应用研究 括 中图分类号：ＴＰ３０９－３ 数据的备份与灾难恢复 张京保 （国家新闻出版广电总局七二二台陕西宝鸡７２１０００） 摘要：本文详细介绍数据备份的原理，针对网络和服务器的数据容易发生的问题，做出备份恢复的方法。 关键词：数据备份数据存储数据恢复 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７．９４１６（２０１４）０２－００６９－０２ １概述 数据备份与灾难恢复是指由于各种原因而导致数据损失时，把保 留在存储介质上的数据或者备份的数据重新恢复的过程。即使数据被 删除或者硬盘出现故障，只要在存储介质没有严重受损的隋况下，数据 都有可能被完好无损地恢复；而一旦存储介贡严重受损，导致原始数据 不能被恢复，那我们还可以使用历史的备份数据来进行系统恢复，数据 备份与灾难恢复分为：数据备份，数据存储以及数据恢复三个部分。 企业本地备份的数据在灾难中也遭到破坏。 ３数据存储——备份数据的存放 数据存储指备份数据的有效保存。这可不是简单的复制粘贴， 必须考虑到备份数据存放的稳定性、安全性以及高效性。随着技术 的不断发展，存储技术发生了很大的变化，目前企业主流的数据存 储方式包括三种：直连式存储（Ｄｉｒｅｃｔ－Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ，简称 ＤＡＳ）、网络接入存储（Ｎｅｔｗｏｒｋ—Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ，简称ＮＡＳ）和 ２备份，备份，再备份一数据安全的基本保障 存储区域网络（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，简称ｓＡＮ）。这三种数据存 数据备份不仅是对数据的保护，其最终目的是为了在系统遇到 储方式及其主要区别。３．１直连式存储…ＤＡＳ 人为或自然灾难时，能够通过备份内容对系统进行有效的灾难恢复。 在用户数据规模并不大，存储需求也相对简单的情况下，只是 备份不是单纯的复制工作，管理也是数据备份重要的组成部分。管理 包括备份的可计划性、长远可行性、自动化操作、日志记录以及历史 要把相关数据安全存放在某一地方即可。而存放数据的最终目的不 还必须保证数据可以随时被调用。最早采 记录的保存归档等。下面分不同方面来介绍一些常见的备份方法。 但是为了能够安全保存，用的一种存储方案是直连式存储（ＤＡＳ）。如图１，这种存储方案的服 ２．１备份策略 如磁盘阵列、光盘机、 全备份：全备份这种策略很直观，就是全部备份的意思。优点 务器结构如同ＰＣ机架构，外部数据存储设备（数据存储设备是整个服务器结构 是，当发生数据丢失的灾难时，只要用一个备份，就可以恢复全部的 磁带机等琊直接挂接在服务器上，数据。但它也有不足之处，如果每天对系统进行完全备份，在备份数 的一部分，同样服务器也担负着整个网络的数据存储职责。ＤＡＳ这 种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需 据中将会有大量内容是重复的。 ＴＢ，发展到了几十 增量备份：该备份优点是没有重复备份数据，节省存储空间，缩 求，并且单台外置存储系统的容量，已经从不到１ＴＢ，随着大容量硬盘的推出，单台外置存储系统容量还会上升。此 短备份时间。缺点是发生数据丢失时，恢复数据麻烦。 ＤＡＳ还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存 差异备份：该种备份的一个通用做法是：管理员先在星期一做 外，从趋势上看，ＤＡＳ因其自身成本低，实施容易的 个完全备份，然后在接下来的几天内，将当天与星期一不同的数 储对高可用的要求。继续得到应用。 据备份出来。差异备份所需时间中等，数据恢复也较为方便：用最近 特点仍然会作为中小企业理想的一种存储模式，３．２网络接入存储一ｂＩＡＳ 个完全备份加上一个最近的差异备份就可以完全恢复数据。是一 如图２，此种存储方式则全面改进了低效的ＤＡＳ存储方式，它是 种比较理想的备份策略。 采用于Ｐｃ服务器，单独为网络数据存储而开发的一种文件服 ２．２备份方式 如各种 冷备份：冷备份是指先停止应用系统的服务，然后再进行备份 务器。ＮＡＳ服务器中集中连接了所有的网络数据存储设备（磁带、光盘机等），存储容量可以较好地扩展，同时由于这 的备份方式。它很好解决了备份时数据同时被修改、更新而导致备 磁盘阵列、所以，对原来的网络服 份与原数据产生不一致的问题。缺点是，在备份期间，用户将不能进 种网络存储方式是ＮＡｓ服务器承担的，务器性能基本上没什么影响，以确保整个网络性能不受影响。它提 行业务操作，必须等待，直到备份操作完成。 热备份：热备份是指备份时不需要停止应用系统，备份操作不 供了一个简单、高性价比，高可用性、高扩展性和低总拥有成本 ＴＣＯ）的网络存储解决方案。 影响用户正常的业务操作的备份方式。它最大的问题就是备份时数 （３．３存储区域网络一－－ＳＡＮ 据有可能会产生备份前后数据实时性与一致ｌ生的问题，如果备份过 如图３，ＳＡＮ与ＮＡＳ￣Ｕ是完全不同，它不是把所有的存储设备 程中产生了数据不一致，将会导致备份出现问题，甚至不可用。不 集中安装在一个专门的ＮＡｓ服务器中，而是将这些存储设备单独通 过，目前的主流备份系统都能很好地解决这个问题。 ２．３备份地点 过光纤交换机连接起来，形成一个光纤通道的存储设备局域网，然 起着核心作 本地备份：在本地将关键数据进行备份，然后保存。主要包括磁 后这个网络再与现有局域网进行连接。在这种方案中，ｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ 盘列阵、本地双机备份、本地局域网备份等方式。介质方面，可以采 用的当然就是光纤交换机了，它的支撑技术就是Ｆｉ（ＦＣ，光纤通道）协议，这是ＡＮＳＩ为网络和通道Ｉ／０接口建立的一个 用磁盘、磁带机、光盘等备份介质。 远程备份：在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，以防止 标准集成，支持ＨＩＰＰＩ，ＩＰＩ，ＳＣＳＩ，ＩＰ，ＡＴＭ等多种高级协议。在ＳＡＮ 一一表１各存储方式的对比表 ＤＡＳ ＮＡＳ ＳＡＮ 价格 可扩展性 可管理性 客错性 安装 灾难恢复的效率 低 非常有限 较差 一定程度的容错性 简单 效率较低 中等到较高 依赖于解决方案 较好 一定程度的容错性 有一定的困难 效率一般 很高 依赖于解决方案 很好 容错性很好 非常困难 非常高效 ⑩ 应用研究 应用搬务嚣 荐耱摹辘 Ｉ数字技术 １ ；：ｉ 受损后，通过对受损介质或者历史备份进行系统恢复还原的过程。 霉 ｊ 图１ 数据恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。它关系到在 经历灾难后，数据能否迅速恢复。灾难恢复操作通常分为三类：全盘 一∞ 一 々ｒｌ ０一 口一 恢复、个别数据恢复以及重定向恢复。 全盘恢复指恢复整个存储介质上的所有数据。一般应用在关键 服务器发生系统意外灾难导致数据全部丢失、系统崩溃或者是有计 划的系统升级、系统重组等事件上，也称为系统恢复，是最高级别的 数据恢复。 个别数据恢复是由于偶发的系统运行错误等原因引起的轻量 级数据丢失、个别文件损坏时，就可以应用这种操作。 重定向恢复是将备份的文件恢复到另一个不同的位置或系统 上去，而不是进行备份操作时它当时所在的位置。重定向恢复可以 是全盘恢复也可以是个别恢复。此恢复操作需慎重考虑，需验证、确 保系统数据和文件恢复后的可用性。 ５采取的措施 备份策略方面，结合完全备份与差异备份两种备份策略，每周 日做一次完全备份，此外的时间每天做两次的差异备份，备份保留 图２ 的时间为７天内的备份。 备份方式方面，ＥＲＰ系统实时性要求非常高，因此采用热备份 的方式备份，从而不影响用户操作；ＯＡ及其他系统实时性要求没那 么高，而且备份时间短，所以采用了冷备份的方式。 备份介质方面，使用了多种介质：磁盘、磁带以及光盘，以便因 应不同的需要做出不同的应对，进行数据恢复操作。 图３ 数据存储方面，因应目前数据规模不大，反应速度要求迅速的 中，数据以集中的方式进行存储，加强了数据的可管理性，同时适应 前提条件下选用直连式存储－ＤＡＳ，服务器直接连接磁带机。备份 统一通过磁带机备份人磁带内。随着各项事业 于多操作系统下的数据共享同一存储池。缺点就是安装难度非常 的数据集中起来后，以及信息化的逐步发展，数据规模越来越大，如何有效地进行数据 大，需要专业的施工人员，而且价格也是十分昂贵。（表１） 的备份与灾难恢复，这是一个不断需要完善过程。 数据恢复是指系统在遭受人为原因，或者自然灾害而导致数据 ４数据恢复 ……上接第６８页 频段使用，插入损耗典型值０．１３ｄＢ＠２７ＧＨｚ，０．２８ｄＢ＠４０ＧＨｚ，隔离 度在Ｋａ频段优于２２ｄＢ，回波损耗优于３０ｄＢ，驱动电压在５０Ｖ～７０Ｖ之 间。 ４结语 本文设计了一种使用在Ｋａ频段的ＭＥＭＳ开关，文中给出了开 关的设计、工艺和性能测试结果。该开关为并联电容式ＭＥＭＳ开关， 通过结构优化设计得到了较好的性能指标，在应用频段范围内插入 损耗优于０．２８ｄＢ，隔离度优于２２ｄＢ，驱动电压在５０Ｖ～７０Ｖ之间，较 为适用于大型的开关阵列，例如相控阵雷达系统和可重构天线系统 之中。 图２ ＭＥＭＳ开关插入损耗测试曲线 参考文献 ［１］Ｓ．Ｃ．Ｂｅｒａ，Ｋ．Ｂａｓａｋ，Ｖ．Ｋ．ｄａ１ｎ，“Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｄ１ｏｄｅ－ｂａｓｅｄ ｍ１ｃｒｏｗａｖｅ １１ｍｉｔｅｒ ｗｉｔｈ ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｐｏｗｅｒ］ｅｖｅ Ｍ１ｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２０１Ｏ。ｖｏ１．５２，ｎｏ ７，ＰＰ—Ｉ６７１—１６７３． ［２］Ｅ．Ｇａｔａｒｄ，Ｒ．Ｓｏｍｍｅｔ，Ｐ．Ｂｏｕｙｓｓｅ．“Ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ Ｓ Ｂａｎｄ］ｉｍｉｔｅｒ ｓｉｍｕ一 ］ａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｐｈｙｓｉｃｓ—ｂａｓｅｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＰＩＮ ｄｉｏｄｅ ｍｏｄｅｌ”， Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｗｅｅｋ ２００７ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＰＰ。７２—７５． ［３］Ｒ．Ｍａｌｍｑｖｉｓｔ，“Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ １ｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉ］］１ｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅ ＲＦ— ＭＥＭＳ ｓｗｉｔｃｈ ｃｉｒｃｕ１ｔｓ ａｎｄ ＬＮＡｓ ｕｓｉｎｇ ａ ＧａＡｓ ＭＭＩＣ ｆｏｕｎｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏ］ｏｇＹ”．ＩＥＥＥ ＭＴＴ－Ｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ］Ｍ１ｃｒｏｗａｖｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｓｅ— 图３ ＭＥＭＳ开关隔离度测试曲线 ｒｉｅｓ ｏｎ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ１ｅ￣２０１ ｉ．ｐｐ－Ｉ ４８— １５１． Ｔｈｅｏｒｙ，Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： 开关微波特性利用ＣＡＳＣＡＤＥ微波探针台和Ｒ＆Ｓ ＺＡＶ５０型矢 ［４］Ｇ．Ｍ．Ｒｅｂｅｉｚ，“ＲＦ—ＭＥＭＳ： 量网络分析仪对回波损耗、插入损耗、隔离度和驱动电压指标进行了 Ｊ．ＷｉｌｅＹ＆Ｓｏｎｓ，２００３．测试，图２～３为该开关的插入损耗和隔离度测试曲线。该开关可在Ｋａ
