引言
在復雜的IT架構中，有很多可能導致數(shù)據(jù)丟失或損壞的因素，如人為操作錯誤、系統(tǒng)軟件或應用軟件缺陷、硬件損壞、病毒/黑客入侵、意外宕機、自然災害等，會給企業(yè)造成無法估量的損失。因此對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行備份顯得非常重要。
數(shù)據(jù)備份是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)障礙導致數(shù)據(jù)丟失，而將全系統(tǒng)或部分數(shù)據(jù)集合，從應用主機的硬盤或陣列中復制到其它存儲介質上的過程。
早期的數(shù)據(jù)備份通常是采用單個主機內置或外置的磁帶機或磁盤機對數(shù)據(jù)進行冷備份，但隨著網(wǎng)絡的發(fā)展和廣泛應用、數(shù)據(jù)量的大量增長，單機備份方式已不再適用。網(wǎng)絡系統(tǒng)備份不僅備份系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，還備份系統(tǒng)中的應用程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、用戶設置、系統(tǒng)參數(shù)等信息，以便迅速恢復整個系統(tǒng)。一個理想的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)備份是在軟件數(shù)據(jù)備份的基礎上加上硬件級物理容錯系統(tǒng)，并且能夠自動地跨越整個網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺，具有保護性、可管理性和可擴展性。
1 備份系統(tǒng)的基礎構架
一個完整和完善的備份系統(tǒng)包括幾部分。
1.1 備份硬件
目前比較流行的硬件備份解決方法包括硬盤存儲、光學介質和磁帶／磁帶機存儲備份技術。
與磁帶／磁帶機存儲技術和光學介質備份相比，硬盤存儲所需費用極其昂貴。磁盤存儲技術雖能提供容錯性解決方案，但容錯卻不能抵御用戶錯誤和病毒。一旦兩個磁盤在短時間內失靈，在一個磁盤重建前，不論是磁盤鏡像還是磁盤雙工都不能提供數(shù)據(jù)保護。因此，在大容量數(shù)據(jù)備份方面，硬盤并不是備份介質的最佳選擇。
與硬盤備份相比，光學介質備份提供了比較經(jīng)濟的存儲解決方案，但其所用的訪問時間要比硬盤多幾倍，且容量相對較小。當備份大容量數(shù)據(jù)時，所需光盤數(shù)量多，雖保存時間較長，但整體可靠性較低。所以光學介質也不是大容量數(shù)據(jù)備份的最佳選擇。
利用磁帶機進行大容量的信息備份具有容量大、可靈活配置、速度相對適中、介質保存長久(存儲時間超過30年)、成本較低、數(shù)據(jù)安全性高、可實現(xiàn)無人操作的自動備份等優(yōu)勢。所以一般來說，磁帶設備是大容量網(wǎng)絡備份用戶的主要選擇。
1.2 備份管理軟件
備份軟件主要分為兩大類：一是各個操作系統(tǒng)廠商在操作系統(tǒng)軟件內附帶的備份功能 (如NetWare操作系統(tǒng)的Backup功能)；二是各個專業(yè)廠商提供的全面的專業(yè)備份軟件，如HP OpenView OmniBackⅡ和CA的ARCserveIT等。
對于備份軟件的選擇，需注重使用方便、自動化程度高、好的擴展性和靈活性。同時，跨平臺的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)備份軟件能滿足用戶在數(shù)據(jù)保護、系統(tǒng)恢復和病毒防護方面的支持。一個專業(yè)的備份軟件配合高性能的備份設備，能夠使遭受損壞的系統(tǒng)迅速恢復。
1.3 備份策略
備份策略是指確定需要備份的內容、備份時間以及備份方式。備份的數(shù)據(jù)往往根據(jù)企業(yè)或組織的需要來確定。在實際應用中，必須根據(jù)備份窗口和恢復窗口的大小、整個數(shù)據(jù)量決定備份方式。
1.4 災難恢復計劃
數(shù)據(jù)備份與災難恢復密不可分，數(shù)據(jù)備份是災難恢復的前提和基礎，而災難恢復是在數(shù)據(jù)備份基礎上的具體應用。災難恢復的目標與計劃決定了所需要采取的數(shù)據(jù)備份策略。
2 備份硬件
2.1 幾種磁帶技術的比較
目前，磁帶技術與產(chǎn)品主要有AIT、DLT、LTO、DAT等幾種。AIT格式（先進的智能磁帶機）采用螺旋掃描技術，是SONY公司在快速訪問高密度磁帶錄制技術方面的創(chuàng)新。DLT原為Quantum（昆騰）公司的專利技術，現(xiàn)以OEM方式向多廠家開放。LTO（line tape open）技術，最新由HP，SEAGATE及IBM等廠商推出的敖群（Ultrium）磁帶機采用這一開放的標準磁帶技術，確保來自不同廠商的Ultrium磁帶機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換性。
下面就幾種技術作簡單比較，見表1。
2.2 磁盤存儲技術
磁盤又稱硬盤，具有高速、安全、方便維護的優(yōu)勢。磁盤的讀寫速度比內存低,但比光存儲和磁帶存儲速度快很多,且屬于隨機存儲設備,這些特點決定了磁盤存儲作為數(shù)據(jù)輸入輸出設備被廣泛用于電信、金融等信息化和數(shù)據(jù)安全要求很高的領域,作為實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份,信息歸檔的強有力工具。
表1
表2
磁盤陣列是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。RAID是磁盤陣列在技術上實現(xiàn)的理論標準，其目的在于減少錯誤、提高存儲系統(tǒng)的性能與可靠度。
這里主要介紹RAID 3-5的性能，見表2。
RAID 5在速度、花費、容錯幾個方面都達到一個較好的平衡，所以得到了較為廣泛的應用。
3 備份管理軟件
數(shù)據(jù)備份的核心是數(shù)據(jù)庫備份，流行的數(shù)據(jù)庫（如Oracle、MS-sql）均有自己的數(shù)據(jù)庫備份工具，但不能實現(xiàn)自動備份，只能將數(shù)據(jù)備份到磁帶機或硬盤，而不能驅動磁帶庫等自動加載設備。顯然，利用數(shù)據(jù)庫本身的備份工具遠達不到用戶要求，必須采用具有自動加載功能的磁帶庫硬件產(chǎn)品與數(shù)據(jù)庫在線備份功能的自動備份軟件。
目前流行的備份軟件有多種，如Legato Networker、CA Arcserve、HP Openview OmnibackⅡ、IBM Adsm和Veritas Netbackup。各家軟件在備份管理方式上各有千秋，都具有自動定時備份管理、備份介質自動管理、數(shù)據(jù)庫在線備份管理等功能。其中，Legato，CA是獨立軟件開發(fā)商，注重于對各種操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫平臺的支持，而惠普和IBM等更注重于對本公司軟/硬件產(chǎn)品的支持。各家軟件憑借自身的功能特性和優(yōu)勢，在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)備份領域都占據(jù)了一定的市場。這里簡要介紹其中2種備份管理軟件。
3.1 Legato NetWorker
NetWorker是美國Legato Systems Inc.研制開發(fā)的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)，提供了客戶機/服務器體系結構下網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲管理解決方案。NetWorker通過在網(wǎng)絡中選定一臺機器作為數(shù)據(jù)管理的備份服務器，并在其它機器上安裝NetWorker的客戶端軟件，從而將整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)全自動地備份到與備份服務器相連的存儲設備上，并在備份服務器上為各個備份客戶端建立相應的備份數(shù)據(jù)的索引表、存儲介質使用索引表實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全自動恢復。
需要重點說明的是，NetWorker具有非常全面的應用環(huán)境支持，提供了DAS、NAS和SAN環(huán)境中的UNIX (Solaris、HP-UX、HP Tru64、IBM AIX 和 SGI IRIX)、 Windows、Linux等在內的幾乎所有主流平臺的應用版本。這從很大程度上降低了混合存儲環(huán)境下的管理開銷。
NetWorker具備的功能和特性包括幾部分。
�。�1）多服務器網(wǎng)絡環(huán)境平行作業(yè)處理技術；
�。�2）在線式數(shù)據(jù)庫的全自動備份接口，為先進的數(shù)據(jù)庫、消息處理、內容管理和 ERP 應用提供在線備份、無性能影響的保護和精確的恢復；
�。�3）最廣泛的存儲設備支持，包括單一磁帶驅動器、磁帶庫、信息井或磁盤陣列；
�。�4）與其它UNIX命令格式如cpio格式兼容，使得備份的磁帶可相互通用；
�。�5）高可靠性、易于使用和管理等。
3.2 Veritas NetBackup
Veritas軟件公司是世界唯一一家能提供多種企業(yè)級的存儲管理軟件的公司，為用戶提供端到端的多平臺、混合計算的存儲解決方案。其高端產(chǎn)品Veritas NetBackup數(shù)據(jù)庫備份軟件適用于大中型存儲系統(tǒng)，廣泛地支持各種開放平臺，支持復雜的網(wǎng)絡備份方式和LAN Free的數(shù)據(jù)備份方式。Veritas有一款低端產(chǎn)品Backup Exec，只支持小規(guī)模應用，相當于一個家庭版的NetBackup。
Veritas NetBackup軟件是一個功能強大的能為異構操作環(huán)境和存儲基礎架構提供企業(yè)級備份和恢復的備份管理軟件。NetBackup能夠提供基于磁盤和磁帶的統(tǒng)一數(shù)據(jù)保護、歸檔和恢復管理，可以將保護范圍擴展到最大型的UNIX、Windows、Linux和NetWare環(huán)境，從遠程辦公到數(shù)據(jù)中心。NetBackup能實現(xiàn)全面保護和單個控制臺來管理所有備份和恢復操作。
NetBackup能夠提供以下幾項功能，旨在降低保護、恢復和歸檔數(shù)據(jù)的復雜性和操作成本。
（1）統(tǒng)一的保護和恢復管理，通過單個控制臺實現(xiàn)不同備份環(huán)境的集中式簡化管理；
（2）關鍵應用程序的高級恢復，主要功能包括Oracle、DB2、Sybase、SAP、Vmware、Microsoft SharePoint Portal Server 和 Exchange 的全面恢復功能以及 15 分鐘之內即可在任意平臺（從 Windows、Linux 到 UNIX）上完成系統(tǒng)恢復。
�。�3）數(shù)據(jù)歸檔、遷移和保留，通過 EntERPrise Vault 實現(xiàn)智能歸檔，并通過智能分類引擎管理數(shù)據(jù)，提供了集成的數(shù)據(jù)保護和歸檔解決方案，降低成本并簡化管理。
（4）服務水平管理和遵從，NetBackup的高級備份報告提高了備份和恢復過程的可視性和有效性。
4 結束語
理想的備份系統(tǒng)是全方位的、多層次的。建設規(guī)劃網(wǎng)絡數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，應在全面綜合的系統(tǒng)需求分析的基礎之上，選擇經(jīng)濟、合適、有效的備份硬件和備份管理軟件的組合，保障系統(tǒng)的安全運行，保障各種系統(tǒng)故障的及時排除和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的及時恢復。
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本文標題：談數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)及其硬件、軟件技術與產(chǎn)品
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