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災(zāi)難備份與恢復(fù)技術(shù)第5章本章要點(diǎn)信息系統(tǒng)的組成是多元的、復(fù)雜的,每一部分都可能因各種原因發(fā)生故障。如何在災(zāi)難發(fā)生時(shí),保持系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行,將損失控制在最小范圍內(nèi),是技術(shù)人員首先要考慮的。災(zāi)難備份與恢復(fù)技術(shù)就是為這一目的而部署的。為了保證發(fā)生硬件故障、突發(fā)事故等災(zāi)難時(shí),系統(tǒng)能正常地持續(xù)運(yùn)行,將損失控制在最小范圍內(nèi),2005年國家信息化辦公室制訂了《重要信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)指南》,2007年正式實(shí)施《信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范》(GBT20988-2007),針對(duì)GB17859-1999計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則的要求,為每一等級(jí)分別提出了災(zāi)難備份與恢復(fù)的技術(shù)、部署和實(shí)施管理等要求。意在“未雨先綢繆”、“防患于未然”。2一、災(zāi)難備份與災(zāi)難恢復(fù)人類無法避免天災(zāi)人禍,而當(dāng)信息系統(tǒng)日益成為國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施時(shí),任何天災(zāi)人禍對(duì)信息系統(tǒng)的破壞都有可能影響到國家安全、人民利益、社會(huì)穩(wěn)定,關(guān)系到每一個(gè)老百姓的切實(shí)生活。據(jù)美國的一項(xiàng)研究報(bào)告顯示,在災(zāi)害之后,如果無法在14天內(nèi)恢復(fù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),75%的公司業(yè)務(wù)會(huì)完全停頓,43%的公司再也無法重新開業(yè),20%的企業(yè)將在兩年之內(nèi)宣告破產(chǎn)。美國Minnesota大學(xué)的研究表明,遭遇災(zāi)難而又沒有恢復(fù)計(jì)劃的企業(yè),60%以上將在兩到三年后退出市場。在所有數(shù)據(jù)安全戰(zhàn)略中,數(shù)據(jù)備份是最基礎(chǔ)的工作。3一、災(zāi)難備份與災(zāi)難恢復(fù)1、系統(tǒng)防護(hù)與保護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全應(yīng)分為兩個(gè)層面:數(shù)據(jù)的靜態(tài)安全和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)安全。靜態(tài)安全是指防止存放在數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)被盜竊、修改、刪除和破壞;而動(dòng)態(tài)安全則指在數(shù)據(jù)傳輸交易過程中,防止被截獲或篡改。系統(tǒng)防護(hù)技術(shù),指從桌面系統(tǒng)至網(wǎng)絡(luò)環(huán)境到數(shù)據(jù)服務(wù)器的防病毒、防黑客入侵技術(shù),重點(diǎn)在于“防”。系統(tǒng)保護(hù)技術(shù),指數(shù)據(jù)備份、快速恢復(fù)、異地存放、遠(yuǎn)程控制、災(zāi)難恢復(fù)等技術(shù),重點(diǎn)在于“?!?。系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全的課題,而系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)主要是指數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)技術(shù)(本章)。4一、災(zāi)難備份與災(zāi)難恢復(fù)2、災(zāi)難備份災(zāi)難是指由于人為或自然的原因,造成系統(tǒng)運(yùn)行嚴(yán)重故障或癱瘓,使信息系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)功能停頓或服務(wù)水平不可接受、達(dá)到特定的時(shí)間的突發(fā)事件。包括地震、火災(zāi)、水災(zāi)等自然災(zāi)難,以及戰(zhàn)爭、恐怖襲擊、網(wǎng)絡(luò)攻擊、設(shè)備系統(tǒng)故障和人為破壞等。所謂災(zāi)難備份,是指利用技術(shù)、管理手段以及相關(guān)資源,確保已有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)在災(zāi)難發(fā)生后在確定的時(shí)間內(nèi)可以恢復(fù)和繼續(xù)運(yùn)營的過程。災(zāi)難備份三要素:一是系統(tǒng)中的部件、數(shù)據(jù)都具有冗余性,即一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障,另一個(gè)系統(tǒng)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)傳送的順暢;二是具有長距離性,因?yàn)闉?zāi)害總是在一定范圍內(nèi)發(fā)生,因而保持足夠長的距離才能保證數(shù)據(jù)不會(huì)被同一個(gè)災(zāi)害全部破壞;三是災(zāi)難備份系統(tǒng)追求全方位的數(shù)據(jù)復(fù)制,上述三要素也稱為“3R要素”(Redundance、Remote、Replication)。5一、災(zāi)難備份與災(zāi)難恢復(fù)3、災(zāi)難恢復(fù)所謂災(zāi)難恢復(fù),是指將信息系統(tǒng)從災(zāi)難造成的故障或癱瘓狀態(tài)恢復(fù)到可正常運(yùn)行狀態(tài),并將其支持的業(yè)務(wù)功能從災(zāi)難造成的不正常狀態(tài)恢復(fù)到可接受狀態(tài)的活動(dòng)和流程。顯而易見,災(zāi)難恢復(fù)比災(zāi)難備份的外延要大。實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)是有良好的災(zāi)難備份規(guī)劃、實(shí)施和日常管理措施。災(zāi)難恢復(fù)是一項(xiàng)既包括技術(shù),也包括業(yè)務(wù)、管理的周密的系統(tǒng)工程。6備份與容災(zāi)的功能聯(lián)系表6-1項(xiàng)目
數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)防范意外事件
物理硬件故障是是病毒發(fā)作是部分人為誤操作是部分人為惡意破壞是否自然災(zāi)害否是保護(hù)對(duì)象
數(shù)據(jù)和文件是是應(yīng)用和設(shè)置部分是操作系統(tǒng)部分是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)否是供電系統(tǒng)否是系統(tǒng)恢復(fù)
系統(tǒng)連續(xù)性不保證保證數(shù)據(jù)損失有少量損失完全不損失可恢復(fù)到時(shí)間點(diǎn)多個(gè)當(dāng)前其他方面
數(shù)據(jù)管理方式搬移到離線在線同步適用系統(tǒng)規(guī)模任何系統(tǒng)規(guī)模大型系統(tǒng)7二、災(zāi)難恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)1、災(zāi)難備份技術(shù)一個(gè)完整的災(zāi)難備份系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、備份數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、備份通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和完善的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃組成。在災(zāi)難備份系統(tǒng)建設(shè)中,數(shù)據(jù)備份是關(guān)鍵,如何將數(shù)據(jù)(包括系統(tǒng)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù))完整、實(shí)時(shí)地復(fù)制到災(zāi)難備份中心,是災(zāi)難備份系統(tǒng)建設(shè)中首先要考慮的重點(diǎn)。通過數(shù)據(jù)備份,一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),完全可以回到過去的某個(gè)時(shí)間狀態(tài),或者重新“克隆”一個(gè)指定時(shí)間狀態(tài)的系統(tǒng)。8二、災(zāi)難恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)1、災(zāi)難備份技術(shù)服務(wù)器集群和容災(zāi)技術(shù)是保護(hù)系統(tǒng)的在線狀態(tài),保證數(shù)據(jù)可以隨時(shí)被訪問。數(shù)據(jù)備份是指數(shù)據(jù)從在線狀態(tài)剝離到離線狀態(tài)的過程。備份技術(shù)的目的,是將整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或狀態(tài)保存下來,這種方式不僅可以挽回硬件設(shè)備損壞帶來的損失,也可以挽回邏輯錯(cuò)誤和人為惡意破壞的損失。但是,數(shù)據(jù)備份技術(shù)并不保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)可用性。在具有一定規(guī)模的系統(tǒng)中,備份技術(shù)、集群技術(shù)和容災(zāi)技術(shù)互相不可替代。9二、災(zāi)難恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)備份方式(1)全備份全備份(FullBackup)是指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行包括系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完全備份。(2)增量備份增量備份(IncrementalBackup)是指每次備份的數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于上一次備份后增加的和修改過的數(shù)據(jù)。(3)差分備份差分備份(DifferentialBackup)就是每次備份的數(shù)據(jù)是相對(duì)于上一次全備份之后新增加的和修改過的數(shù)據(jù)。10二、災(zāi)難恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)備份技術(shù)(1)基于磁盤系統(tǒng)的災(zāi)難備份技術(shù)分同步數(shù)據(jù)復(fù)制模式和異步數(shù)據(jù)復(fù)制模式兩種。(2)基于軟件方式的災(zāi)難備份技術(shù)與操作系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān),而對(duì)應(yīng)用程序是透明的。(3)其它災(zāi)難備份技術(shù)的解決方案①通過磁帶庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份解決方案。②ORACLE、Sybase的數(shù)據(jù)庫鏡像技術(shù)解決方案。11二、災(zāi)難恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)2、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)備份技術(shù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)備份技術(shù)是災(zāi)難備份的另一關(guān)鍵技術(shù)。其中,存儲(chǔ)優(yōu)化是提高災(zāi)難備份系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。目前,常用的存儲(chǔ)優(yōu)化技術(shù)有:直接連接存儲(chǔ)DAS(DirectAttachedStorage,DAS):數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在各服務(wù)器的磁盤族或磁盤陣列等存儲(chǔ)設(shè)備中。網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)NAS(NetworkAttachedStorage,NAS):數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)(DAS)和處理(服務(wù)器)功能分離。存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)SAN(StorageAreaNetwork,SAN):SAN是用于連接服務(wù)器和存儲(chǔ)裝置(大容量磁盤陣列和備份磁帶庫)的專用網(wǎng)絡(luò)。虛擬存儲(chǔ)技術(shù):虛擬存儲(chǔ)(StorageVirtualization),就是把多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)模塊(如硬盤、RAID等)通過一定的手段集中管理起來,所有的存儲(chǔ)模塊在一個(gè)存儲(chǔ)池中得到統(tǒng)一管理。調(diào)配靈活、使用合理,是目前的發(fā)展方向之一。12三、災(zāi)難恢復(fù)的規(guī)劃與實(shí)施1、災(zāi)難備份規(guī)劃容災(zāi)計(jì)劃包括一系列應(yīng)急計(jì)劃:業(yè)務(wù)持續(xù)計(jì)劃(BCP-BusinessContinuityPlan)業(yè)務(wù)恢復(fù)計(jì)劃(ERP-BusinessRecoveryPlan)運(yùn)行連續(xù)性計(jì)劃(COOP-ContinuityofOperationsPlan)事件響應(yīng)計(jì)劃(IRP-IncidentResponsePlan)場所緊急計(jì)劃(OEP-OccupantEmergencyPlan)危機(jī)通信計(jì)劃(CCP-CrisisCommunicationPlan)災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃(DRP-DisasterRecoveryPlan)等13三、災(zāi)難恢復(fù)的規(guī)劃與實(shí)施2、災(zāi)難備份建設(shè)流程建立災(zāi)難備份的專門機(jī)構(gòu)分析災(zāi)難備份需求制定災(zāi)難備份方案實(shí)施災(zāi)難備份方案制定災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃保持災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃持續(xù)可用14四、災(zāi)難備份的等級(jí)劃分災(zāi)難備份方案可分為七個(gè)等級(jí)。分別是(詳見表5-1):0級(jí)——無異地備份1級(jí)——實(shí)現(xiàn)異地備份2級(jí)——熱備份站點(diǎn)備份3級(jí)——在線數(shù)據(jù)恢復(fù)4級(jí)——定時(shí)數(shù)據(jù)備份5級(jí)——實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份6級(jí)——零數(shù)據(jù)丟失一個(gè)完整的災(zāi)難備份方案應(yīng)基于災(zāi)難備份需求分析所得出的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)目標(biāo),主要包括數(shù)據(jù)備份方案、備份處理系統(tǒng)、災(zāi)難備份中心建設(shè)、規(guī)程與管理制度。15五、災(zāi)難恢復(fù)典型產(chǎn)品IBM公司的跨地域并行耦合系統(tǒng)EMCSRDF遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)
Veritas異地備份容災(zāi)方案16典型應(yīng)用方案17六、客戶端運(yùn)行環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)災(zāi)難恢復(fù)公司Comdisco在紐約市發(fā)生911事件之后發(fā)表了一篇關(guān)于災(zāi)難恢復(fù)的報(bào)告中指出:“恢復(fù)工作的效果絕大部分體現(xiàn)在業(yè)務(wù)終端用戶身上──即計(jì)算的終端。通常這些業(yè)務(wù)終端用戶環(huán)境并不享有像數(shù)據(jù)中心那樣的連續(xù)性規(guī)劃。”用Ghost軟件進(jìn)行系統(tǒng)的環(huán)境備份用“還原產(chǎn)品”備份系統(tǒng)的正常工作環(huán)境,需要時(shí)恢復(fù)(各種“還原卡”、一鍵
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