数据备份策略与数据容灾，容灾备份的意义是什么？分享四种备份数据的方式

本文讲述了数据备份策略与数据容灾，容灾备份的意义是什么？分享四种备份数据的方式

数据备份策略

目前常用的备份策略主要包括：完全备份、增量备份、差分备份。

【完全备份(Full Backup)】就是每天对自己的系统进行完全备份。例如，星期一用一盘磁带对整个系统进行备份，星期二再用另一盘磁带对整个系统进行备份，依此类推。

【齐全；存储占用大+耗时】这种备份策略的好处是：当发生数据丢失的灾难时，只要用一盘磁带（即灾难发生前一天的备份磁带），就可以恢复丢失的数据。

然而它亦有不足之处，首先，由于每天都对整个系统进行完全备份，造成备份的数据大量重复。这些重复的数据占用了大量的磁带空间，这对用户来说就意味着增加成本。其次，由于需要备份的数据量较大，因此备份所需的时间也就较长。对于那些业务繁忙、备份时间有限的单位来说，选择这种备份策略是不明智的。

【增量备份(Incremental Backup)】就是在星期天进行一次完全备份，然后在接下来的六天里只对当天新的或被修改过的数据（相较于前一天）进行备份。

这种备份策略的优点是节省了磁带空间，缩矫了备份时间。但它的缺点在于，当灾难发生时，数据的恢复比较麻烦。例如，系统在星期三的早晨发生故障，丢失了大量的数据，那么现在就要将系统恢复到星期二晚上时的状态。这时系统管理员就要首先找出星期天的那盘完全备份磁带进行系统恢复，然后再找出星期一的磁带来恢复星期一的数据，然后找出星期二的磁带来恢复星期二的数据。很明显，这种方式很繁琐。另外，这种备份的可靠性也很差。在这种备份方式下，各盘磁带间的关系就像链子一样，一环套一环，其中任何一盘磁带出了问题都会导致整条链子脱节。比如在上例中，若星期二的磁带出了故障，那么管理员最多只能将系统恢复到星期一晚上时的状态。

【差分备份(Differential Backup)】管理员先在星期天进行一次系统完全备份，然后在接下来的几天里，管理员再将当天所有与星期天不同的数据（新的或修改过的）备份到磁带上。差分备份策略在避免了以上两种策略的缺陷的同时，又具有了它们的所有优点。首先，它无需每天都对系统做完全备份，因此备份所需时间短，并节省了磁带空间，其次，它的灾难恢复也很方便。系统管理员只需两盘磁带，即星期一磁带与灾难发生前一天的磁带，就可以将系统恢复。

在实际应用中，备份策略通常是以上3种的结合。例如每周一至周六进行一次增量备份或差分备份，每周日进行全备份，每月底进行一次全备份，每年底进行一次全备份。

数据容灾等级

设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份／恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。根据这些因素和不同的应用场合，常见的容灾备份等级有以下4个。

第0 级：本地备份、本地保存的冷备份

这一级容灾备份，实际上就是上面所指的数据备份。它的容灾恢复能力最弱，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据磁带只在本地保存，没有送往异地。在这种容灾方案中，最常用的设备就是磁带机，当然根据实际需要可以是手工加载磁带机，也可以是自动加载磁带机。前者主要适用千存储数据容量较小的中小型企业，主要产品有IBM 的TotalStorage Ultrium 外置式磁带机3580, 单盒磁盘窝囊可达200GB, 压缩后可存储400GB 数据，可满足绝大多数中小企业，乃至大型企业数据备份需求。HP的磁带机产品线更是非常全面，手工加载的磁带机目前主要有HP Surestore DAT 24、HPSurestore DAT 40、HP Storage Works DAT 72,它们单盘磁带所能存储的容量分别是24GB 、40GB 和72GB, 不同用户可灵活选择，另外HP还有一个LTO-Ultrium 磁带机系列磁带机和DLT/SDLT系列磁带机。

自动加载磁带机中IBM 主要有TotalStorage 企业磁带机3592,HP 有StorageWorks DAT40x6T等。

还有许多其他品牌的磁带机产品可选择，如日立、索尼、富士通等。除了选择磁带机外，还可选择磁带库、光盘塔、光盘库等存储设备进行本地备份存储。

第1 级：本地备份、异地保存的冷备份

在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，如交由银行保管。灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。这种容灾方案也是采用磁带机等存储设备进行本地备份，同样还可以选择磁带库、光盘库等存储设备。

我们常常见到一些公司为了避免备份磁带因机房安全问题而出现磁带被除数盗、被毁，通常是把备份磁带，特别是月以上的备份磁带放入专门的保险柜，甚至租用银行的专门保险箱来存放这些备份磁带。但这还不能说是万元一失，原因就是，一般来说这些保管磁带的地点与所在公司在同一城市中，万一出现了地震、战争之类的自然灾难，这些备份磁盘还是难逃厄运。

第2 级：热备份站点备份

在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点。备份站点一般只备份数据，不承担业务，拓扑结构。当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。

这种异地远程数据容灾方案的容灾地点通常要选择在距离本地不小于20km的范围，采用与本地磁盘阵列相同的配置，通过光纤以双冗余方式接入到SAN网络中，实现本地关键应用数据的实时同步复制。在本地数据及整个应用系统出现灾难时，系统至少在异地保存有一份可用的关键业务的镜像数据。该数据是本地生产数据的完全实时复制。对千企业网来说，建立的数据容灾系统由主数据中心和备份数据中心组成。

其中，主数据中心采用高可靠性集群解决方案设计，备份数据中心与主数据中心通过光纤相连接。主数据中心系统配置主机包括两台或多台服务器，以及其他相关服务器，通过安装HA软件组成多机高可靠性环境。数据存储在主数据中心存储磁盘阵列中。同时，在异地备份数据中心配置相同结构的存储磁盘阵列和一台或多台备份服务器。通过专用的灾难恢复软件可以自动实现主数据中心存储数据与备份数据中心数据的实时完全备份。在主数据中心，按照用户要求，还可以配置磁带备份服务器，用来安装备份软件和磁带库。备份服务器直接连接到存储阵列和磁带库，控制系统的日常数据的磁带备份。其中，光传输设备作为两个数据中心之间的传输设备，两个数据中心利用光传输设备通过光纤组成光自愈环，可提供总共高达80G（保护）和160G（非保护）的通信带宽。

第3 级：活动互援备份

这种异地容灾方案与前面介绍的热备份站点备份方案差不多，不同的只是主、从系统不再是固定的，而是互为对方的备份系统。这两个数据中心系统分别在相隔较远的地方建立，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。通常在这两个系统中的光纤设备连接中还提供冗余通道，以备工作通道出现故障时及时接替工作，当然采取这种容灾方案的主要是资金实力较为雄厚的大型企业和电信级企业。

这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种：

(1) 两个数据中心之间只限千关键数据的相互备份。

(2) 两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式，它要求不管什么灾难发生，系统都能保证数据的安全。所以，它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备，需要投资相对而言是最大的，但恢复速度也是最快的。

以上两种热备份方式就不再是传统的磁带冷备份方式了，而是通SAN之类先进的通道技术，把服务器数据同步，或异步存储（镜像方式）在远程专用存储设备（也可以是磁带设备）上。

在以上两种热备份容灾方案中，主要的设备包括磁盘阵列、光纤交换机或磁盘机等。

HP StorageWorks MSAlOOO是HP的一款低档磁盘阵列, Storage Works Virtual Array 7410为HP的一款高档虚拟磁盘阵列产品。

IBM的一款企业级光纤交换机——TotalStorage®SAN 交换机F32 产品，它可提供32个光纤交换端口；而另款中档光纤交换机——TotalStorage®SAN 交换机F16, 它可提供16 个光纤交换端口。

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