什么是數(shù)據(jù)備份？真實(shí)環(huán)境下的數(shù)據(jù)備份討論

什么是數(shù)據(jù)備份？就是把數(shù)據(jù)再次備份一下。感覺(jué)是廢話？大道本來(lái)就很簡(jiǎn)單。

舉一個(gè)照片的例子，你用手機(jī)拍了一張照片，存儲(chǔ)在手機(jī)硬盤里面。

現(xiàn)在討論怎樣保證這張照片永遠(yuǎn)都存在。（仔細(xì)想想，這不可能，矛盾論中說(shuō)事物永遠(yuǎn)都在運(yùn)動(dòng)，照片不可能永遠(yuǎn)都存在！?。┮虼宋覀冎荒苡懻撨@張照片在一個(gè)具體的時(shí)間內(nèi)都存在。

保存7天。

就7天，讓它安靜地躺在手機(jī)里面，每天去看一眼，最佳方案。

保存1年。

拷貝到電腦里、上傳云盤、微信傳輸……方式很多，每個(gè)月去看一眼。

保存100年。

哈哈，這里就是做項(xiàng)目的難處了。明明經(jīng)費(fèi)就不夠，甲方還要你保障數(shù)據(jù)完全安全。想想保存100年就不靠譜，但是未來(lái)也許真的可以保存上萬(wàn)年。舉這個(gè)例子，想必大家了解了數(shù)據(jù)備份的基本需求和手段?，F(xiàn)在我們來(lái)討論真實(shí)環(huán)境下的數(shù)據(jù)備份方案。

01

備份策略

全量備份：備份目標(biāo)下所有的有效數(shù)據(jù)。

差異備份：每次都備份自上一次全量備份之后新增加的和修改過(guò)的數(shù)據(jù)。

增量備份：每次僅備份自上一次備份后增加的和修改過(guò)的數(shù)據(jù)，上次的備份可以是全量備份、增量備份或差異備份。

建議全量備份和差異備份組合應(yīng)用。

舉個(gè)栗子：以每周數(shù)據(jù)備份計(jì)劃為例，我們可以在星期日進(jìn)行全量備份，在星期一至星期六進(jìn)行差異備份。如果在星期六數(shù)據(jù)被破壞了，則只需要還原星期日的全量備份和星期五的差異備份。這種策略備份數(shù)據(jù)需要較多的時(shí)間，但還原數(shù)據(jù)使用較少的時(shí)間。

02

備份的系統(tǒng)架構(gòu) 備份系統(tǒng)架構(gòu)的流程可以簡(jiǎn)單這么理解：

控制流：備份管理服務(wù)器發(fā)送指令給備份客戶端。

數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)從生產(chǎn)存儲(chǔ)→SAN（Storage Area Network 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）→數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器→SAN→備份介質(zhì)服務(wù)器→SAN→備份介質(zhì)。

? ?

03

備份的機(jī)制 從實(shí)戰(zhàn)入手，學(xué)習(xí)一下備份的幾種機(jī)制：

基于LAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖AN-Base機(jī)制。

基于SAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖AN-Free機(jī)制。

基于SAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟erver-Free機(jī)制。

01

LAN-Base

優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)流和控制流都走的LAN網(wǎng)絡(luò)，備份系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)分開，備份時(shí)不占用生產(chǎn)服務(wù)器的資源。

缺點(diǎn)：占用較大的LAN網(wǎng)絡(luò)帶寬，對(duì)主機(jī)應(yīng)用有一定影響。

02

LAN-Free

優(yōu)點(diǎn)：控制流通過(guò)LAN傳輸，數(shù)據(jù)流通過(guò)SAN網(wǎng)絡(luò)傳輸，大大提高備份性能且不影響用戶網(wǎng)絡(luò)，釋放了對(duì)LAN網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用。

缺點(diǎn)：對(duì)生產(chǎn)服務(wù)器的壓力比較大。

03

Server-Free

優(yōu)點(diǎn)：控制流通過(guò)LAN網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)流通過(guò)介質(zhì)服務(wù)器在SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

備份的時(shí)候，先創(chuàng)建該時(shí)間點(diǎn)下生產(chǎn)數(shù)據(jù)的快照并將其映射給備份管理服務(wù)器，然后由備份管理服務(wù)器將該快照掛載起來(lái)，最后將快照數(shù)據(jù)拷貝至備份介質(zhì)。

生產(chǎn)服務(wù)器不再安裝相應(yīng)的代理軟件，將備份客戶端安裝在介質(zhì)服務(wù)器上來(lái)獲取生產(chǎn)服務(wù)器上要備份的數(shù)據(jù)，減少生產(chǎn)服務(wù)器的壓力。

缺點(diǎn)：成本較高，對(duì)備份管理服務(wù)器、介質(zhì)服務(wù)器設(shè)備的要求較高。

當(dāng)然，一個(gè)完美的備份，需要三個(gè)要素的完美配合，那就是：備份三要素。

BW（Backup window，備份窗口）：一個(gè)工作周期內(nèi)留給備份系統(tǒng)進(jìn)行備份的時(shí)間長(zhǎng)度。

RTO（Recovery Time Objective，恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)）：主要指的是所能容忍的業(yè)務(wù)停止服務(wù)的最長(zhǎng)時(shí)間，也就是從災(zāi)難發(fā)生到業(yè)務(wù)恢復(fù)服務(wù)所需要的最短時(shí)間周期。

RPO（Recovery Point Objective，數(shù)據(jù)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)）：指發(fā)生故障后允許丟失的數(shù)據(jù)量。

如果一個(gè)備份方案可以達(dá)到RTO=0，RPO=0，就是備份的完美狀態(tài)。

04

實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)備份方案 隨著金融，銀行，政府等越來(lái)越多的用戶要求核心業(yè)務(wù)7*24不斷網(wǎng)、不斷電持續(xù)運(yùn)行，進(jìn)而出現(xiàn)了兩地三中心和雙活或多活的方案。兩地三中心和雙活或多活對(duì)于很多人可能很陌生，我們拆開介紹：

在兩地三中心架構(gòu)中，同城的兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)了主備切換和故障恢復(fù)。當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時(shí)，備份數(shù)據(jù)中心會(huì)自動(dòng)接管服務(wù)，保證系統(tǒng)的連續(xù)性和可用性。

同時(shí)，異地?cái)?shù)據(jù)中心作為備份，可以在主備數(shù)據(jù)中心都出現(xiàn)故障時(shí)提供服務(wù)。

兩地三中心架構(gòu)是一種分布式系統(tǒng)的架構(gòu)模式，用于保證系統(tǒng)的高可用性和容錯(cuò)性。它將整個(gè)系統(tǒng)劃分為三個(gè)數(shù)據(jù)中心：兩個(gè)位于同城，一個(gè)位于異地。其中，同城的兩個(gè)數(shù)據(jù)中心分別承擔(dān)主備的角色，異地?cái)?shù)據(jù)中心則作為備份。這樣解釋是不是還是有點(diǎn)困惑，繼續(xù)拆開解釋：

兩地三中心：是指同城雙中心+異地災(zāi)備一種商用容災(zāi)備份解決方案。

兩地：是指同城、異地。

三中心：是指生產(chǎn)中心、同城容災(zāi)中心、異地容災(zāi)中心。

雙活或多活 ：是一種分布式系統(tǒng)架構(gòu)，它允許兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心同時(shí)處理用戶請(qǐng)求，并且這些數(shù)據(jù)中心之間可以相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和同步。

結(jié)語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)備份，通常需要對(duì)備份數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和壓縮等操作，這一過(guò)程一般由專業(yè)備份軟件完成。與普通文件備份不同，數(shù)據(jù)庫(kù)備份涉及應(yīng)用插件與數(shù)據(jù)庫(kù)的協(xié)調(diào)，以確保備份數(shù)據(jù)的一致性和完整性。這項(xiàng)技術(shù)也因其含金量頗高而備受重視。

數(shù)據(jù)備份涉及備份服務(wù)器、備份軟件、數(shù)據(jù)服務(wù)器和備份介質(zhì)四個(gè)關(guān)鍵組成部分。備份服務(wù)器執(zhí)行備份操作，備份軟件按照預(yù)先制定的備份策略將數(shù)據(jù)備份到磁帶或磁盤等存儲(chǔ)介質(zhì)上，而數(shù)據(jù)服務(wù)器則承載重要數(shù)據(jù)。備份介質(zhì)，如磁帶或磁盤，則是數(shù)據(jù)備份的存儲(chǔ)媒介。

雖然數(shù)據(jù)備份涉及多種術(shù)語(yǔ)和策略方案，如LAN-Base、LAN-Free、RTO、RPO、兩地三中心、雙活或多活等，但在處理這些復(fù)雜名詞時(shí)，我們的重點(diǎn)是關(guān)注主要數(shù)據(jù)。問(wèn)問(wèn)自己的數(shù)據(jù)究竟在哪兒，什么數(shù)據(jù)丟失，我頂不住，抓住關(guān)鍵問(wèn)題，解決它，剩余的問(wèn)題，下次再說(shuō)！

審核編輯：劉清