1、服務器備份方案1. 概述服務器備份是指針對于服務器所產生的數據信息進行相應的存儲備份過程，從而保障數據的安全運行，從狹義上來看信息的價值在于其潛在用途，并會隨著時間的推移而改變。數據管理和保護可攫取信息的最大價值，并規避因未按照監管法規保留信息而導致的風險。企業應對當前和將來的信息使用方式進行評估，實施滿足其全部需求的流程和技術。2.服務器備份系統架構目前最常見的網絡數據備份系統結構按其架構不同可以分為五種：基于網絡附加存儲（DAS-Base ）結構，基于局域網（LAN-Base ）結構，基于SAN結構的LAN-FreeServer-Free 結構，以及雙機熱備份。下面對這幾種網絡數據備份系統

2、結構作具體介紹：2.1DAS-Base 結構和這種備份大多是采用服務器上自帶的磁帶機或備份硬盤（目前大都采用備份硬盤）備份操作往往也是通過手工操作的方式進行的，此種備份方式被稱為RAID示，紅色虛線表示數據流。，而。如下圖所2.1.1 工作原理原理是利用數組方式來作磁盤組，配合數據分散排列的設計，提升數據的安全性。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。 同時利用這項技術， 將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查（ Parity Check）的觀念， 在數組中任一顆硬

3、盤故障時， 仍可讀出數據，在數據重構時，將數據經計算后重新置入新硬盤中。2.1.2 陣列樣式外接式磁盤陣列柜：外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務器上，具可熱抽換（ Hot Swap ）的特性，不過這類產品的價格都很貴。內接式磁盤陣列卡： 內接式磁盤陣列卡， 因為價格便宜， 但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。軟件仿真 : 利用軟件仿真的方式，由于會拖累機器的速度，不適合大數據流量的服務器。2.1.3優缺點優點RAID以及磁帶備份也是非常需要的。對于RAID而言，可以以很低的成本大大提高系統的可靠性，而且其復雜程度遠遠低于雙機。因為畢竟硬盤是系統中機械操作最頻繁、 易損率最高的部件，如果

4、采用RAID，就可以使出現故障的系統很容易修復，也減少服務器停機進行切換的次數。缺點i. 可管理的存儲設備少， 不利于備份系統的共享， 不大適合于現在大型的數據備份要求，而且不能提供實時的備份需求。ii. RAID 技術只能解決硬盤的問題，備份只能解決系統出現問題后的恢復。而一旦服務器本身出現問題，不論是設備的硬件問題還是軟件系統的問題，都會造成服務的中斷。因此， RAID 及數據備份技術不能解決避免服務中斷的問題。2.2LAN-Base結構這是小型辦公環境最常使用的備份結構。如下圖所示2.2.1工作原理在該系統中數據的傳輸是以局域網絡為基礎的，首先預先配置一臺服務器作為備份管理服務器，它負責

5、整個系統的備份操作。磁帶庫則接在某臺服務器上，當需要備份數據在數據備份時備份對象把數據通過網絡傳輸到磁帶庫中實現備份的。2.2.2局域網接入方式備份服務器可以直接接入主局域網內或放在專用的備份局域網內。我們推薦使用后者方案。因為采用前者方案的話，當備份數據量很大的時候，備份數據會占用很大的網絡帶寬，主局域網的性能會下降很厲害，而后者就可以使得備份進程與普通工作進程相互的干擾減少，保證主局域網的正常工作性能。2.2.3優缺點優點投資經濟、磁帶庫共享、集中備份管理。缺點當備份數據量大或備份頻率高時，局域網的性能下降快，不適合重載荷的網絡應用環境。2.3 LAN-Free備份結構為徹底解決傳統備份方

6、式需要占用 LAN 帶寬問題， 基于 SAN 的備份是一種很好的技術方案。 LAN-Free 和 Server-Free 的備份系統是建立在 SAN （存儲區域網）的基礎上的兩種具有代表性的解決方案。 它們采用一種全新的體系結構， 將磁帶庫和磁盤陣列各自作為獨立的光纖結點， 多臺主機共享磁帶庫備份時， 數據流不再經過網絡而直接從磁盤陣列傳到磁帶庫內，是一種無需占用網絡帶寬的解決方案。2.3.1工作原理數據無需通過局域網而直接進行備份，即用戶只需將磁帶機或磁帶庫等備份設備連接到 SAN 中，各服務器就可把需要備份的數據直接發送到共享的備份設備上，不必再經過局域網鏈路。由于服務器到共享存儲設備的大

7、量數據傳輸是通過SAN 網絡進行的，局域網只承擔各服務器之間的通信任務，而無需承擔數據傳輸的任務。實現了控制流和數據流分離的目的。2.3.2實現方式LAN-free 網絡數據備份系統結構有多種實施方式。通常，用戶都需要為每臺服務器配備光纖通道適配器，適配器負責把這些服務器連接到與一臺或多臺磁帶機(或磁帶庫 )相連的 SAN 上。同時，還需要為服務器配備特定的管理軟件，通過它，系統能夠把塊格式的數據從服務器內存、經 SAN 傳輸到磁帶機或磁帶庫中。還有一種常用的LAN-free實施辦法，在這種結構中， 主備份服務器上的管理軟件可以啟動其他服務器的數據備份操作。塊格式的數據從磁盤陣列通過 SAN

8、傳輸到臨時存儲數據的備份服務器的內存中，之后再經 SAN 傳輸到磁帶機或磁帶庫中。2.3.3優缺點優點i. 高性能的數據備份：在SAN 存儲區域網絡中光纖技術的應用使得數據的傳輸速率大大地得到提升，在全雙工的傳輸方式下可達到200M/Sec 的傳輸速率，從而使得系統的備份性能得到質的飛躍。ii. 靈活的可擴展性： 在 SAN存儲網絡中，系統擁有很好的可擴展性， 整個網絡的設計上采用了模塊化和可熱更換性， 使得系統能滿足無限的存儲備份需求。iii. 數據備份的集中化管理： 由于采用了 SAN存儲架構，使得數據從原有的數據島轉向數據集中化，從而實現了集中化的數據備份。iv. 解放第一網絡： 在傳統

9、的網絡備份中， 特別是越來越多數據需要備份的今天，大量數據備份需要占據大量的以太網帶寬， 使得本身越來越緊張的網絡帶寬不堪重任。而 LAN-Free 備份解決了我們的燃眉之急。v. 降低成本：存儲設備的正真共享大大減少了存儲設備的投資， 降低成本。缺點i. 它仍然讓服務器參與了將備份數據從一個存儲設備轉移到另一個存儲設備的過程，在一定程度上占用了服務器寶貴的CPU 處理時間和服務器內存。ii. LAN-free 技術的恢復能力很一般，它非常依賴用戶的應用。2.4 Server-Free 結構它是 LAN-free 的一種延伸，可使數據能夠在 SAN 結構中的兩個存儲設備之間直接傳輸，通常是在磁

10、盤陣列和磁帶庫之間。如下圖所示。2.4.1工作方式通常情況下， 備份數據通過名為數據移動器的設備從磁盤陣列傳輸到磁帶庫上。該設備可能是光纖通道交換機、 存儲路由器、 智能磁帶或磁盤設備或者是服務器。數據移動器執行的命令其實是把數據從一個存儲設備傳輸到另一個設備。實施這個過程的一種方法是借助于SCSI-3 的擴展拷貝命令，它使服務器能夠發送命令給存儲設備，指示后者把數據直接傳輸到另一個設備，不必通過服務器內存。數據移動器收到擴展拷貝命令后，執行相應功能。利用網絡數據管理協議(NDMP) 。這種協議實際上為服務器、備份和恢復應用及備份設備等部件之間的通信充當一種接口。在實施過程中，NDMP 把命令

11、從服務器傳輸到備份應用中，而與NDMP 兼容的備份軟件會開始實際的數據傳輸工作，且數據的傳輸并不通過服務器內存。NDMP 的目的在于方便異構環境下的備份和恢復過程，并增強不同廠商的備份和恢復管理軟件以及存儲硬件之間的兼容性。2.4.2優缺點優點無服務器備份技術具有縮短備份及恢復所用時間的優點。因為備份過程在專用高速存儲網絡上進行， 而且決定吞吐量的是存儲設備的速度，而不是服務器的處理能力，所以系統性能將大為提升。缺點雖然服務器的負擔大為減輕，但仍需要備份應用軟件( 以及其主機服務器)來控制備份過程。元數據必須記錄在備份軟件的數據庫上，這仍需要占用CPU 資源。與LAN-free一樣，無服務器備

12、份可能會導致上面提到的同樣類型的兼容性問題。而且，無服務器備份可能難度大、 成本高。 最后，如果無服務器備份的應用要更廣泛，恢復功能方面還有待更大改進。2.5 雙機熱備份雙機熱備特指基于高可用系統中的兩臺服務器的熱備（或高可用），因兩機高可用在國內使用較多，故得名雙機熱備，雙機高可用按工作中的切換方式分為：主- 備方式（ Active-Standby 方式）和雙主機方式（ Active-Active 方式），主 -備方式即指的是一臺服務器處于某種業務的激活狀態（即Active 狀態），另一臺服務器處于該業務的備用狀態（即Standby 狀態 )。而雙主機方式即指兩種不同業務分別在兩臺服務器上互

13、為主備狀態（即 Active-Standby 和 Standby-Active 狀態）。拓撲結構圖如下2.5.1工作原理心跳過程通過 IP 做心跳檢測時，主備機會通過此心跳路徑，周期性的發出相互檢測的測試包，如果此時主機出現故障，備機在連續丟失設定數目的檢測包后，會認為主機出現故障， 這時備會自動檢測設置中是否有第二種心跳，如果沒有第二種心跳的話，備機則根據已設定的規則，啟動備機的相關服務，完成雙機熱備的切換。IP 工作過程IP 地址才用虛擬IP 地址的方法來實現，主要原理如圖主機正常的情況下虛擬主機，這時，IP 地址指向主機的實IP 地址，用戶通過虛擬HA 軟件將虛擬IP 地址解析到主機實I

14、P 地址。當主機做相關的切換時IP 地址訪問虛擬 IP 地址通過HA 軟件自動將虛擬IP 地址解析到備機的實IP 地址上，這時，虛擬 IP 地址指向備機的實 IP 地址。但對用戶來說，用戶訪問的仍然是虛擬 IP 地址。所以用戶只會在切換的過程中發現有短暫的通信中斷， 經過一個短暫的時間， 就可以恢復通信。應用及網絡故障切換過程可以檢測到主機的應用以及網絡故障并及時將服務切到備用服務器雙機熱備軟件推薦PlusWell 、 Lander Cluster 、 EterneCluster 、 ServHA Cluster 2.5.2 雙機熱備方式共享存儲（磁盤陣列）的方式，如下圖所示。共享存儲方式主要

15、通過磁盤陣列提供切換后，對數據完整性和連續性的保障。用戶數據一般會放在磁盤陣列上，當主機宕機后，備機繼續從磁盤陣列上取得原有數據。這種方式因為使用一臺存儲設備，往往被業內人士稱為磁盤單點故障。但一般來講存儲的安全性較高。所以如果忽略存儲設備故障的情況下，這種方式也是業內采用最多的熱備方式。優點：對于共享方式，數據庫放在共享的存儲設備上。當一臺服務器提供服務時，直接在存儲設備上進行讀寫。而當系統切換后，另一臺服務器也同樣讀取該存儲設備上的數據。它可以在無人值守的情況下提供快速的切換，保證不會有數據丟失現象。缺點：存在存儲單點故障;增加了昂貴的存儲設備投資，對于有實力的企業，可優先考慮該方式。全冗

16、余 (雙機雙存儲 )方式，如下圖所示。基于單臺存儲的傳統雙機熱備方式，確實存在存儲單點故障的情況，為實現存儲冗余，存儲高可用也已經越來越多的被用戶接受。我們從理解上可以看出，雙機熱備最早是為解決服務器的計劃性停機與非計劃性宕機的解決方案，但是我們無法實現存儲的計劃性停機與非計劃性宕機帶來的服務器停機，而存儲作為雙機熱備中唯一存儲數據的設備，它一旦發生故障往往會造成雙機熱備系統全面崩潰。這種方式的特點在于：i. 存儲之間的數據復制不經過網絡，而是由存儲之間進行復制。ii. 兩個存儲之間的復制是完全實時的，不存在任何時間延時。iii.主備存儲之間的切換時間小于500ms ，以確保系統存儲時不產生延

17、時。iv. 硬盤盤符及分區不因為主備存儲之間的切換而改變。v. 服務器的切換，不影響存儲之間的初始化，增量同步及數據復制。vi. 某一存儲設備的計劃性停機，不影響整個服務器雙機熱備系統的工作。vii. 存儲設備之間使用重復數據刪除技術，完成增量同步工作。viii. 真正的 7X24 小時或切換的全冗余方案。數據復制的方式，如下圖所示。這種方式主要利用數據的同步方式，保證主備服務器的數據一致性。基于數據復制的方式有多種方法，其性能和安全也不盡相同，其主要方法有以下幾種：i.單純的文件方式的拷貝不適用于數據庫等應用，因為打開的文件是不能被復制的，如果要復制必須將數據庫關閉，這顯然是不可以的。以文件

18、方式的復制主要適用于WEB 頁的更新，FTP 上傳應用，對主備機數據完整性，連續性要求不高的情況下使用。ii. 利用數據庫所帶有復制功能，比如 SQLServer2000 或 2005 所帶的定閱復制，這種方式用戶要根據自己的應用小心使用。iii. 硬盤數據攔截，目前國際國內，比較成熟的雙機熱備軟件通常會使用硬盤數據攔截的技術，通常稱為鏡像軟件即Mirror軟件， 這種技術當前已非常成熟，攔截的方式也不盡相同。2.5.3雙機熱備中的概念說明Active-ActiveActive-Active方式指的是業務方式而不是服務器狀態，是不能完成Active-Active方式的。 例如熱備的兩臺服務器都

19、是如果是 同一種應用sqlserver 數據庫，那也是指的不同的數據庫實例。相同的數據庫實例是不可能在熱備這一級 實 現Active-Active方 式 。 簡 單 的 講Active-Active方 式 就 是 兩 個Active-Standby方式分別運行于兩臺服務器上的。故障檢測故障檢測是雙機熱備的任務， 不同的雙機檢測點的多少決定了雙機熱備軟件在功能和性能上的優劣，并不是所有的軟件都具有相同的檢測功能，以PlusWell雙機熱備軟件為例，其提供的是一種全系統檢測能力，即檢測分為系統級、應用級、網絡級三個方面。系統級檢測主要通過雙機熱備軟件之間的心跳提供系統的檢測功能，應用級提供用戶應用

20、程序、數據庫等的檢測功能，網絡級的檢測提供對網卡的檢測及可選的對網絡路徑的檢測功能，因此稱為全故障檢測能力。2.5.4服務器資源雙機熱備的資源指某種業務運行過程中所依賴的最小的關聯服務，不同的雙機軟件所提供的資源多少也不相同，當然提供的可切換資源越多，軟件應用的范圍也越廣，在雙機熱備中提到的服務器資源主要包括，可切換的網絡IP 資源、計算機名、磁盤卷資源、服務器進程等。雙機熱備切換雙機熱備的切換一般分為手動切換和故障切換，即計劃性切換（即人為切換）和非計劃性切換（即故障切換）。需要大家注意的是并不是所有資源都具有可切換性，以PlusWell熱備份軟件為例他提供了：（1 ）本地資源監控，即不可切換的資源，（2）普通資源，即可以在主備機切換的資源。（3 ）快速資源，指的是快速切換的資源，一般情況下的雙機切換時間為1-5 分鐘，而快速切換的時間為3-5 秒種。用戶應根據自己的需求及業務特點來選擇相關的切換服務，從價格成本