計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)的原理及其應(yīng)用

摘 要：在信息化高速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)成為各行各業(yè)的重要辦公設(shè)備，其使用在提高工作效率的同時(shí)，也帶來一定的隱患。對(duì)于企業(yè)而言，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)了大量生產(chǎn)經(jīng)營信息，這些信息一般是以關(guān)系數(shù)據(jù)庫的形式來組織、保存和使用的，是核心資源。數(shù)據(jù)一旦發(fā)生丟失或者損壞，對(duì)企業(yè)的運(yùn)營將產(chǎn)生巨大的影響。因此，做好數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)是信息化運(yùn)行維護(hù)工作的重要組成部分，也是企業(yè)順利發(fā)展的有力保障。本文重點(diǎn)介紹了數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)技術(shù)的原理及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)；原理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP393.03

隨著信息化以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)成為人們工作和學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分，它不僅為個(gè)人用戶帶來了新的便捷體驗(yàn)和存儲(chǔ)載體，對(duì)于企業(yè)來說，生產(chǎn)經(jīng)營流程控制，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)和提取、統(tǒng)計(jì)、分析，辦公自動(dòng)化等等諸多方面的應(yīng)用，大大提高了工作效率，節(jié)約了成本。但是新的問題不可避免的產(chǎn)生了：同行業(yè)競爭對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的攻擊、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的老化、硬件故障、軟件的漏洞、數(shù)據(jù)的誤刪、硬盤的損壞等諸多因素都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失甚至清除，從而造成無法估計(jì)的損失。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行闡述，并介紹一些實(shí)際的操作應(yīng)用。

1 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)簡介

數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)，就是把數(shù)據(jù)庫里的部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)復(fù)制到其他存儲(chǔ)介質(zhì)或者服務(wù)器上。當(dāng)前服務(wù)器發(fā)生故障或者數(shù)據(jù)丟失后，可以利用備份數(shù)據(jù)繼續(xù)為用戶提供資料的技術(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題，可以利用備份的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，使數(shù)據(jù)的損失降到最低[1]。數(shù)據(jù)備份的作用不僅僅是當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生意外損壞時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)，也是歷史數(shù)據(jù)保存歸檔的一種方式。

1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份類型

根據(jù)不同的需求采用的數(shù)據(jù)庫備份方式也不同，大體可分為：完全備份、事務(wù)日志備份、差異備份、文件備份四種類型。不同的備份類型所占用的空間和所使用的方法也各不相同，同時(shí)也存在著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

（1）完全備份。完全數(shù)據(jù)備份是最常用的備份方式，它是將整個(gè)數(shù)據(jù)庫拷貝到另外一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)。它包含數(shù)據(jù)庫里的所有信息，包括系統(tǒng)表、用戶表、索引、存儲(chǔ)過程以及視圖還有用戶創(chuàng)建的事物以及函數(shù)、系統(tǒng)日志等。完全備份需要花的時(shí)間最長、所占用的空間也最多[2]。

（2）事物日志備份。事物日志是數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)文件，在操作數(shù)據(jù)庫的每個(gè)過程中，數(shù)據(jù)庫都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的日志文件。包括對(duì)數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查等每一個(gè)操作都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的記錄。它記錄了從每一個(gè)登陸者登陸到每一步執(zhí)行的過程，以及系統(tǒng)的查詢結(jié)果和錯(cuò)誤日志。備份事物日志能夠很好的查詢?cè)跀?shù)據(jù)庫上所做的操作，從而根據(jù)數(shù)據(jù)庫日志文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

（3）差異備份。差異備份是指和完全備份相對(duì)照，把上次備份到當(dāng)前改變的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的方法，特點(diǎn)是速度快，占用空間小。

（4）文件備份。文件備份應(yīng)用的較少，多用于數(shù)據(jù)量較大的情況下，構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的文件較多，短時(shí)間內(nèi)不能全部備份完，那么就采取此方式，每天備份一部分?jǐn)?shù)據(jù)文件來分批備份。

1.3 數(shù)據(jù)庫備份時(shí)間

通常情況下數(shù)據(jù)庫備份分為定期備份和不定期備份兩種。定期備份是根據(jù)需求在固定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)庫做備份；不定期備份就是不固定時(shí)間間隔，根據(jù)實(shí)際要求做備份。在做數(shù)據(jù)備份時(shí)要做好相應(yīng)記錄，建立日志，以免數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，恢復(fù)時(shí)發(fā)生混亂現(xiàn)象。

2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的概念

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的恢復(fù)一般情況下，指的是恢復(fù)數(shù)據(jù)庫本身，也就是說當(dāng)由于某種故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫故障或是數(shù)據(jù)狀態(tài)不一致時(shí)，利用恢復(fù)技術(shù)將之復(fù)原到正?；蛞恢聽顟B(tài)。如果僅從數(shù)據(jù)庫理論上看，可以將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)用一個(gè)詞來概括，即冗余。換個(gè)角度看，能否對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)，一般取決于系統(tǒng)其它位置上是否冗余地儲(chǔ)存了數(shù)據(jù)庫中的全部數(shù)據(jù)信息[3]。冗余通常是靠物理備份來實(shí)現(xiàn)的。

2.2 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)

現(xiàn)階段，常用的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)主要有如下幾種。

（1）全盤恢復(fù)。常被用于意外性數(shù)據(jù)損壞的恢復(fù)當(dāng)中。例如因不可抗力等自然災(zāi)害造成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫損壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)崩潰等情況，便需要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全盤恢復(fù)。該技術(shù)能夠較為全面的恢復(fù)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的大部分信息，并且操作也比較簡單使用，是目前比較常用的一種恢復(fù)技術(shù)。

（2）指定文件恢復(fù)。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，單個(gè)文件的恢復(fù)較之整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)要簡單許多，只需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng)便能夠達(dá)到恢復(fù)單個(gè)文件的目的。如通過對(duì)備份數(shù)據(jù)庫或目錄進(jìn)行瀏覽，找出所需要的文件，并觸動(dòng)恢復(fù)動(dòng)作，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的相關(guān)軟件將會(huì)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，然后加載存儲(chǔ)即可完成所需文件的恢復(fù)。

（3）重定向恢復(fù)。這種恢復(fù)技術(shù)主要是將備份好的文件恢復(fù)到另一個(gè)系統(tǒng)上，此過程將數(shù)據(jù)恢復(fù)到同一系統(tǒng)中不同的位置上，并不是恢復(fù)到它們?cè)舅诘奈恢?。該恢?fù)方法既能夠恢復(fù)整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，也可將只恢復(fù)指定文件，具有較強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行選擇。

3 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)方法

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行使用中，有可能會(huì)因?yàn)榉N種意外出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失或者誤刪，這些會(huì)造成一系列的后續(xù)問題。為了盡量減輕這些問題引發(fā)后果的嚴(yán)重程度，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恢復(fù)和備份顯得尤為重要。日常工作中，多使用如下兩種措施保護(hù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，保證信息系統(tǒng)的應(yīng)急運(yùn)行。

3.1 硬件冗余設(shè)計(jì)

硬件設(shè)備是數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。該措施就在建立系統(tǒng)立項(xiàng)之初，硬件設(shè)備采購方案確立階段，通過充分考慮開始施行的。一般包括磁盤陣列、異地災(zāi)備、其他介質(zhì)備份等硬件支持的多重保障設(shè)計(jì)。面對(duì)系統(tǒng)必須24小時(shí)運(yùn)行不得中斷的需求，相應(yīng)采用服務(wù)器雙機(jī)熱備、多服務(wù)器組成群組實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡等方案。而在此情況下，熱備或負(fù)載均衡所需添置的硬件與軟件，投入資金很大。在資金投入直接影響下的硬件配置情況，決定了數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)的基本完備程度。

3.2 數(shù)據(jù)庫日常管理與軟件操作

通過硬件組建完工后的企業(yè)數(shù)據(jù)庫具備了物質(zhì)基礎(chǔ)，得以運(yùn)行，而數(shù)據(jù)庫的日常管理保障工作就從當(dāng)前硬件狀況出發(fā)，制定相應(yīng)方案。當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損失情況發(fā)生，通過利用恢復(fù)技術(shù)，對(duì)其丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，恢復(fù)到正常狀態(tài)或者是預(yù)期狀態(tài)[4]。

單方面從數(shù)據(jù)庫原理上來對(duì)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)表述，則是數(shù)據(jù)的冗余。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的關(guān)鍵因素就是冗余與否，是夠其他位置上冗余有相應(yīng)的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)冗余量的多少，也直接影響了恢復(fù)的程度。冗余實(shí)際上也是一種物理備份，通過物理備份，達(dá)到數(shù)據(jù)的記憶存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)庫一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失和損壞，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則會(huì)通過修復(fù)來恢復(fù)完整數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫的日常管理保障工作，應(yīng)注重平日按照安全時(shí)間間隔對(duì)數(shù)據(jù)庫的備份。在大型的企業(yè)中，多采用Oracle數(shù)據(jù)庫，日常的備份，可以通過其備份的向?qū)Щ蛎顏韺?shí)現(xiàn)。備份向?qū)Р僮鞅容^簡單，本文就不再贅述。若要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)備份，則需要采用備份命令方式，填入正確參數(shù)，交給指定計(jì)算機(jī)的計(jì)劃任務(wù)程序來定時(shí)激發(fā)完成即可。下面將介紹備份命令代碼的常用格式語句，運(yùn)行環(huán)境為MSWindos DOS。

Export user/password@foxus7 file=filepath＼filename.dmp

如上，“Export”為Oracle數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出（亦即是備份）數(shù)據(jù)的命令，以空格間隔，后為該命令的參數(shù)。user為導(dǎo)出數(shù)據(jù)使用的數(shù)據(jù)庫用戶名，password為該數(shù)據(jù)庫用戶對(duì)應(yīng)的登錄密碼，兩參數(shù)以字符“/”間隔區(qū)分；還需要說明的是，備份數(shù)據(jù)，還要為登入數(shù)據(jù)庫的用戶授予相應(yīng)的權(quán)限，否則備份將失敗。密碼參數(shù)后，以字符“@”間隔為數(shù)據(jù)庫在本地配置監(jiān)聽的名稱，當(dāng)數(shù)據(jù)庫布置在本機(jī)上且只有一個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例的情況下，字符“@”與數(shù)據(jù)庫在本地配置監(jiān)聽的名稱可省略，當(dāng)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)可訪問的其他計(jì)算機(jī)或本機(jī)安裝了多個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例，則需要將其寫入，該名稱為該命令指示數(shù)據(jù)庫所在的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫實(shí)例信息。其后字符空格間隔后的命令則是指定導(dǎo)出數(shù)據(jù)保存在本機(jī)的路徑和文件名，導(dǎo)出文件名后綴固定為“dmp”，若自動(dòng)執(zhí)行，則文件名不能相同，通?？梢圆捎帽緳C(jī)日期作為文件名一部分，命令格式如“%date：～0，10%”，顯示本機(jī)日期，按操作系統(tǒng)固定格式，取10位，簡體中文的MS Windos相應(yīng)的日期格式是4位年份、2位月份、2位月內(nèi)日期?！癊xport”命令的參數(shù)還有很多，可以實(shí)現(xiàn)很多不同的備份需求，本文不再贅述，請(qǐng)參考相關(guān)學(xué)習(xí)資料。

而數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)工作，應(yīng)根據(jù)工作需要，調(diào)用向?qū)Щ颉癐mport”命令來完成。這要求操作人員具有一定專業(yè)水平，對(duì)于相應(yīng)的軟件掌握程度要高，操作技能要熟練，這樣才能勝任數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的工作。在備份恢復(fù)之后，還要注意對(duì)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)后的無效對(duì)象（如視圖、同義詞、函數(shù)、過程、觸發(fā)器等）進(jìn)行重新編譯和啟用。無效對(duì)象不能全部解決，信息系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的功能模塊是無法使用的。無法直接啟用的，應(yīng)診斷出問題所在并解決。按運(yùn)維工作中恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的操作經(jīng)驗(yàn)，后期的管理對(duì)于數(shù)據(jù)的恢復(fù)及后續(xù)正常使用意義重大。

4 結(jié)束語

綜上所述，企業(yè)的核心數(shù)據(jù)大多保存在系統(tǒng)化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，相應(yīng)的在企業(yè)信息化運(yùn)行維護(hù)工作中，數(shù)據(jù)庫的安全應(yīng)該給與重點(diǎn)關(guān)注。其中，前期冗余設(shè)計(jì)和日常管理，是保證數(shù)據(jù)庫的平穩(wěn)運(yùn)行和持續(xù)擴(kuò)展的重要措施。通過總結(jié)與歸納，在硬件配置和數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)技術(shù)支持下，建立健全運(yùn)行維護(hù)制度，有助于更好的保護(hù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)生各種意外情況時(shí)，盡量避免或者減少損失。

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作者簡介：潘峰（1983-），男，云南人，工程師，研究方向：港口信息化。

作者單位：天津港信息技術(shù)發(fā)展有限公司，天津 300456