信息安全管理 课件 第09讲数据存储与备份

数据存储与备份第九讲引例2021年3月10日晚，欧洲云计算巨头OVH位于法国斯特拉斯堡的机房发生严重火灾，发生起火的数据中心SBG2被完全烧毁，另有一个数据中心SBG1的建筑物部分受损，数据中心遭到毁灭性打击。OVH将位于斯特拉斯堡的全部数据中心暂时关闭了服务。这场灾难导致超过350万个网站下线，OVH的IPO数据全部丢失，即使数据中心重新上线后，也无法恢复任何数据。OVH创始人建议客户启动容灾恢复计划，他表示将在接下来的1-2周对服务器进行紧急修复，完全恢复时间待定。引例教训：1.业务上云后一旦发生火灾或误删除等操作，对于没有进行数据备份的企业来说是一场灾难；2.单一数据中心非常脆弱，业务应用及重要数据需要进行异地灾备，以备不时之用；3.不能把自己的所有都交给云，自己至少要在本地留存重要数据备份。但是很遗憾，很多上了云的用户并没有在本地保存其业务数据的备份。（在等级保护基本要求—云计算扩展二级系统要求—数据备份恢复要求：云服务客户应在本地保存其业务数据的备份。）4案例：美国签证全球数据库崩溃事件2014年7月19日，美国国务院护照和签证系统发生崩溃。而由于数据系统没有备份，直接导致系统恢复缓慢，签证处理工作陷入停顿。引例哪些措施可降低系统崩溃造成的数据损失？如何建立备份系统防止数据的再次丢失？课前思考数据备份的基本概念一数据存储技术二第9讲数据存储与备份数据备份技术三数据备份的基本概念一第9讲数据存储与备份一、数据备份的基本概念1.数据备份定义软件故障硬件故障误操作病毒入侵人为破坏灾难性事件“备份”重要性将数据以某种方式加以保留，以便在系统遭受破坏时，重新加以利用进行系统恢复的一个过程。一、数据备份的基本概念1.数据备份定义将数据以某种方式加以保留，以便在系统遭受破坏时，重新加以利用进行系统恢复的一个过程。核心

：“恢复”数据安全的最后一道防线！一、数据备份的基本概念1.数据备份定义将数据以某种方式加以保留，以便在系统遭受破坏时，重新加以利用进行系统恢复的一个过程。数据库操作系统应用程序文件打包的备份集磁盘光盘磁带介质某一时间点的数据备份数据存于介质一、数据备份的基本概念2.数据备份的解释复制：不压缩、不改变数据格式、用户和权限不会被保留、容易被破坏（如病毒）。备份：利用备份软件压缩、改变备份文件格式，如tar，节省存储空间，安全性较高，能够记录源文件用户及权限。数据备份数据复制=？备份=复制+管理数据拷贝防止系统物理损坏一、数据备份的基本概念2.数据备份的解释不能将磁盘镜像、磁盘阵列或双机热备份当成备份(因为一旦硬件出故障，都会导致备份失效)。数据备份硬件备份=？备份措施特点磁盘镜像防止单个硬盘损坏磁盘阵列防止多个硬盘损坏双机容错防止单个计算机损坏一、数据备份的基本概念2.数据备份的解释归档是为了历史数据系统长期保存，以被单位决策管理、上级或第三方机构监管等用途。备份是为了恢复，使业务中断时能以最短时间得到恢复。数据备份归档=？一、数据备份的基本概念2.数据备份的解释数据备份归档=？负载数据保存时间是否覆盖备份写一次很少读新写取代旧写即时副本几周或几月定期覆盖归档写一次可能读新写与旧写无关最终副本较长期堆积一、数据备份的基本概念2.数据备份的解释备份-为了灾难恢复数据CopyProductionBackupEquipmentUsersRestore归档-调整数据访问等级,降低成本,提高效率Users ArchiveEquipmentProductionMove复制-是高业务连续性的基础LocalReplicationProductionUsersProductionMoveRemoteReplicationSite一、数据备份的基本概念3.数据备份的窗口

备份窗口:一个工作周期内给备份系统进行备份

的时间长度。备份窗口：2-4点某网站数据访问曲线图246810121416182022242460一、数据备份的基本概念3.数据备份的窗口备份窗口：20-6点某单位工作时间101214161820222424686201822

备份窗口:一个工作周期内给备份系统进行备份

的时间长度。一、数据备份的基本概念3.数据备份的窗口备份时间备份时间备份时间备份窗口备份时间备份窗口大于备份时间备份窗口备份时间备份窗口小于备份时间改变备份类型使用快速备份设备提高网络带宽备份时间：从开始备份到完全结束经历的时间数据备份的类型有哪些？一、数据备份的基本概念4.数据备份的类型

完全备份

差异备份

增量备份Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun.

每天全备份

易于管理Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun.

每周一天全备份

其余每天备份和全备份的差异部分Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun.

每周一天全备份

其余每天备份和上次备份差异部分一、数据备份的基本概念4.数据备份的类型142563142563ABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCDABEFCDAB星期1星期2星期3星期4星期1星期2星期3星期4完全备份增量备份差异备份周日一、数据备份的基本概念4.数据备份的类型完全备份增量备份差异备份142563142563ABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCDABEFCDAB星期1周日星期2星期3星期4星期1星期2星期3星期4一、数据备份的基本概念4.数据备份的类型完全备份142563142563ABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCDABEFCDAB增量备份差异备份星期1星期2星期3星期4星期1星期2星期3星期4周日一、数据备份的基本概念4.数据备份的类型最短中最长备份时间最小中最大需要容量增量备份差异备份完全备份最长中最短恢复时间数据该如何存储呢？数据存储技术二第9讲数据存储与备份二、数据存储技术（1）磁带1.数据存储介质1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB1EB=1024PB1ZB=1024EB每一面记录660K字节数据二、数据存储技术（1）光盘1.数据存储介质蓝光碟与蓝光播放机光盘二、数据存储技术（3）传统硬盘1.数据存储介质1956年推出第一台磁盘驱动器50个24寸盘片5M容量每个盘片存储100K数据IBM350RAMAC二、数据存储技术（4）机械硬盘(HDD，传统硬盘)1.数据存储介质1980年推出

容量2.52G第一个突破1G的存储系统份量250公斤造价10万美元二、数据存储技术（5）固态硬盘(SSD)1.数据存储介质固态硬盘结构闪存控制器闪存芯片二、数据存储技术1.数据存储介质机械硬盘固态硬盘1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB1EB=1024PB1ZB=1024EB1T~4T80M~100M每秒200元买1THDD512G1000M每秒800元买512GSSD价格读写速度容量二、数据存储技术2.数据交换接口并口与串口IDE并行接口SATA串行接口数据接口：与计算机交换数据的方式。二、数据存储技术2.数据交换接口●●●●●●●串口并口串行传输速度：10Gbit每秒8bit并行数据线一次同时送出8bit数据电脑标配的USB接口硬盘的外部接口二、数据存储技术3.磁盘阵列硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘RAIDController(软硬)固态存储固态存储固态存储固态存储磁盘阵列冗余磁盘阵列技术（RAID）二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID01RAID12RAID0+15RAID33RAID54RAID硬盘RAID5+06二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID0CDBA分段但无冗余无校验二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID1DDCCBBAA硬盘镜象二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID3分段+专用奇偶校验MNOPJIFEABLKHGCDPM-PPI-LPE-HPA-D二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID5分段+奇偶校验分布在各硬盘MNOPIEALKHPM-PPI-LPE-HPA-DPE-HDPI-LGCPM-PJFB二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID0+1分段+镜像CDCDAABB二、数据存储技术3.磁盘阵列——RAID技术RAID5+0PI-KPF-HPE-GPB-DPA-CPJ-LPM-OPN-PMNOPPI-KJIPM-OKPE-GPF-HPN-PLPJ-LHGFEDCBAPA-CPB-D硬盘6分段+奇偶校验分布在各硬盘+子磁盘分组二、数据存储技术3.磁盘阵列请思考：

这些以RAID磁盘阵列为主的存储备份介质如何应用于数据存储呢？二、数据存储技术4.存储架构技术DAS—直接附加存储（DirectAttachedStorage）DAS磁盘阵列服务器交换机服务器外挂磁盘阵列服务器内置磁盘阵列服务器服务器二、数据存储技术4.存储架构技术NAS—网络附加存储（NetworkAttachedStorage）网络交换机服务器服务器NAS存储NAS存储NAS存储二、数据存储技术4.存储架构技术NAS—网络附加存储集群NAS存储[大数据存储]二、数据存储技术4.存储架构技术SAN—存储区域网络（StorageAreaNetwork）数据库服务器防病毒服务器OA服务器SAN磁盘阵列光纤交换机光纤信道卡SAN管理软件光纤信道卡光纤信道卡二、数据存储技术4.存储架构技术DASNASSAN文件系统应用服务器RAID以态网交换机SAN交换机应用服务器应用服务器文件系统文件系统RAIDRAIDRAIDRAID优:成本低缺:适合单机优:

数据共享缺:占用带宽优:存储共享缺:成本高三种存储架构技术比较二、数据存储技术4.存储架构技术请思考：

如何基于这些存储构架进行备份呢？数据备份技术三第9讲数据存储与备份三、数据备份技术1.本机备份(Host-based)服务器CLAN磁盘阵列磁带机

优缺

适合服务器少的环境。备份很快、灵活，仅适用于单机；问题：当有很多服务器的数据需要备份

该如何解决？磁盘阵列B备份资源浪费；服务器B服务器A磁盘阵列A三、数据备份技术2.网络备份(LAN-based)LAN备份代理软件备份服务器（备份管理软件）备份代理软件备份代理软件备份代理软件备份代理软件备份代理软件备份代理软件备份介质

优缺

备份和恢复时大量占用网络带宽。实现数据的统一备份，充分利用备份资源；问题：如何解决网络带宽被大量占用的问题？三、数据备份技术3.

LAN-Free备份服务器（备份管理软件）SAN51磁带库火灾恐怖事件航空事故极端天气事件大雨、打雷等

优缺

磁盘阵列服务器A服务器B服务器c价格贵；实现了存储的集中和共享。节约网络带宽，备份速度快；问题：如何面对灾难性风险？三、数据备份技术4.远程异地备份本地数据中心远程备份数据中心不小于20km

优缺

实时同步复制，灾难发生时，由备份数据中心替代主数据中心保证服务连续性；成本高。三、数据备份技术4.备份系统部署您准备花多少时间恢复系统？

每次备份您最长给我多少时间？

恢复时您能让我丢多少数据？

您备份的数据量有多大？

您希望各种数据保留多长时间？

您的系统环境？主机/存储/带宽/应用

您打算花多少钱？

您备份数据的类型是什么？三、数据备份技术4.备份系统部署

请思考：

信息系统如何建立存储备份系统？三、数据备份技术4.备份系统部署备份系统的基本需求：业务连续性数据可用性互通性安全保密性LAN本地备份远程异地备份NT