基于私有云的备份系统

夏上云

摘 要：随着高校越来越依赖数字化生活，信息安全领域变的越来越重要，数据备份和恢复技术已成为信息安全领域一个备受瞩目的研究方向。然而，如今产生的数据量呈爆炸式增长，又为数据备份以及恢复增加了难度。为确保虚拟机和数据库的信息安全，上海大学信息化工作办公室创建了私有云备份平台。该文分析了当前在数据备份和灾难恢复时遇到的问题，给出了基于异质异地的云备份平台的基本框架及其运行机制，以确保数字资源的永久存储、安全保管及应用。

关键词：私有云 数据备份 虚拟机

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0080-02

A Cloud-Based Backup System

Xia Shangyun

（Office of Information Technology， Shanghai Univer，Shanghai，200444，China）

Abstract：With the university life increasingly rely on digital information， the security of digital information becomes more and more important， then data backup and recovery technology has become a popular research. However， the amount of data is explosive growth， the research area becomes more difficulty. This paper reviews the work of Information Office of Shanghai University. We introduce acloud-based backup system（CBS）， and describe the architecture and operating mechanism. After this， we give a result of recovery base on CBS.

Key Words：Private Cloud； Data Backup； Virtual Machine

随着计算机与网络的发展，绝大多数企业、单位，甚至个人都离不开网络和数据信息。但是，由于各种客观原因，人们无法预测何时、何地会发生何种程度的计算机系统灾难， 也不可能完全防止、控制其发生，使得人们对数据的安全性越来越担忧，从而存储备份容灾技术逐渐成为当前存储领域研究的热点[1]。备份有很多种分类，按照备份操作方式可分为完全备份和增量备份；按照备份数据的文件组成方式可分为基于文件的备份和基于设备的备份；按照备份数据对现有应用产生的影响程度可分为离线备份和在线备份；按照备份数据所处的位置可分为本地备份和远程备份[2]。任何一个独立的备份方式都不足以完全使数据备份的安全无误，上海大学信息办自行搭建了一个私有云备份系统，此系统使用多种备份方式并结合存储备份的关键技术对虚拟机和数据库进行备份。随着百度云宣布将关闭免费个人用户的存储服务，以及为了确保数据的安全，部门搭建自己的私有云备份系统势在必行。该文主要从备份系统的架构和备份机制等方面，对上海大学信息办搭建的私有云备份平台作一个详细的介绍。

1 私有云备份系统的架构

上海大学信息化工作办公室主要负责上海大学的信息化建设，其业务平台及数据量日益增多，目前用来虚拟化的物理机共有66台，划分出的虚拟机共有570多台，另外还有5个数据库，其数据量高达35T，这些数据几乎涵盖了上海大学的所有业务系统，确保数据安全势在必行。自2011年以来，上海大学信息化工作办公室就对数据备份进行了相关研究，并提出私有云备份系统架构，该系统架构基于云存储架构，支持系统的动态可扩展性，同时继承云平台提供的高效的并行调度和负载均衡策略，能够处理学校范围内的大规模用户所产生的海量备份数据。该系统架构可划分为4个层次，自底向上依次是系统支撑层、数据存储层、应用基础层、应用访问层[3]。

系统支撑层提供硬件、软件以及网络的支持，运用局域网、互联网等将其连接通讯形成一个有机的整体，并通过统一的管理逻辑和接口实现存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展。

在数据存储层，各种备份数据统一存放在云备份系统中，形成一个海量数据池，从而实现海量数据的统一管理。通过统一备份管理服务可以为上层提供备份数据管理的统一视图。

在应用基础层，主要实现存储策略、计划策略、负载均衡等功能配置，将底层数据及上层应用无缝衔接起来，实现多存储设备之间的协同工作，以更好的性能对外提供多种服务。在应用服务层，提供灵活扩展的服务以满足用户需求。根据用户需求，可以开发出不同的应用接口，提供相应的服务。

2 私有云备份系统的运行机制

灾难备份和恢复需要通过技术和管理的双重手段，确保在计算机系统灾难发生、数据丢失和应用中断后， 能够在在指定的时间内在本地或异地恢复计算机系统的关键数据， 重新建立业务处理系统。对此，该文在研究云备份的相关技术基础上，结合上海大学的存储和访问的实际现状和需求，在构建云备份运行平台基础上，提出了一种从本地磁盘到云备份中心的备份存储。

第一步，保证整个备份系统网络是互通的。第二步将虚拟机和数据库按种类和数量分成若干子客户端，为每个客户端设置存储介质及备份策略。第三步将分配好的子客户端映射到备份MA。第四步备份控制台发送备份命令并同时传送给客户端及备份MA。第五步客户端根据指令做快照传送到用NAS存储盘搭建的云存储中。

通过以上过程，为数据备份带来了更高的安全性能，而且也节省了网络带宽，简化了备份环节的操作流程。

3 私有云存储备份的恢复

灾难恢复是指计算机系统灾难发生后，在远离灾难现场的地方重新组织系统运行和恢复运营的过程。灾难备份的主要目标是：保护数据和系统的完整性，使业务数据损失最少甚至没有业务数据损失；灾难恢复的主要目标是：业务快速恢复，使业务停顿时间最短甚至不中断业务。该私有云备份系统中可以通过备份客户端选择需要恢复的虚拟，然后备份服务器通过应用基础层设置的恢复策略，从数据库中筛选出相应的备份数据。通过实际操作，此备份平台恢复数据速度快，效果好。

4 结语

该文分析了备份数据的重要性，提出了基于私有云的备份系统，建立了云备份系统架构及其运行机制，在此基础上建立有效的数据备份运行环境。

目前，私有云备份系统只探讨了基本的备份及恢复功能，尚不足以称之为成熟的系统，还需要在实践中不断的进行检验，同时还需要对备份的数据进行分析研究，以去除冗余無效数据。

参考文献

[1] 张艳，李舟军，何德全.灾难备份和恢复技术的现状与发展[J].计算机工程与科学，2005，27（2）：107-110.

[2] 韩德志，谢长生，李怀阳.存储备份技术探析[J].计算机应用研究，2004（6）：1-4，7.

[3] 陶水龙.档案数字资源云备份策略的分析与研究[J].档案学通讯，2012（4）：12-16.