数据备份技术白皮书

备份技术白皮书随着信息技术的不断发展，近年来在世界范围内掀起了兴建网络环境、传播数据信息的热潮。

随着计算机存储信息量的不断增长，数据存储、数据备份和灾难恢复就成为引人关注的话题。

企业最为宝贵的财富就是信息(Information)，这些信息在计算机中都以数据形式来保存，要保证企业业务持续的运作和成功，就要保护基于计算机的信息。

人为的错误，硬盘的损毁、电脑病毒、自然灾难等等都有可能造成数据的丢失，给企业造成无可估量的损失。

由其是9.11事件后，这种需求更显得尤为重要，9.11事件使得多家企业破产。

这时，最关键的问题在于如何尽快恢复计算机系统，使其能正常运行。

而目前处理的最为有效的和常用的办法就是进行有效而合理的备份。

由于数据备份所占有的重要地位，它已经成为计算机领域里相对独立的分支机构。

一般来说，各种操作系统所附带的备份程序都有着这样或那样的缺陷，所以若想对数据进行可靠的备份，必须选择专门的备份软、硬件，并制定相应的备份及恢复方案。

在发达国家，几乎每一个网络都会配置专用的外部存储设备，而这些设备也确实在不少灾难性的数据丢失事故中发挥了扭转乾坤的作用。

计算机界往往会用服务器和数据备份设备(如磁带机)的连接率，即一百台服务器中有多少配置了数据备份设备，来作为评价备份普及程度和对网络数据安全程度的一个重要衡量指标。

如果每一台服务器或每一个局域网络都配置了数据备份设备以及相应的备份软件，那么无论网络硬件还是软件出了问题，都能够很轻松地恢复。

一、网络备份构成的分析目前，有几个不同的技术用于网络备份和恢复，它们一般分为三类：□ 硬件□ 介质□ 软件Estor1800就是采用这三种技术的结合，来完成整个网络的备份和恢复，下面我们将就这三个技术，来讨论Estor1800的备份功能。

1、硬件下图为Estor1800用于网络备份的常见的物理硬件组成的示意图：(1)、备份引擎系统备份引擎系统是一个计算机Estor1800，运行主亚美联公司的备份软件。

所有的管理功能都集中在备份引擎系统中，包括设备操作、备份计划、介质管理、数据库/记录处理以及错误处理等。

引擎系统有一条存储I/O总线，为并行的SCSI总线，它负责在磁带驱动器或子系统和引擎系统之间传输数据，也用于磁盘驱动器到引擎的连接。

为了性能的缘故，将磁带驱动器隔离在一条专用的总线上。

(2)、源系统源系统是一个请求数据备份的计算机，也称为客户系统，这里亚美联用源系统表示正备份的系统。

Estor1800的源系统可以是现有网络中的任意一台计算机，通过现有的网络备份的Estor1800中，也可以备份到所附带的磁带机或带库中。

在Estor1800内部使用专有的SCSI总线进行备份，因此有很好的性能。

(3)、备份设备和子系统技术备份和恢复系统的基础设备是磁带设备(Estor1800也支持磁盘到磁盘的备份)，有时也称为目标设备。

Estor1800内置一台SONY磁带机作为磁带设备，同时也支持带库。

磁带设备具有一种称为流的数据传输模式，流是指当数据被写入磁带时，主机I/O控制器不断地填充驱动器缓冲，使设备全速运行的情形。

磁带驱动器的流速度比非流速度更快，因为磁带的非流工作方式是指磁头不停地起动和停止，这种数据读取方式将减慢整个过程的速度，也导致磁带和机械装置的额外磨损。

我们所内置的带机正是长采用这种技术。

本带机是SONY公司的AIT技术的磁带，采用SONY公司的先进的技术。

螺旋扫描磁带驱动器使用了视频磁带记录仪的基本原理：磁头嵌在一个快速旋转的鼓上，并与磁带的边缘成一定的角度。

当磁带从鼓前通过时，磁头将使用斜条的模式读或写数据。

采用这种技术可以充分利用磁带的容量，使得单盘磁带的存储容量为50GB(非压缩)。

(4)备份子系统正象磁盘驱动器可以放置在JBOD和RAID子系统中一样，磁带驱动器也能和其他技术组合，产生能够提供各种功能的子系统，这些子系统可以简化备份管理。

Estor1800可以内置几组带机，带机之间可以进行磁带镜像、磁带RAID功能，大大提高您系统的可用性。

二、介质对于备份和恢复而言，介质负有重要的责任。

备份系统最重要的部分既不是硬件，也不是软件，而是最不昂贵的介质，介质和介质管理是网络备份系统中最不受理解的部分。

随着在线和存储容量的增长，存储新的和原有的数据需要介质的数量也随之增长，介质管理变得越来越混乱。

而Estor1800采用相对管理方便的盒式介质(盒式磁带)，并且备份软件可以对磁带进行标注，使得您可以非常方便的管理磁带。

网络备份的介质总是包装在一个盒式机械装置中，常常称为"盒式介质"或"盒式磁带"，介质是磁性材料，它接收和保存信息，而盒式装置则是一个集成的盒子，拥有轮子、导向装置、轴承以及所有其他的小零件，它们在物理上支撑介质。

而介质是非智能的，缺乏电子设备特征，它们不提智能或内存，以赋予关于介质内部的内容和条件等信息，而是将这些信息写入介质中，在需要的时候，可通过安装介质盒读出这些信息。

而Estor1800内置的带机是采用SONY公司所开发的一种带有盒式内存技术的磁带，即SONY公司的高级智能磁带技术(AIT)，包含了一个可编程的、非易失的内存，用以存储由介质和存储管理软件所提供的信息。

磁带的组成：□ 底层，它起屏蔽信号的作用。

□ 基层，由聚酯薄膜制造，其目的是增加强度和灵活性。

□ 磁性层，该层提供实际的存储功能。

□ 磁带镀膜，高既保护磁性层，也起润滑作用。

三、软件虽然硬件决定了备份系统的最大传输率和性能，但软件决定如何有效地使用硬件。

而Estor1800配有功能强大的备份软件，利用该软件，可以夸平台高效自动备份网络中的所有节点。

1、本备份软件主要由以下几个部分组成(见图)：· 作业调度器它决定了需要备份的信息，以及进行备份的时间，它也决定使用哪奄个设备和哪一个介质。

它可以是交式的，由管理员进行作业调度，也可以自己的执行，管理员设置作业调度后，系统自动折行。

·介质管理器它的主要功能就是保证可用的磁带便于使用，使即将进行的备份操作能够顺利地完成。

另一个功能是在自动化的调度过程中，能自动变换磁带驱动器和自动查找匹配的磁带库。

·源系统代理备份引擎同网络中的源系统(含有需备份数据的系统)进行通信，数据将通过网络或本地的数据通道拷贝到本地磁带驱动器的备份介质。

实现这一功能并运行在源系统上的软件叫作源系统代理。

· 网络数据移动者它监视数据的整个拷贝过程，即由源系统到拷贝引擎，最终拷贝到磁带。

·设备/子系统控制器它是一个软件构件，管理物理存储设备或子系统的操作细节，以实现对介质的写操作。

·逻辑磁带格式它是建立备份软件的基础，逻辑格式产生更高级的结构，用于备份软件组织数据。

它决定下列组成部分的大小和位置：□ 头信息，包括电子形式的磁带名字或标号。

□ 为了快速地定位备份数据集，所形成的索引信息和位置"标记"。

□ 备份数据集，包括可能交叉的数据。

□ 错误编码和统计。

·备份系统的数据库或源数据目录不管通常的感觉如何，网络备份系统的实际核心是其内部的数据库，有时候也称为源数据或目录。

·用户接口EstorNas网络备份软件像其他软件产品一样，也支持图形用户接口(GUI)。

GUI可以控制软件中的大部分功能，包括源代理的配置。

· 错误处理系统对备份数据进行常规的检查和校验，以发现备份系统的问题并修复或记录它们。

· 更高级的管理一些其它更高级的管理部分，如多带RAID等。

2、EstorNas备份软件备份原理见下图：3、Estor1800具有功能强大的备份软件，具有以下特点：· 并行备份局域网中的数据(可以同时备份200个不同点)· 可以并行驱动多个磁带驱动器(最多同时驱动32个磁带驱动器)· 基于文件历史记录和信息版本的磁带索引(占磁带容量的0.5%)· 远程超级管理和操作· 持续吞吐量为6-60GB/小时(依托局域网类型)· 准确的恢复(完全或定制恢复)· 文件搜索机制· 快速文件修复管理· 磁带库管理功能(可管理至10,000盘磁带)· 安全的访问和操作· 信息自动识别· 支持客户/服务器架构· 在不失吞吐量的情况下支持高级加密功能· 动态的激活任务连接4、备份软件的功能模块：· 备份服务器· 客户端模块· X11接口或JAVA用户接口· 命令行界面5、支持的备份操作的类型· 完全备份· 增量备份· 差量备份· 有选择的或即时备份(1)、完全备份完全备份即括贝整个磁盘卷或逻辑磁盘的内容。

换而言之，完全备份就是备份一个系统的C：驱动器或D：驱动器。

可以适用于服务器，包括所有分配的逻辑卷，或者它也适用于卷对卷的备份。

执行完全备份的主要原因是为了提供更快的磁盘卷恢复。

将其用在单一磁带或一组磁带上的整个卷内容，恢复将是一个十分简单和容易理解的过程。

(2)、增量备份增量备份即备份自从上次昶备份操作以来新改变的数据，这下新改变的数据或者是新产生的数据，或者是更新的数据。

主要优点是备份时间短。

(3)、差量备份差量备份即拷贝所有新的数据，这些数据都是上一次完全备份后产生或更新的。

(4)、即时备份本备份软件提供作业调度程序，它可以按照所定义的时间安排，自动地执行上面列出的备份操作。

6、支持多种操作系统且具有操作简便的图形界面(1)、多操作系统的支持本备份软件支持广泛的硬件和操作系统，非常简便的可以把一个操作平台加入到备份任务中，可以支持AIX，HP-UX，IRIX，Linux，MaxOS，Novell，DEC Alpha，SCO，Solaris，True 64，Windows95/98，Windows NT Server/Workstation，Windows2000等。

(2)、操作简便的图形界面(GUI)· 下拉式按钮·工具栏· 前后关系按钮· 当鼠标停在一个按钮上时的帮助信息· 快捷键· 帮助按钮等7、硬件需求· 一个运行有能力运行你的操作系统的计算机· 大于64MB内存，建议使用256MB· SCSI磁带驱动器· 高速定位的磁带驱动器· 用以连接主机和带机的SCSI适配卡· 大于20M的磁盘空间8、源数据端(即有需要备份数据的主机端)支持平台。