计算机网络9 备份技术

主机I/O控制器镜像
软件镜像
大多数主流服务器操作系统和文件系统都提 供基本的磁盘镜像功能； 软件磁盘镜像既可以使用内部驱动器，也可 以使用外部磁盘组机柜中的磁盘； 软件镜像是一个系统的管理应用，它运行在 主机系统上，并利用主机的处理器周期和内存资 源，影响服务器的性能； 软件镜像更容易集成到各种服务器和网络存 储环境中。
RAID 3
RAID 3的数据储存及存取方式都和RAID 2 一样，但在安全方面以奇偶校验（parity check） 取代海明码做错误校正及检测，所以只需要一个 额外的校验磁盘（parity disk）。奇偶校验值 的计算是以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运 算，然后将结果写入奇偶校验磁盘，任何数据的 修改都要做奇偶校验计算。
RAID 1
RAID 1是使用磁盘镜像（disk mirroring） 的技术。磁盘镜像应用在RAID 1之前就在很多系 统中使用，它的方式是在工作磁盘（working disk）之外再加一额外的备份磁盘（backup disk），两个磁盘所储存的数据完全一样，数据 写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘。 RAID 1的磁盘是以磁盘延伸的方式形成阵列， 而数据是以数据分段的方式作储存，因而在读取 时，它几乎和RAID 0有同样的性能。
9.1.4选择理想的备份介质
磁带
硬盘备份 MO可擦写光盘机 双机“热”备份系统 1.44M软驱、ZIP驱动器 可写一次光盘（CD-Recordable）
9.1.5 备份技术和备份方法
灾难恢复步骤：
恢复硬件 重新装入操作系统 设置操作系统（驱动程序设置、系统、用 户设置等） 重新装入应用程序，进行系统设置 用最新的备份恢复系统数据
RAID 2
RAID 2是把数据分散为位（bit）或块 （block），加入海明码Hamming Code，在磁盘 阵列中作间隔写入（interleaving）到每个磁盘 中，而且地址（address）都一样，也就是在各 个磁盘中，其数据都在相同的磁道（cylinder or track）及扇区中。 RAID 2的安全采用内存阵列（memory array） 的技术，使用多个额外的磁盘作单位错误校正 （single-bit correction）及双位错误检测 （double-bit detection）
灾难恢复
与系统备份对应的概念是灾难恢复。灾难恢
复同普通数据恢复的最大区别在于，在整个系统
都失效时，用灾难恢复措施能够迅速恢复系统。
9.2 数据备份方案
为保证关键数据和应用系统的正常运行，根 据数据和应用系统的特点，制定数据备份方案是 至关重要的。
数据备份方案主要有 ： 磁盘备份 双机备份 网络备份
物理损坏
l 电源பைடு நூலகம்障
l 存储设备故障 l 网络设备故障 l 自然灾害 l 操作系统故障
l 数据丢失
常见的逻辑损坏
l 数据不完整 l 数据不一致 l 数据错误
9.1.2 备份及其相关概念
数据备份是指将计算机硬盘上的原始数据复
制到可移动媒体上，如磁带、光盘等。在出现数 据丢失或系统灾难时将复制在可移动媒体上的数 据恢复到硬盘上，从而保护计算机的系统数据和 应用数据。
9.2.1 磁盘备份
磁盘备份顾名思义就是用磁盘备份数据，就是把重
要的数据备份到磁盘上，它的主要方式是磁盘阵列和磁 盘镜像。
磁盘阵列
1987年，加州伯克利大学的一位人员发表了名为
“磁盘阵列研究”的论文，正式提到了RAID也就是磁盘
阵列，论文提出廉价的5.25″及3.5″的硬盘也能如大机 器上的8″盘那样提供大容量、高性能和数据的一致性，
RAID 4
RAID 4是以扇区作数据分段，各磁盘相同位 置的分段形成一个校验磁盘分段（parity block），放在校验磁盘。
RAID 5
RAID 5避免了RAID 4的瓶颈，方法是不用校 验磁盘而将校验数据以循环的方式放在每一个磁 盘中。
磁盘镜像
简单地讲，磁盘镜像就是一个原始的设备虚 拟技术。 原理是：系统产生的每个I/O操作都在两个 磁盘上执行，而这一对磁盘看起来就像一个磁盘 一样。 实现磁盘镜像的方式: 软件镜像 外部磁盘子系统中的镜像
磁盘延伸（Disk Spanning）
磁盘阵列控制器
磁盘1
磁盘2
磁盘3
磁盘4
RAID 0
Disk striping也称为RAID 0， disk
spanning定义了RAID的基本形式，提供了一个便 宜、灵活、高性能的系统结构，而disk striping解决了数据的存取效率和磁盘的利用率 问题，RAID 1至RAID 5是在此基础上提供磁盘安 全的方案。
9.1.3备份的误区
（1）用人工操作进行简单的数据备份代替专业备份工具 的完整解决方案
（2）忽视数据备份介质管理的统一通用性
（3）用硬件冗余容错设备代替对系统的全面数据备份
（4）忽视数据异地备份的重要性 （5）用用户应用数据备份替代系统全备份 （6）忽视制定完整的备份和恢复计划和维护计划并测试 的重要性 （7）忽视对负责系统备份恢复系统人员的理论培训
并详述了RAID1至5的技术。
形成磁盘阵列的两个基本技术
磁盘延伸
这四个磁盘形成一个阵列（array），而 磁盘阵列的控制器（RAID controller）是将此 四个磁盘视为单一的磁盘，如DOS环境下的C:盘。
磁盘或数据分段
因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视 为单一的虚拟磁盘（virtual disk），所以其数 据是以分段（block or segment）的方式顺序存 放在磁盘阵列中。
第九章 备份技术
内容提要：
概 述
数据备份方案
数据备份与数据恢复策略
备份软件简介
小结
9.1 数据备份概述
产生数据失效的主要原因
备份及其相关概念
备份的误区
选择理想的备份介质
备份技术和备份方法
9.1.1 产生数据失效的主要原因
（1）计算机软硬件故障 （2）人为操作故障
（3）资源不足引起的计划性停机
（4）生产地点的灾难
数据失效的因果关系
原因 结果 自然灾害 硬件故障 软件故障 人为原因
破坏性 影响范围 发生可能性 失效种类 平均破坏性
很大 整个网络 很小 物理损坏 中等
中等 单台计算机 小 物理损坏 中等
无法估计 无法估计 中等 逻辑损坏 较大
无法估计 无法估计 较大 逻辑损坏 大