龔瑋瑋　黃建軍

摘要：本文對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)與恢復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)原理進(jìn)行了簡單介紹，并舉例論證了備份與恢復(fù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)方法。同時(shí)，結(jié)合時(shí)代特征，探討了云計(jì)算背景下數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)存在的模式，旨在明確數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展路徑，為其進(jìn)一步優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫;備份與恢復(fù);云計(jì)算

引言

現(xiàn)代技術(shù)背景下，大部分工作完全以數(shù)據(jù)化的模式展開，數(shù)據(jù)的數(shù)量與重要性不斷提升。但由于協(xié)議及系統(tǒng)自身的缺陷，數(shù)據(jù)安全問題常有發(fā)生，數(shù)據(jù)庫在各種原因之下遭受破壞十分常見，數(shù)據(jù)完整性得不到保障，備份與恢復(fù)技術(shù)由此產(chǎn)生。

一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)研究

數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)主要指將數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵信息進(jìn)行復(fù)制，并保存在一個(gè)獨(dú)立于應(yīng)用數(shù)據(jù)庫之外的位置。當(dāng)數(shù)據(jù)庫遭受黑客等網(wǎng)絡(luò)攻擊、自然災(zāi)害導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)受損時(shí)，或者由于不規(guī)范數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、調(diào)用行為導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行故障發(fā)生時(shí)，避免數(shù)據(jù)的大范圍丟失。信息時(shí)代背景下，無論是對(duì)于個(gè)人或者企業(yè)來說，數(shù)據(jù)都具備非常高的價(jià)值，數(shù)據(jù)庫損壞與數(shù)據(jù)丟失影響十分重大，數(shù)據(jù)備份技術(shù)有較高的存在意義，值得大力研究、推廣。

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)主要存在兩種模式，即靜態(tài)與動(dòng)態(tài)。靜態(tài)技術(shù)與傳統(tǒng)背景下，人工確定備份時(shí)間點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝的原理較為類似，是一種對(duì)操作、管理人員要求較高的備份技術(shù)，由于效率問題現(xiàn)代更多應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，且在個(gè)人計(jì)算機(jī)中應(yīng)用空間也處于逐漸壓縮的趨勢(shì)。動(dòng)態(tài)技術(shù)是一種自動(dòng)化程度較高的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)，會(huì)按照某種規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫信息拷貝。依據(jù)規(guī)則的不同，動(dòng)態(tài)技術(shù)同樣可以被劃分為兩個(gè)類型：一種為將時(shí)間當(dāng)做基礎(chǔ)規(guī)則備份技術(shù)，其具備鮮明的執(zhí)行周期性，備份執(zhí)行規(guī)范性與穩(wěn)定性較高，但兩個(gè)備份周期之間發(fā)生數(shù)據(jù)庫損壞依舊會(huì)導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失，因此，常被應(yīng)有在日常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)變量的較小工作背景中;另一種為將數(shù)據(jù)變化作為基礎(chǔ)規(guī)則的備份技術(shù)。由于現(xiàn)代社會(huì)生活中產(chǎn)生信息數(shù)量的巨大，且日常工作中信息處理與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)變化概率與變化量極大，該種備份技術(shù)在商業(yè)中應(yīng)用更加廣泛，能夠更加全面的保證數(shù)據(jù)備份內(nèi)容的全面性。值得注意的是，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)現(xiàn)階段雖然已經(jīng)較為成熟，但運(yùn)行進(jìn)程中仍存在備份速度、備份空間占用、備份數(shù)據(jù)還原程度、備份時(shí)間點(diǎn)等多項(xiàng)內(nèi)容存在較高的提升空間，需要采取較高的重視程度進(jìn)一步研發(fā)設(shè)計(jì)。

二、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)研究

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)實(shí)際上是不可分割的整體，恢復(fù)技術(shù)的本質(zhì)就是將備份技術(shù)保留的數(shù)據(jù)重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，恢復(fù)至某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，保證計(jì)算機(jī)工作的正常開展。而備份技術(shù)產(chǎn)生的主要原因便是恢復(fù)技術(shù)的需求。與備份技術(shù)類似，恢復(fù)技術(shù)也可以換分為定期時(shí)間點(diǎn)修改與不定期時(shí)間點(diǎn)修改。但在實(shí)際操作進(jìn)程中更加有指導(dǎo)意義的劃分方式為定向恢復(fù)與全盤恢復(fù)。其中定向恢復(fù)主要指對(duì)于數(shù)據(jù)庫中某一特定位置進(jìn)行獨(dú)立恢復(fù)，但實(shí)際應(yīng)用中存在不同位置數(shù)據(jù)干擾與層級(jí)抵達(dá)困難的問題，現(xiàn)代僅應(yīng)用到部分特定背景中。全盤恢復(fù)即對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)，該種模式具備技術(shù)原理簡單、操作便捷的特點(diǎn)，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)中使用頻率較高的種類，但也存在技術(shù)恢復(fù)數(shù)據(jù)量大、占用空間大、部分?jǐn)?shù)據(jù)存在失真風(fēng)險(xiǎn)等缺陷，仍有較大的研究、進(jìn)步空間。

三、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用研究

（一）計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)思路

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)程并非簡單的掛接，由于備份數(shù)據(jù)本身存在被其他因素影響的風(fēng)險(xiǎn)，有信息失真可能性，且恢復(fù)進(jìn)程中同樣存在數(shù)據(jù)失真概率。因此，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)需要進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯檢測(cè)與設(shè)計(jì)。以Sqlite3數(shù)據(jù)庫為例，具體應(yīng)用設(shè)計(jì)如下：

首先，數(shù)據(jù)庫接口的構(gòu)建，主要目的為數(shù)據(jù)庫完整性檢測(cè)，應(yīng)用對(duì)象為數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，用以協(xié)助判定恢復(fù)流程是否執(zhí)行。

邏輯語句主要功能為檢索數(shù)據(jù)庫中存在的記錄順序混亂、缺頁、記錄錯(cuò)誤、索引缺失與唯一缺失。大致包含了數(shù)據(jù)庫故障中的所有常見形式，可以有效識(shí)別數(shù)據(jù)庫中是否存在問題及問題的種類，判斷執(zhí)行何種修復(fù)流程。

其次，為數(shù)據(jù)庫備份程序的構(gòu)建。

最后，為數(shù)據(jù)庫恢復(fù)程序構(gòu)建。即在檢驗(yàn)并確定數(shù)據(jù)庫自身存在問題之后，執(zhí)行恢復(fù)程序。

需要注意的是，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)程序執(zhí)行進(jìn)程中必須擁有預(yù)設(shè)好的備份數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫讀取路徑。

（二）數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)與恢復(fù)技術(shù)的新時(shí)代應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用不再局限于傳統(tǒng)背景下的數(shù)據(jù)庫管理當(dāng)中，在數(shù)據(jù)交換流程中有種類更加豐富的體現(xiàn)。如在云計(jì)算背景下，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與利用往往是通過云空間進(jìn)行，傳統(tǒng)渠道上傳或者下載的模式在云數(shù)據(jù)交換背景下顯然是一種十分低效的技術(shù)手段。數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)原理在其中應(yīng)用可以大幅提升云空間數(shù)據(jù)交換效率。即在用戶與云端之間構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，需要注意的是這個(gè)數(shù)據(jù)庫是一種虛擬概念，并非實(shí)際存在，用戶的數(shù)據(jù)仍儲(chǔ)存在云空間中。當(dāng)用戶需要執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)操作時(shí)，是以少量基礎(chǔ)文件為標(biāo)準(zhǔn)，其他數(shù)據(jù)種類均為裸格式文件，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)過程中下載數(shù)量明顯降低，執(zhí)行速度加快。且該種技術(shù)手段中存在虛擬服務(wù)器的概念，即服務(wù)器并非必須實(shí)體存在的，實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的服務(wù)器共用，全面推廣應(yīng)用可以有效減少服務(wù)器數(shù)量，對(duì)數(shù)據(jù)庫使用成本的控制有重大意義。虛擬快照技術(shù)便是數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)在云計(jì)算環(huán)境中應(yīng)用的尖端體現(xiàn)之一。虛擬快照技術(shù)現(xiàn)階段使用較為廣泛的種類有：

第一，鏡像分離模式。鏡像分離模式運(yùn)作的主要原理為預(yù)先創(chuàng)造基礎(chǔ)物理卷，并以此為基礎(chǔ)建立鏡像，數(shù)據(jù)備份發(fā)生在鏡像上，修改完成后鏡像會(huì)主動(dòng)向物理卷同步，并以此獲取備份數(shù)據(jù)源。該種模式的優(yōu)點(diǎn)在于備份進(jìn)程中省略了大量的文件拷貝工作，數(shù)據(jù)備份完成是瞬時(shí)的，但應(yīng)用靈活性較低，在多個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)保存需求的工作環(huán)境中，需要建立多個(gè)物理卷，占用了大量存儲(chǔ)空間。

第二，寫前拷貝模式。即在每次對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改時(shí)，會(huì)預(yù)先復(fù)制出一份原數(shù)據(jù)模板作為備份數(shù)據(jù)。寫前拷貝技術(shù)運(yùn)行進(jìn)程中實(shí)質(zhì)上并未執(zhí)行完全獨(dú)立的步驟，均為數(shù)據(jù)調(diào)用與修改的小幅擴(kuò)張，運(yùn)行速率快，使用靈活且空間需求低。但由于每次文件修改進(jìn)程中實(shí)際上執(zhí)行了倆次寫的操作，對(duì)于文件工作性能有一定影響。

第三，寫時(shí)重定向模式。與寫前拷貝模式高度相似，兩者最大的區(qū)別在于前者將復(fù)制文件作為備份而后者直接將源文件作為備份。這也就導(dǎo)致了兩種模式中，備份文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有較大差別。重定向模式中不同時(shí)間點(diǎn)的備份文件嚴(yán)格按照鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)進(jìn)行排列。

四、結(jié)論

數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐，隨時(shí)代發(fā)展表現(xiàn)出多種多樣的存在形式，但其中依舊存在一定缺陷。相關(guān)人員在加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，也要充分收集經(jīng)驗(yàn)不斷對(duì)備份與恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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課題項(xiàng)目信息

2018年江西省教育廳科技項(xiàng)目，基金號(hào)：GJJ180990，基于Oracle數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)的設(shè)計(jì)。