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1、第5章 容错、备份和恢复技术,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介5.2 电源故障的解决5.3 存储设备5.4 数据备份5.5 数据恢复,第5章 容错、备份和恢复技术,先介绍一些相关知识： 1. 灾难：是指能引起数据丢失和操作故障的一切有害时间。 2. 容错：指在制定的时间内从系统故障中恢复的能力。系统恢复的时间可以是几秒钟、几小时，也可以是几天。容错在很大的程度上独立于操作系统的。容错系统能够及时提供另一台服务器或系统，或者在不丢失数据和不丧失程序功能的情况下，修复出现故障的服务器。,第5章 容错、备份和恢复技术,容错可以划分为以下集中类型： (1)实时容错(realtime fa
2、ult tolerance)：这是容错最一般的定义，在发生故障之后，系统立即可以得到修复并继续运行 (2)短时间容错(shorttime fault tolerance)：是指系统可以挂起两三小时。系统能够修复或被人工转移到另一台服务器或工作站。 (3)长时间容错(longtime fault tolerance)：在这种情况下，所有数据和程序可以允许在几小时或几天只能才得到恢复。容错就是在预期的一段时间内对所有服务器的完全恢复。,第5章 容错、备份和恢复技术,3.冗余：是指不必要的重复。通常情况下。冗余的唯一目的是提高整个系统的可靠性。当然，冗余可以在系统的内部，也可以在数据中心的外部(如备
3、份电源设备)。 4.应急计划：是为防止各种侵害时间而在整个公司范围内制定的一项综合性计划。它与灾难恢复的不同之处是：应急计划不仅指计算机系统和网络。应急计划可能要求专门保存复制的协作文档。应急计划的目的是为了公司在一段时间内保持运行的连续性。,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介,作为操作系统，Windows NT有在不同程度上实现容错的内置特性。NT还提供本机版本的软件RAID及磁带备份并支持UPS。 1.内部部分的冗余了解服务器的内部冗余是非常有益的。出现系统故障的一个最常见的原因就是电源故障。电源故障能导致一些毫不相干的问题出现，通常表现为频繁的自举、部件的突然失踪等等这些很难
4、处理和诊断的问题。,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介,2.外部电源的冗余引起数据丢失的系统故障有4045是由于外部电源故障引起的。对于电源故障，最好的解决方案就是买不间断电源UPS。大型的网络UPS能够连续供电数小时。 3.存储器的冗余对于服务器，最重要的也许是考虑怎样来配置存储设备。由于不同类型存储器的速度变化悬殊的特性。应根据不同层次和设计来决定存储器的类型。,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介,4. 群集是一项相对新的技术，在NT Enterprise server中使用的群集技术还处在常用的两路交换阶段。 5. 数据备份常常有这样的误解，就是把备份当作实时容错
5、的一部分。其实备份与灾难恢复计划的关系比与容错的关系更紧密。例如：一个用户从服务器上删除了文件，容错系统在这种情况下是无能为力的。然而，磁带备份能够恢复这个文件。,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介,6. 物理网络问题物理网络所包含网络设备有集线器、路由器、电缆、交换机。网络设备实际是一些功能有限的计算机，这些计算机应该受到与服务器相同的待遇。下面是一些有关网络设计的建议： *如果需要防止电缆，应尽量使用优质的电缆。远距离或不稳定的环境应使用光纤。 *有关网络的文档要提供详细的信息。 *仔细考虑所需要的容错。采用连贯的、合理的策略。,5.1 Windows NT容错、恢复技术简介,
6、7. 策略计划策略计划是灾难恢复计划中最重要的一部分。策略计划的实际制定多少与软件或硬件有关。有效的策略计划对于防止数据丢失、操作失败以及顺利的协作非常有帮助。,5.2 电源故障的解决,电源存在着峰值电压、欠压和其他的一些问题。这些问题都是对计算机的潜在危害。停机带来的一系列后果是负担不起的。不管现代个人计算机的性能有多么先进，短暂的停电仍然会造成数据的丢失，更险的是可能会丢失刚刚所写的文件或丢失整个硬盘的数据。为了在电源故障期间确保运行的正常，必须保护整个数据路径，包括集线器、网桥、交换机、路由器、网关。为保证这些部分的正常运行，一个不间断的电源是很重要的。,5.2 电源故障的解决,1. 电
7、源事故的诱发因素：*闪电能在电线和接地点之间引起巨大的电势差，这些电势差通过导体被释放掉。*欠压是突然的，一般是较短的电压降低，它是目前电源问题的主要类型。*电涌是短期的电源增长，一般持续1s120s。*停电是整个电源的中断。对于服务器，停电会引起严重的问题。,5.2 电源故障的解决,2. 不间断电源 保护计算机的最好投资是不间断电源UPS。不间断电源分三种类型：离线式、混合式和在线式。 (1)离线式UPS离线式UPS直接把输入线和输出线相连。当主电压出现故障时切换成电池供电，所以也称为备用UPS或切换UPS。 (2)混合式UPS线路交互式UPS系统是个混合式设备，它是在常规的离线式设计的基础
8、上增加电压调整功能。如同离线式模式，线路交互式UPS可以抑制冲击电压，使电压回到预定的级别。,5.2 电源故障的解决,(3)在线式UPS在线式UPS在电流通过变压器时对其进行监视，有一些分析电源是停电了还是在波动的智能。在线式UPS系统有双转换电源电路(AC到DC，然后DC到AC)。3. UPS软件所有的NT服务器都需要一个UPS。多数高级UPS型号支持串行连接和网络连接，这些连接把信息传送给UPS监视软件，这个软件能提供关于UPS状态的多种信息。,5.3 存储设备,数据存储设备式网络完整性的核心以及灾难恢复、灾难防止计划的主要组成部分。 1.大容量存储设备 选择存储设备的基本原则是什么呢？
9、*服务器和高性能工作站配置SCSI系统。 *为一般工作站和低效服务器配置低存储量系统,5.3 存储设备,2. 大容量存储接口只有两种类型的驱动器有实用意义：IDE/EIDE(智能驱动电子技术或增强型IDE)和SCSI(小型计算机系统接口)。另外新的总线设计也开始出现，如：Fibre channel、File Wire。 （1）IDE和EIDE最初，IDE驱动器通过控制可编程I/O卡来实现。随后出现了EIDE驱动器，EIDE解决了IDE中存在的许多问题。EIDE以较小的成本代价换取IDE性能的较大提高。,5.3 存储设备,（2）SCSISCSI出现于1980年，它的整体思想是用于设计一种廉价的管
10、理驱动器的接口。SCSI规范是独立于设备的，它提供语言通过总线与设备通讯，所有的设备都被当作逻辑设备。整个SCSI系统基于一个控制器之上，该控制器使用一个单板机处理器。 （3）FCAL和Fire Wire众所周知，现有的总线传输速度比较慢。因此设计了两种高速总线：FCAL和Fire Wire。,5.3 存储设备,FCAL与标准的SCSI不同，它实际上是个连接到不同位置的后连线板的环，这使得数据能够在设备之间高速传送。两个FCAL设备之间的通信以帧为单元，按顺序依次从一个设备传到另一设备。Fire Wire计划设计成为一种低价格的串行总线。它定义了一个后连线板物理层和点对点、电缆连接虚拟总线。W
11、indows NT支持Fire Wire，当系统处于运行状态时，能从总线上增加和删除设备。这样的操作系统将大大减少重启次数，解决带来NT系统传统的问题,5.3 存储设备,3. 存储设备容错随着存储容量的骤增，磁盘阵列变得越来越重要。最普通的磁盘阵列是RAID(独立磁盘冗余阵列)。容错是系统具备处理灾难的能力，这样即使有非正常情况发生，系统同样能继续运行，实际上，其原理是是当硬件或软件反常时，系统能同时恢复使之正常。RAID有几种不同的类型：一种是典型的、几乎是10年前的硬件驱动器配置；另一种是由驱动器和辅助设备构成的。,5.3 存储设备,（1）RAID级别 *JBOD；*RAID Level
12、0；*RAID Level 1； * RAID Level 2；* RAID Level 3；* RAID Level 4； RAID Level 5。 （2）硬件RAID和软件RAID使用配置有软件的硬件RAID是较好的选择。硬件RAID能帮助处理系统的许多额外开销，减轻系统处理器的负担。硬件RAID与软件RAID相比速度更快，稳定性更高。,5.3 存储设备,4. 优化磁盘性能首先，将操作系统和其页文件防止在一个控制器或其自身的通道上，将所有NT设备和与之相关的应用程序放置在这个驱动器上。其次，将所有数据和应用程序放置在另一个驱动器上，该驱动器应该有不同的控制器或控制器通道。,5.4 数据备
13、份,磁带备份设备是灾难恢复计划的主要部分： 1.创建磁带备份计划在创建磁带备份计划之前必须考虑几个问题： 数据的位置 数据的大小和特征 备份类型 备份时间 备份策略,5.4 数据备份,2.NT的内置备份方法 （1）人工备份文件NT Backup的途径是在Administrative Tools下选择Backup。启动Backup后，通过浏览整个驱动器选择所需要备份的文件。当选定需要备份文件后，将磁带放入驱动器并单击按钮，输入详细的备份信息。选项功能如下： *Append/replaceAppend选项创建一个备份集并将其添加到磁带上。Replace选项删除所有的集，并将备份拷贝写入磁带,5.4
14、 数据备份,*Verify after Backup当选择时，NT在完成备份后，将磁带上的每个文件与原来的文件做比较。这个过程将花费一定的时间，只有当数据的有效性非常重要时才使用它。 *Backup Local Registry只有当备份的驱动器是当前NT系统的分区时，此复选框才有效。 *Hardware Compression如果要为磁带设备提供压缩能力，此复选框有效 *Restrict Access To Owner or Administrator该选项允许在磁带上附加权限限制。如果该项有效，只有磁带的拥有者或管理员才能读、写和删除磁带。,5.4 数据备份,（2）人工恢复时间打开Taps
15、窗口(该窗口通常最小化，位于NT Back的底部)。Taps窗口中包含有当前磁带标题的信息。双击该标题将磁带中的目录显示到屏幕上；读出磁带目录以后，出现另一个窗口，该窗口中列出了已备份的驱动器目录；选择要恢复的文件；当选定文件以后，单击恢复出现附带恢复选项信息的窗口。选项包含将把文件恢复到什么位置。,5.4 数据备份,3. 硬件选择可用磁带备份的硬件有许多，但是最主要的区别是数据传输速率、总体存储量和价格4. 其他媒质还有其他存储备份数据的方法，如可复写的光盘(CDRW)、数字通用磁盘(DVD)等。 （1）数字通用光盘(DVD)随着高技术的使用，DVD已经发展成为一种高容量的媒质，容量达到17
16、GB。,5.4 数据备份,（2）可复写光盘(CDRW)CDRW完善了CDR只能写入一次的缺点。CDRW和CDR的基本技术是一样的，不同点在于CDRW驱动器并不使原记录层变形，而是记录层的染料从晶状变成非晶状。要删除数据时，由非晶状还原成晶状。,5.5 数据恢复,典型的需要恢复的情况可分为两大类： 由于不可预料的原因而引起服务器停止工作； 因服务器的一些问题而引起驱动器及相关设备停止工作。 1. 系统出错或发生故障的主要情况： 与BIOS相关的死机 蓝色死机屏,5.5 数据恢复,2.简单恢复方法 *恢复为上次正常启动的设置 *建立紧急情况修复盘 *使用REGBACK/REGREST重新存储NT登录,本章小结,重点难点：,区要掌握一些存储设备及其容量； 数据备份和数据恢复的方法。,
