数据备份与恢复.ppt

1、第10章 数据备份与恢复,10.1 数据备份概述 10.2 系统数据备份 10.3 用户数据备份 10.4 网络数据备份 10.5 数据恢复,10.1 数据备份概述 10.1 数据备份概述 数据备份就是将数据以某种方式加以保留，以便在系统需要时重新恢复和利用。其作用主要体现在如下两个方面： 1在数据遭到意外事件破坏时，通过数据恢复还原数据。 2数据备份是历史数据保存归档的最佳方式。,数据备份有关的常用术语： 1本地备份。 2异地备份。 3可更新备份。 4不可更新备份。 5完全备份。 6差分备份。,7增量备份。 8按需备份。 9动态备份。 10镜像备份。,10.2 系统数据备份 系统数据备份主要

2、是针对计算机系统中的操作系统、设备驱动程序、系统应用软件及常用软件工具等。 10.2.1 磁盘阵列RAID技术 RAID将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为逻辑上的一个大容量磁盘驱动器来使用。 由于可有多个驱动器并行工作，大大提高了存储容量和数据传输率，而且如果采用了纠错技术，还可以提高数据的可靠性。,常用的磁盘阵列有5种模式： 1. RAID0模式（也称冗余无校验磁盘阵列）把数据分散到多块硬盘上进行并行存储，在进行数据存取时，能同时对这几个磁盘进行存储访问，通过并行存储访问来提高磁盘的整体数据传输速度和存储容量。 2. RAID1模式（也称镜像磁盘阵列）主要采用冗余技术来提高数据的完

3、整性和安全性。每一个磁盘驱动器都有一个对应的镜像磁盘驱动器，镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器相同的内容，实现数据的自动备份。,3. RAID 0+1模式为RAID0和RAID1的组合，即由两个完全相同配置的RAID0形成镜像关系，既提高了驱动器读取速度，又保障了数据的安全性。 目前磁盘阵列模式有RAID0RAID7。,10.2.2 系统还原卡 系统还原卡可以在硬盘非物理损坏的情况下，让硬盘系统数据恢复到预先设置的状态。 可以利用系统还原卡，在受到病毒、误删除、故意破坏硬盘的数据时，都可以轻易地还原系统。,还原卡的基本原理是： 1.在计算机启动时，首先接管BIOS的INT13中断，将FAT、

4、引导区、CMOS信息、中断向量表等信息都保存到卡内的临时储存单元中，或在硬盘的隐藏扇区中作为第一个备份，用自带的中断向量表来替换原始的中断向量表； 2.再将FAT等信息保存到临时储存单元中作为第二个备份，用来应付系统运行时对硬盘上的数据修改； 3.最后是在硬盘中找到一部分连续的空间，以便将要修改的数据保存到其中。,当要写操作时，便将原先数据目的地址重新指向预先准备的连续磁盘空间，并修改第二个备份区的FAT，使要写的数据能存在指定的硬盘空间中。 当要读取数据时，保护卡先在第二份备份的FAT中查找相关文件，如果是启动后修改过的，便在重新定向的硬盘空间中读取，否则就在第一个的FAT中查找并读取相关文

5、件。 删除时就是将文件的FAT记录从第二个备份的FAT中删除掉。,在安装还原卡之前，要确保系统中没有病毒，要对硬盘数据作一下碎片整理。 安装还原卡时，要设置还原卡的保护选项，不同的还原卡设置不同。但大多都有硬盘保护区域设定、还原方式设定（如包括开机自动恢复、选择恢复和定时恢复等）、密码设定等。设置保护数据完毕后，整个硬盘就在还原卡的保护之下了。,10.2.3 克隆大师Ghost 克隆大师Norton Ghost是最著名的硬盘备份工具，Ghost 对现有的操作系统都有良好的支持，包括DOS、Windows、 Linux 、Unix等操作系统。 Ghost主要功能有： 1硬盘备份 Ghost对硬盘

6、进行备份是按照簇方式将硬盘上的所有内容全部备份下来，并可采用映像文件形式保存在另外一个硬盘上，在需要恢复整个硬盘数据时，就可以利用这个映像文件，还原原硬盘上的所有数据。,1. 执行Ghost文件，在Ghost窗口中依次执行“Local”“Disk”“To Image”，启动硬盘备份功能； 2.在原硬盘选择窗口中选择要备份的硬盘，选“OK”按钮；接着选择映像文件所存放的硬盘、路径以及映像文件名，选择“OK”按钮； 3. 此时Ghost会弹出对话窗口，提示是否对映像文件进行压缩存放。 (fast 或high) 这时Ghost软件将会把原盘的所有内容以后缀名为.gho的映像文件存到目标盘上。,2硬盘

7、恢复 硬盘恢复就是在硬盘上的系统文件受到严重破坏的情况下，用已备份的映像文件，恢复被破坏的硬盘。 3硬盘复制 利用Ghost中的硬盘复制功能可以迅速地将一个硬盘上的所有数据和内容复制到其它硬盘上。 4分区复制 Ghost还允许以硬盘分区为单位，对硬盘上某个分区进行复制、备份恢复，为用户提供了更灵活的硬盘保护方式。,5分区备份与恢复 与硬盘备份功能一样，Ghost 也提供硬盘的分区备份功能，利用这一功能，将安装有操作系统或重要数据的分区，采用映像文件的形式备份下来，以便在需要时进行恢复。,6映像文件检查 Ghost对硬盘和分区进行备份时，都需要将指定的硬盘或分区的内容保存到一个映像文件中。由于这

8、个映像文件一般都比较大，在保存过程中可能会因为种种原因，而遭到破坏。 如用户使用已被破坏的映像文件对硬盘或硬盘分区备份时，就会得到不正确的结果。因此对硬盘分区备份的映像文件有必要进行完整性检查，确保映像文件的正确性，保证恢复的效果。,8硬盘工作状态检查 Ghost还可以对硬盘工作状态进行检查，以检查目标硬盘、目标硬盘分区与原硬盘、原硬盘分区的一致性。,10.3 用户数据备份 用户数据备份是针对具体应用程序和用户产生的数据进行备份。 将用户重要数据与操作系统分别存储在不同的分区或其它存储器上是保护数据、提高工作效率非常有效的方法。 用户数据备份的重要性要远远大于系统数据备份的重要性。 在使用和创

9、建用户数据之前一定要学会使用用户数据备份方法。,10.3.1 Second Copy2000 Second Copy2000是一个使用方便、功能强大的备份工具。它可以实现定时备份、同时对多个文件对象执行备份、可自定义备份文件类型，支持复制、移动、压缩、同步等多种备份功能。,Second Copy2000操作过程： 1新建一个备份方案 2选择要备份的文件或文件夹 3选择备份的文件或文件夹存放的位置 4选择备份时间 5选择备份方式 6高级备份属性 7备份任务取名 8恢复备份文件,10.4 网络数据备份 网络存储备份管理系统是对整个网络的数据进行管理和备份。利用集中式管理工具的帮助，系统管理员可对全

10、网的备份策略进行统一管理，备份服务器可以监控所有机器的备份作业，也可以修改备份策略，并可以及时浏览所有目录。所有数据可以备份到同一备份服务器或与应用服务器相连的任意一台磁带库或磁盘阵列中。图10.3是一种网络数据备份架构图。,10.4.1 网络备份系统 1网络备份系统 网络备份系统一般由三个部分组成，即目标、工具和存储。 （1）目标就是需要作备份或恢复的系统。一个完整的自动备份系统，在目标系统中都要运行一个备份客户程序。备份客户程序允许远程对目标有一定的文件操作，这样才可以实现集中式、全自动备份功能。 （2）工具的主要功能是执行备份或恢复的任务，工具提供一个集中管理和控制平台。管理员可以通过这

11、个平台去配置整个网络备份系统。,（3）存储就是备份的数据被保存的地方。存储和工具可以在同一台机器中，也可以在不同的机器中。 2备份管理计划 一个好的备份解决方案应该包括多方面的周密考虑，包括加强网络系统的数据安全性、可靠性以及提供数据被破坏后的恢复解决办法。备份管理计划包括如下几点：,（1）数据风险评估 分析需要备份的数据、需要备份的数据的位置，系统的操作系统是什么。 分析数据的重要性是数据内容本身的重要程度，数据可能遭受意外破坏的可能性。对数据重要性和安全威胁要进行排序。一般来说，风险大的数据在做备份方案时要优先考虑，例如，风险大的数据备份的份数可以多些。,还要考虑数据的更新速度。对于更新速

12、度较快的数据，备份的频率要更高。 数据风险评估还必须考虑存储介质，存储介质要根据数据风险性而定，风险越大，使用的存储介质可靠性要越好。更新速度越快，存储介质的访问速度也要越快等。 要针对备份数据安全要求不同选用稳定、可靠、价格合理的存储介质。,（2）数据备份计划 数据备份计划主要考虑两个问题：什么数据备份在什么地方和什么时候需要备份数据。 一般情况下，一份数据至少应有两个拷贝，一份放在本地中心以保证数据的快速恢复和数据查询，另一份则要移到异地保存。,（3）数据恢复计划 在数据损坏和丢失的情况下，数据恢复过程主要考虑的是恢复数据的先后顺序。一般来说，与日常业务密切相关的数据必须优先恢复，容易恢复

13、的数据先恢复。 3备份工具 备份工具指的是执行备份或恢复任务的工具，备份工具应该给管理员提供良好的操作界面，让管理员方便地实施备份管理计划，特别是备份过程和恢复过程。,4.存储设备 存储设备是存放备份数据的地方。存储设备常用介质有磁介质、光学介质和磁光学介质，如磁盘阵列、磁带库、光盘库等。,10.4.2 DAS直接连接存储 DAS就是将传统的服务器与存储设备直接连接的存储方式，每一个服务器只能管理和访问与之相连存储设备。,10.4.3 NAS网络连接存储 NAS是将存储设备通过集线器或交换机直接连到标准的网络拓扑结构上，是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，因此也称为网络存储。,10.4.4

14、 SAN存储域网络 SAN信息存储区域网络，简称为存储网络，是一个独立于服务器网络系统之外的，几乎拥有无限信息存储能力的高速信息存储网络。,SAN不但具有传输速度高、传输距离远和支持设备数量多的等优点，更为重要的是SAN上的所有设备均处于平等的地位。 SAN可在服务器间共享，也可以为某一服务器所专有，既可以是本地的存储设备也可以扩展到地理区域上的其他地方。 SAN 存储网络提供了一个存储系统，备份设备和服务器相互连接的架构，从而大大提高了以太网络的性能。,SAN通过以下三种方式支持服务器与存储设备之间的直接高速数据传输： 1服务器到存储设备。 2服务器到服务器。 3存储设备到存储设备。,NAS

15、 结构和SAN结构主要区别有： 1NAS有文件操作和管理系统，而SAN没有这样的系统功能，其功能仅仅停留在文件管理的下一层，即数据管理。 2NAS通过一个公共的接口实现空间的管理和资源共享，SAN仅仅是为服务器存储数据提供一个专门的快速后方通道。 3在空间的利用上，SAN是只能独享的数据存储池，NAS是共享与独享兼顾的数据存储池。,4DAS和NAS都能通过网络实现共享的存储设备，而SAN则是连接主机和存储设备的高速网络。 5DAS和SAN设备是基于数据块访问的，而NAS设备是基于文件的。一般来说，NAS适合大量小型文件的传输，DAS和SAN更适合大型文件的传输。 6SAN的缺陷主要是成本高，系

16、统复杂度高，而NAS的成本低，系统复杂度低。,10.4.5 IP存储技术 IP存储技术（Storage over IP）就是以高速以太网连接和SAN存储方案为基础，可共同使用SAN与NAS，并遵循各项标准的纯软件解决方案，通过IP协议进行数据交换的存储技术。 IP存储技术的优点是能节约大量成本，便于数据存储的集中管理，存储容量巨大，集中式备份和恢复，满足多服务器的数据直接高速备份的要求等。,例如，Linux可以记录以下内容： 1记录所有系统和内核信息； 2记录每一次网络连接和它们的源IP地址、长度，有时还包括攻击者的用户名和使用的操作系统； 3记录远程用户申请访问哪些文件； 4记录用户可以控制

17、哪些进程； 5记录具体用户使用的每条命令,IP存储技术研究包括两个方向： 1. 存储隧道技术 存储隧道技术是将IP协议作为连接异地两个光纤SAN的隧道，用于解决两个SAN环境的互联问题。 存储隧道技术最大的优势是可以利用现有的城域网和广域网。但，这种技术实现起来成本较高，缺乏通用性，不能充分利用现有的宽带资源。,2本地IP存储技术 本地IP存储技术是将现有的存储协议，例如SCSI和光纤通道，直接集成在IP协议中，以使存储和网络可以无缝的融合。它是在传统的SAN结构中，以IP协议替代光纤通道协议，来构建结构上与LAN隔离，而技术上与LAN一致的新型SAN系统，即IP-SAN。在IP-SAN中，只

18、要主机和存储系统都能提供标准接口，任何位置的主机都可以访问任何位置的数据。,10.4.6 数据迁移技术 数据迁移技术也称为分层存储管理，是一种将离线存储与在线存储整合的技术。简单地说，就是将大量不经常访问的数据存放在价格低廉、速度较慢的磁带库等离线介质上，而在成本高、速度快的磁盘阵列等在线存储介质上只保存少量的、访问频率高的数据。,10.5 数据恢复 数据恢复就是把遭到破坏、删除和修改的数据还原为可使用数据的过程。 10.5.1 数据恢复概述 我们可以将数据恢复分为两种情况： （1）因为计算机病毒破坏、人为破坏和人为误操作造成当前的系统数据或用户数据丢失或损坏，但存储数据的物理介质没有遭到破坏

19、，原始的备份数据也保存良好，这种情况下只要使用备份软件或应用程序的还原功能，就基本上可以恢复所损坏的数据；,（2）当前数据和原始的备份数据都遭到破坏，甚至存储数据的物理介质也出现逻辑或物理上的故障，这种情况将会引起灾难性后果，本节学习的数据恢复内容主要针对这种情况，并重点针对硬盘的数据恢复。 为了提高数据的修复率，在发现硬盘数据丢失或遭到破坏时，最重要的就是注意“保护好现场”，要立即禁止对硬盘再进行新的写操作。,进行数据恢复之前，首要的一点就是认真、细致地制订恢复计划，对每一步操作都有一个明确的目的。 在进行每一步操作之前就考虑好做完该步之后能达到什么目的，可能造成什么后果，能不能回退至上一状

20、态。特别是对于一些破坏性操作，一定要考虑周到。 只要条件允许，就一定要在操作之前对要恢复的数据进行镜像备份，以防止数据恢复失败和误操作。 要注意的是，应该先抢救那些最有把握能恢复的数据，恢复一点，就备份一点。,10.5.2 硬盘数据恢复 对硬盘来说，如果整个系统瘫痪、系统无法启动，恢复数据可以先从硬盘的5个区域入手，首先恢复MBR（主引导记录区），然后恢复DBR（ 操作系统引导记录区），FAT（文件分配表），FDT（文件目录表），最后恢复数据文件。必要时，系统需要检测磁道，修复0磁道和其他坏磁道。,俄罗斯著名硬盘实验室（ACE Laboratory）开发的专业修复硬盘综合（软、硬）工具PC-3

21、000，它能从硬盘的内部软件来管理硬盘，进行硬盘原始数据的改变和修复。它可以读取常见型号的硬盘专用CPU的指令集和硬盘的Firmware（固件），从而控制硬盘的内部工作，实现硬盘内部参数模块读写和硬盘程序模块的调用，最终达到以软件修复硬盘缺陷、恢复硬盘数据的目的。,在Windows下非常优秀的数据恢复工具，主要有 针对针对光盘的数据修复软件CD Data Rescue; 针对数码相机、PDA、U盘等数码设备的数据修复软件MediaRecover，; 针对硬盘的数据修复软件EasyRecovery，FinalData、FileRecovery、OfficeRecovery、FileRescave

22、nger、FileRescue、Recover4all等。,10.5.3 EasyRecovery EasyRecovery 是世界著名数据恢复公司 Ontrack 的技术杰作。它支持远程恢复功能，具有多种扫描过滤方式，数据恢复成功率高，使用简单，被誉为数据恢复的“万王之王”，享有很高的声誉。 EasyRecovery使用复杂的模式识别技术找回分布在硬盘上不同位置的文件碎块，并根据统计信息对这些文件碎块进行重整。然后，EasyRecovery在内存中建立一个虚拟的文件系统并列出所有的文件和目录。,EasyRecovery在修复过程中只是以读的形式处理要修复的分区，不会将任何数据写入它正在处理的分区。 使用EasyRecovery可以修复主引导扇区（MBR），BIOS参数块（BPB）、分区表、文件分配表（FAT）、主文件表（MFT）以及恢复目录和文件等。 EasyRecovery可从下载最新的版本。,EasyRecovery主界面的最左边是六个功能选项，依次是磁盘诊断（DiskDiagnostics）、数据恢复（DataRecovery）、文档修复（FileRepair）、电子邮件修复（EmailRepair）、软件升级（SoftwarUpdates）和救援中心（CrisisCenter），每一项里都有一些子项，下面依次作简单介绍。,1磁盘诊断 磁盘诊断选项下有6个选项，依次