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        高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)存儲(chǔ)備份方案探析

        2017-06-03 14:55:47黃間華
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        黃間華

        摘 要:隨著高校實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的與日俱增,為防止實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中災(zāi)難性事件的發(fā)生,需要建立一套完善的存儲(chǔ)備份方案以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的有序進(jìn)行。該文基于現(xiàn)有的3種備份技術(shù),提出將備份一體機(jī)應(yīng)用在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的備份方案中,以滿足高校對(duì)備份多樣性的需求。

        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué) 系統(tǒng)與數(shù)據(jù) 備份技術(shù)

        中圖分類號(hào):G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)03(a)-0209-02

        隨著科技的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)應(yīng)用已滲透在高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,各實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行,必然會(huì)產(chǎn)生大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)作為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)最重要的資源,越來越受到大家的重視。隨著數(shù)據(jù)量越來越大,應(yīng)用越來越復(fù)雜,如何對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)備份,防止教學(xué)過程中災(zāi)難性事件的發(fā)生成為實(shí)驗(yàn)管理人員的重要任務(wù)。許多高校已經(jīng)意識(shí)到建立一套完善的存儲(chǔ)備份方案,在面臨數(shù)據(jù)丟失后可以快速有效恢復(fù)數(shù)據(jù),保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有序進(jìn)行勢(shì)在必行。同時(shí)如何有效地將實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源存儲(chǔ)備份,確保數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的一致性、安全性和可靠性也是高校實(shí)驗(yàn)信息化建設(shè)所面臨的一個(gè)重要問題。

        1 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)備份現(xiàn)狀

        高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作具有嚴(yán)肅性、連續(xù)性、計(jì)劃性等特點(diǎn)[1]。隨著信息化不斷深入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量越來越大,應(yīng)用系統(tǒng)也越來越復(fù)雜,維護(hù)大量服務(wù)器及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),需要消耗大量的人力和物力。而據(jù)調(diào)查了解,目前高校對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保護(hù)基本是使用腳本備份或依靠實(shí)驗(yàn)管理人員定期手工拷貝的方式進(jìn)行備份,甚至一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)暫時(shí)沒有有效的數(shù)據(jù)備份方式進(jìn)行備份。在日常工作中數(shù)據(jù)或軟件系統(tǒng)遭到破壞隨時(shí)隨地都有可能發(fā)生,有可能是硬件故障、軟件故障或遭到破壞性木馬與病毒攻擊,同時(shí)人為操作本身也存在著忽略和誤操作的危險(xiǎn)。如果沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),一旦系統(tǒng)出問題,就只能重裝系統(tǒng)和應(yīng)用程序,若在教學(xué)過程中應(yīng)用系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間所需較長(zhǎng),將影響正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)。若使用腳本備份,兩次腳本備份之間的時(shí)間間隔過長(zhǎng),數(shù)據(jù)丟失量可能性也比較大。同時(shí)數(shù)據(jù)恢復(fù)難度也非常高,往往需要找非常專業(yè)的IT人員。因此現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理存儲(chǔ)備份方式已經(jīng)不能很好地滿足高校對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)保護(hù)的要求。在現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中,需要一個(gè)行之有效的統(tǒng)一存儲(chǔ)備份方案以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的安全,保證日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的順利進(jìn)行。

        2 存儲(chǔ)備份技術(shù)探析

        存儲(chǔ)備份也稱為數(shù)據(jù)備份,數(shù)據(jù)備份是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留,以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下重新加以利用的一個(gè)過程。而數(shù)據(jù)備份的最終目的不是備份,而是快速恢復(fù)數(shù)據(jù),以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行[2]。目前最常見的3種存儲(chǔ)備份技術(shù)分別為DAS、NAS、和SAN。

        2.1 DNA技術(shù)

        DAS:Direct-Attached Storage,即開放系統(tǒng)的直連式存儲(chǔ)。該技術(shù)是將存儲(chǔ)設(shè)備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。該技術(shù)已經(jīng)有近40年的使用歷史,隨著用戶數(shù)據(jù)的不斷增長(zhǎng),尤其是數(shù)百GB以上時(shí),其在備份、恢復(fù)、擴(kuò)展、災(zāi)備等方面的問題變得日益困擾系統(tǒng)管理員。

        2.2 NAS技術(shù)

        NAS:Network Attached Storage,即網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ),是指連接在網(wǎng)絡(luò)上,具備資料存儲(chǔ)功能的裝置,因此也稱為“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器”。該技術(shù)需要專用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器,以數(shù)據(jù)為中心,將存儲(chǔ)設(shè)備與應(yīng)用服務(wù)器徹底分離,集中管理數(shù)據(jù)。NAS本身能夠支持多種協(xié)議,如NFS、CIFS、FTP、HTTP等,而且能夠支持各種操作系統(tǒng)。通過任何一臺(tái)工作站,采用IE或Netscape瀏覽器就可以對(duì)NAS設(shè)備進(jìn)行直觀方便的管理。但NAS存在一個(gè)問題,即備份過程中的帶寬消耗。它將存儲(chǔ)事務(wù)由并行SCSI連接轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上。

        2.3 SAN技術(shù)

        SAN:Storage Area Network,即存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò),是千兆位速率的網(wǎng)絡(luò),依托光纖通道為服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間的連接提供更高的吞吐能力、支持更遠(yuǎn)的距離和更可靠的連通。SAN的組成通常包括服務(wù)器(主機(jī))、存儲(chǔ)設(shè)備(磁帶或者磁盤陣列)以及橋接器和多路復(fù)用器,并且所有這些設(shè)備都連接在光纖通道的交換機(jī)上。SAN技術(shù)可以是交換式網(wǎng)絡(luò),也可以是共享式網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)任何一種網(wǎng)絡(luò)都能夠提供更好的伸縮性、故障恢復(fù)和診斷信息。

        3 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)備份方案設(shè)計(jì)

        3.1 存儲(chǔ)備份目標(biāo)

        不同高校有著不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn)與需求,但備份的目標(biāo)是一致的。要求備份方案支持多種數(shù)據(jù)庫、多種異構(gòu)平臺(tái)所有重要數(shù)據(jù),能全面集中備份到備份設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,確保數(shù)據(jù)丟失后,能夠快速有效恢復(fù),保障數(shù)據(jù)安全。同時(shí)要求操作簡(jiǎn)單方便,減少運(yùn)維工作量和時(shí)間成本,提高管理員備份效率。隨著信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷發(fā)展,備份方案在滿足用戶現(xiàn)有數(shù)據(jù)保護(hù)需求基礎(chǔ)上,還能考慮到未來擴(kuò)展的數(shù)據(jù)保護(hù)需求。

        3.2 備份方案

        在高校中不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)對(duì)備份的要求不一致,從成本與備份實(shí)現(xiàn)中,不能簡(jiǎn)單采用一種備份方式以解決備份問題。根據(jù)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)與目前市場(chǎng)情況,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可使用備份一體機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)備份。高??梢愿鶕?jù)實(shí)際的備份需求,確定在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中部署備份一體機(jī)的數(shù)量。通過備份一體機(jī)的部署策略,將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)集中定時(shí)備份到一體機(jī)上。實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)崩潰、數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)庫邏輯故障等故障導(dǎo)致系統(tǒng)、數(shù)據(jù)不可用時(shí),管理員可以通過管理界面快速將系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復(fù)出來,達(dá)到數(shù)據(jù)不丟失的目標(biāo)。

        (1)數(shù)據(jù)備份。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份的過程中,在需要備份的服務(wù)器上或者計(jì)算機(jī)上安裝客戶端,客戶端會(huì)按照管理員設(shè)定的備份策略,將重要數(shù)據(jù)通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)源源不斷地備份到內(nèi)置的存儲(chǔ)上。管理員定期通過管理控制臺(tái)管理備份系統(tǒng),定期檢查備份任務(wù)的執(zhí)行情況。數(shù)據(jù)備份的策略可以根據(jù)實(shí)際需求,進(jìn)行系統(tǒng)備份和數(shù)據(jù)備份,或系統(tǒng)與數(shù)據(jù)一起備份;完全備份、增量備份;實(shí)時(shí)備份與定期備份等[3]。備份過程操作簡(jiǎn)單,靈活性強(qiáng)。(2)數(shù)據(jù)恢復(fù)。當(dāng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)生數(shù)據(jù)損壞時(shí),需要從存儲(chǔ)介質(zhì)中恢復(fù)數(shù)據(jù),管理員通過網(wǎng)頁管理界面可以在短時(shí)間內(nèi)(而非數(shù)小時(shí)或數(shù)天)從宕機(jī)或崩潰狀態(tài)恢復(fù)系統(tǒng),不需要重新安裝和重新配置操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、系統(tǒng)設(shè)置和個(gè)性化設(shè)置等。在管理界面,系統(tǒng)管理員選定相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份項(xiàng)目,備份管理目錄下的相應(yīng)的項(xiàng)目名,對(duì)應(yīng)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)備份的某個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),進(jìn)行恢復(fù)即可。選擇備份項(xiàng)目時(shí),如采用的是增量備份策略進(jìn)行備份,首先先恢復(fù)最近一次完全備份,然后再選定最近一次累計(jì)增量備份,最后選定這次累計(jì)增量備份以后的所有增量備份項(xiàng)目,依時(shí)間順序進(jìn)行恢復(fù)即可。使用備份一體機(jī)可以使數(shù)據(jù)的恢復(fù)非常快速和簡(jiǎn)單。

        4 結(jié)語

        基于備份一體機(jī)建立的高校實(shí)驗(yàn)存儲(chǔ)備份方案,不僅僅可以對(duì)所有物理服務(wù)器和虛擬化平臺(tái)提供全面集中的備份,使數(shù)據(jù)、應(yīng)用、系統(tǒng)得到統(tǒng)一保護(hù),保證數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)損壞時(shí)高可靠的恢復(fù)性。同時(shí)靈活的備份策略,可以滿足不同的備份需求。使用網(wǎng)頁管理界面進(jìn)行管理,使備份管理、存儲(chǔ)管理與恢復(fù)管理簡(jiǎn)單快速。管理人員根據(jù)實(shí)際需求制定備份計(jì)劃和策略,可自動(dòng)化執(zhí)行備份任務(wù)進(jìn)行日常運(yùn)維管理,大大減少工作量,同時(shí)也避免誤操作風(fēng)險(xiǎn),降低工作復(fù)雜度,提升管理效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 田偉先.教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)備份方案初探[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2010(21):64-65.

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