“互聯網+”時代信息系統備份技術

文/沙波 李志浩 葉志遠

1 引言

備份技術是指利用先進的備份程序實現數據備份和恢復的一種應用技術，隨著計算機應用技術的發展而逐漸成熟，備份技術從傳統的數據壓縮復制發展到了當前的數據重刪技術，數據備份也根據不同的應用環境采取了不同的措施，比如增量備份、完全備份、日志備份、在線備份和離線備份等。本文通過分析發現，數據備份具有三個非常關鍵的特點：

1.1 數據備份需要配置大容量存儲介質

隨著信息系統的運行和發展，其積累的應用數據、日志數據等越來越多，因此數據備份最為顯著的特點就是提供一個容量充足的存儲介質，以便在數據備份時不會發生更換介質的現象，一旦更換介質就會導致數據沒有可靠性，不利于數據恢復。

1.2 數據備份需要適當降低投資成本

數據備份的主要目標是保護應用程序或數據不會受到損壞，防止自然災害、木馬病毒入侵、黑客攻擊、人為破壞等事故發展，但是大型應用系統通常采用了先進的管理制度、安全防御技術，這些意外事故的發生概率比較低，因此數據備份需要充分地考慮存取速率和吞吐量，降低數據備份的代價，避免數據備份導致信息系統建設成本大幅度提升。

1.3 可管理維護性

數據備份需要具備較強的可管理性，這也是影響數據備份可用性、可靠性和可維護性的一個重要指標。目前，數據備份多采用自動化的備份管理方案，這樣既可以提高備份水平，還可以提高數據備份的可維護性，具有重要的作用。

2 信息系統主流備份技術

目前信息系統采用的備份技術可以按照應用環境不同進行分類，比如普通系統文件、數據庫、操作系統等，針對應用環境可以根據自己的實際情況采用不同的備份技術，具有以下幾個方面：

2.1 文件備份

文件備份可以有效地避免信息系統文件丟失，可以將全部的文件或部分重要文件從應用服務器的硬盤復制到其他存儲器中，這樣就可以避免系統操作失誤、斷電故障、硬件故障或病毒木馬侵害產生的損失。文件備份的成本非常低廉，不需要額外配置服務器，使用現有系統自帶的備份程序即可完成。

2.2 數據庫備份

目前，數據庫備份采用的方法包括完全備份、事務日志備份、差異備份等。完全備份可以將整個數據庫對象進行備份，完全備份需要花費較多的時間，一般每周做一次即可。事務日志備份可以記錄上次備份的改變情況，只需要將這些發生改變的事務日志復制過來即可完成備份，花費時間非常少，可以每個小時做一次。差異備份又被稱為增量備份，使用整個數據庫的一種新影像，存儲占用空間小于完全備份，存儲速度和恢復效率非常高，每天都可以做一次差異備份。

2.3 操作系統備份

操作系統備份常用的方法也與數據庫備份和文件備份類似，可以實現在線增量備份、離線增量備份等，也可以使用日志備份方法，記錄操作系統的改變記錄，提高了操作系統的備份速度和時效。

2.4 重刪技術

目前，被備份的數據與已經存在的備份多存在重疊現象，因此為了提高數據備份的時間效率，可以采用重刪技術，將重復的信息刪除，也被稱為去重技術，是當前主流的數據備份存儲技術之一，可以消除冗余數據和優化物理存儲空間，滿足日益增長的大數據備份需求。重刪技術包括源端去重和宿端去重，具體技術包括Inline重復數據刪除、后處理(Post-process)重復數據刪除、并發(Concurrent)重復數據刪除和FalconStor Turbo重復數據刪除。

3 未來信息系統備份技術發展趨勢

信息系統備份技術是通用的，沒有固定的限制，因此不同的環境可以使用同樣的備份技術。隨著信息系統備份技術的發展，越來越多的計算機學者對信息系統備份進行研究，結合應用需求提出更加實用的、易管理的、高效率的系統備份技術，本文對其未來發展趨勢進行了探索，發現包括以下幾個方面：

3.1 引入先進的人工智能技術提高備份效能

目前，人工智能技術已經在各個領域得到應用，備份技術也可以引入人工智能技術，利用人工智能中的深度學習、模式識別、遺傳算法等技術，識別數據中的重復內容，進一步減少備份內容。

3.2 提高數據備份的并發性

信息系統備份采用離線或在線備份技術，這就導致系統備份具有時效性要求，因此可以引入MapReduce、重定位等技術，進一步提高數據備份的并發能力。

3.3 加強移動系統備份技術研發

目前，隨著移動通信技術的發展，越來越多的移動軟件得到應用，但是移動系統軟件部署于智能手機或移動平板電腦，這些設備的存儲器能力有限，因此需要加強對備份技術的研發，進一步適用于移動系統備份。

4 結束語

備份技術不是簡單的數據或程序拷貝，其引入了先進的數據壓縮、數據重刪技術，在盡可能保證系統信息完備性的前提下，提高數據或程序備份效率。因此，對備份技術的研究具有重要的作用和意義，可以大幅度提升數據庫、操作系統、文件系統的正常運行水平，確保人們使用信息系統的安全性。