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1、网络安全课程设计档案题 目： 校园网数据备份与灾难恢复 学 院： 信息学院 专 业： 网络工程 姓 名： 左 琴 学 号： 1101010160 班 级： 信息A1111班 摘 要随着计算机网络应用的深入，教育也步入信息化。很多高校有属于自己的网络系统。并且随着信息发布平台，邮件系统，协同办公，校园一卡通等服务的深入应用，越来越多有价值的信息转化为海量数据，数据的价值也越来越高，任何数据的丢失都会给学校带来极大的损失。为保证高校教学、科研、管理等相关活动的正常运转，对相应信息系统进行客灾建设非常重要。从技术实现上来看，容灾系统建设一般分为基于主机（包括应用程序和数据库操作日记）和基于存（储磁盘
2、阵列对磁盘阵列）两种方案这两种方案各有自己的优缺点。在分析各种相关容灾备份技术的基础上，提出了一种较为合理的实施方案并对未来容灾备份的前景作出了展望。【关键词】容灾 备份 数据级容灾 应用级客灾 同步 异步AbstractWith the application of computer network, education has stepped into the information. Many colleges and universities have their own network system. And as the information release platform,
3、the mail system, collaborative office, in-depth application of campus card services, information is getting more and more valuable into massive data, the value of data is more and more high, any data loss will bring great loss to the school.In order to ensure the teaching, scientific research, manag
4、ement and other related activities of normal operation, is very important to the corresponding information system disaster recovery construction. From the technology point of view, the establishment of a disaster recovery system is generally divided into based on host (including applications and dat
5、abase operation Diary) and based on storage (storage disk array of disk array) two kinds of schemes have their own advantages and disadvantages. Based on the analysis of various disaster recovery technology, puts forward a reasonable plan and prospects the future of the disaster backup.【Keywords】dis
6、aster recovery data backup disaster recovery application level disaster recovery synchronous asynchronous目 录前 言1第一章 容灾备份系统相关说明21.1容灾、备份的区别与联系21.2窖灾备份系统的划分21.3同步和异步的选择4第二章 数据备份的重要性52.1数据丢失的原因52.2建立完整的网络数据备份系统必须考虑以下内容5第三章 当前的备份和恢复难题63.1当前几种数据备份方法的利弊63.1.1传统磁带63.1.2过渡性磁盘63.1.3虚拟磁带库73.2备份和恢复的传统难题7第四章 窖灾
7、备份系统建设原则及要素8第五章 方案设计105.1备份硬件的选择105.2备份软件的选择105.3建议的备份策略125.4灾难恢复措施125.5日常维护135.6系统特点13第六章 具体实施方案分析与研究146.1方案一 基于存储磁盘阵刊的应用级异步容灾备份系统146.2 方案二 基于主机系统的数据级的异步容灾备份系统15参考文献16致 谢17前 言“有备无患、防患未然”，在信息化高速发展的今天，我们日常的学习、办公、生活等许多活动都越来越离不开信息系统的帮助。与此同时，因火灾、洪水、地震、飓风等各种自然灾害以及设备故障、软件错误、电信网络中断和电力故障这样的人为因素所引起的信息丢失事故又提醒
8、着我们，信息系统一旦损坏将严重影响到我们的各项活动，因此在信息系统运转正常的时候就应当明确需要做的两项工作：一是建立切实可行的应急机制，这主要包含一套基于充分且清楚地将风险予以分类定义的业务持续计划；二是在危机突然降临时，该计划能被有效执行。目前笔者所在的校园网络环境，除了包括两个校区的基础校园网，还包括很多重要的应用系统，如门户、CAS、安全平台、OA系统、人事系统、财务系统、研究生网站、综合管理系统等，庞大的数据存储于学校数字化校园的数据中心中。一旦灾难来临，为不影响正常的教学与科研活动，需要快速将主校区的应用系统切换到分校区中，为此建设相应的容灾系统就显得十分必要。第一章 容灾备份系统相
9、关说明1.1容灾、备份的区别与联系在设计容灾系统之前首先要了解备份与容灾的区别和联系。备份系统是指以保护用户应用系统产生的重要数据（或者原有的重要数据信息）为目的，使用磁带机或者磁带库将数据进行拷贝以增强数据安全性的系统；容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套同功能的IT系统，当一处系统因意外（如火灾、地震等）停止工作时，另一赴可以接管相应的工作。因此备份与容灾所关注的对象有所不同。备份关心数据的安全，容灾关心业务应用的安全可以把备份称作是“数据保护”，而容灾称作“业务应用保护”。备份一般表现为将备份软件（也有用户使用磁盘、光盘）作为存储介质；容灾则表现为通过高可用方案将两个站点连接起来
10、。作为存储领域的两个极其重要的部分，备份与容灾又有着紧密的联系。首先备份与容灾都有数据保护工作。备份大多采用磁带方式，性能低，成本低，数据通常被压缩后以独有的数据格式进行存储；容灾采用磁盘作为存储介质作为数据载体的方式进行数据保护，数据随时在线，性能高，成本高。其次，备份是存储领域的一个基础，在一个完整的容灾方案中必然包括备份的部分；而备份也是容灾方案的有效补充，因为容灾方案中的数据始终在线，因此存储有完全被破坏的可能，而备份提供了额外的一条防线，当在线数据丢失时，还可以从备份数据中恢复。1.2窖灾备份系统的划分根据业务的重要程度不同、核心程度不同、用户的需求不同容灾备份系统从保障的程度上一般
11、分为三个级别，数据级、应用级和业务级。其中数剧级、应用级都是在IT系统的范畴之内而言，业务级则考虑到IT系统之外的业务因素包括备用办公场所、办公人员等。本文重点说明前两种容灾备份系统的特点。数据级容灾备份系统的关注点在于数据，基于数据容灾的实现技术有很多，主要包括：（1）数据文件窖灾数据文件容灾主要实现用户端文件级数据到容灾中心的复制。通过窖灾中心复制软件和用户端复制代理软件的配台，容灾中心可以监控用户端文件的修改，定时或实时根据数据设定的策略，将用户端文件同步到容灾中心。（2）数据库容灾通过使用基于敷据库软件复制技术保证远程数据库的复制。用户端主机安装数据库同步软件的客户蝎和数据库agent
12、,通过搭建的阿络环境和容灾中心数据库同步软件的服务器崩通讯,按照定义的规则实现整库级、用户级、表现的数据同步。（3）数据卷容灾数据卷容灾采用卷管理器的磁盘镜像功能来实现。通过在容灾中心主机和用户端主机安装卷管理器软件，将容灾中心的镜像磁盘和用户端的主磁盘上的分区或卷虚拟为服务器能够看到的同一分区或卷，这样在用户端主机发生I/O操作时,系统会自动将数据分别写入本地的主磁盘阵列和容灾中心的镜像磁盘阵列中，从而实现数据的镜像。（4）网络层数据窖灾存储网络级敦据容灾一般通过专门的设备为远程复制容灾提供I/O路径和复制路径，实现基于SAN层次的数据容灾。容灾中心的专用服务器可以配置为定时对用户端专用服务
13、器的数据进行复制从而实现关键数据的远程复制和保护。传输链路可以选择IP网络和FC网络，如果IP域网或广域网的带宽较低，可以采用异步的复制形式。（5）磁盘阵列级数据容灾利用高性能磁盘阵列（硬件层次）的高级数据复制功能，通过存储子系统之间的通讯，并结合主机端的管理工具，实现用户端数据和容灾中心对数据的传输复制。将灾难发生时，可以将关键数据的损失降至最低，而且不需要主机干涉或占用主机资源，可以做到灾难发生的同时实现应用处理过程的恢复。应用级容灾备份系统是在数据级容灾的基础上，再把执行应用处理能力复制一份，也就是说，在备份站点同样构建一套应用系统。应用级容灾系统脂提供不问断的应用服务，让用户应用的服务
14、请求能够透明地继续运行，而感受不到灾难的发生，保证信息系统提供的服务能够完整、可靠和安全。1.3同步和异步的选择由于大部分数据存储都是放置在磁盘阵列系统中，因此有必要先了解一下容灾备份系统在复制数据过程中的两种模式：同步工作模式与异步工作模式。同步工作模式在服务器向存储写数据时每一个IO会同时写往远程灾备中心的存储阵列，并且在确认往本地和远程都写成功后才能会应答服务器，表币写操作成功。同步机制可保证生产中心和灾备中心的存储阵列中的应用数据完全保持一致，当生产中心发生灾难时，灾备中心的数据完全保留了生产中心发生灾难前的数剧，最大程度地保护了业务数据的安全。同步模式适用于对业务数据的安全性要求比较
15、高的业务与应用要求带宽有保证。另外，光纤传输的速度、距离会影响系统的性能。对于异步模式，在生产中心，每一个IO写往本地存储阵列后马上应答主机服务器写成功，应用继续运行。存储阵列本身再把数据传往远程灾备中心。由于异步远程更新的执行，应用程序不必等待远程更新的完成，因此远程数据备份的性能影响通常较小，并且备份磁盘的距离和生产磁盘问的距离理论上没有限制。所花费的时间和造成的影响取决于实际应用环境例如应用程序和设备配置的复杂性，更新的完整性等等。第二章 数据备份的重要性2.1数据丢失的原因数据丢失存在的原因主要有两种类型：自然灾难和人为灾难.自然灾难主要包括：地震、飓风、龙卷风、洪水、火灾等.人为灾难是指人们在平时可能意识不到的灾难，它潜伏在人们的日常工作过程中，是对IT架构及其相关组件操作、运行过程中积累下来的灾难，包括计算机网络犯罪、计算机病毒、掉电、网络通信失败、
