计算机数据库备份和恢复技术的应用研究

龚玮玮　黄建军

摘要：本文对计算机数据库备份技术与恢复技术的基础原理进行了简单介绍，并举例论证了备份与恢复技术应用的基础方法。同时，结合时代特征，探讨了云计算背景下数据库备份与恢复技术存在的模式，旨在明确数据库备份与恢复技术的发展路径，为其进一步优化提供基础。

关键词：数据库;备份与恢复;云计算

引言

现代技术背景下，大部分工作完全以数据化的模式展开，数据的数量与重要性不断提升。但由于协议及系统自身的缺陷，数据安全问题常有发生，数据库在各种原因之下遭受破坏十分常见，数据完整性得不到保障，备份与恢复技术由此产生。

一、计算机数据库备份技术研究

数据库备份技术主要指将数据库中的关键信息进行复制，并保存在一个独立于应用数据库之外的位置。当数据库遭受黑客等網络攻击、自然灾害导致数据库中数据受损时，或者由于不规范数据存储、调用行为导致系统运行故障发生时，避免数据的大范围丢失。信息时代背景下，无论是对于个人或者企业来说，数据都具备非常高的价值，数据库损坏与数据丢失影响十分重大，数据备份技术有较高的存在意义，值得大力研究、推广。

计算机数据库备份技术主要存在两种模式，即静态与动态。静态技术与传统背景下，人工确定备份时间点并进行数据拷贝的原理较为类似，是一种对操作、管理人员要求较高的备份技术，由于效率问题现代更多应用在个人计算机上，且在个人计算机中应用空间也处于逐渐压缩的趋势。动态技术是一种自动化程度较高的计算机数据库备份技术，会按照某种规则自动进行数据库信息拷贝。依据规则的不同，动态技术同样可以被划分为两个类型：一种为将时间当做基础规则备份技术，其具备鲜明的执行周期性，备份执行规范性与稳定性较高，但两个备份周期之间发生数据库损坏依旧会导致部分数据的丢失，因此，常被应有在日常数据存储变量的较小工作背景中;另一种为将数据变化作为基础规则的备份技术。由于现代社会生活中产生信息数量的巨大，且日常工作中信息处理与存储数据变化概率与变化量极大，该种备份技术在商业中应用更加广泛，能够更加全面的保证数据备份内容的全面性。值得注意的是，计算机数据库备份技术现阶段虽然已经较为成熟，但运行进程中仍存在备份速度、备份空间占用、备份数据还原程度、备份时间点等多项内容存在较高的提升空间，需要采取较高的重视程度进一步研发设计。

二、计算机数据库恢复技术研究

计算机数据库恢复技术与计算机数据库备份技术实际上是不可分割的整体，恢复技术的本质就是将备份技术保留的数据重新导入数据库，恢复至某个特定时间点的状态，保证计算机工作的正常开展。而备份技术产生的主要原因便是恢复技术的需求。与备份技术类似，恢复技术也可以换分为定期时间点修改与不定期时间点修改。但在实际操作进程中更加有指导意义的划分方式为定向恢复与全盘恢复。其中定向恢复主要指对于数据库中某一特定位置进行独立恢复，但实际应用中存在不同位置数据干扰与层级抵达困难的问题，现代仅应用到部分特定背景中。全盘恢复即对整个数据库进行恢复，该种模式具备技术原理简单、操作便捷的特点，是现代计算机数据库恢复技术中使用频率较高的种类，但也存在技术恢复数据量大、占用空间大、部分数据存在失真风险等缺陷，仍有较大的研究、进步空间。

三、计算机数据库备份与恢复技术的应用研究

（一）计算机数据库备份与恢复技术应用的基础思路

计算机数据库备份与恢复技术的应用进程并非简单的挂接，由于备份数据本身存在被其他因素影响的风险，有信息失真可能性，且恢复进程中同样存在数据失真概率。因此，计算机数据库备份与恢复技术需要进行严格的逻辑检测与设计。以Sqlite3数据库为例，具体应用设计如下：

首先，数据库接口的构建，主要目的为数据库完整性检测，应用对象为数据库数据，用以协助判定恢复流程是否执行。

逻辑语句主要功能为检索数据库中存在的记录顺序混乱、缺页、记录错误、索引缺失与唯一缺失。大致包含了数据库故障中的所有常见形式，可以有效识别数据库中是否存在问题及问题的种类，判断执行何种修复流程。

其次，为数据库备份程序的构建。

最后，为数据库恢复程序构建。即在检验并确定数据库自身存在问题之后，执行恢复程序。

需要注意的是，数据库恢复程序执行进程中必须拥有预设好的备份数据库与数据库读取路径。

（二）数据库备份技术与恢复技术的新时代应用

随着信息技术的不断发展，数据库备份与恢复技术的应用不再局限于传统背景下的数据库管理当中，在数据交换流程中有种类更加丰富的体现。如在云计算背景下，用户数据存储与利用往往是通过云空间进行，传统渠道上传或者下载的模式在云数据交换背景下显然是一种十分低效的技术手段。数据库备份与恢复技术原理在其中应用可以大幅提升云空间数据交换效率。即在用户与云端之间构建一个数据库，需要注意的是这个数据库是一种虚拟概念，并非实际存在，用户的数据仍储存在云空间中。当用户需要执行数据恢复操作时，是以少量基础文件为标准，其他数据种类均为裸格式文件，数据库恢复过程中下载数量明显降低，执行速度加快。且该种技术手段中存在虚拟服务器的概念，即服务器并非必须实体存在的，实现了一定范围内的服务器共用，全面推广应用可以有效减少服务器数量，对数据库使用成本的控制有重大意义。虚拟快照技术便是数据库备份与恢复技术在云计算环境中应用的尖端体现之一。虚拟快照技术现阶段使用较为广泛的种类有：

第一，镜像分离模式。镜像分离模式运作的主要原理为预先创造基础物理卷，并以此为基础建立镜像，数据备份发生在镜像上，修改完成后镜像会主动向物理卷同步，并以此获取备份数据源。该种模式的优点在于备份进程中省略了大量的文件拷贝工作，数据备份完成是瞬时的，但应用灵活性较低，在多个时间节点保存需求的工作环境中，需要建立多个物理卷，占用了大量存储空间。

第二，写前拷贝模式。即在每次对数据库进行修改时，会预先复制出一份原数据模板作为备份数据。写前拷贝技术运行进程中实质上并未执行完全独立的步骤，均为数据调用与修改的小幅扩张，运行速率快，使用灵活且空间需求低。但由于每次文件修改进程中实际上执行了俩次写的操作，对于文件工作性能有一定影响。

第三，写时重定向模式。与写前拷贝模式高度相似，两者最大的区别在于前者将复制文件作为备份而后者直接将源文件作为备份。这也就导致了两种模式中，备份文件存储结构有较大差别。重定向模式中不同时间点的备份文件严格按照链式结构进行排列。

四、结论

数据库备份与恢复技术是现代计算机运行的基础支撑，随时代发展表现出多种多样的存在形式，但其中依旧存在一定缺陷。相关人员在加强新技术应用的同时，也要充分收集经验不断对备份与恢复技术进行优化。

参考文献

[1]赵顺布尔，菊花.计算机数据库的备份与恢复技术分析[J].计算机产品与流通，2020（08）：5.

[2]尹维伟.计算机数据库备份方式以及恢复技术分析[J].电脑知识与技术，2020，16（10）：13-14.

课题项目信息

2018年江西省教育厅科技项目，基金号：GJJ180990，基于Oracle数据库备份与恢复技术的设计。