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1、霹璧霪= 三三：兰堂鳖矍墼塑鲨堕垄丝塑丝丝塑叁基于l i n u x 的网络数据备份解决方案张金波1 倪德明( 1 广东电网公司电力试验研究所广州5 1 0 5 0 0 ；2 中山大学软件所广州5 1 0 2 7 5 )【摘要】在建设“数字化电网“的过程中，网络数据的备份无疑是其中十分重要的一个模块。目前，在该技术领域，已有国外软件企业所提出的先进成熟的解决方案。本文则基于开源软件迅猛发展的事实，提出了“基于h n u x 的网络数据备份解决方案”。文章首先从数据保护策略的角度对网络数据备份的概念进行了解析，然后，在总结传统网络数据备份技术的基础之上，充分利用了开源操作系统l i n u x
2、的特点，提出了“基于l i n u x的网络数据备份解决方案”。轻松实现了从备份，到高可用性，到容灾等全方位的服务功能，该方案相比传统方案具有安全，标准，低成本等特点。【关键字】备份恢复冗余容灾一、网络数据备份概述网络数据备份即在网络环境中，采取特定的策略，将数据( 包括数据库，文件) 在在线或离线状态下，通过特定的备份技术，加以某种变换( 比如：压缩，加密，加入元信息) ，备份到网络中已选择的具体的存储介质和设备上，并对备份的状态，日志和历史信息加以管理 1 。网络数据备份的特点是可以集中存储和保护网络中不同平台，不同类型的数据，实现对异构平台的插件管理功能。支持多种网络存储设备，实现分级存
3、储，允许用户根据业务需求选择存储策略和数据迁移的方式。可独立升级和安装各个备份数据的插件。易于对网络内的各类数据进行管理和保护 2 】。二、传统网络数据备份解决方案分析为了更好的理解网络数据备份的解决方案，有必要对信息系统进行模型化的抽象。如下图所示：2 0 0 6 幸唐力行啦信富亿车会论文第信息安全及客灾技术”Z = ：篓篓黧登圆从上图可见，一个通用的信息系统的组成模型是5 层结构的：硬件，硬件之上的操作系统，操作系统之上的文件系统，文件系统之上的数据库管理系统，数据库管理系统之上的应用业务系统，而网络设施和网络通信协议则把这不同层之间联系起来 3 】。从这个角度来看，网络数据备份即是对一般
4、信息系统5 个层次的数据冗余。由此可见，备份技术可以分成如下类别：存储管理与硬件冗余技术；操作系统级的备份技术；数据库级的备份技术；应用系统级的备份技术；集群高可用性技术；容灾技术。针对以上各种备份技术，都有先进成熟的厂商产品，例如下表所示：技术 类剐技术名称产品与厂商1 ) S y m a n t e cL i v e S t a t eR e c o v e r yA d v a n c e dS e r v e rS u i t e操作系统级别2 ) S y m a n t e cL i v e S t a t eR e c o v e r yD e s k t o p 3 ) S y
5、m a n t e cG h o s t备份4 ) B a k b o n eV a u l t D R 插件模块 5 ) C o m m v a u l t1 - T o u c hS y s t e mR e c o v e r y1 ) V e r i t a sN e t B a c k u pB a c k u pE x e c其中N e t B a c k u p 适用高中端市场，B a c k u pE x e c 适用低端市场 2 ) L e g a t oN e t W o r k 高端市场 3 ) M T i v o l i 高端产品的竞争者，适合I B M 主机为主的平台
6、，适合海量数据存储 系统。数据库级别备4 ) C AB r i g h t S t o rA R C s e r v e 。B a c k u p份软件领域的巨无霸企业，针对中、高端市场，原来的A R C S e r v e r 针对备低端市场份5 ) B a k b o n eN e t V a u l tB a c k u p技6 ) C o m m v a u l tG a l a x yB a c k u p R e c o v e r y术7 ) 数据库厂商，( o r a c l e ，i b m , M i c r o s o f t ，达梦) 都提供了相应的本地各份。O r a
7、 c l et O g 一O S B ( o r a c l es e c u r eb a c k u p ) ，可以实现通过r l T l a n 备份到磁带( 磁盘) 的功能，而不需要第三方m m l ，也可以备份文件系统。各大厂商都提供应用系统文件备份。应用系统文件备份可以备份以下产品：1 ) j 2 e e ， 2 ) w e b l o g i c ， 3 ) w e b s h p e r e ，应用系统级别4 ) t o m c a t ， 5 ) a p a c h e的备份6 ) C V 8 7 ) m y s q l 以上产品一般情况下都可以通过备份相应的数据文件来对该产
8、品的数据 进行备份。对于一些配置信息，与系统有关的信息，要采取不同的备份方 法。还有一些文件可能处于打开不可读状态，需要用到打开文件备份或者 w i n 2 0 0 3 下的s h a d o wc o p y 等备份打开文件的方法。5 5 8 = ：I ：三= 篡= = = = = = 瑟三= = 蕊嚣黧瑟墨= = 翟墨要罂罂囊塞窭曩塑璺墼翼三三= =塑鳖墨墼燮塑圭堕垄丝笪皇些堡垒篷塞墨三、基于l i n u x 的网络数据备份解决方案1 1 i n u x 技术特点概述 L n u x 开源软件技术近十年来发展极为迅速，尤其在服务器领域，已经渗透到许多关键应用。目前，在中国，政府为保护民族
9、软件产业的发展，对l i n u x 给以极大支持。L i n u x 毫无疑问具有很多的优点，在此，只列举出主要的三个优点【5 】。支持开放标准：开放性是指系统遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连( O S I ) 国际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，都能彼此兼容，可方便地实现互连。安全性：L i n u x 采取了许多安全技术措施，包括对读、写进行权限控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等，这为网络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。低成本：L i n u x 以及所有使用开源许可证的软件，它们的源代码也是可以免费下载的，自由免费的L i n u x 的一个重大应用，就
10、是需要大量主机参与的集群式分布计算，如果使用收费的操作系统软件，是一笔相当大的成本开销。而l i n u x 则完全不存在该问题。2 基于l i n u x 的网络数据备份解决方案根据前面所描述的通用信息系统组成模型，再结合l m u x 的特点，则很容易得出下列结论：充分利用 m u x 开源软件的特点，再辅助以少量的商业插件组件，一个基于l i n u x 的网络数据备份解决方案就呈现出来，该方案覆盖了从备份，高可用性，到容灾的完全数据保护策略。具体阐述如下：在硬件级j n u x 已经支持从r a i d 0 到r a i d 5 的所有r a i d 方式，从L i n u x2 4
11、内核开始，L i n u x 就提供软件R A I D ，不必购买昂贵的硬件R A I D 控制器和附件( 一般中、高挡服务器都提供这样的设备和热插拔硬盘) ，就能极大地增强L i n u x 磁盘的I O 性能和可靠性。同时，它还具有将多个较小的磁盘空间组合成一个较大磁盘空间的功能。这里的软件R A I D 不是指在单个物理硬盘上实现R A I D 功能。为提高R A I D 的性能，最好还是使用多个硬盘，使用S C S I 接口的硬盘效果会更好。在操作系统级1 i n u x 支持3 种类型的集群，支持网格计算。其中一类就是高可用性集群，运行于两个或多个节点上，目的是在系统出现某些故障的情
12、况下，仍能继续对外提供服务。高可用性集群的设计思想就是要最大限度地减少服务中断时间。这类集群中比较著名的有T u r b o l i n u xT u r b o H A 、H e a r t b e a t 、K i m b e r f i t e 等。在文件系统级】j n u x 系统自带的t a r ，c p i o 命令和强大的s h e l l 脚本处理能力，可以满足任何复杂的文件备份需求。在数据库管理级l i n u x 下的商业备份软组件，如n e t v a u l t ，n e t b u n k e r 等，可以备份各种数据库，支持各种存储设备。虽然数据库本身带有备份工具，
13、但由于备份管理的复杂性，建议采用商业软组件。O r a c l eR e a lA p p l i c a t i o nC l u s t e r s1 0 9 ，引入了集成式集群件( C l u s t e r w a r e ) ，一组公共集群服务，用于简化数据库集群的创建和操作。过去，在U N I X 、L i n u x 和W i n d o w s 等不同平台上运行O r a c l eR e a lA p p f i c a t i o nC l u s t e r s 时需要掌握每种平台集群操作的具体技术知识。O r a c l eR e a lA p p l i c a t
14、i o nC l u s t e r s1 0 9 现在包括所嬲车直力行业7 言息化车会论文第信息安全及黻技术? = ：= 三一有必要的集群软件，因而能够以一种可预测和高效率的方式在所有得到支持的平台上轻松安装、配置和运行集群。在业务系统层各大厂商都提供l i n u x 平台下的文件系统备份。文件系统备份可以备份以下产品：j 2 e e ；w e b l o g i c ；w e b s h p e r et o m c a t ：a p a c h eC V $ Im y s q l 。以上产品一般情况下都可以通过备份相应的数据文件来对该产品的数据进行备份。对于一些配置信息，与系统有关的信
15、息，要采取不同的备份方法。还有一些文件可能处于打开不可读状态，需要用到打开文件备份或者w i n 2 0 0 3 下的s h a d o wc o p y 等备份打开文件的方法。由此可见，l i n u x 提供了在通用信息模型各层进行数据备份的能力，辅以少量的商业软组件，就可以形成一个低成本，安全可靠，开放标准的网络数据备份解决方案。当然，前提是所有的系统都要采用f o r l i n u x 版本。3 1 i n u x 解决方案的优点上述解决方案，相比传统解决方案，明显具有以下优点：低成本除了硬件及少量的商业软件组件之外，无须任何其它费用。这是l i n u x 开源软件与生俱来的优势，
16、除此之外，没有任何一种其它的解决方案可以拥有如此低的成本。 安全一主要是因为L i n u x 操作系统本身的源代码是公开的，操作系统开发方可以对源代码自由 修改并且从新编译成二进制机器码，也就是说用户可以对系统及网络安全的源代码根据自己的需要在进行研究后而进行修改从而轻松拥有自己版本的操作系统。特别是在网络安全方面，L i n u x 的关于防火墙及其它网络安全协议的源代码公开性使商家能够更加了解操作系统安全的弱点及漏洞所在，通过对源代码的修改对安全进行加强巩固。根据p c h o m e 的调查，在基本安全、网络安全和协议，应用协议、发布与操作、确信度、可信计算、开放标准，这七个类别比较微软W i n d o w s 和L i n u x 的安全性。最终的定性结论是：目前为止，L i n u x 提供了相对于W i n d o w s 更好的安全性能，只有一个方面例外( 确信度) 。开放标准毫无疑问，l i n u x 作为后起的操作系统，可以吸取已有操作系统的特点，使自己的设计符合现有标准
