应用虚拟机技术辅助数据备份的研究与实现*

黄 立，卢黎明，钱振兴

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

数据备份是保证信息系统数据安全的最后屏障，对于现代化电力企业有着重要作用.从现阶段来看，采用数据备份系统备份关键数据是解决数据损坏和丢失的唯一可行方案［1］.目前，赛门铁克、EMC、IBM等公司推出的企业级备份系统软件，如Symantec NetBackup［2］、EMC Net Worker、IBM TSM等，为电力、金融、公告事业等领域提供包括文件、数据库等备份方式.但当系统出现故障停机时，数据恢复仍然需要大量时间，在此期间会引起业务中断，给用户带来不便.本文针对该问题，提出将整个操作系统以虚拟机形式进行完全备份，作为备份系统的有效补充，实现临时提供服务、下线系统存档等功能.本文提出基于虚拟机技术的辅助数据备份方法，并对该方法的具体实现进行举例说明.

1 基于虚拟机技术辅助数据备份

随着信息技术的不断发展，虚拟机技术以其诸如性价比高、调配快速、管理简单、服务器利用率高等优势，在生产、科技、教育等领域获得广泛的研究和应用.

1.1 基于虚拟机技术的数据备份的优点

借助虚拟机技术，可通过虚拟机软件如微软Hyper－V和VMware ESX等，将老化和存在安全风险隐患服务器上的生产服务部署在虚拟宿主服务器上运行，可降低其运行风险，同时节省人力财力.

本文提出基于虚拟机技术的数据备份，即通过虚拟机迁移软件，将物理服务器迁移至虚拟机宿主机进行备份，主要有以下四个优点：

（1）迁移过程简单.无需在物理机或虚拟机中重新安装操作系统、数据库和应用程序，可节省大量人力、财力.

（2）保证数据完整性.迁移后的虚拟机从理论上和物理机完全一致，保证了数据的完整性.

（3）存档和查档方便.备份在虚拟宿主机中的虚拟机以虚拟机文件格式保存，可下载移动存储介质进行存档；需要查档时，只需将虚拟机文件导入虚拟机软件即可重新打开并进行查档操作.

（4）作为备份服务器.备份在虚拟宿主机中的虚拟机就相当于一台备用服务器，当其在宿主机中关闭时，除磁盘外不会占用任何资源.当物理服务器检修停运时，启用备份服务器可临时顶替物理机提供对外服务.

1.2 基于虚拟机技术的数据备份的方法

基于虚拟机技术的数据备份是通过虚拟机迁移软件，将物理服务器迁移至虚拟机（即P2V）来实现的.

通常配置两台以上的虚拟宿主机，各物理服务器应至少有两份备份且分布在不同的宿主机上，示例拓扑结构如图1所示.当某台物理服务器故障时，选择在当前负荷较小、保留资源较多的虚拟宿主机上启动对应的虚拟机对外服务，故障排除后再关闭虚拟机节省宿主机的资源.

图 1 基于虚拟机的备份结构

在实现过程中，为了提高数据可靠性和系统性能，最适宜用虚拟机备份的服务器是各业务的应用服务器，而数据库应当采用NetBackup等专业软件进行备份.

2 基于虚拟机技术辅助数据备份实现

本节以基于VMware Converter软件迁移Linux物理主机的过程为例，对基于虚拟机技术的辅助数据备份实现进行说明.Linux主机P2V迁移过程如下：Linux物理机迁移过程首先需在一台同网段的windows主机上安装Vmware Converter Standalone服务器软件，作为迁移服务器，然后可以用Vmware Converter Standalone软件迁移主机，具体步骤如下：

（1）运行Vmware Converter服务器，其界面如图2所示.

图2 Vmwa re Converter Standalone基于虚拟

（2）在线迁移Linux需开启远程Linux客户机上开启root用户的ssh登录权限（迁移完毕后应关闭此权限，否则存在安全风险）.

（3）输入宿主机相关信息.

（4）输入虚拟平台主机地址及相关信息、虚拟机名称，并选择虚拟机存放的数据存储名称和创建的虚拟机类型.

（5）设置虚拟机内存大小、CPU数量等参数，并设置需复制的卷和卷的大小等.

（6）完成P2V转换过程.

（7）转换完成后，在通过虚拟管理系统连接宿主机中的备份虚拟机进行设置.

对其他操作系统和Hyper－V等其他虚拟机软件的实际迁移过程会有所不同，但基本步骤与之相似.

3 总结

本文研究并提出基于虚拟技术的备份方法，作为备份系统的有效补充，具有迁移过程简单、备份数据完整、存档和查档方便和可作为临时备机等优点.但该方法仍有三点不足：

（1）如果物理服务器存在虚拟机无法模拟的硬件设备时，因此虚拟机无法作为临时备机；

（2）因部分虚拟硬件与实际物理硬件差别较大，导致系统无法识别，部分操作系统和软件需重新注册；

（3）备份时效性较差，如果系统经常发生数据变化，那么该虚拟机备份将很快过时而无法作为临时备机使用.

因此在实际应用当中，应避免对两类服务器进行这种备份：数据库服务器等数据变化较大的服务器；有特殊硬件设备的服务器.此外，在完成备份后，应打开该备份进行配置一次，完善虚拟机设备驱动等，保证系统可用性.

［1］侯丽珍.自动安全数据备份系统的设计与实现［D］.上海：上海交通大学，2007.

［2］veritas软件公司.企业重生－信息系统的灾难恢复［M］.北京：机械工业出版社，2004.