基于云計算方式的數據備份模式探討

高萍

一、引言

現階段信息化發展迅猛，多元化數據越來越多，數據存儲安全變得尤為重要。針對隨時可能發生的自然災害對存儲數據產生的影響，單一地將數據存儲在一個服務器或一個數據中心中已不能滿足生產生活的要求。例如地震引起的服務器故障中，本地服務器中存儲的數據不能被遠程訪問，導致遠程的數據獲取失敗，造成各種經濟損失;又如數據中心起火時，數據中心的數據可能被永久摧毀，若不能快速的恢復這些數據，那么與這些數據相關的事宜將無法進行，可能產生嚴重的社會問題，造成嚴重的社會危機。

發生災難時，傳統的解決數據丟失問題的方法是人工對服務器進行故障排除并恢復數據，人工服務器數據維護不僅耗時且昂貴，而且在某些特殊情況下無法使用。如果不能及時備份，服務器數據也會導致數據丟失。對于重要數據，服務器配置可以通過兩個數據庫來存儲數據，若主庫出現問題就可以激活備庫。但是，如果發生重大災難，并且兩個數據庫同時遭到了破壞，則數據仍然可能丟失。

為了應對本地雙數據庫備份的不足，遠程容災備份系統可以有效緩解本地備份的缺陷。這種容災備份方案的實現通常是在兩地架設兩臺相同的服務器，在維護的時候需要同時維護兩臺服務器，在線路搭建的時候，需要同時保證兩臺服務器能夠單獨運行，成本非常高;而且這種容災備份方法最致命的缺陷是若短期內兩臺服務器同時出現故障或數據丟失，則用戶的訪問將會被終止，用戶的數據可能永遠丟失。

為了解決傳統容災備份方案存在的問題，人們借鑒云計算的概念，將云計算與容災本身相結合，提出云備份的方式，有效解決了快速響應數據丟失的問題，在服務器故障數據丟失時，不僅能夠快速的對數據進行恢復，而且還能夠繼續響應用戶的數據請求。

二、基于云計算的數據備份特點

美國國家標準技術研究院定義的云計算是一種即用即付的模式，可以提供對Internet的輕松、按需以及可配置的訪問，其中包括共享網絡和服務器等計算資源。通過整合各種空間資源，為用戶提供統一的、全面的服務。云計算技術主要利用了分布式計算，通過云端將計算任務下發，同處于邊緣的計算機進行數據交互，再將各個位于云端邊緣計算機的計算結果回收后，達到分布式并行計算的目的。

數據備份是數據的成功備份，也稱為災難恢復系統。在系統發生故障和災難的情況下，計算機信息系統仍可以最大化正常的為應用程序提供服務。只要可以保存數據，系統就可以隨時從各種故障中恢復數據，以確保數據不會丟失。

在云計算數據備份方式的設計中，數據不僅能存儲在云端，同時數據也分散的下發存儲到了各個處于云端邊緣的客戶端，這樣數據的保存形式就以"總-分"或"分-總"的形式保存在了不同邏輯空間的不同端上，有效的保證了數據備份的高可靠性。

基于云計算的數據備份方式有以下三個特點。

提供的災備技術簡單明了，方便相關數據備份策略設計?；谠频膫浞菹到y，主要基于使用和傳輸過程中的動態數據備份。在使用和傳輸數據時，不同的終端會采用不同的存儲方式，基于這些不同的存儲方式，數據將具有災難性的特點，便于恢復并提高數據安全性;

實現較低的數據備份成本和快速的數據恢復，可以滿足當前數據存儲和動態數據恢復的需求。數據中心出現數據訪問問題時，用戶仍可以在不同的時間和位置隨時繼續訪問;

實現較高的數據安全性，可以滿足當今的數據安全性要求。在發生重大災難時，通過控制中心設計臨時數據備份和用戶數據冗余備份，可以確保動態數據恢復和數據訪問的特性。

基于云計算的數據容災備份實現方式成本低，運行效率高，可以有效地運用到各類數據的容災備份中，滿足人們對數據容災備份的需求。

三、基于云計算的數據備份系統的構成

基于云的災難恢復備份系統的原理是，將云計算數據流的數據存儲在不同的客戶端上。因此，用戶丟失的數據可以通過基于云的網絡數據備份和災難進行恢復和訪問?；謴拖到y主要由四個部分組成：

1.云端服務器：用于在數據交互中存儲所有數據;

2.控制中心：控制數據傳輸，數據訪問，數據存儲，保存數據存儲等;

3.局域網：用于連接不同用戶和控制中心的介質;

4.客戶端：每個云端用戶用于分段數據的分布式存儲。

基于云計算的數據備份方式具有動態數據恢復能力，在發生數據丟失的情況下不會強制終止用戶的數據訪問。當發生以下三種數據丟失時，均可保證用戶數據的連續訪問。

（一）恢復用戶本地丟失的數據

當用戶的數據丟失時，用戶可以將響應請求直接發送到控制中心，控制中心將對請求進行響應，從云端中獲取相關數據，然后將其發送給用戶，以解決用戶丟失的數據問題。

（二）數據訪問時發現云端數據丟失

當用戶向云發送丟失數據的請求時，控制中心將在收到請求后在云中其他客戶端尋找所需的數據，并在云中找到請求丟失數據的用戶，響應接收并將原有數據發送給用戶。

（三）云數據丟失后恢復云端數據

當云數據發生丟失時，云會向控制中心發送請求以報告丟失的數據，控制中心將響應該請求，用戶將收到請求、響應請求，檢查數據并進行數據驗證，在檢查結束后發送相應的數據，由控制器將數據回傳到云端，以便云端可以恢復丟失的數據。

四、應對大型災難的備份策略

當面對大型災難，比如地震、戰爭等情況，很有可能發生數據中心和用戶端的數據在短時間內都遭到破壞的情況。為此，云計算的數據備份方式提供了更有效的策略來應對大型災害對數據的損害。

策略一、在云控制中心進行短期數據備份

當用戶向服務器請求數據時，控制終端可以短時間存儲所需數據，并根據數據安全級別進行設置，不僅能夠有效提高應急救援的安全性，而且可以使用戶在內部保留相同的數據。這種方法可以減少數據中心的響應時間，并極大提高數據訪問效率。

策略二、客戶端之間進行數據冗余備份

客戶端向云端請求數據時，云端向客戶端發送了兩份數據。第一份數據是用戶自身需要的數據，第二份是其他用戶需要的數據。在災難發生時由于兩個用戶相互分開且相互隔離，因此短時間內很難同時銷毀兩份數據，因此兩個用戶針對對方數據備份都多了一份保障。另外，因為每個用戶只保存另一個用戶的數據，所以用戶可以通過較低的成本來提高數據備份和災難恢復安全性。

五、結語

在云計算的背景下，為了有效解決災難數據丟失后動態恢復和數據訪問的連續性，我們應該考慮數據丟失和災難恢復的影響，專注于將云服務器和客戶端數據組合在一起實現相關技術，提高數據安全性需要更多的數據備份和災難恢復。本文中探討的方式不僅可以有效地利用云計算的優勢，而且還可以極大地提高災難中的數據保護能力，有效保證數據安全。