服务器备份专项方案

服务器备份方案概述服务器备份是指针对于服务器所产生数据信息进行对应存放备份过程，从而保障数据安全运行，从狭义上来看信息价值在于其潜在用途，并会伴随时间推移而改变。数据管理和保护可攫取信息最大价值，并规避因未根据监管法规保留信息而造成风险。企业应对目前和未来信息使用方法进行评定，实施满足其全部需求步骤和技术。服务器备份系统架构现在最常见网络数据备份系统结构按其架构不一样能够分为五种：基于网络附加存放（DAS-Base）结构，基于局域网（LAN-Base）结构，基于SAN结构LAN-Free和Server-Free结构，和双机热备份。下面对这多个网络数据备份系统结构作具体介绍：DAS-Base结构这种备份大多是采取服务器上自带磁带机或备份硬盘（现在大全部采取备份硬盘），而备份操作往往也是经过手工操作方法进行，此种备份方法被称为RAID。以下图所表示，红色虚线表示数据流。2.1.1工作原理 原理是利用数组方法来作磁盘组，配合数据分散排列设计，提升数据安全性。磁盘阵列是由很多廉价、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型磁盘组，利用部分磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。同时利用这项技术，将数据切割成很多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检验（ParityCheck）观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。2.1.2阵列样式外接式磁盘阵列柜：外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热抽换（HotSwap）特征，不过这类产品价格全部很贵。内接式磁盘阵列卡：内接式磁盘阵列卡，因为价格廉价，但需要较高安装技术，适合技术人员使用操作。软件仿真:利用软件仿真方法，因为会拖累机器速度，不适合大数据流量服务器。2.1.3优缺点优点RAID和磁带备份也是很需要。对于RAID而言，能够以很低成本大大提升系统可靠性，而且其复杂程度远远低于双机。因为毕竟硬盘是系统中机械操作最频繁、易损率最高部件，假如采取RAID，就能够使出现故障系统很轻易修复，也降低服务器停机进行切换次数。缺点可管理存放设备少，不利于备份系统共享，不大适合于现在大型数据备份要求，而且不能提供实时备份需求。RAID技术只能处理硬盘问题，备份只能处理系统出现问题后恢复。而一旦服务器本身出现问题，不管是设备硬件问题还是软件系统问题，全部会造成服务中止。所以，RAID及数据备份技术不能处理避免服务中止问题。2.2LAN-Base结构 这是小型办公环境最常使用备份结构。以下图所表示2.2.1工作原理在该系统中数据传输是以局域网络为基础，首先预先配置一台服务器作为备份管理服务器，它负责整个系统备份操作。磁带库则接在某台服务器上，当需要备份数据在数据备份时备份对象把数据经过网络传输到磁带库中实现备份。2.2.2局域网接入方法 备份服务器能够直接接入主局域网内或放在专用备份局域网内。我们推荐使用后者方案。因为采取前者方案话，当备份数据量很大时候，备份数据会占用很大网络带宽，主局域网性能会下降很厉害，以后者就能够使得备份进程和一般工作进程相互干扰降低，确保主局域网正常工作性能。2.2.3优缺点优点投资经济、磁带库共享、集中备份管理。缺点当备份数据量大或备份频率高时，局域网性能下降快，不适合重载荷网络应用环境。LAN-Free备份结构为根本处理传统备份方法需要占用LAN带宽问题，基于SAN备份是一个很好技术方案。LAN-Free和Server-Free备份系统是建立在SAN（存放区域网）基础上两种含有代表性处理方案。它们采取一个全新体系结构，将磁带库和磁盘阵列各自作为独立光纤结点，多台主机共享磁带库备份时，数据流不再经过网络而直接从磁盘阵列传到磁带库内，是一个无需占用网络带宽处理方案。工作原理数据无需经过局域网而直接进行备份，即用户只需将磁带机或磁带库等备份设备连接到SAN中，各服务器就可把需要备份数据直接发送到共享备份设备上，无须再经过局域网链路。因为服务器到共享存放设备大量数据传输是经过SAN网络进行，局域网只负担各服务器之间通信任务，而无需负担数据传输任务。实现了控制流和数据流分离目标。实现方法LAN-free网络数据备份系统结构有多个实施方法。通常，用户全部需要为每台服务器配置光纤通道适配器，适配器负责把这些服务器连接到和一台或多台磁带机(或磁带库)相连SAN上。同时，还需要为服务器配置特定管理软件，经过它，系统能够把块格式数据从服务器内存、经SAN传输到磁带机或磁带库中。还有一个常见LAN-free实施措施，在这种结构中，主备份服务器上管理软件能够开启其它服务器数据备份操作。块格式数据从磁盘阵列经过SAN传输到临时存放数据备份服务器内存中，以后再经SAN传输到磁带机或磁带库中。优缺点优点高性能数据备份：在SAN存放区域网络中光纤技术应用使得数据传输速率大大地得到提升，在全双工传输方法下可达成200M/Sec传输速率，从而使得系统备份性能得到质飞跃。灵活可扩展性：在SAN存放网络中，系统拥有很好可扩展性，整个网络设计上采取了模块化和可热更换性，使得系统能满足无限存放备份需求。数据备份集中化管理：因为采取了SAN存放架构，使得数据从原有数据岛转向数据集中化，从而实现了集中化数据备份。解放第一网络：在传统网络备份中，尤其是越来越多数据需要备份今天，大量数据备份需要占据大量以太网带宽，使得本身越来越担心网络带宽不堪重担。而LAN-Free备份处理了我们燃眉之急。降低成本：存放设备正真共享大大降低了存放设备投资，降低成本。缺点它仍然让服务器参与了将备份数据从一个存放设备转移到另一个存放设备过程，在一定程度上占用了服务器宝贵CPU处理时间和服务器内存。LAN-free技术恢复能力很通常，它很依靠用户应用。Server-Free结构它是LAN-free一个延伸，可使数据能够在SAN结构中两个存放设备之间直接传输，通常是在磁盘阵列和磁带库之间。以下图所表示。工作方法通常情况下，备份数据经过名为数据移动器设备从磁盘阵列传输到磁带库上。该设备可能是光纤通道交换机、存放路由器、智能磁带或磁盘设备或是服务器。数据移动器实施命令其实是把数据从一个存放设备传输到另一个设备。实施这个过程一个方法是借助于SCSI-3扩展拷贝命令，它使服务器能够发送命令给存放设备，指示后者把数据直接传输到另一个设备，无须经过服务器内存。数据移动器收到扩展拷贝命令后，实施对应功效。利用网络数据管理协议(NDMP)。这种协议实际上为服务器、备份和恢复应用及备份设备等部件之间通信充当一个接口。在实施过程中，NDMP把命令从服务器传输到备份应用中，而和NDMP兼容备份软件会开始实际数据传输工作，且数据传输并不经过服务器内存。NDMP目标在于方便异构环境下备份和恢复过程，并增强不一样厂商备份和恢复管理软件和存放硬件之间兼容性。优缺点优点无服务器备份技术含有缩短备份及恢复所用时间优点。因为备份过程在专用高速存放网络上进行，而且决定吞吐量是存放设备速度，而不是服务器处理能力，所以系统性能将大为提升。缺点即使服务器负担大为减轻，但仍需要备份应用软件(和其主机服务器)来控制备份过程。元数据必需统计在备份软件数据库上，这仍需要占用CPU资源。和LAN-free一样，无服务器备份可能会造成上面提到一样类型兼容性问题。而且，无服务器备份可能难度大、成本高。最终，假如无服务器备份应用要更广泛，恢复功效方面还有待更大改善。双机热备份双机热备特指基于高可用系统中两台服务器热备（或高可用），因两机高可用在中国使用较多，故得名双机热备，双机高可用按工作中切换方法分为：主-备方法（Active-Standby方法）和双主机方法（Active-Active方法），主-备方法即指是一台服务器处于某种业务激活状态（即Active状态），另一台服务器处于该业务备用状态（即Standby状态)。而双主机方法即指两种不一样业务分别在两台服务器上互为主备状态（即Active-Standby和Standby-Active状态）。拓扑结构图以下工作原理心跳过程经过IP做心跳检测时，主备机会经过此心跳路径，周期性发出相互检测测试包，假如此时主机出现故障，备机在连续丢失设定数目标检测包后，会认为主机出现故障，这时备会自动检测设置中是否有第二种心跳，假如没有第二种心跳话，备机则依据已设定规则，开启备机相关服务，完成双机热备切换。IP工作过程IP地址才用虚拟IP地址方法来实现，关键原理图

主机正常情况下虚拟IP地址指向主机实IP地址，用户经过虚拟IP地址访问主机，这时，HA软件将虚拟IP地址解析到主机实IP地址。

当主机做相关切换时

虚拟IP地址经过HA软件自动将虚拟IP地址解析到备机实IP地址上，这时，虚拟IP地址指向备机实IP地址。但对用户来说，用户访问仍然是虚拟IP地址。所以用户只会在切换过程中发觉有短暂通信中止，经过一个短临时间，就能够恢复通信。应用及网络故障切换过程能够检测到主机应用和网络故障并立即将服务切到备用服务器双机热备软件推荐PlusWell、LanderCluster、EterneCluster、ServHACluster双机热备方法共享存放（磁盘阵列）方法，以下图所表示。共享存放方法关键经过磁盘阵列提供切换后，对数据完整性和连续性保障。用户数据通常会放在磁盘阵列上，当主机宕机后，备机继续从磁盘阵列上取得原有数据。这种方法因为使用一台存放设备，往往被业内人士称为磁盘单点故障。但通常来讲存放安全性较高。所以假如忽略存放设备故障情况下，这种方法也是业内采取最多热备方法。优点：对于共享方法，数据库放在共享存放设备上。当一台服务器提供服务时，直接在存放设备上进行读写。而当系统切换后，另一台服务器也一样读取该存放设备上数据。它能够在无人值守情况下提供快速切换，确保不会有数据丢失现象。缺点：存在存放单点故障;增加了昂贵存放设备投资，对于有实力企业，可优先考虑该方法。全冗余(双机双存放)方法，以下图所表示。基于单台存放传统双机热备方法，确实存在存放单点故障情况，为实现存放冗余，存放高可用也已经越来越多被用户接收。我们从了解上能够看出，双机热备最早是为处理服务器计划性停机和非计划性宕机处理方案，不过我们无法实现存放计划性停机和非计划性宕机带来服务器停机，而存放作为双机热备中唯一存放数据设备，它一旦发生故障往往会造成双机热备系统全方面瓦解。这种方法特点在于：存放之间数据复制不经过网络，而是由存放之间进行复制。两个存放之间复制是完全实时，不存在任何时间延时。主备存放之间切换时间小于500ms，以确保系统存放时不产生延时。硬盘盘符及分区不因为主备存放之间切换而改变。服务器切换，不影响存放之间初始化，增量同时及数据复制。某一存放设备计划性停机，不影响整个服务器双机热备系统工作。存放设备之间使用反复数据删除技术，完成增量同时工作。真正7X二十四小时或切换全冗余方案。数据复制方法，以下图所表示。这种方法关键利用数据同时方法，确保主备服务器数据一致性。基于数据复制方法有多个方法，其性能和安全也不尽相同，其关键方法有以下多个：单纯文件方法拷贝不适适用于数据库等应用，因为打开文件是不能被复制，假如要复制必需将数据库关闭，这显然是不能够。以文件方法复制关键适适用于WEB页更新，FTP上传应用，对主备机数据完整性，连续性要求不高情况下使用。利用数据库所带有复制功效，比如SQLServer或所带定阅复制，这种方法用户要依据自己应用小心使用。硬盘数据拦截，现在国际中国，比较成熟双机热备软件通常会使用硬盘数据拦截技术，通常称为镜像软件即Mirror软件，这种技术目前已很成熟，拦截方法也不尽相同。双机热备中概念说明Active-ActiveActive-Active方法指是业务方法而不是服务器状态，假如是同一个应用是不能完成Active-Active方法。比如热备两台服务器全部是sqlserver数据库，那也是指不一样数据库实例。相同数据库实例是不可能在热备这一级实现Active-Active方法。简单讲Active-Active方法就是两个Active-Standby方法分别运行于两台服务器上。故障检测故障检测是双机热备任务，不一样双机检测点多少决定了双机热备软件在功效和性能上优劣，并不是全部软件全部含有相同检测功效，以PlusWell双机热备软件为例，其提供是一个全系统检测能力，即检测分为系统级、应用级、网络级三个方面。系统级检测关键经过双机热备软件之间心跳提供系统检测功效，应用级提供用户应用程序、数据库等检测功效，网络级检测提供对网卡检测及可选对网络路径检测功效，所以称为全故障检测能力。服务器资源双机热备资源指某种业务运行过程中所依靠最小关联服务，不一样双机软件所提供资源多少也不相同，当然提供可切换资源越多，软件应用范围也越广，在双机热备中提到服务器资源关键包含，可切换网络IP资源、计算机名、磁盘卷资源、服务器进程等。双机热备切换双机热备切换通常分为手动切换和故障切换，即计划性切换（即人为切换）和非计划性切换（即故障切换）。需要大家注意是并不是全部资源全部含有可切换性，以PlusWell热备份软件为例她提供了：（1）当地资源监控，即不可切换资源，（2）一般资源，即能够在主备机切换资源。（3）快速资源，指是快速切换资源，通常情况下双机切换时间为1-5分钟，而快速切换时间为3-5秒种。用户应依据自己需求及业务特点来选择相关切换服务，从价格成本上来说，切换时间越短费用也越高。