配置管理系統(tǒng)備份和備份有效性檢測設計

文/胡戎 王雪梅

配置管理(Conf i guration Management，CM)是通過技術或行政手段對軟件產品及其開發(fā)過程和生命周期進行控制、規(guī)范的一系列措施。配置管理的目標是記錄軟件產品的演化過程，確保軟件開發(fā)者在軟件生命周期中各個階段都能得到精確的產品配置。軟件配置管理的目標是對企業(yè)研制的軟件產品的狀態(tài)進行管理。由于軟件研制過程用戶需求不斷變化，導致軟件狀態(tài)也不斷的變化。配置管理就是通過技術和行政手段保證軟件狀態(tài)變化過程狀態(tài)清晰。在軟件研制企業(yè)內，為了更有效的對企業(yè)軟件項目進行配置管理，通常會選用一款配置管理系統(tǒng)對企業(yè)的軟件及軟件相關的文檔和數據進行配置管理。配置管理系統(tǒng)存儲著企業(yè)的核心資產軟件源代碼、文檔和數據。為了確保資產的安全性，配置管理員需要定期對配置管理系統(tǒng)進行雙機備份，如何確保高效的備份和備份工作的有效性是配置管理系統(tǒng)備份的核心。

本人單位的配置管理系統(tǒng)是一個以BS架構的管理系統(tǒng)，數據庫采用SqlServer管理系統(tǒng)，應用采用.NΕT開發(fā)。配置管理系統(tǒng)由外部企業(yè)研發(fā)，我單位僅有一個許可證使用權，無源代碼。目前配置管理系統(tǒng)已過維保期，研制企業(yè)也不在提供維護保障服務。當前的數據庫備份方法為定期對數據庫進行備份，降備份文件存儲至備份計算機。使用該方法不僅需要配置管理員定期進行備份操作，降備份文件拷貝至備份計算機。隨著數據庫的增大，備份、拷貝時間越來越長，嚴重影響配置管理員的工作效率。同時備份、考慮過程是否出錯，備份文件能否恢復也是一個未知數。為此通過研究了當前數據備份技術，通過數據庫的發(fā)布訂閱機制實現(xiàn)了數據庫自動備份，通過在單機搭建雙配置管理系統(tǒng)，配置管理系統(tǒng)分別指向源數據庫和備份數據庫通過登錄備份應用系統(tǒng)檢測數據庫備份是否有效。徹底解決了配置管理系統(tǒng)備份耗時和備份后無法驗證備份有效性的問題。

1 數據備份方法

當前數據備份有多種，備份策略上有完全備份、增量備份和差分備份。從業(yè)務層上有存儲級備份和業(yè)務數據級備份。在業(yè)務數據層方面?zhèn)浞葸€有多種方法，如數據庫自身備份方法、第三方工具數據抽取方法、數據雙份存儲方法等。

完全備份：完全備份是每次對系統(tǒng)進行完全備份。該策略的優(yōu)點是數據恢復方便，當發(fā)生故障后可方便的降備份數據進行恢復。無法恢復的風險較小。其缺點每次都需要對所有的數據都進行備份，備份時間較長。

增量備份：增量備份是每次備份時僅備份這段時間數據庫的增量部分，備份時間段。其缺點恢復數據約束條件多，操作較復雜，無法成功恢復數據的概率較大。

差分備份：差分備份是完全備份和增量備份的折中策略。在一段時間內開展一次完全備份，多次增量備份。這種折中的方法與完全備份相比，整體的備份時間有縮短。與增量備份相比，其一段時間內有一次完全備份，無法成功恢復數據的風險也有很大的降低。

存儲級備份：存儲級備份是基于存儲系統(tǒng)的備份。備份過程直接備份硬盤上的所有數據，數據可確保完全恢復，除非備份存儲設備損壞。備份工作也無需專人維護。其缺點是需要購買專用的存儲備份設備，檢測備份數據還需要使用專用工具將數據還原，數據檢測不變。

數據庫自身備份：每個數據庫管理系統(tǒng)都有自己的數據庫備份手段，如SqlServer可使用數據庫的備份和還原方法對數據庫進行備份該方法需要人工操作。還可以使用數據庫的發(fā)布訂閱功能實現(xiàn)數據庫直接的同步實現(xiàn)自動同步；

第三方工具數據抽取方法：第三方工具數據抽取方法是先建立一個表結構相同的備份數據庫，采用第三方工具對源數據庫進行定時查詢，如發(fā)現(xiàn)有差異，自動從動備份數據庫進行增加和刪除。該方法的自動化程度較高，資源消耗也較小。其缺點是需要研制第三方同步工具。

圖1：配置管理備份環(huán)境圖

數據雙份存儲方法：該方法是在業(yè)務系統(tǒng)在執(zhí)行SQL操作時執(zhí)行兩次，一次操作源數據庫，一次操作備份數據庫，可確保數據庫雙份存在，一個數據庫出現(xiàn)故障后可使用另一個數據庫進行恢復。其缺點需要在應用系統(tǒng)建設前期就考慮，對于已建設的系統(tǒng)還需要再改造。

2 備份和備份檢測

2.1 自動備份環(huán)境結構

本單位的配置管理系統(tǒng)是一個以BS架構的管理系統(tǒng)，數據庫采用SqlServer數據庫管理系統(tǒng)。為了實施雙機備份，在環(huán)境中部署了兩套配置管理系統(tǒng)分別連接兩個數據庫。數據庫之間通過發(fā)布訂閱實現(xiàn)數據同步，配置管理員登錄備份配置管理系統(tǒng)網頁即可核對備份的正確性。自動備份環(huán)境結構圖如圖1所示。

2.2 數據庫同步

數據庫同步方法使用了SqlServer數據庫發(fā)布訂閱方式。發(fā)布訂閱過程涉及三部分：發(fā)布、分發(fā)和訂閱。發(fā)布維護源數據庫，由這些數據庫出版的數據能夠為復制所利用，檢測并將所有出版數據的更改發(fā)送到分發(fā)。分發(fā)包括分發(fā)數據庫，并且存儲元數據、歷史數據和事務。根據所實施復制類型的不同，分發(fā)所扮演的角色也各異，一般情況下與合并復制相比較，分發(fā)對于快照復制和事務復制的角色更重要。訂閱保持數據的副本，并接收對所修改出版的更改。取決于所實現(xiàn)的復制選項，可能還允許更新者更新數據，并將其復制回服務器或者其它訂閱者。

發(fā)布訂閱過程有三種模式：分別為快照復制，事務復制、合并復制。快照復制是完全按照數據和數據庫對象出現(xiàn)時的狀態(tài)來復制和分發(fā)。其同步無約束，同步過程采用完全備份測量。使用事務復制，初始快照數據將被傳播到訂閱服務器，因此該訂閱服務器就具有了一個所謂的初始負載，這是可以開始工作的內容。當出版服務器上發(fā)生數據修改時，這些單獨的事務會被及時捕獲并復制到訂閱服務器。并保留事務邊界，當所有的改變都被傳播后，所有訂閱服務器將具有與傳播服務器相同的值。事務覆蓋對表有主鍵的約束。合并復制允許一組站點自治工作，在線或離線。然后在將來的某個時刻，數據按照在多個已復制站點上發(fā)生的修改或插入情況被合并成一個統(tǒng)一的結果。合并復制方式需要合并復制要求表有rowguid列。

經過分析，當前使用的配置管理系統(tǒng)表有主鍵，為了節(jié)約數據庫發(fā)布訂閱效率，在發(fā)布訂閱過程采用了事務復制方式。在工作時間配置管理系統(tǒng)正在使用，為了考慮數據同步的安全性，為此設置了同步時間，同步時間為每天22:00至凌晨7:00之間實施。

2.3 數據核查

由于備份配置管理系統(tǒng)也可通過網頁登錄進行查看，可方便的對配置配置管理系統(tǒng)內容進行檢查。為了便于檢查配置管理系統(tǒng)的有效性，制定了配置管理系統(tǒng)備份正確性檢查規(guī)程。配置管理員每周檢查一次，檢查內容為檢查備份配置管理系統(tǒng)與源配置管理系統(tǒng)的出入庫流程總數是否一致，庫空間占用大小是否一致。抽查最近一周的備份配置管理系統(tǒng)五個流程內容是否正確，抽查最近一月的三個流程內容是，否正確，抽查最近1年的一個流程是否正確，抽查一個入庫配置項內容是否正確。

3 結束語

本文通過搭建雙配置管理系統(tǒng)環(huán)境，采用數據庫發(fā)布訂閱同步技術實現(xiàn)了數據庫的自動備份。通過雙系統(tǒng)環(huán)境和制定了備份核查策略可有效的對配置管理系統(tǒng)備份的有效性進行了核查。避免了備份數據無法的風險。本文研究的背景是前期已建設的信息系統(tǒng)。雖然該方法可解決前期系統(tǒng)的備份能力不足，且備份成本較低。但還對數據庫的發(fā)布訂閱進行配置和人工檢測，未達到完全自動化能力。對于新建設的信息系統(tǒng)，應在方案過程就考慮數據的安全性，實現(xiàn)數據自動備份和全自動核查。