面向金融客户的大型数据中心灾难恢复解决方案

1、刘书豪 网技5班 中文摘要数据恢复技术是一门新兴技术，它通过各种手段把丢失和遭到破坏的数据还原为正常数据。本书通过多种典型实例详细介绍了在Windows系统下数据恢复技术的原理和方法。内容包括：硬盘数据组织、文件系统原理、数据恢复技术、文档修复技术、密码遗失处理技术、数据安全技术和数据备份技术数据恢复技术大全硬盘分区，硬盘逻辑锁，硬盘坏道，FAT恢复，文件恢复，磁盘阵列（RAID）的数据恢复等数据安全与备份加密数据目录和文件，彻底删除数据文件等损坏文件修复Office文件，影音文件，压缩文件等典型数据恢复实例操作病毒破坏，误删除，误格式化，断电恢复系统分析，实例讲解。原理与实践相结合，揭示数据

2、恢复技术奥秘数据急救与恢复数据安全与备份硬盘典型故障修复文档修复与密码破解数据恢复技术是一门新兴技术，它通过各种手段把丢失和遭到破坏的数据还原为正常数据。本书通过多种典型实例详细介绍了在Windows系统下数据恢复技术的原理和方法。内容包括：硬盘数据组织、文件系统原理、数据恢复技术、文档修复技术、密码遗失处理技术、数据安全技术和数据备份技术。本书作者戴士剑是军内知名数据恢复专家，有多年的数据恢复工作经验，为客户提供过上千次的数据恢复服务。本书是作者工作经验和技术理论的总结，适合IT系统客户服务人员、技术支持工程师、技术培训人员、数据恢复技术工程师、信息安全工作人员、系统管理人员、安全保密部门、

3、计算机取证人员、操作系统开发人员、存储技术相关人员、学生及任何对相关技术或工作感兴趣的读者作为学习材料、参考资料或培训教材使用。 目 录第一篇灾难恢复技术概述第1章 灾难恢复的作用1.1灾难措施分析 1.2灾难恢复计划1.3灾难恢复计划的测试和维护 1.3.1完善合理的灾难恢复测试计划1.3.2专业存储咨询的重要性第2章网络数据备份与灾难恢复技术2.1网络数据备份的需求分析2.2网络数据备份的实现2.2.1 导致数据失效的原因分析2.2.2 数据备份与恢复第3章数据备份与灾难恢复解决方案3.1数据备份需求分析 3.2 灾难恢复需求分析 3.3 数据备份解决方案 3.3.1 小型数据备份解决方案

4、 3.3.2 中型数据备份解决方案 3.3.3 大型数据备份解决方案 3.4 灾难恢复解决方案第二篇 金融行业大型数据中心灾难恢复方案第1章数据中心灾难恢复方案的预备工作 1.1预备工作 1.1.1 建立计划团队/顾问服务 1.1.2 业务影响分析 1.1.3 制定高可用系统和备份设施的设计 1.1.4 测试计划/更新计划 1.2 业务影响分析 1.1.1 制定计划的第一步 1.1.2 计算业务中的代价 1.1.3 设定恢复时间的目标第2章数据中心备份的策略 2.1 磁带备份的是常用的方法 2.2 考虑实时并行备份 2.3 评估备份的时间和对交易系统的影响 2.4 远程备份工具第3章主备份数据

5、中心互联设计 3.1 后台数据备份 3.2 主备中心相关网段连接 3.3 主机/应用系统备份监测 3.4 主备份中心之间的关系和切换策略第4章网点/营业部访问主备中心的设计 4.1 采用两个独立运营的线路 4.2 自动路由策略 4.3 智能化选择主机 4.4 不同应用系统结构有吧同的策略第5章 网上银行/交易的沉余架构设计 5.1采用两个独立运营的线路 5.2 远程镜像站点同步 5.3 双穴路由策略 5.4 智能选择最佳站点第6章 应用层的灾难备份设计 6.1 应用层系统的层次划分 6.2 应用层系统的需求分析 6.2.1 传统的应用系统 6.2.2 新一代的IP的应用系统 6.3 应用层系统

6、的灾难恢复机制 6.3.1 基于DNS路由 6.3.2 基于HTTP路由 6.3.3 迂回路由第7章 故障的监测 7.1 监测应用及主机的方法 7.2 考虑的要点 附录 备份与灾难恢复相关术语 参考文献 附录 A第一篇灾难恢复技术概述随着信息技术的发展，企业越来越依赖于数据处理来进行它的商业行为，因此数据处理的高可靠性和高可用性越来越成为关键第1章 灾难恢复的作用1.1灾难措施分析灾备的目的是确保灾难发生后业务立即恢复，应用能够尽快投入使用，采用的各种技术不论是数据备份、数据复制还是灾备技术，无非都是围绕着业务连续来进行，这些技术是灾备的关键环节。衡量这些技术标准无非是RPO(Recovery

7、 Point Object，恢复点目标)和RTO(Recovery Time Object，恢复时间目标)，也就是出现灾难的时候多长时间可以让业务继续运作，同时会丢失多长时间的数据。具体采用哪项技术，完全要根据实际需求，再结合各种技术能够达到的RTO和RPO指标来决定，需要说明的是，追求两个技术指标都是零的做法是不经济的，也是不现实的，任何事情都要考虑投入产出比和回报 1.2灾难恢复计划 1.系统灾难恢复(BMR)系统灾难恢复，就是在系统出现崩溃的时候，能够用非常少的步骤，将系统重建，包括上面的系统补丁、应用软件和数据。这样可以提高恢复的准确性、缩短恢复时间、缩短业务中断时间。目前的主要灾备技

8、术，在恢复的时候有这么几种方式：采用公用的一张光盘，所有的系统都采用这一张光盘。这个光盘可以启动系统，同时可以启动网络，然后备份服务器将备份在磁带库(或者虚拟带库)中的整个硬盘内容或者第一主分区内容恢复到灾难机。这样不论灾难机原来有多大容量数据，都可以存放在整个备份系统的备份设备中，统一进行管理，而且不需要经常刻光盘，也就是说光盘不需要经常更新。需要针对每台计算机单独刻光盘，恢复的时候需要利用针对性的光盘来恢复，每台机器都需要自己的光盘，而且需要定期不断更新。这种方式的最大不足是经常要刻光盘，否则灾难出现的时候如果没有光盘或者光盘太久了，都会影响恢复的速度和恢复后的状态。恢复时需要借助网络启动

9、，也就是需要具备一台相同操作系统的主机作为引导机器，然后利用备份的内容进行恢复。操作系统自己提供的灾备工具。对于大多数Unix小型机，都提供系统备份工具。借助于系统自身提供的磁带机，利用一个简单的命令，HP-UX采用make_recovery就可以把整个root卷备份到服务器自带的4mm磁带上。在恢复的时候，这盘磁带可以自启动系统，采用一个命令就可以将整个root卷恢复到硬盘上。这种方式的好处是简单和经济，尤其对于Unix系统，这样的方式远比目前备份软件提供的BMR模块方便、安全和经济，因为备份软件提供的BMR模块往往需要相同平台的其他服务器来启动。2.数据远程复制将数据在另外的地方实时产生一

10、份可用的副本，此副本的使用不需要做RAID数据恢复，可以将副本立即投入使用。数据复制的最大好处是副本数据立即可用，没有数据恢复时间，RTO 非常好，同时因为是实时复制，RPO也非常好，几乎不会丢失数据。缺点是费用远比数据备份要高，不仅仅是数据复制系统价格高，还需要另外的硬盘存储空间和主机系统，甚至建立另外的远程机房，考虑网络布线，这些都将带来成本大大增加，所以数据复制的建设和维护费用远远大于数据备份。基于主机。基于主机的数据复制技术，可以不考虑存储系统的同构问题，只要保持主机是相同的操作系统即可，而目前也存在支持异构主机之间的数据复制软件，基于存储系统。利用存储系统提供的数据复制软件，复制的数

11、据流通过存储系统之间传递，和主机无关。这种方式的优势是数据复制不占用主机资源，不足之处是需要灾备中心的存储系统和生产中心的存储系统有严格的兼容性要求，一般需要来自同一个厂家的存储系统，这样对用户的灾备中心的存储系统的选型带来了限制。基于光纤交换机。这项技术正在发展中，利用光纤交换机的新功能，或者利用管理软件控制光纤交换机，对存储系统进行虚拟化，然后管理软件对管理的虚拟存储池进行卷管理、卷复制、卷镜像等技术，来实现数据的远程复制。基于应用的数据复制。这项技术有一定局限性，都是针对具体的应用。主要利用数据库自身提供的复制模块来完成，1.3灾难恢复计划的测试和维护灾难恢复的目的就是为了企业在经历过各

12、种意想不到的灾难后，通过灾难恢复计划，回复备份的业务数据，使得企业能够尽快恢复日常业务的运行。而备份数据可用性的高低又是企业灾难恢复的根本。试想，如果企业遭受灾难后，通过备份数据指望恢复到日常业务的运行时却发现备份数据不可用，恍如经历了一场从大悲到大喜再到大悲的历程，这其中心酸恐怕是任何企业都不想遇见的吧。1.3.1完善合理的灾难恢复测试计划完善合理的灾难恢复测试计划能够尽可能的降低风险，达到高效维护企业业务连续性的目的。测试灾难恢复计划主要有以下几点好处：一、发现备份漏洞。最简单的就是通过测试灾难恢复计划发现哪里的数据没有按计划备份;备份数据出现错误;备份流程需要修改等等问题。二、培养灾难恢

13、复团队的最佳方式。从某种意义上来说，测试灾难恢复计划对于培养企业的数据管理团队是一个最好的办法。通过测试灾难恢复，企业数据管理者可以更加容易的了解企业灾难恢复计划;学会如何使企业在灾难中恢复;灾难恢复团队更好的配合协调工作等等。1.3.2专业存储咨询的重要性从国内用户的情况来看，专业的存储咨询似乎并不是香饽饽，很多国内似乎还是倾向于通过购买厂商产品来获得相关的服务，对于专业的存储咨询似乎并不看重。但是笔者还是认为企业寻求专业的存储咨询将是企业的一条必经之路。就拿灾难恢复来说吧，对于那些没有经验的企业来说，没有一个专业的、有经验的指导，即使企业上了灾难恢复项目，真正遇到各种突发事件时，企业不能有

14、效的执行这个计划，那么也是徒劳。“无之，则有之;有之，则练之”-灾难恢复貌似不是一项一劳永逸的活儿，合理的测试演练才能更为全面的防范于未来!但愿“备份数据不可用”这种悲剧越少越好! 第2章网络数据备份与灾难恢复技术 2.1网络数据备份的需求分析网络备份服务的第一个需求是尽快将故障系统恢复到正常状态的能力。恢复的时间和用户的满意度的关系是成反比的，恢复所需要的时间越长，用户就会很不满意，快速的恢复服务能够给予用户信心。因此，许多站点每天夜间对完整的的文件系统进行增量备份，而每周进行一次“完全备份”的快照，用于从一盘磁带或者一块磁盘中恢复整个系统。备份服务的第二个需求是数据完整性，仅仅恢复一部分数

15、据，希望恢复的数据与最初的数据足够接近是不够的。所有恢复的数据能够被应用程序实际应用，就象没发生过服务中断一样，才是备份的根本目的。这对于数据库应用程序尤为重要，数据库应用程序有许多种文件与之关联。如果希望数据库正常工作，表的索引、数据文件及回滚数据段都必须同步，用户数据必须与内部结构和表的所有者权限相一致。如果在数据库打开的时候，简单的将文件备份到磁盘，尽管这些备份的文件可以被恢复，但数据库可能无法使用他们理解系统中所有关键应用程序的数据恢复和数据完整性需求，以及了解了数据损坏对服务提供过程造成的威胁是非常重要的。因此，完整的备份恢复计划应当包括提供数据库到文件系统的有规律的冷热备份，文件系

16、统也要有规律的进行备份对备份和恢复服务的第三个要求是灵活性，数据应当被记录和压缩在能够在不同主机，不同操作系统下读取的存储介质中。另外同时使用其他介质进行备份可以有效确保备份的可用性，从而可以防止其中一种备份设备发生硬件故障造成的数据丢失 2.2网络数据备份的实现随着信息时代的发展，公司和企业的运作越来越依赖于计算机系统。大量有关企业生产、销售的数据维系着企业的生存，是企业珍贵的无形资产。这些数据一旦因为存储系统遭受到失窃、断电或不可避免的自然灾害，造成大量丢失，将会给企业带来重大的经济损失。有关调查显示，有1/3的企业经历过因为计算机系统失效导致大量数据丢失的情况，所以，在灾前备份数据，灾后

17、及时、准确地恢复系统的正常运行对企业至关重要。 SAN（Storage Area Network）是一种将计算机存储设备进行集中管理的存储体系结构，是目前世界上流行的存储解决方案。SAN包含存储和备份两方面，这里强调其备份的功能。 按照存储备份方式分类，我们可以将SAN方案分为单机备份、局域网备份、广域网备份和电话拨号备份。对于大容量的存储设备，单机备份、局域网备份和电话拨号备份由于地域或通信带宽上的限制都无法真正起到冗灾备份的效果，只有广域网备份（建立一个冗灾中心，在主数据中心和冗灾中心之间通过光纤通道实时备份数据）才是一种真正的实时异地灾难备份问题的解决方案。 。 上图是利用iMetro-

18、1000实现数据备份的网络示意。 2.2.1 导致数据失效的原因分析 A类：计算机软硬件故障,发生概率：对于某一企业，发生可能性最大，也最频繁，是经常发生的一类故障； 预防方法：本地双机热备，实现系统冗余，增强业务系统的高可用性。 B类：人为操作故障发生概率：对管理较严、人员素质较高的企业，偶尔发生；对管理较松、人员培训不足的企业，会经常发生；预防方法：提高系统自动化运行管理水平，做好本地数据冷备份，减少人的操作与干预，或制定严格的管理规范，避免误操作。C类：资源不足引起的计划性停机,发生概率：对于某一企业，随着业务的快速增长，平均每年均会发生如软、硬件升级、系统资源扩充等事件，业务增长越快的

19、企业，发生亦越频繁,预防方法：本地双机，系统冗余。 D类：生产地点的灾难,发生概率：对于某一企业，发生概率较小；对于全国范围，有偶然发生的必然性； 预防方法：灾难恢复中心。故障发生的损失分析及可行性数据保护模式， 现有备份方式的不足， 几年前我们主要采用主机内置或外置的磁带机对数据进行冷备份，这种方式在数据量不大，操作系统种类单一，服务器数量有限的情况下，不失为一种既经济又简明的备份手段。但随着企业计算机规模的扩大，数据量几何级的增长以及分布式网络环境的兴起，企业将越来越多的业务分布在不同的机器、不同的操作平台上，这种单机的人工冷备份方式越来越不适应当今分布式网络环境，存在以下种种弊端： 数据

20、管理工作难以形成制度化，数据丢失现象难以避免； 数据分散在不同的机器、不同的应用上，管理分散，安全性得不到保障； 难以实现数据库数据的高效在线备份； 运行着的系统使得维护人员寸步难离，业务人员工作效率下降； 存储媒体管理困难，如今，用来存储数据的介质越来越多，各种不同系统下存储产生的软盘、磁带、光盘将给管理带来很大的困难； 历史数据保留比较困难； 来自非计算机系统因素的隐患,如火灾、地震等灾难后的系统重建和业务数据运作2.2.2 数据备份与恢复络备份的最终目的是保障网络系统的顺利运行。所以优秀的网络备份方案应能够备份系统的关键数据，在网络出现故障甚至损坏时，能够迅速地恢复网络系统。从发现故障到

21、完全恢复系统，理想的备份方案耗时不应超过半个工作日。 满足系统不断增加的需求 备份软件必须能支持多平台系统，当网络上连接上其它的应用服务器时，对于网络存储管理系统来说，只需在其上安装支持这种服务器的客户端软件即可将数据备份到磁带库或光盘库中。通过备份软件的计划功能,可为整个企业建立一个完善的备份计划及策略,并可借助备份时的呼叫功能,让所有的服务器备份都能在同一时间进行。备份软件也提供完善的灾难恢复手段，能够将备份硬件的优良特性完全发挥出来,使备份和灾难恢复时间大大缩短，实现网络数据备份的全自动智能化管理 其它文件的自由备份。进入软件交互菜单，选择要求备份的文件后备份。 在线跟踪备份。配合数据存

22、储管理软件的数据库在线备份功能,可定义实时或定时将日志备份。 灾难备份异地存放介质的备份。自动复制每日完成后的数据，以存放异地作灾难恢复。 灾难恢复灾难恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。灾难恢复操作通常可以分为两类。第一类是全盘恢复，第二类是个别文件恢复，还有一种值得一提的是重定向恢复。一个完整的灾难备份及恢复方案，应包括：备份硬件、备份软件、备份制度和灾难恢复计划四个部分。选了先进的备份硬件后，我们决不能忽略备份软件的选择，因为只有优秀的备份件才能充分发挥硬件的先进功能，保证快速、有效的数据备份和恢复。还需要据企业自身情况制定日常备份制度和

23、灾难恢复措施，并由管理人员切实执行备份制度，否则系统安全将仅仅是纸上谈兵。 第3章数据备份与灾难恢复解决方案3.1数据备份需求分析计算机系统的灾难发生是多方面的，从计算机数据管理的角度看，小到操作人员的误操作导致系统的破坏，数据库的丢失；中到计算机硬盘的损坏，存储介质的损坏；大到非计算机系统因素如火灾、地震、水灾等等。如果没有引入一套有效的恢复策略，轻则导致业务人员工作效率下降，系统维护人员精疲力竭，重则导致业务的巨大损失。 因此对于数据管理，存在以下急需解决的需求： 1、应用数据的自动备份 减少系统管理员的工作量 增加备份效率，压缩备份时间 使数据备份工作形成制度化、科学化 消除备份过程中因

24、操作不当导致的严重损失 生成远程保留的为灾难恢复目的的介质 2、实现介质的有效管理 增加软件限制，防止读写操作错误 保留介质内容的电子记录 对数据形成分门别类的介质存储,使数据管理更加细致、科学 自动校验介质，确保介质上的数据安全无误 3、实现数据的集中管理 按备份服务器形成数据中心，对各种应用系统及其它信息数据形成集中的备份，减少每个应用业务人员的工作负担，免除客户端备份的投资 形成数据管理策略，保证系统一致的数据安全性 4、实现数据的自动恢复 业务人员可容易地自动恢复文件的误删除 维护人员可以自动恢复损坏的整个文件系统 不可预见的灾难，通过异地备份恢复，将大大增强系统重建的速度及能力 5、

25、建立历史数据的归档 保留大量历史数据到电子介质，为商业竞争和企业发展保留第一手分析和历史资料，这些资料可能往往被认为近期无用而随意处理甚至丢失，而数年后确成为企业最宝贵的资源有规律的归档还将清除系统中被占用的空间，以保证主机处于健康运行状态, 防止硬盘过满带来处理效率降低甚至主机死机的灾难 保留必须长期保留的重要数据3.2 灾难恢复需求分析 在以往的业务系统中，仅考虑本地容灾，即通过集群的双机系统对应用提供保护。当一台服务器的软硬件发生故障时，将整个业务切换到后备服务器上。该方法很大程度上避免了服务器的单点故障，提高了整个业务系统的可用性。但是，随着业务系统的发展，竞争的不断加剧，在一些重要的

26、系统中，客户已经不满足于简单的本地保护。越来越多的客户提出了要求更高的系统可用性，要求实现真正的异地容灾保护。因为一旦出现异常情况，如火灾、爆炸、地震、水灾、雷击或某个方向线路故障等自然原因，以及电源机器故障、人为破坏等非自然原因引起的灾难，导致业务无法正常进行和重要数据的丢失、破坏，造成的损失将不可估量。因此，要求业务系统可以在发生上述灾难时快速恢复，将损失降到最低点。全面的容灾恢复存储方案，意味着除了要实现本地的切换保护外，更要实现数据的实时异地复制和应用系统(包括数据库和 应用软件)的实时远程切换。为避免系统硬件、网络故障、机房断电甚至如恐怖袭击、火灾、地震、战争等突发灾难事件所导致的数

27、据灾难，提供全面的数据容灾的解决方案。即通过建立容灾中心，有效利用用户实施的灾难恢复方案在应急地点迅速地重新恢复业务应用。当灾难发生时容灾数据中心能够立即接管关键应用，继续运行，确保关键业务的正常运营。主数据中心恢复后，应用、数据应迅速切换回主中心运行。3.3 数据备份解决方案3.3.1 小型数据备份解决方案35万元投入解决方案 当系统需要通过网络进行数据备份时，操作系统集成的备份功能就无法满足需求了。这时，除了采购磁带机之外，还需要采购较专业的备份软件来实现网络备份。一般Windows平台的备份软件产品价格不高，23万元的软件投入应该可以达到设计目标。加上12万元的磁带机成本，总体成本可以控制在35万元之间。这样的系统已经可以支持一定的数据库应用，并且可以实现自动化的数据恢复。对中型的公系统、小型专业网站、小规模的校园网等环境来说，这一系统已经全面达到数据保护的目的。需要注意的是，这个方案只针对Windows、Linux等平台的主机系统，如果主机平台是Unix小型机，这样的投资就无法满足功能需求了。 总结：简单网络备份；Windows操作系统平台；数据量一般；需要长期