案例：數(shù)據(jù)安全和應(yīng)用系統(tǒng)可靠性(分析)

1、案例：背景數(shù)據(jù)安全和應(yīng)用系統(tǒng)可靠性備份與恢復(fù)是一種數(shù)據(jù)安全策略，通過備份軟件把數(shù)據(jù)備份到磁帶上，或遭到破壞的情況下，利用備份數(shù)據(jù)把原始數(shù)據(jù)恢復(fù)出來，使系統(tǒng)能夠正常工作。A 公司承接了某項(xiàng)信息系統(tǒng)工程，該信息系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖8-1-1 所示。在原始數(shù)據(jù)丟失監(jiān)理公司 B 在 A 公司進(jìn)行實(shí)施的過程中，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了跟蹤，記錄如下事件：事件 1：設(shè)備 (1) 中插有 5 塊 180GB 的硬盤，正常工作狀態(tài)下，從主機(jī)上發(fā)現(xiàn)其磁盤空間為720GB。事件事件2 ：兩臺(tái)主機(jī)安裝了相同的操作系統(tǒng)，安裝了群集軟件。3 ：兩臺(tái)主機(jī)安裝了同一版本的Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)，其數(shù)據(jù)庫(kù)目錄均存放本機(jī)?！締栴}一】請(qǐng)指出拓?fù)鋱D所描

2、述的工作模式？簡(jiǎn)述該模式的優(yōu)點(diǎn)是什么？分析： 問題一中描述的是典型的雙機(jī)熱備（雙機(jī)容錯(cuò)）的工作模式。所謂雙機(jī)熱備， 就是將服務(wù)器安裝成互為備份昀兩臺(tái)服務(wù)器，并且在同一時(shí)間內(nèi)只有一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行。 當(dāng)其中運(yùn)行著的一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障無法啟動(dòng)時(shí)，另一臺(tái)備份服務(wù)器會(huì)迅速地自動(dòng)接替并運(yùn)行，從而保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這種工作機(jī)制實(shí)際上是為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中心服務(wù)器提供了一種故障自動(dòng)恢復(fù)能力。答案： 雙機(jī)熱各工作模式（服務(wù)器集群）。優(yōu)點(diǎn)：提高運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性、可用性。 即當(dāng)運(yùn)行主機(jī)發(fā)生崩潰事件后備機(jī)可立即接替運(yùn)行，確保業(yè)務(wù)不受影啊?！締栴}二】指出拓樸圖中設(shè)備 (1)的名稱？為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量數(shù)據(jù)庫(kù)的備份，拓

3、撲圖上還應(yīng)當(dāng)增加什么設(shè)備？分析： 問題二的設(shè)備為光纖通道磁盤陣列。 光纖通道磁盤陣列是在數(shù)據(jù)安全工程， 備份與存儲(chǔ)中經(jīng)常用到的設(shè)備。磁盤陣列 ( disk array) 就是通過一套控制軟件結(jié)合在一起的、在一個(gè)或多個(gè)可訪問磁盤子系統(tǒng)上的一系列磁盤： 該控制軟件將這些磁盤的存儲(chǔ)空間以一個(gè)或多個(gè)虛擬磁盤的形式提供給主機(jī)。而光纖磁盤陣列是指磁盤陣列采用光纖通道技術(shù)。陣列對(duì)主機(jī)使用光纖通道接口連接方式，同時(shí)，其內(nèi)部采用光纖通道技術(shù)來連接其內(nèi)部的各個(gè)磁盤。答案： 光纖通道磁盤陣列。對(duì)大容量數(shù)據(jù)庫(kù)的備份，通常采用磁帶庫(kù)，因此還應(yīng)當(dāng)增加磁帶庫(kù)設(shè)備?！締栴}三】事件 1 中，設(shè)備 (1)插有 5 塊 180GB

4、 的硬盤，從主機(jī)上發(fā)現(xiàn)其磁盤空間為述其可能的原因。優(yōu)點(diǎn)是什么？720GB，請(qǐng)描分析： 冗余磁盤陣列（ Redundant Array of Inexpensive/lndependent Disks ， RAID）技術(shù)，通過對(duì)多個(gè)硬盤進(jìn)行條帶化處理，有效數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)被均勻分布在多個(gè)硬盤中并加入校驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)有硬盤損壞時(shí)，通過校驗(yàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)受損壞硬盤中的數(shù)據(jù)。在恢復(fù)過程中，不影響系統(tǒng)的服務(wù)。同時(shí)，RAID 系統(tǒng)可以大幅度提高磁盤數(shù)據(jù)I/O（ Input/Output ，輸入輸出）的性能。通過配置并使用RAID系統(tǒng)，可以最大限度地減少由于硬件損壞造成的系統(tǒng)故障和數(shù)據(jù)丟失。RAID0（ Disk St

5、ripping without parity ，數(shù)據(jù)分塊）：即把數(shù)據(jù)分成若干相等大小的小塊，并把它們寫到陣列上不同的硬盤上，這種技術(shù)又稱“Stripping ”（將數(shù)據(jù)條帶化），這種把數(shù)據(jù)分布在多個(gè)盤上，在讀寫時(shí)是以并行的方式對(duì)各硬盤同時(shí)進(jìn)行操作。從理論上講， 其容量和數(shù)據(jù)傳輸率是單個(gè)硬盤的N 倍。 N 為構(gòu)成 RAID0 的硬盤總數(shù)。 當(dāng)然，若陣列控制器有多個(gè)硬盤通道時(shí)，對(duì)多個(gè)通道上的硬盤進(jìn)行RAID0 操作， I/O 性能會(huì)更高。因此常用于圖像、視頻等領(lǐng)域，RAID0 I/O 傳輸率較高，但平均故障時(shí)間MTTF 只有單盤的N 分之一，因此RAID0 可靠性最差。RAID1(Disk Mir

6、roring ，鏡像 )：即每個(gè)工作盤都有一個(gè)鏡像盤，每次寫數(shù)據(jù)時(shí)必須同時(shí)寫入鏡像盤， 讀數(shù)據(jù)時(shí)只從工作盤讀出， 一旦工作盤發(fā)生故障立即轉(zhuǎn)入鏡像盤， 從鏡像盤中讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)更換故障盤后，數(shù)據(jù)可以重構(gòu)，恢復(fù)工作盤正確數(shù)據(jù)。這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總?cè)萘恳话胍韵隆Ｒ虼薘AID1 常用于對(duì)容錯(cuò)要求極嚴(yán)的應(yīng)用場(chǎng)合，如財(cái)政、金融等領(lǐng)域。RAID(0+1)：結(jié)合了 RAID 0 和 RAID l，條塊化讀寫的同時(shí)使用鏡像操作。 RAID（0+1）允許多個(gè)硬盤損壞， 因?yàn)樗耆褂糜脖P來實(shí)現(xiàn)資料備余。 如果有超過兩個(gè)硬盤做 RAID 1，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn) RAID (0+1)。RAID5（ St

7、riping with floating parity drive）：是一種旋轉(zhuǎn)奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取的陣列方式，它按某種規(guī)則把奇偶校驗(yàn)信息均勻地分布在陣列所屬的硬盤上，所以在每塊硬盤上，既有數(shù)據(jù)信息也有校驗(yàn)信息。這一改變解決了爭(zhēng)用校驗(yàn)盤的問題，使得在同一組內(nèi)并發(fā)進(jìn)行多個(gè)寫操作。所以RAID 5 既適用于大數(shù)據(jù)量的操作，也適用于各種事務(wù)處理，它是一種快速、大容量和容錯(cuò)分布合理的磁盤陣列。當(dāng)有N 塊陣列盤時(shí)，用戶空問為N-1 塊盤容量。答案： 設(shè)備 (1)工作在 RAID5 的方式下。實(shí)際的硬盤容量只有4x180=720GB。優(yōu)點(diǎn)：提高數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的訪問性能、效率； 提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，當(dāng)其中任意一個(gè)硬盤損壞時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的完整性不受影響?！締栴}四】根據(jù)監(jiān)理公司工程師對(duì)事件2、事件 3 的記錄，指出 A 公司的實(shí)施過程是否存在的問題。為什么？事件 2 不存在問題。 熱備模式運(yùn)行的雙機(jī)系統(tǒng)， 應(yīng)當(dāng)安裝相同的操作系統(tǒng)、 相同的應(yīng)用軟件和建設(shè)相同的運(yùn)行環(huán)境，最佳方案是兩臺(tái)主機(jī)完全相同。事件 3 中，作為服務(wù)器集群，其數(shù)據(jù)庫(kù)的目錄應(yīng)該安裝在光纖通道磁盤陣列上。數(shù)據(jù)庫(kù)必須存放在光纖通道磁盤陣列上， 才能夠在發(fā)生主備機(jī)切換事件的情況下， 備機(jī)能夠接管對(duì)數(shù)