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            數據庫容災解決方案

            發布日期:2019-07-29

            在現實生活中網絡已經成為日常生活中不可或缺的一部分。我們都是生活在數據化的時代,在這個繁榮的社會背后,都豐在著大量的數據來支撐整個系統的運行。這些數據是保證網絡安全的基礎,如果數據丟失,則會給企業和用戶帶來不可估量的損失。所以數據保存備份是如此的重要,目前有著很多種數據備份和恢復的方案應用于不同的系統中。數據容災方案劃分為兩類:基于外存儲器的容災技術和基于內存儲器的容災技術。

            一、基于外存儲器的容災技術

            (1)RAID磁盤陣列方式

            RAID(Redundant Array of Independent Disk)是指廉價磁盤冗余陣列。這種方式可以在一張磁盤或磁盤組之間提供數據的保存與備份。RAID網絡存儲技術主要利用網絡技術實現信息的異地存儲,數據不再直接存儲在本地服務器上,而是儲存在遠端的數據服務器上,并且還可以通過網絡保存在與遠端服務器相連的專門設備上。在系統中RAID被看作是一個邏輯分區,但它是由多個硬盤組成的,通過在多個硬盤上同時儲存和讀取數據來大幅度提高存儲系統的數據吞吐量,而且在很多RAID模式中都有較為完備的、相互校驗與恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像存儲。當數據災難發生時可以自動修復,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的冗余性。

            (2)數據庫定期備份方式

            對于一些小型網站或服務器,由于其規模有限,經濟上不允許使用RAID的方式來進行數據的備份,因此,其往往使用數據庫定期備份的方式將服務器中的相關數據進行增量備份,然后將備份后的文件復制到其他位置,例如磁帶等。

            數據庫的備份有多種試:完全備份、差異備份、增量備份。

            完全備份是備份系統中的所有數據。執行此種備份謀劃地,備份耗時較長,但是一旦出現問題,在進行恢復時不時短,可以在比較短的時間內恢復數據。此種備份比較適合于階段性的備份,比如一個月或半年等。

            差異備份是備份上次完全備份后有變化的數據。這種備份方式耗時比完全備份要短,而且如果數據變化不大,備份后的文件也比較小。但是在執行恢復操作時,需要先執行先前的完全備份,然后再將差異備份的內容按照備份時的時間順序進行逐個恢復。此種備份適合于數據變化不大的小型數據系統。

            增量備份是只備份上次備份后有變化的數據。這種數據備份方式速度快,備份的數據量也是小的。在系統中的數據變化比較大的情況下,使用增量備份方式可以比較快速有效地完成數據備份任務。但是此種方式在進行數據恢復時卻是慢的。

            每和種備份方式均有其優點和缺點,在實際的應用過程中,往往將這些方式組合起來使用,比如完全備份與增量備份結合合作等。

            (3)雙機熱備方式

            上述兩種方式進行數據備份時,一旦出現計算機故障或磁盤故障,系統的恢復時間都較長,會有至少幾個小時的恢復期。這樣的特點不能被一些要求比較高的系統所接受。例如,電信計費系統會要求“不斷流”,也就是說在系統出現故障時,系統能在幾分鐘甚至幾秒的時間內恢復。針對這種情況,有人提出了雙機熱熱血地的方式來進行數據的備份。

            雙機熱備采用TCP/IP技術來保持工作機和備用機之間的數據同步。兩臺機器采用相同的硬件和軟件配置,以雙機之間通過RS232連接線或網線建立連接,以形成心中。通過這種心中機制,雙機可以互相檢測到對方的存在,從而可以形成雙機之間的數據同步及故障切換。

            目前在國內,已經存在使用純軟件的雙機熱備方案和面向應用級的雙機熱備方案,并且這兩種方案已經得到了很好的應用。

            二、基于內存儲器的容災技術

            (1)雙板熱備方式

            在網絡設備中,其計算機硬件往往是特殊制作的,比如大型跌幅器等。它們在網絡通信中所處的位置決定了這些設備不允許出現故障。但是設備不可能設計的那么好,它們總是可能在某種條件下出現問題。另外,在設備進行升級時,系統也需要進行“斷流”的操作,臨時不能提供服務。為了解決上述問題,一個設備中往往設計成兩塊板卡,一塊是主用板,另一塊則備用板。當系統出現故障或需要升級時,備用板主動切換到主用板,此時新的主用板上的數據與原來的主用板完全相同,不存在“斷流”的情況。當解決了故障或升級完成后,將新的板卡插入設備中,執行數據備份的任務。

            這種方式適合于非自然性故障,比如主板損壞或設備升級等。但是如果存在機房斷電或自然災害等情況時,往往無法及時恢復服務。

            (2)雙機熱備方式

            在這里的雙機熱備方式不同于面向大容量服務器的雙機熱稷方式,它是采用修改操作系統協議棧的方式來進行的。由于這類計算機系統一般都是嵌入式系統,其操作系統往往是開放源碼的嵌入式操作系統,因此,系統內核中的協議棧是可以修改的。與服務器下的雙機熱備 方式相同,它也需要將兩臺機器設置相同的硬件和軟件配置,雙機之間建立網絡連接,互相檢測對方是否在線。一般情況下,當雙機同時啟動時,通過一定的方式來確定主備機。非同時啟動時,先啟動的作為主機,后啟動的作為備機。整個系統使用主機的IP地址來提供服務,同時由主機向備機傳送實時數據,而備機則只接受主機傳送的數據。當主機出現問題無法繼續提供服務時,雙機檢測模塊會將備機實時轉換為主機,繼續提供服務,從而實現“不斷流”。

            一般情況下,兩臺服務器可以分別旋轉在不同的區域,可以相隔較遠。這種數據備份方式既能在主機發生故障,還能在發生斷電或自然災害等情況下,保證系統仍然能正常服務。但是在進行系統升級時,仍然需要結合雙板備份的方式進行。


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