁帶設備間復制與轉移數據。如Symantec的Off－Host Backup選購程序，即是先透過硬件或軟件的快照功能為前端應用服務器的磁盤區(qū)(Volume)制作副本，然后將這個副本的Volume掛載到備份服務器上，備份即通過這個鏡像副本來進行，因而不會影響到前端的應用服務器。

四、各種備份方式的實際應用

對于重要性特別高，一旦系統(tǒng)出現問題，必須在短短的幾分鐘內快速恢復運行，并且對數據以及業(yè)務的操作不能有任何丟失的應用來說，應該采用連續(xù)數據保護技術。對重要性高，一旦出現問題要在短時間內快速恢復的系統(tǒng)，可采取磁盤快照的方式。而對于一些重要性不是特別高的應用，如果出現問題可以在幾小時甚至一天后恢復，這樣的應用系統(tǒng)可仍然采用較為傳統(tǒng)的備份方式，即用備份軟件備份至磁帶上。只是目前由于磁帶的局限性可由磁盤來代替磁帶。磁盤庫可以建立多個虛擬的磁帶，按照各個應用系統(tǒng)數據量的大小劃分大小，一個應用系統(tǒng)對應一個虛擬磁帶。在應用原有的備份策略的基礎上，增加其他的應用系統(tǒng)，通過備份軟件備份到磁盤庫的虛擬磁帶上，這個操作可根據需要定制，每天或者每隔一段時間進行備份。這些備份可作為容災作用，需要恢復時，可快速恢復系統(tǒng)。企業(yè)可根據實際的需求，選擇一種或者幾種備份方式混合使用的方式，來達到對企業(yè)數據安全進行保護。

作者簡介：歐陽艷，上海石油化工股份有限公司信息管理部系統(tǒng)運行管理工程師。