如何利用網絡附加存儲設備(NAS)構建數據備份(本地及遠程數據備份)、數據容災解決方案

 在信息化建設飛速的今天,網絡的普及與不斷提速使得信息的接收變得異常方便,企業與個人的數據量在當前狀況下自然成直線增長,與此同時企業與個人的數據因源自病毒、***、外部設備等衆多日益嚴峻的隱患而變得不安全。近幾年因數據安全問題而造成重大損失的信息新聞時刻提醒我們重視數據安全“刻不容緩”。提到如何確保數據安全,大部份人都會想到除了做好必要的防範措施以外,有效的數據備份必不可少,數據備份已成爲提升數據安全的必要手段。如何做好數據備份成爲當前企業及個人必須正視的問題,下面我們帶着這個話題從數據備份技術、數據備份設備及構建數據備份應用方案三個方面展開一一分析。

數據備份技術與備份方式

籠統的說數據備份,就是給數據買保險,而且這種保險比起現實生活中僅僅給予相應金錢賠償的方式顯得更加實在,它能實實在在的還原你備份起來的數據,一點不漏。人們常說保險之優勢,只有發生意外的人才能體會到。當使用者看着原本好好的硬盤,現在只不過是一堆冷冰冰、由金屬與硅所組成的硬盒子,而消失不見的是使用者經年累月所保存下來的寶貴數據時,備份,或者說數據保險的作用就將完全體現。

1、當前主流的備份技術

數據備份:

即針對數據進行的備份,直接複製所要存儲的數據,或者將數據轉換爲鏡像保存在計算機中。諸如Ghost等備份軟件,光盤刻錄和移動盤存儲均屬此類。
其採用的模式相對容易理解,分爲逐檔與鏡像兩種。一是直接對文件進行復制,另一是把文件壓成鏡像存放。
優點是方便易用,也是廣大用戶最爲常用的。缺點是安全性較低,容易出錯,其針對數據進行備份,如果文件本身出現錯誤就將無法恢復,那備份的作用就無從談起。因此這種數據備份適用於常規數據備份或重要數據的初級備份。
磁軌備份(物理備份):

這種備份技術的原理是直接對磁盤的磁軌進行掃描,並記錄下磁軌的變化,所以這種數據備份技術也被稱爲物理級的數據備份。
優點是非常精確,因爲是直接記錄磁軌的變化,所以出錯率幾乎爲0,數據恢復也變得異常容易、可靠。這種數據技術通常應用在中高端的專業存儲設備,部分中高端NAS(網絡附加存儲)如自由遁等專業存儲設備就是採用此備份技術,這種數據備份技術在國外企業數據備份應用非常廣泛。
磁軌備份採用的模式在國內並不統一,下面就簡單介紹一下各種備份模式:
如果您問一個對計算機備份程序不熟悉的人,他可能會告訴您,備份不過是把計算機上的「所有」數據,拷貝一份而已。換句話說,如果您在星期二晚上做備份,星期三沒有更動計算機上的任何數據,那麼星期三晚上做的備份,與前一天晚上做的,是完全一樣的,這是備份的方式之一,但您實在沒有必要這樣做,要了解備份,我們得先知道備份的種類。

2、數據備份的主要方式:

完全備份

完全備份(full backup)」,每個檔案都會被寫進備份檔去。如上所述,如果兩個時間點備份之間,數據沒有任何更動,那麼所有備份數據都是一樣的。

這問題出自備份系統不會檢查自上次備份後,檔案有沒有被更動過;它只是機械性地將每個檔案讀出、寫入,不管檔案有沒有被修改過。備份全部選中的文件及文件夾,並不依賴文件的存盤屬性來確定備份哪些文件。
(在備份過程中,任何現有的標記都被清除,每個文件都被標記爲已備份,換言之,清除存盤屬性)。

這是我們不會一味採取完全備份的原因每個檔案都會被寫到備份裝置上。這表示即使所有檔案都沒有變動,還是會佔據許多存儲空間。如果每天變動的檔案只有 10 MB,每晚卻要花費 100 GB 的存儲空間做備份,這絕對不是個好方法;這也就是推出「增量備份(incremental backups)」的主要原因。

增量備份

跟完全備份不同,增量備份在做數據備份前會先判斷,檔案的最後修改時間是否比上次備份的時間來得晚。如果不是的話,那表示自上次備份後,這檔案並沒有被更動過,所以這次不需要備份。換句話說,如果修改日期「的確」比上次更動的日期來得晚,那麼檔案就被更動過,需要備份。

增量備份常常跟完全備份合用(例如每個星期做完全備份,每天做增量備份)差異備份是針對完全備份:備份上一次的完全備份後發生變化的所有文件。
(差異備份過程中,只備份有標記的那些選中的文件和文件夾。它不清除標記,既:備份後不標記爲已備份文件,換言之,不清除存盤屬性)。
使用增量備份最大的好處在於備份速度:它的速度比完整備份快上許多,同時由於增量備份在做備份前會自動判斷備份時間點及文件是否已作改動,所以相對於完全備份其對於節省存儲空間也大有益處。增量備份的不足之處在於數據還原的時間較長,效率相對較低,例如,如果您要還原一個備份檔案,您必須把所有增量備份的磁盤都找一遍,直到找到爲止,如果您要復原整個檔案系統,那就得先復原最近一次的完整備份,然後復原一個又一個的增量備份。

要避免復原一個又一個的遞增數據,提升數據的復原的效率,把做法稍微改變一下,就變成了「差異備份(differential backup)」。
差異備份

差異備份與增量備份一樣,都只備份更動過的數據。但前者的備份是「累積(cumulative)」的—— 一個檔案只要自上次完整備份後,曾被更新過,那麼接下來每次做差異備份時,這個檔案都會被備份(當然,直到下一次完整備份爲止)。

這表示差異備份中的檔案,都是自上次完全備份之後,曾被改變的檔案。如果要復原整個系統,那麼您只要先復原完全備份,再復原最後一次的差異備份即可。增量備份是針對於上一次備份(無論是哪種備份):備份上一次備份後,所有發生變化的文件。

(增量備份過程中,只備份有標記的選中的文件和文件夾,它清除標記,既:備份後標記文件,換言之,清除存盤屬性。)

跟增量備份所使用的策略一樣,您平時只要定期做一次完全備份,再定時做差異備份即可。

所以,差異備份的大小,會隨着時間過去而不斷增加(假設在完全備份間,每天修改的檔案都不一樣)。以備份空間與速度來說,差異備份介於遞增備份與完全備份之間;但不管是復原一個檔案或是整個系統,速度通常比完全備份、增量備份快(因爲要搜尋 / 復原的磁盤數目比較少)。

基於這些特點,差異備份是值得考慮的方案,增量備份與差異備份技術在部分中高端的網絡附加存儲設備如IBMHP、及自由遁等品牌的部分產品的附帶軟件中已內置。

3、不同備份類型組合應用的示例

1)、完全備份與差異備份

以每週數據備份計劃爲例,我們可以在星期一進行完全備份,在星期二至星期五進行差異備份。如果在星期五數據被破壞了,則你只需要還原星期一完全的備份和星期四的差異備份。這種策略備份數據需要較多的時間,但還原數據使用較少的時間。

2)、完全備份與增量備份
還是以每週數據備份爲例,在星期一進行完全備份,在星期二至星期五進行增量備份。如果在星期五數據被破壞了,則你需要還原星期一正常的備份和從星期二至星期五的所有增量備份。這種策略備份數據需要較多的時間,但還原數據使用較少的時間。

在無論是企業還是個人用戶擁有的數據日益增長使得各類用戶對於如何保護寶貴的數據而頗感疲倦的今天,各種各樣數據備份技術的適時推出,各類用戶充分利用各種數據備份技術,結合適當的存儲設備構建不同類型的數據容災系統,從而更好的確保各項IT設備投入更有效的同時,良好的解決我們頭腦的數據安全問題。在分析完當前數據備份技術、方式及相應的備份技巧後,也許你對於如何選擇適合的存儲設備構建數據備份系統還存在疑慮,面對當前種類繁多的存儲設備,如何選擇既適合自身需求,又能有效構建數據備份及容災系統的存儲設備確實是一件費神的事,接下來我們對當前主流的存儲設備作相應的分析。
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