SQL Server 數據庫備份和恢復新探

程代娣，王鶴琴

（安徽警官職業學院，安徽 合肥230031）

1 引 言

在互聯網和云技術時代，網絡數據庫技術在很多行業和部門管理數據中得到廣泛采用，因而，數據安全問題倍受用戶重視。對于一個數據庫應用系統來說，數據是至關重要的資源，一旦數據丟失，可能影響正常的業務活動，甚至造成災難性后果。盡管SQL Server 的安全管理機制采取了各種保護措施來維護數據的安全性和完整性，但在計算機系統中常常出現硬件故障、軟件故障、誤操作和惡意破壞行為，這些故障的出現在不同程度上會破壞數據庫中的數據，甚至引起災難性的后果。因此，僅僅靠登錄帳號、數據庫用戶賬號和權限管理措施，還不能完全確保數據庫的安全。本文提出了一系列的數據備份和恢復措施，以保證SQL Server 數據庫系統中數據的完整性和安全性，將損失減少到最小程度。

2 數據庫備份策略

2.1 數據庫備份的含義

數據庫備份是指對數據庫中的數據定期進行復制保存到本地存儲設備或其他機器存儲設備上，當數據庫系統故障發生時，能盡快地利用這些數據備份把數據庫恢復到破壞前的狀態，使系統能在較短的時間內恢復正常，將損失減小到最低[1]。

2.2 數據庫備份類型

2.2.1 完全數據庫備份

完全數據庫備份是備份數據庫中的所有數據信息，包括備份數據文件、事務日志部分（以便可以恢復整個備份）及數據庫中的所有對象，也稱全庫備份[2]。完整數據庫備份還原到備份時刻的數據庫狀態，但從備份以后到發生故障的這段時間對數據庫的修改將被丟失。完全備份是所有備份的基點，其他備份只有在執行了完全備份之后才能被執行。它的優點是操作簡單，備份數據庫所有信息。完全數據庫備份適合數據庫數量少，且數據更改不是很頻繁的情況，一般設定系統1 周做1 次全庫備份。

2.2.2 數據庫差異備份

數據庫差異備份，是指只備份從最近完全備份以后的對數據庫進行修改更新的數據。它以最近一次全庫備份為基點，備份最近一次全庫備份后變化的內容，也稱增量備份[3]。備份內容少且備份速度快，因而，為減少丟失數據的風險可經常備份。若需要使用增量備份還原被破壞的數據庫系統，不能直接使用數據增量備份來還原，而需要先用最新的一次全庫備份進行來恢復，然后再使用一次增量備份進行還原到差異備份的時刻點。

2.2.3 事務日志備份

事務日志是一個記錄數據庫改變的單獨文件。事務日志備份指只復制上一次日志備份之后的日志記錄，又稱日志備份。對于大型數據庫來說，進行一次完全備份會占用較長的時間，這降低數據庫系統的整體性能，為了提高數據庫系統的使用效率，此時可采用事務日志備份方式。日志備份也必須要有一個完全備份作為恢復的基準點。當數據庫需要事務日志備份時，數據庫還原模式應首先設為“完全”或“大容量日志記錄”的方式，然后進行一個完全數據庫備份后才能進行事務日志備份。事務日志備份所處理的數據量較小，占用較少的備份時間和存儲空間，一般系統每小時進行一次事務日志備份。當使用事務日志備份還原數據庫時，不能直接單獨使用，需要用一次完全數據庫備份先還原，然后再使用事務日志備份按備份的時間先后順序依次還原。

2.2.4 數據文件及文件組備份

數據庫一般是保存在存儲介質上的多個文件組成。數據文件及文件組備份是指定對數據庫中的某一部分文件進行復制。這類恢復過程簡單，在恢復時只對被破壞的數據庫文件做恢復，不必對其余部分數據庫還原，加快了恢復進度。恢復部分數據和文件或文件組后，必須再恢復該備份后所做的所有事務日志備份，通過結合事務日志備份，這樣可避免造成數據庫不一致。因此，在做文件或文件組備份之后，有必要立即做一個事務日志備份[4]。

2.3 數據庫備份方案

盡管SQL Server 提供了多種備份方式，但要使數據庫備份方式符合實際應用需要，還需要制定合適的備份策略。不同的備份適用不同的應用，選擇或制定最合適的備份策略可以最大程度地減少數據丟失，并可加快恢復過程。

2.3.1 完全備份策略

完全備份策略適合數據庫數據量不大，且數據修改小或允許一定量的數據丟失時，備份的時間間隔較大，一般1 周備份1 次。

2.3.2 完全備份+日志備份策略

如果用戶數據十分重要不允許丟失太多的數據，數據庫又更新頻繁，為了節省時間，不易經常備份數據庫，可在完全備份中間進行日志備份。完全備份加日志備份策略特別適合生產數據庫系統，這時可以在完全備份中間加入日志備份。由于數據庫備份的容量較小，可以較頻繁進行，使數據庫數據丟失程度最小，使用日志備份還可以在還原數據時指定到特定的時間點。

2.3.3 完全備份+差異備份+日志備份策略

僅使用完全備份加日志備份的方法恢復數據庫，則還原時將會占用大量的時間。差異備份操作速度快，減少備份時間。如果希望加快恢復故障數據庫的時間，降低數據損失，在進行完全備份中間加一些差異備份，即完全備份+差異備份+日志備份策略組合，在恢復時也只還原最近一次差異備份，然后依次還原日志備份。

2.3.4 數據庫鏡像（硬盤鏡像備份）

數據庫鏡像也稱磁盤鏡像備份，鏡像就是在不同的存儲設備上同時保存兩個數據庫，一個設備稱為主設備，另一個稱為鏡像設備，二者互為鏡像關系。為了防止介質故障影響數據庫系統的有用性，SQL Server 數據庫管理系統可使用數據庫鏡像功能來還原數據庫，通常由數據庫管理員設定SQL Server 系統自動完成。即按照數據庫管理員的指令，數據庫管理系統把全部數據庫或數據庫中核心數據自動復制到備用存儲介質上，主數據庫修改變化時，自動地把更新后的數據拷貝過去，實現了鏡像數據和主數據庫的同一性。

2.3.5 服務器鏡像備份（雙熱機備份）

在經濟條件允許和數據的安全性要求特別高的情況下，可采用雙熱機備份策略。該方法保護數據最快，安全性高。雙熱機備份策略就是單獨使用一臺計算機作為備份服務器，此臺計算機的軟硬件配置與服務器配置相當，隨時替代主服務器，如果主服務器受到安全上的攻擊和軟硬件故障，用備份服務器接替主服務器工作即可，就好像什么也沒有發生，然而這是費用最昂貴的。

2.3.6 異機備份

異機備份則是最好最經濟的備份方式。具體做法是：在局域網的任何一臺工作站計算機上安裝（Windows NT）或SQL Server，并在該機上建立一個與服務器上數據庫同名的數據庫，利用SQL Server系統本身提供的異機傳送功能（在企業管理器重的“工具”菜單下的DataBase/Object Transfer）通過設置定時由計算機自動地把服務器中數據庫的數據傳送到該工作站機的數據庫中。

3 數據庫恢復策略

3.1 數據庫恢復的含義

數據庫恢復是指利用事先的備份策略將數據庫系統從錯誤狀態還原到最近的正確時刻狀態的過程[5]。

3.2 數據庫恢復方案

數據庫出現故障的原因多種多樣，不同的故障原因采用還原策略和方法也不一致。對于系統故障、事務故障恢復由系統重新啟動時自動完成。而對于發生介質故障，磁盤上的物理數據和日志被破壞，損失最大，恢復需要用戶干預。這里主要分析當數據庫系統出現介質故障或異常毀壞時，適合采用數據備份對數據庫進行恢復。恢復模式是數據庫的一種特性，它控制著數據庫備份和還原的基本行為，數據庫管理員應根據實際運作的需求，對數據的可用性和恢復需求來選擇合適的恢復模式，對介質引起的故障SQL Server 提供了3 種恢復技術。

3.2.1 利用備份技術恢復

數據庫管理員合理規劃好數據庫備份策略，并進行定期備份數據瞬時正確狀態，以保證在數據庫系統發生故障時，管理員可以利用備份副本還原數據庫到備份完成時刻點的正確狀態。恢復的方案是首先重裝數據庫，使數據庫管理系統能正常運行，然后利用介質損壞前對數據庫已做的備份或利用鏡像設備恢復數據庫。SQL Server 提供了3 種恢復模式。

3.2.1.1 簡單恢復模式

該模式系統自動地定期將事務日志中不活動的部分清除掉，只能進行完全備份和差異備份，不使用事務日志備份，只能還原到執行備份操作的那一時刻，不可能恢復到失敗時刻點，將丟失執行備份之后的所有修改的數據。對生產系統來說，丟失最新的更新時是難以接受的，因此，簡單恢復模式并不適合生產系統。

3.2.1.2 完整恢復模式

該模式使用數據庫備份和事務日志備份來對數據庫故障進行完全防范，防止最大范圍的故障情形所造成的工作損失，為數據提供了最大的保護性。事務日志中記錄了數據庫數據的全部更新操作，當數據庫遭到破壞時，可以利用事務日志快速地將數據庫恢復到故障點狀態。恢復順序是首先使用最近的一次完整備份恢復，其次恢復最近的一個增量備份，最后按備份先后順序還原日志備份。

3.2.1.3 大容量日志恢復模式

作為完全恢復模式的補充模式，大容量日志恢復模式使用最小的方法記錄大規模大容量操作，其事務日志占用的磁盤空間遠遠小于其他恢復模式。它保護大規模操作不因介質媒體故障而受到損害，提供最佳性能并占用最小日志空間，為某些大規模操作提供了更高的性能和最少的日志使用空間。大容量日志恢復模式不能使數據庫系統恢復到破壞時的正確狀態，因此該恢復模式下，需要事先進行日志備份。

3.2.2 利用鏡像技術恢復

數據庫鏡像功能常用于恢復由磁盤介質引起的數據庫故障。當發生介質故障影響數據庫系統的有用性時，數據庫管理員可使用SQL Server 數據庫鏡像功能來還原數據庫。突發介質損壞引起的故障，鏡像的磁盤就代替主磁盤進行工作，實現數據庫繼續使用的，并通過鏡像數據進行數據庫的修復，不必關閉系統或重裝數據庫副本。

3.2.3 異機備份恢復技術

采用異機備份恢復技術策略，一旦服務器(操作系統) 崩潰或Microsoft SQL Server 系統崩潰時，只要重裝服務器操作系統(Microsoft Windows NT)或重裝Microsoft SQL Server 從異機傳送數據恢復，即采用異機傳送工具來通過該工作站把數據傳回至服務器的Microsoft SQL Server 數據庫中，以確保數據的安全恢復。這也是最好最經濟的備份恢復技術。

4 結束語

總之，根據數據庫系統性質特點，合理有效的規劃數據庫備份和恢復策略，可以較好地保證數據的安全。SQL Server 是一個高性能、分布式的網絡數據庫管理系統，它的備份和還原組件為數據庫中的關鍵數據提供了有力的安全保障。本文提出了一系列的備份和恢復策略，在數據庫系統出現故障時，只要采用適當有效地備份和恢復措施，大型數據庫SQL Server 的數據安全性和完整性能夠得到有效地保障。

[1]張浩軍,張鳳玲.數據庫設計開發技術案例教程[M].北京:清華大學出版社，2012:242.

[2]尹志宇,郭晴.數據庫原理與應用教程——SQL Server2008[M].北京:清華大學出版社，2013:285.

[3]何玉潔.數據庫原理與應用教程（第2 版）[M].北京:機械工業出版社，2007:168.

[4]王暉媛.SQL Server 中數據庫備份和恢復方法的研究[J].計算機光盤軟件與應用，2011(2):112.

[5]王珊,薩師煊.數據庫系統概論（第4 版）[M].北京:高等教育出版社，2006:285.