数据备份系统建设需求分析

李芹芳

（安徽省经济和信息化委员会， 安徽 合肥 230001）

随着Internet应用的深入，基于计算机的信息系统得到广泛普及，促进了政府和企事业单位工作效率和经济效益的提高，作为信息系统核心的数据在各个领域占据着重要的地位，是政府和企事业单位赖以生存的重要资源。然而在实际工作中，人为失误操作、电脑硬软件损坏、病毒侵入、黑客攻击以及天灾等等因素都会造成计算机网络系统的瘫痪以致数据丢失。由于越来越多的有价值的关键信息转变为数据，如果没有及时有效的进行数据备份与恢复，对于大部分政府和企事业单位来讲，损失将是无法估量的。因此，建立一个好的网络数据备份方案可以实现数据的异地备份，从而保护数据，使灾难的损失降到最低程度。

一、需求分析

（一）系统现状及需求

随着企业信息化建设的发展，北京xx公司目前已建立了以Windows平台的SQL应用和AIX系统的Oracle应用为核心的信息化系统，为公司业务发展奠定了良好基础，目前主要业务应用系统拓扑结构如图1所示。

图1 xx公司业务应用系统拓扑结构

信息化系统自建设以来，已深入到公司运营的方方面面，需要不间断为客户提供服务，即使发生短暂的业务中断，也会给公司造成难以估量的损失，因此信息化系统的安全性不容忽视，作为信息化系统的核心——数据，其安全性更是重中之重。根据分析，导致数据丢失的原因可能有以下几种情况。

1.系统硬件故障

如数据/系统磁盘的损坏将导致数据不能访问，进而可能导致应用进程终止或系统停机，甚至系统不能重启动；网卡的损坏可使终端用户无法访问系统服务；CPU或内存的失效则会导致系统的死机。

2.应用程序或操作系统出错

由于操作系统或应用程序中可能存在不完善的地方，当碰到某种激发事件时，应用程序非正常终止或系统崩溃（只能通过改善程序或系统来解决）。

3.人为误操作

一些人工的误操作，如删除系统或应用文件，终止系统或应用服务进程，也会导致系统服务的无法访问。

4.电脑病毒/黑客入侵

由于目前的大多数计算机系统均连接在网络上，若缺少有效的防范机制，很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵，轻者数据被损坏，重者系统瘫痪（只能通过加强管理杜绝）。

5.自然灾害

由于一些意外的不可抗拒的因素，如雷击、火灾、洪灾等导致的计算机系统破坏，将会使一般系统的恢复非常困难和耗时，导致业务系统长时间的中断。

因此数据安全面临的威胁有很多，有些威胁又无法避免。如何在极端情况发生时在最短的时间内恢复数据就显得十分重要，必须建立一套自动集中的数据备份系统对业务应用数据进行全面保护，以便在灾难发生时可采取补救措施，挽回损失。

（二）建设目标和原则

根据信息化系统现状，基于LAN网络架构搭建数据集中备份平台，通过集中备份策略实现全网数据的备份与恢复。

一个完善的备份系统，在系统建设时，应当满足以下原则。

1.稳定性

备份产品的主要作用是为系统提供一个数据保护的方法，于是该产品本身的稳定性和可靠性就变成了最重要的一个方面。首先，备份软件一定要与操作系统完全兼容。其次，当事故发生时，能够快速有效地恢复数据。

2.全面性

在复杂的计算机网络环境中，可能会包括了各种操作平台，如UNIX、Windows等，并安装了各种应用系统，如数据库、文件系统等。选用的备份软件，要支持各种操作系统、数据库和典型应用。

3.自动化

很多单位由于工作性质对何时备份、用多长时间备份都有一定的限制。在下班时间系统负荷轻，适于备份。可是这会增加系统管理员的负担，由于精神状态等原因，还会给备份安全带来潜在的隐患。因此，备份方案应能提供定时的自动备份，并利用磁带库等技术进行自动换带。在自动备份过程中，还要有日志记录功能，并在出现异常情况时自动报警。

4.高性能

随着业务的不断发展，数据越来越多，更新越来越快，在休息时间来不及备份如此多的内容，在工作时间备份又会影响系统性能。这就要求在设计备份时，尽量考虑到提高数据备份的速度，利用多个磁带机并行操作的方法。

5.操作简单

数据备份应用于不同领域，进行数据备份的操作人员也处于不同的层次。这就需要一个直观的、操作简单的图形化用户界面，缩短操作人员的学习时间，减轻操作人员的工作压力，使备份工作得以轻松地设置和完成。

二、建设方案

（一）方案拓扑

根据公司数据备份需求，根据信息系统中采用的各种产品和技术，结合在以往实践项目实施中的经验，推荐采用美国Symantec公司的NetBackup备份管理软件和虚拟磁带库相结合的数据备份解决方案，系统拓扑如下图2所示。

图2 数据备份解决方案系统拓扑图

1.基于现有LAN网络环境备份，节约投资成本。

2.采用一台Windows服务器部署为备份服务器，通过LAN网络将客户端的数据（Oracle、SQL、操作系统、文件）备份到虚拟磁带库中，备份服务器负责整个备份系统的管理。

3.LAN环境中数据库服务器及其他服务器，部署为Netbackup客户端，由备份服务器调度客户端实现数据备份。

4.通过企业级Netbackup备份软件中的BMR备份功能实现操作系统备份。

（二）方案描述

在本项目中，整个信息系统是一个大的备份域，通过备份软件部署成两层构架。采用LAN备份方式作为备份架构，备份位于LAN网络中的业务系统，降低整体成本。整个备份域通过备份服务器进行统一的集中监控和管理。现对各部分详细说明如下。

1.备份服务器

备份服务器通常是最先安装备份软件的计算机。每个备份系统中都有一台备份服务器，可以是专门用于备份管理，也可以由其他业务主机兼任。

备份服务器管理备份、归档和恢复，即负责统一制定各个应用系统的备份策略、统一设置各应用的备份数据保存策略、统一对备份设备以及备份介质进行管理。

备份服务器具有下列职责：含备份配置和策略、运行启动自动备份的调度程序、维护记录所有备份位置和内容的元数据库（即目录或索引）、与介质服务器通信以启动数据备份和恢复过程，同时提供命令行界面和图形用户界面，它们可用于：配置备份操作、计划自动、无人值守的备份（定期备份）、对任何客户机进行手动备份、允许客户机用户进行他们自己的备份和恢复、控制备份的存储位置等。

2.备份客户端

要备份数据的计算机，都是备份客户端（备份服务器、介质服务器都可以是备份客户端）。备份客户端通常就是用户业务系统中需要保护的业务服务器。对于每个备份系统，可以包含的客户端的数目几乎不受限制。在设置了合适的条件后，客户机可将用户请求转发到备份服务器以执行备份或恢复操作。

客户机可执行以下功能：

（1）验证来自备份服务器的连接请求

（2）支持备份数据流的压缩

（3）支持包括列表和排除列表

3.数据库代理

上面所说的备份客户端通常只针对文件系统上的文件进行备份，如果涉及到关系数据库的联机备份（Online backup），则必须要通过数据库自己提供的备份工具进行，否则无法保证备份数据的有效性。备份软件针对各种主流数据库备份工具开发了专门的接口模块，即数据库备份代理（Agent），比如Oracle备份代理利用的就是oracle提供的RMAN工具。实际上数据库备份代理可以理解成备份客户端的功能扩展和延伸。

4.裸机恢复

裸机恢复（BMR）功能是通过集成方式免费提供的，可以执行系统恢复必需的所有文件和服务，包括能够执行无盘网络启动、临时操作系统安装和磁盘配置。此功能可以使任何平台上的全面系统恢复时间大约仅为15分钟，借助于该功能，可实现操作系统的备份和恢复，而无需配置其他组件。

三、总结

本文通过分析数据备份现状，研究了适合市场数据备份系统的需求分析和实现方法。随着移动办公便携式智能终端的日淅普及，人们已经可以随时随地处理各种信息，在享受着移动办公便利的同时也不可避免地面临着数据分散保存的问题，而要保证备份的全面履盖性和完整性，就必须将所有有价值的信息全部进行备份，所以本系统在今后还需要不断的改进和完善。例如，功能性完善，实现数据库的时时热备，也就是说数据库发生改变，所改变的数据就要在第一时间备份出来以提高备份的时效性；其次在关键功能的形式和内容上还需进一步探讨和研究，以适应市场存在的不同需求。