第八章网络存储备份技术及方案设计

第八章网络存储备份技术及方案设计

8.1网络存储技术概述8.1.1RAID技术冗余磁盘阵列(RedundantArrayofInexpensive/IndependentDisks,RAID)是由美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出的，也简称为“磁盘阵列”。RAID的优点是：（1）传输速率高。（2）容错功能。（3）RAID比起传统的大容量磁盘驱动器来，在同样的容量下，价格要低很多。RAID的级别（1）RAID0（2）RAID1（3）RAID2（4）RAID3（5）RAID5（6）多层级别RAID2.RAID系统的选型（1）硬件RAID和软件RAID（2）SCSIRAID和IDERAID（3）RAID卡和RAID控制器3.RAID系统的管理和维护（1）及时备份系统配置参数（2）及时检查运行日志文件（3）定期检查数据一致性8.1.2DAS、NAS、SAN技术1.直接附加存储直接附加存储（Direct

Attached

Storage，DAS），也可称为服务器附加存储（Server-AttachedStorage，SAS）。图8.1基于DAS结构的存储备份2.网络附加存储网络附加存储（Network

Attached

Storage,NAS）是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，它通过标准的网络拓扑结构连接到计算机网络上，利用现有的网络资源来接入专用的网络存储设备，因此也称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列系统。图8.2基于NAS结构的存储备份NAS的许多其他特性表现在以下几个方面。（1）将NAS设备连接到网络上非常方便。（2）由于NAS设备的安装、调试、使用和管理非常简单，因此对于选用NAS作为网络数据存储设备的企业用户来说，昂贵的设备管理与维护费用将不复存在。（3）NAS设备可以完全实现文件在不同操作系统平台下的共享，用户通过不同的网络协议可进入相同的文档，因此无需改造现有网络NAS设备就无缝混合应用在多种操作系统平台下，用户不必再为不同的操作系统购买各自的数据存储设备，从而大大节省了成本。（4）NAS设备采用集中式存储结构，摒弃了DAS的分散存储方式，网络管理员可以方便地管理数据和维护设备，同时NAS设备允许用户在网络上存取数据，有效改善了网络的性能。（5）NAS设备内置优化的独立存储操作系统，可以有效紧密地释放系统总线资源，全力支持I/O存储，因此NAS设备的效率较DAS设备高出60%以上。（6）NAS设备一般会提供错误恢复系统，并会通过E-mail系统将报警信息自动发给系统管理员，同时NAS设备会进行动态监测，并提供详细的日志报告，以求全面保护数据。3.存储区域网SAN存储区域网（StorageAreaNetworking，SAN）以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光纤通道直接连接，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。图8.3基于SAN结构的存储备份8.1.3存储技术的选择1.数据保护能力数据保护能力是指在存储设备的设计方面，对各种偶然性错误和意外情况的预期，以及采取的预防或补救措施。2.性能存储产品的性能评价是最容易的，因为这一指标可以被充分量化。3.容量4.连接性5.管理性管理性是任何产品的重要方面之一。6.附加功能

8.2网络备份技术概述

备份不等于简单的文件拷贝，也不等于文件的永久归档，备份有三个最主要的特点：

1．备份最大的忌讳就是在备份过程中因介质容量不足而更换介质，因为这会降低备份数据的可靠性。相对于内存和磁盘存储介质昂贵的价格，通常配置价格相对低廉的大容量磁带存睹介质。

2．备份的目的是为了防备万一发生的意外事故，如自然灾害、病毒侵入、人为的破坏等等。这些意外事故不可能每天都发生，因此我们使用备份数据的频率不是很高。从这个意义上来讲，对备份数据的存取速度并不是一个很重要的因素。我们没有必要为了追求一个并不重要的高速度而成倍地增加我们对备份的投资。

3．可管理性是数据备份过程中一个很重要的因素，因为可管理性与备份的町靠性紧密相关。最佳的可管理性当然就是自动化备份方案。如果一种技术不能提供这种自动化方案，那么它就不能算是好的备份技术。选择一个适合于企业的备份系统不是一件容易的事情。从规划设计系统测试，直到备份计划的实施都需要系统管理员付出辛苦的努力。

目前企业常用的备份方式有以下几种： ●定期备份。即定期用磁带备份数据，界地存放，并在磁带存放地点配置一套完整的备用计算机设备、网络通信设备、电源设备。 ●远程磁带库、光盘库备份。

.远程数据库备份。在与主数据库所在生产机相分离的备份机上建立主数据库的一个拷贝，通过通信线路将生产机的数据库日志传到备份机，使备份数据库与主数据库保持同步。

.网络数据镜像。

.远程镜像磁盘。

一个企业究竟如何规划自己的备份系统，需要根据自己对系统的需求来考虑。一般现在专业的存储厂商都能够提供从磁带库备份到远程镜像磁盘一系列的技术和产品。比如专注于存储管理软件供应的Veritas公司，其不仅可以为用户提供先进的远程容灾方案，也能够为用户提供永久的磁带备份解决方案。

如何设计一个理想的网络备份系统呢?

理想的网络备份系统应该具备以下功能：

.集中式管理网络。

.全自动的备份。

.数据库备份和恢复

.归档管理8．3网络存储备份系统的主要技术8.3.1磁带备份技术

无论是硬盘技术，还是光盘技术，都不适合用来进行数据存储备份，只有磁带机技术才真正适合数据存储备份领域。

目前流行于IT市场的主要有4mm磁带机、8mm磁带机、DLT磁带机、DAT磁带机及LTO磁带机等几种。

.DLT技术

.4mm技术

.8mm技术

.

LTO技术8．3．2备份软件技术

1、基干主机的备份软件技术

它支持同步和异步方式两种方式同步方式的过程如下： （1）接收写数据请求 （2）将写入请求写到SRL，同时写入数据卷 （3）发送到远端服务器 （4）网络确认 （5）写入到目标卷 （6）数据写入确认

异步方式的过程如下，(1)接收写数据清求；(2)将写入请求写到SRL，(3)向主机发出写完成信÷（4)写入数据卷，并发送给远端服务揣：5)网络确认；：6)数据写入到目标卷；：7)数据写入确认。

由于这种软件备份技术需要占用主机资源，因此它存在许多局限性：

.基于主机的复制操作，主机资源的占用(CPU，内存)；

.基于TCP／IP的网络连接，降低网络的效率；

.远程写入主机内存，远程的写确认不可信；

.十分受限的“逆向”复制，应用系统回切困难；

.十分受限的远程数据复用，远端资源浪费

.基于独立主机的复制技术，数据中心环境难于管理和扩展，

2、基于存储的数据备份技术 由于基于主机备份技术的上述局限性，在一些关键业务应用环境中，为了保证数据备份(复制)的实时性和可靠性；通常采用基于存储的数据备份(复制)技术。

SRDF软什提供：

.运用虚拟专用网(VPN)和IP协议开展数据复制；

.针对大型机、UNIX、WindowsNT和AS／400系统的惟一 解决方案：

.独立于主机进行在线、实时数据镜像，创建一个或多 个本地或远程拷贝；

.在几分钟之内实现业务数据可用，通过快速而简单 的方式实现恢复：

.避免出现计划内停机造成的十断，避免出现“隔夜积压”

.通过多级传输能力和SRDFFarPoint实现晕高延伸距离 性能和通信线路效率：

.支持分散在各个地域的群集。

8．4网络存储备份系统典型产品介绍

8.5网络存储备份系统方案设计8.5.1存储系统方案设计原则（1）存储系统解决的是信息问题。（2）厂商的帮助有限。（3）从实际情况出发，明确需求，不能一味追求新技术。（4）考虑长远，打好基础。8.5.2存储系统方案设计要点1.需求分析（1）数据保护——系统运行的稳定安全性要求（2）数据管理（3）数据利用——大数据量和多用户并发的效率要求2.确定系统结构（1）数据保护能力就数据保护而言，SAN和NAS结构都具有非常好的数据保护能力。二者都可以提供冗余结构，实现高效率的数据备份和远程容灾。图8.4SAN中的LANFree备份方案图8.5基于NDMP的NAS备份方案（2）数据管理能力NAS优势主要在于安装配置的方便和快捷。（3）数据利用方面图8.6LUNMasking技术实现基于主机的数据隔离图8.7NAS中实现基于用户的访问管理3.产品选型确定了存储系统的基本结构后，下面就可进行产品选型。存储产品的评价基本可以集中在容错能力、性能、容量、连接性、管理性和附加功能这几个方面。（1）容错能力容错能力是指在存储设备的设计方面，对各种偶然性错误和意外情况的预期，以及采取的预防或补救措施。（2）性能性能指数主要有两个：带宽和IOPs（每秒I/O次数）。（3）容量（4）连接性（5）管理性（6）附加功能比较常见的附加功能主要有以下几种：数据快照功能，LUNMasking功能，异地数据复制功能等。4.选择备份管理软件所谓数据备份，就是使用较低廉的存储介质，定期将系统业务数据备份下来，以保证数据意外丢失时能尽快恢复，将用户的损失降到最低点。5.备份策略及数据恢复选择了存储备份软件、存储备份技术（包括存储备份硬件及存储备份介质）后，首先需要确定数据备份的策略。备份策略指确定需备份的内容、备份时间及备份方式。（1）完全备份（FullBackup）（2）增量备份(IncrementalBackup)（3）差分备份(DifferentialBackup)6.项目实施过程应注意的问题（1）统计备份客户机信息（2）做好培训工作（3）制定备份策略（4）日常维护有关问题8.1网络存储技术目前的网络存储技术有SAN、NAS和iSCSI。SANNASiSCSISAN主要是基于光纤通道的、面向数据块的存储，可以看成是传统总线的扩展。NAS是在TCP/IP协议基础上提供文件的存取服务。iSCSI则是前面两种技术在TCP/IP网络上的融合，通过把面向数据块的SCSI(小型计算机系统接口

)协议封装在TCP/IP包中，以便在TCP/IP网络上传送8.1.1传统存储技术DAS（DirectAttachedStorage，译为“直接附加存储”或“直接连接存储”），又称SAS（ServerAttachedStorage，服务器附加存储）。DAS将存储设备直接与服务器相连，完全以服务器（或主机）为中心，作为服务器的组成部分。用于DAS的存储设备可以是磁盘、磁带、磁盘阵列或磁带库，最典型的DAS设备是各类磁盘阵列。DAS存储模式如图8.1所示。图8.1DAS存储模式

8.1.1传统存储技术DAS特别适合于对存储容量要求不高、服务器的数量很少的中小型局域网，其主要的优点在于存储容量扩展的实施非常简单，投入的成本少而见效快。具体地讲，DAS问题主要有以下几点：

（1）容易形成服务器到存储设备的瓶颈。（2）影响数据的可用性。（3）存储设备分散，不便于管理监控。（4）容易造成存储空间浪费。（5）对重要的数据进行备份时将会极大地占用网络的带宽。8.1.2网络附加存储技术1.NAS的组成

NAS（NetworkAttachedStorage，译为“网络附加存储”或“网络连接存储”）的意思是连接在网上的存储设备。NAS设备直接连接到TCP/IP网络（可以是LAN或WAN）上，在功能上完全独立于网络服务器。如图8.2所示。图8.2NAS存储模式

8.1.2网络附加存储技术2.NAS的特性

（1）易于安装。（2）易于部署。（3）方便使用和管理。（4）整体性能高。（5）跨平台使用。（6）提高数据可用性。（7）性能价格比优异。

NAS产品是真正即插即用的产品，内置专门用于数据存储的简化操作系统和网络协议，可以直接挂接到网络上。用户可根据需要来确定NAS的物理位置，一般将其放置在访问频率最高的地方，以进一步缩短用户的访问时间并提高网络吞吐量。客户不需安装任何额外软件，NAS服务器的设置、升级及管理均可通过Web浏览器远程实现。NAS服务器与网络直连，当增加或移去NAS设备时不会中断网络的运行。无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据；这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。NAS独立于操作系统平台，可以支持Windows、UNIX、Mac、Linux和Netware等不同操作系统。①采用磁盘阵列技术，NAS可保证硬件设备和数据的安全与完整。②通过网络共享数据，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读取数据。③采用嵌入式操作系统，具有很强的稳定性和可靠性。④网络管理员可方便地设置用户或用户组对NAS服务器的访问权限。NAS是精简型服务器，在硬件架构上只需CUP、内存、硬盘、网卡和主机板等。在软件方面，操作系统也是精简型系统，有些甚至是免费的Linux。8.1.2网络附加存储技术3.NAS的应用场合

NAS主要面向高效的文件共享任务，适用于那些需要通过网络传送大量文件数据的场合。素材库资源库课件PPT课件多媒体NAS网络存储NAS引擎海量存储101010101010光纤通道交换机磁带库8.1.3存储区域网络技术1.SAN的组成存储区域网络（SAN，StorageAreaNetwork）是一种类似于普通局域网的高速存储网络，SAN通过专用的集线器、交换机和网关建立起与服务器和磁盘阵列之间的直接连接。SAN存储模式如图8.3所示。

图8.3SAN存储模式

8.1.3存储区域网络技术2.SAN的特性SAN更适合网络关键任务的数据存储，与其他存储技术相比，SAN具有以下特性：（1）高可用性（2）高性能（3）便于扩展（4）可实现高效备份（5）支持服务器的异构平台（6）支持集中管理和远程管理

8.1.3存储区域网络技术3.SAN的应用场合SAN作为网络存储设施，旨在提供灵活、高性能和扩展的存储环境，擅长在服务器和存储设备之间传输大块数据。特别适于以下应用场合：（1）对响应时间、可用性和可扩展性要求高的关键任务数据库应用。（2）对性能、数据完整性和可靠性要求高的集中存储备份，以保证关键数据的安全，可极大地提高企业数据备份和恢复操作可靠性和可扩展性。（3）海量存储的应用环境。例如，图书馆，企业或组织的数据中心。（4）支持服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。

3.SAN的应用场合一个随需应变的存储环境，数据是能够被分类整理的。即除了有用的数据，还会有很多垃圾数据需要清理，来腾出更多的可用存储空间，这样就可以减少存储设备的购买从而降低存储费用。Server-baseddiskstorage050100150200250Terabytes('000)磁盘存储快速增长存储带来的开销，占IT投资的百分比不断上升剩余存储容量有效数据：包括数据库数据，应用数据等，这些数据能够带来revenue，需要得到很好的投资保护，放置于企业级的存储介质中非业务数据：存储在公司储存设备上的一些员工从网络下载的文件或者个人文件，在某些情况下这些文件甚至会造成法律问题。复制数据：多个员工或程序拷贝的文件副本，通过共享来减少文件数量和所占用的存储空间陈旧/孤立数据：还有一些数据不会再被用到，如财务年终报表，个人数据等应用冗余数据,

logfiles,dumpfiles,临时文件获得更多删除删除/共享删除–定期归档–定期加强投资进行保存、访问和保护在一个随需应变的存储环境……数据分类3.SAN的应用场合Active文件保存在存储池内，可以被pool和共享。在一个随需应变的存储环境……存储池存储池存储池虚拟文件系统SAN存储域网络有效数据（能够创造价值的数据）能够被pool，例如，你可以将数据库数据存储在左边的pool里，把共享的工作目录存储在中间的pool里，而把个人的目录存放在右边的pool里。这么做的目的是集中投资，将数据的价值和存储的费用相关联。3.SAN的应用场合除了active数据，大多数的IT环境还必须管理inactive数据，如季度财务报告之类的文件，和为了容灾而备份的active数据复本。在一个随需应变的存储环境……Enterprise

classMid-rangeLow-costWORMWORMWORMAutomatedManual分层管理：Inactive文件保存在成本变化的分层存储空间

。复制管理：将文件在从有介质损坏考虑的磁盘RAID向磁带转移时其做一个复制，为了防止由于介质损坏而造成的数据丢失介质管理：inactive文件随着其变得更加陈旧而向更便宜个存储介质转移离线管理：为了容灾地考虑，也许需要把一些文件离线管理长期保存管理：一些inactive数据可能需要被保存很多年，很长时间，使用新技术来保存这些数据，透明的将这些新类型的数据转移到新的存储介质上并自动更新目录Compress?Encrypt?3.SAN的应用场合存储基础设施可以作无影响的变更，即：存储设施的改变不能影响到服务器对存储设施的连接、也不应该影响在其上运行的业务应用。通过文件系统和磁盘卷管理的虚拟化来实现在一个随需应变的存储环境……存储池Virtual

DiskVirtual

DiskVirtual

Disk虚拟化磁盘存储池存储池为数据库文件扩展可用的存储空间共享路径转移到另外的存储设备主机系统和应用系统不会感觉到存储系统的变化ESSESS虚拟文件系统Virtual

Disk虚拟磁盘系统JBODFAStTFAStTnon-

IBMnon-

IBM替换旧的存储子系统Load

BalanceMoveMoveSAN存储域网络8.1.4NAS与SAN的比较

项目NASSAN协议TCP/IP在一个IP网络中进行访问的基于文件的存储设备FibreChannel(光纤通道协议)FibreChannel-to-SCSI一个专用的基于光纤通道的存储网络应用文件共享（NFS或CIFS）小数据块远程传输特定的只读数据库访问关键数据库应用处理集中数据备份灾难恢复，强化存储优势文件级访问，中高性能交叉平台文件共享易于使用、管理，成本较低快速、简单的部署高可用性，数据传输可靠降低网络流量，灵活配置高性能，伸缩性强集中管理，多厂商支持8.1.5iSCSI存储技术iSCSI通过TCP/IP网络传送SCSI命令（SCSIoverIP）。如图8.4所示。图8.4iSCSI（IP上的SCSI）设备

iSCSI在IP网络上传输iSCSI数据块需要进过3个步骤：（1）iClient（初始化程序）代码重新确定SCSI指令通过IP网络的路径；（2）iSCSI目标代码从IP网络接收SCSI指令；（3）随后将SCSI指令直接发送到嵌入式存储（iSCSI设备）或FCSAN（iSCSI网关）。8.1.5iSCSI存储技术iSCSI协议模型如图8.5所示8.1.5iSCSI存储技术一个完整的iSCSI网络存储结构是由iSCSI服务端和客户端两部分组成的。iSCSI服务端包括服务器及其连接的iSCSI网络。客户端一般是Windows2000或Linux系统，iSCSI客户端必须能够通过网络访问到服务端。对于客户端的操作系统来说，和本地硬盘完全相同（直接访问存储设备）。可以对iSCSI作任何能在本地硬盘上进行的操作，彻底抛开了NFS的限制，更好地支持各种应用。iSCSI不必通过文件系统直接存取磁盘系统，特别适合基于IP网络的数据库应用环境。8.2网络存储解决方案8.2.1中小型网络存储技术选择1.与现有应用系统的兼容性2.存储系统未来升级和扩展3.选用DAS的场合4.网络存储首选NAS5.慎选SAN和iSCSI8.2网络存储解决方案DAS、NAS、SAN与ISCSI的性能特点比较如表7.3所示。项目DAS特点NAS特点SAN特点ISCSI特点设计理念存储设备存储设备存储网络存储网络适配器SCSI适配器以太网适配器光纤通道适配器以太网适配器传输单位块I/O文件I/O块I/O块I/O网络连接协议SCSITCP/IPFC（光纤通道）TCP/IP管理方式在服务器上管理在存储设备上管理在服务器上管理在服务器上管理性价比性能低成本低性能适中成本低性能高成本高性能高成本适中8.2.2NAS存储案例

1.网络存储需求某大学网络中心建立了多种资源服务器：Web主页、教工和学生E-mail、FTP软件下载，网络课程，精品课程，电子考试和电子校务等。这些资源的操作系统包括UNIX、Linux和Windows2000AdvancedServer平台，是一个异构系统，分布在数十台DAS上。这些服务器数据量较大，数据的安全性很重要（如邮件系统约有2万用户），因此对数据存储的管理和备份就显得非常重要。8.2.2NAS存储案例

2.NAS产品选型MaxAttachNAS4100文件服务器

提供了定时的备份功能，可以为“按需存储”的企业或组织提供了理想的解决方案。MaxAttach的互用性使Windows、UNIX、Linux、NetWare和Macintosh的等不同平台的用户可以简单的分享存储数据。MaxAttach的备份软件具有简单直观的安装设置界面，使任何一个从来没有这方面经验的管理员也可以轻松操作。NAS4100提供了很高的磁盘响应速度和快速的网络接口，可以大大改善原先由磁带机作为主要备份设备的网络响应慢的状况。8.2.2NAS存储案例

3.NAS解决方案图8.6NAS数据存储结构

8.2.3SAN存储案例

1.网络存储需求：高校应用系统类型一卡通服务器数据库服务器数据库服务器VOD服务器计费服务器计费服务器MIS服务器FTP服务器邮件服务器Web服务器数据库服务器电子图书服务器电子期刊服务器图书管理服务器Web服务器素材库资源库课件PPT课件多媒体基础网络应用管理信息系统校园一卡通系统数字图书馆系统电子资源库存储设备较多，管理维护复杂。存储空间利用率低，浪费存储资源。速度问题、容量问题。信息资源分散，不便于共享。数据备份、远程容灾安全性问题。千兆以太网8.2.3SAN存储案例一卡通服务器数据库服务器SAN数据中心（中小规模）数据库服务器VOD服务器计费服务器计费服务器MIS服务器Web服务器邮件服务器FTP服务器数据库服务器电子图书服务器电子期刊服务器图书管理服务器Web服务器素材库资源库课件PPT课件多媒体群集热备群集热备群集热备群集热备高速存储海量存储NAS网络存储离线备份远程灾备101010101010101010FS8600光纤磁盘阵列光纤通道交换机磁带库NAS引擎原有磁盘阵列SCSI-FC转换器远程同步复制8.2.3SAN存储案例300M~2KM1KM~几百KM图书馆数据中心网络中心数据中心分校区灾备中心DS5600i光纤磁盘阵列FS8600i光纤磁盘阵列FS8600光纤磁盘阵列光纤通道交换机光纤通道交换机磁带库磁带库千兆以太网客户机基础网络应用管理信息系统一卡通系统数字图书馆课件及资源库千兆以太网101010101010本地同步复制101010101010101010101010远程同步复制远程异步复制101010磁带库备份本地离线备份卷复制快照本地在线备份卷复制快照本地镜像备份远程复制快照远程在线备份磁带库备份远程离线备份SAN数据中心（中大规模）多级数据保护。信息资源统一管理，使用方便。磁盘容量利用率高，保护投资。海量高性能SAN存储系统。数据集中存储，管理维护简单。8.3数据备份和恢复

8.3.1备份与恢复的概念

1.备份与恢复

备份就是保留一套后备系统，做到有备无患。数据备份就是保存数据的副本。数据备份的目的是为了预防事故（如自然灾害、病毒破坏和人为损坏等）造成的数据损失。数据恢复就是将数据恢复到事故之前的状态。数据恢复总是与备份相对应，实际上可以看成备份操作的逆过程。备份是恢复的前提，恢复是备份的目的，无法恢复的备份是没有意义的。8.3数据备份和恢复

8.3.1备份与恢复的概念

1.备份与恢复

备份就是保留一套后备系统，做到有备无患。数据备份就是保存数据的副本。数据备份的目的是为了预防事故（如自然灾害、病毒破坏和人为损坏等）造成的数据损失。数据恢复就是将数据恢复到事故之前的状态。数据恢复总是与备份相对应，实际上可以看成备份操作的逆过程。备份是恢复的前提，恢复是备份的目的，无法恢复的备份是没有意义的。8.3.1备份与恢复的概念2.数据备份不仅仅是数据复制

数据复制是指将重要的数据复制到其他存储介质，并保存在其他地方，当数据遭到意外损坏或者丢失时，再将保存的数据副本恢复到系统。

完善的备份必须在数据复制的基础上，提供对数据复制的管理，彻底解决数据的备份与恢复问题。单纯的数据复制无法提供文件的历史记录，也无法备份系统状态等信息，不便于系统的完全恢复。

3.数据存储硬件容错

硬件容错是指用冗余的硬件来保证系统的连续运行。硬件容错的目的为了保证系统数据的可用性和不间断运行，即保护系统的在线状态，保证数据可信且可用。数据备份则是将整个系统的数据或状态保存下来，以便将来挽回因事故带来的数据损失，保存的数据副本处于离线状态。备份数据的恢复需要一定的时间，在此期间，系统往往是不可用的。

8.3.1备份与恢复的概念4．备份软件

专业的数据备份是软件级备份，即通过备份软件，将系统数据保存到其他介质上，当系统出错时可将系统恢复到备份时的状态。5．数据库备份和恢复

专业的数据备份是系统级的，能够将数据从正在运行的数据库文件中提取出来，实现在线备份。

8.3.1备份与恢复的概念6．专业备份系统的特性

（1）备份作业集中式管理。（2）跨平台备份与恢复。（3）自动化备份与恢复。（4）大型数据库的备份和恢复。（5）系统灾难恢复。（6）节省系统资源和网络带宽。（7）备份设备和介质管理。（8）安全性与可靠性。

8.3.1备份与恢复的概念7．备份系统的逻辑结构主要用于从特定的系统中提取备份数据。操作系统、数据库和备份任务都需要相应的备份源代理程序，获得备份数据。

备份系统的逻辑结构包括以下三个部分：（1）备份源系统（2）备份管理器（3）备份目标系统用于管理和运行备份任务，提供备份用户管理、作业调度管理、备份数据库管理、备份跟踪和审计及数据迁移等功能。备份管理器与备份源系统进行通信，并将来自源系统的数据传送到目标系统。

主要完成把备份数据保存到不同备份介质的工作，提供备份设备管理和介质管理等功能。

8.3.1备份与恢复的概念8.3.2数据备份的类型1.数据备份分类

数据备份，一般可以划分为以下类别：（1）根据备份设备与系统的相对位置可分为本地备份和远程（异地）备份。（2）根据备份介质的不同可分为磁带备份、磁盘备份和光盘备份等。（3）根据备份时间的不同，可分为即时备份（立刻进行备份）和定时备份。（4）根据备份的自动化程度，可分为手工备份和自动备份。自动备份包括按照备份时间计划的定时自动备份和满足备份条件的自动备份。（5）按照备份数据的在线状态和备份的实时性，可分为冷备份（离线备份、非实时备份）和热备份（在线备份、实时备份）。（6）根据备份对象，可分为文件备份和映像备份。（7）根据数据备份的网络实现方式，可分为单机备份和网络备份。

8.3.2数据备份的类型2．完全备份、增量备份和差异备份完全备份：对服务器上的所有数据进行完全备份，包括系统文件和数据文件。完全备份所需时间最长，但恢复时间最短，操作最方便。当系统中的数据量不大时，采用完全备份最可靠。增量备份：只对上一次备份后增加的和修改过的数据进行备份。其优点很明显，由于没有重复的备份数据，既节省磁盘空间，又缩短了备份时间。但是一旦发生灾难，恢复数据则比较麻烦，因而实际应用中一般不采用这种方式。差异备份：对上一次完全备份（而不是上次备份）之后新增加的和修改过的数据进行备份。降低增量备份存储空间不足的可能性；在恢复数据时，只需两份数据，一份是上一次完全备份，另一份是最新的差异备份8.3.2数据备份的类型3.单机备份和网络备份（1）单机备份：备份设备（如磁盘、磁带和光盘库等）直接连接到网络服务器上，形成基于主机的备份结构。这种备份系统较为简单，备份系统直接将服务器硬盘上的数据保存到备份设备。目前流行的操作系统自带的备份系统大多基于此种结构。如图7.9所示，单机备份配置简单，适合只有1~3台服务器的网络。（2）网络备份。网络备份支持基于网络的数据备份和恢复功能。如图7.10所示，对于有多台服务器的网络，部署专用的备份服务器，在其他服务器上部署备份代理软件，使用专用的备份管理软件将网络上任一服务器的数据通过网络集中备份到备份服务器上。8.3.2数据备份的类型3.单机备份和网络备份图8.9单机备份

图8.10网络备份网络备份为整个网络建立一套备份体系，能满足实时备份、远程数据保护及快速系统恢复等要求。网络备份可进一步分为局域网备份和广域网备份。局域网备份需要配置备份服务器和专业备份软件，存储设备和介质的管理维护负担重，需专业技术人员，投资较大。广域网备份提供远程异地备份，备份数据远离本地网络现场，可降低安全风险，提高容灾能力。

8.3.2数据备份的类型1.基于NDMP的NAS备份

NetworkAppliance和LegatoSystems两个存储厂商共同开发了NDMP（网络数据管理协议），解决了文件服务器与备份设备的通信问题。如图8.11所示，支持NDMP的NAS设备、NDMP磁带机（磁带库）与备份服务器之间可以建立网络连接。

图8.11基于NDMP的NAS备份

8.3.3网络存储备份技术2．LAN-free备份

LAN-free备份是指释放网络资源的数据备份方式。在SAN架构中，LANfree备份的实现机制一般如图8.12所示。备份数据只简单地从LAN中“搬移到”SAN中，备份服务器向应用服务器发送指令和信息，指挥应用服务器将数据通过SAN直接从磁盘阵列中备份到磁带库中。

图8.12基于SAN的LAN-free备份

8.3.3网络存储备份技术2．LAN-free备份实例8.3.3网络存储备份技术以太网客户机客户机客户机Oracle数据库服务器JBOSS服务器JBOSS服务器FS8600光纤磁盘阵列Web服务器BrocadeSilkworm3200Oracle数据库服务器备份服务器客户机SolarisSolarisLinuxLinuxSolarisWindowsMSSVCS数据库数据库卷复制数据库快照DAA卷复制快照在线备份101010磁带库备份离线备份LanFreeBackupServer-lessBackup3．无服务器备份

无服务器备份是在LAN-free备份的基础上的进一步改进，克服了LAN-free备份需要服务器参与的问题；从而全面释放网络和服务器资源，由SAN上独立的备份管理系统把各个服务器的备份工作接管过来，在SAN的两种存储设备间（典型地是磁盘阵列与磁带之间）实现数据的直接传送。

8.3.3网络存储备份技术8.4网络备份解决方案

8.4.1备份需求分析

某企业的网络信息系统约有10多台服务器，这些服务器中有一部分属于重点保护对象。例如，邮件服务器、办公自动化服务器、财务服务器、产品销售服务器、生产计划服务器等。这些重点保护服务器，一旦出现硬件故障、人为误操作或软件系统崩溃等导致数据丢失，将会给企业带来不可估量的损失。因此，很有必要对服务器上的系统数据和数据库进行在线备份，确保数据能在数据丢失或系统崩溃等情况发生后得到灾难恢复。8.4网络备份解决方案

8.4.2备份软件选型

VERITAS公司的BackupExec软件是一种多线程、多任务的C/S网络备份管理解决方案。VERITAS的BackupExec备份管理软件的特点：（1）稳定性高。（2）高效性。（3）可扩展性。（4）易使用和维护。（5）集中式管理。（6）异构备份平台的互操作。

8.4网络备份解决方案

8.4.3备份方案设计1.网络备份拓扑结构

图8.13企业网络备份拓扑结构

8.4网络备份解决方案

2.备份软件配置（1）备份主服务器①备份服务器软件。②智能灾难恢复选件IDR。③打开文件备份代理。（2）备份从服务器①打开文件备份代理。②智能灾难恢复授权。③LotusDomino备份代理。④SQL数据库代理。

BackupExec10.0NT/2000/2003ServerEdition（主模块）1套，安装在备份主服务器上，负责管理整个备份系统。BackupExec10.0NT/2000/2003IntelligentDisasterRecoveryOption1套，安装在主服务器上，快速从备份磁带库恢复本地/远程故障服务器的数据。BackupExec10.0NT/2000/2003OpenFileOptionwithClientAccessLicense1套，安装在主服务器上，对打开的文件进行备份，无须对文件进行分组。BackupExec10.0NT/2000/2003OpenFileOptionwithClientAccessLicense５套。分别安装在E-mail、OA、财务、销售和生产服务器上，对这些服务器打开的文件进行备份，无须对文件进行分组。BackupExec10.0NT/2000/2003IntelligentDisasterRecoveryOption，AdditionalClientLicense５套。分别安装在E-mail、OA、财务、销售和生产服务器上，快速从备份磁带库恢复本地/远程故障服务器的数据。BackupExec10.0NT/2000/2003LotusDominoServerAgentwithClientAccessLicense1套。安装在基于LotusDomino的OA服务器上，在线备份LotusDomino数据库。支持LotusDominov4.5及更高版本。BackupExec10.0SQLServer7.0/2000AgentwithClientAccessLicense4套。安装在E-mail、财务、销售和生产服务器上，完全保护SQLServer2000数据库。支持单一表备份、文件组备份，可以实现在线备份用户数据库。8.4网络备份解决方案

3.网络备份功能在企业网络中实施集中式管理，分布式备份，使得所有需要备份数据均能备份到磁带自动加载机或组服务器的磁盘阵列。Archive/retrieveLANWANSANBackup/restoreMigrate/recall集中的数据存储管理8.4网络备份解决方案

8.4.4备份操作策略备份策略制订，要考虑在什么备份时间（如凌晨3:00），将什么备份内容（如财务数据库），以何种备份方式（全备份或差分备份），通过哪组备份通道（以组为单位的磁带驱动器或磁盘块），备份到哪一个磁带组或磁盘阵列。备份方式可以灵活应用全备份、增量备份和差分备份3种方式。8.5使用BackupExec进行网络备份采用BackupExec的网络备份方案实例（1）以太网客户机客户机客户机WindowsWindowsWindowsWindowsWindowsWeb服务器专利检索服务器专利检索服务器DS6107磁盘阵列7x73GB360GBOracle数据库服务器RAID5+Spare200GBOracle数据库服务器VERITASVERITAS8.5使用BackupExec进行网络备份采用BackupExec的网络备份方案实例（2）以太网客户机客户机客户机Oracle数据库服务器JBOSS服务器JBOSS服务器FS8600光纤磁盘阵列Web服务器BrocadeSilkworm3200Oracle数据库服务器备份服务器客户机SolarisSolarisLinuxLinuxSolarisWindowsMSSVCS数据库数据库卷复制数据库快照DAA卷复制快照在线备份101010磁带库备份离线备份LanFreeBackupServer-lessBackupVERITASVERITASVERITAS8.5使用BackupExec进行网络备份8.5.1安装和启动BackupExec

使用安装向导在本地介质服务器（备份主服务器）上安装BackupExec。具体步骤如下：（1）运行Browser.exe文件，选择安装VERITASBackupExec。如图7.14所示.图8.14服务器安装对话框

8.5.1安装和启动BackupExec（2）输入序列号操作。如果要使用评估版，就可不输入序列号。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。

（3）检查安装特性。出现如图8.15所示的对话框时，可以选择要安装的本地功能。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。

图8.15检查安装特性对话框

8.5.1安装和启动BackupExec（4）输入管理员账号和密码。出现如图7.16所示的对话框时，要输入本服务器的管理员账号和密码。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。（5）创建用来存储BackupExec数据库的实例。出现如图8.17所示的对话框时，可以在本地计算机上安装MicrosoftSQLServer2000DesktopEngine组件，也可以选择网络上现有的SQLServer2000实例存储数据库。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。8.5.1安装和启动BackupExec

图8.16输入管理员账号和密码对话框8.5.1安装和启动BackupExec

图8.17安装SQLServer2000实例对话框

8.5.1安装和启动BackupExec（6）VERITAS磁带设备驱动程序选择。出现“VERITAS磁带设备驱动程序”对话框，如图7.18所示，建议选择默认“所有的磁带设备使用VERITAS设备驱动程序”。鼠标左键单击“下一步”按钮继续。（7）根据向导提示，选项设置完后，会出现BackupExec安装回顾对话框，鼠标左键单击“下一步”按钮，开始安装，如图7.19所示。安装完成后重新启动计算机。8.5.1安装和启动BackupExec图8.18VERITAS磁带设备驱动程序对话框

8.5.1安装和启动BackupExec图8.19

BackupExec安装过程对话框

8.5.1安装和启动BackupExec（8）从“程序”菜单选择“VERITASBackupExecforWindowsServers”启动BackupExec。第一次运行BackupExec时，将出现“首次启动向导”对话框，如图7.20所示。由该向导引导管理员快速配置以下BackupExec选项。完成向导后，将出现如图7.21所示的“BackupExec管理控制台”界面。图8.20首次启动向导对话框图8.21BackupExec管理控制台界面

8.5.2安装和启动BackupExec服务器代理

安装了RemoteAgent的远程系统基本上可像本地系统一样进行备份及恢复操作。具体的讲，有两种安装方法：第一种是使用Windows命令行在远程服务器上安装RemoteAgent，步骤如下：将介质服务器上的ProgramFiles\VERITAS\BackupExec\NT\Agents\RANT32目录共享给远程服务器。在远程服务器上将驱动器盘符映射到上述共享目录。打开命令提示符，切换到上述已映射的驱动器盘符。运行命令setup.exe/RANT32:-s完成安装。

8.5.2安装和启动BackupExec服务器代理

第二种将RemoteAgent安装到远程Windows服务器上。

（1）在图8.14中选择“远程安装”，进入远程安装向导。根据向导提示进入如图8.22所示的对话框，用鼠标右键单击“WindowsRemo