關(guān)美玥 遼寧錦州渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

數(shù)據(jù)庫的備份與還原以及測試分析的研究

關(guān)美玥 遼寧錦州渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

主要闡述關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的備份設(shè)備選擇、備份方案設(shè)計(jì)、備份存儲(chǔ)類型和數(shù)據(jù)備份與還原操作步驟，并結(jié)合“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試分析，通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的備份還原操作，測試結(jié)果分析備份數(shù)據(jù)的安全性。

數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)丟失 備份與還原 系統(tǒng)故障

1 引言

在計(jì)算機(jī)普及的時(shí)代，數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用隨之廣泛于日常辦公中，企業(yè)信息管理過程會(huì)對重要的數(shù)據(jù)或者文件進(jìn)行定期或者不定期的備份工作，有經(jīng)驗(yàn)的用戶非常重視系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份操作。與此同時(shí)，作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理員而言，在某種程度上對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作時(shí)，可能會(huì)因?yàn)槌绦蜻壿媶栴}、硬件故障或者人為因素，導(dǎo)致系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)丟失或者原有數(shù)據(jù)被破壞的情況，這可能造成無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。為了應(yīng)對不可預(yù)測的系統(tǒng)崩潰現(xiàn)象，防止人為惡意操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)硬盤的故障沖突、外界溫濕度的影響等原因，致使出現(xiàn)原始數(shù)據(jù)丟失或者原始數(shù)據(jù)被惡意修改的情形，這些非正常操作可能造成無法估量的商業(yè)損失。

2 數(shù)據(jù)庫的備份設(shè)備介紹

數(shù)據(jù)在還原之前，需要對某些原始數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)備份，需要選擇數(shù)據(jù)備份設(shè)備名稱、備份數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)路徑以及其他參數(shù)設(shè)置等等，SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫資源管理器自帶三種備份設(shè)備分別為：

①基于磁盤備份設(shè)備的數(shù)據(jù)庫一般是存儲(chǔ)在本地硬盤或者移動(dòng)優(yōu)盤等大型存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)文件，文件管理方式按照操作系統(tǒng)管理文件。這可以定義在數(shù)據(jù)庫服務(wù)的資源管理器本地(建議別選擇存儲(chǔ)SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫的安裝目錄文件的磁盤上，由于磁盤介質(zhì)故障隨機(jī)性，可避免破壞原始數(shù)據(jù)或者已經(jīng)的備份數(shù)據(jù)文件)，也選擇存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程連接的磁盤存儲(chǔ)器上(因?yàn)橥ㄟ^遠(yuǎn)程連接的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器備份數(shù)據(jù)經(jīng)常發(fā)生設(shè)備故障，所以千萬要在設(shè)計(jì)合理的備份策略后再進(jìn)行數(shù)據(jù)備份嘗試)。

②基于磁帶備份設(shè)備的數(shù)據(jù)庫必須與運(yùn)行著數(shù)據(jù)庫的主機(jī)進(jìn)行直接連接。并且，更重要的是，在數(shù)據(jù)范圍上，這種備份設(shè)備對于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份目前還無法支持。

③基于命名管道備份設(shè)備的數(shù)據(jù)庫為其他方的備份程序或者備份設(shè)備的使用，及數(shù)據(jù)庫管理者提供了靈活而強(qiáng)大的命名管道備份設(shè)備。

3 數(shù)據(jù)庫的備份與還原設(shè)計(jì)方案

在SQL Server 2008數(shù)據(jù)管理過程中，數(shù)據(jù)庫最高級管理者可以根據(jù)硬件設(shè)備、存儲(chǔ)路徑、備份方案等，采取下面4種數(shù)據(jù)備份與還原設(shè)計(jì)方案：

3.1 完全數(shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案

完全數(shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案主要是針對數(shù)據(jù)及某些事務(wù)日志這樣整體的數(shù)據(jù)內(nèi)容來進(jìn)行備份。當(dāng)對完全備份數(shù)據(jù)進(jìn)行還原時(shí)，客戶需在其備份列表中選擇所需的備份記錄。這種還原操作不需要過多參數(shù)來對應(yīng)數(shù)據(jù)備份，只需在備份列表中選擇所需的備份日期即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的還原備份。

3.2 差分?jǐn)?shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案

差分?jǐn)?shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案主要是針對于近期幾次的完全數(shù)據(jù)備份而言，對完全數(shù)據(jù)備份進(jìn)行補(bǔ)充數(shù)據(jù)備份操作，這種數(shù)據(jù)備份方式是針對于已經(jīng)發(fā)生了變更的數(shù)據(jù)進(jìn)行的差分備份。與完全數(shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案相比較，差分?jǐn)?shù)據(jù)備份的數(shù)據(jù)備份量要求偏小，這種備份方式備份速度非?？?，它僅僅備份與此前完全備份的增量部分，對SQL Server 2008資源管理器的服務(wù)性能影響也并不大，這是最常見的數(shù)據(jù)備份或者數(shù)據(jù)還原設(shè)計(jì)方案。由于還原備份數(shù)據(jù)時(shí)需要分步驟進(jìn)行，首先需要還原完全備份的數(shù)據(jù)內(nèi)容，其次在最近幾次差分備份的列表記錄內(nèi)容，通過兩次數(shù)據(jù)備份的整合完整的備份數(shù)據(jù)，以此種方式才能保證還原的備份數(shù)據(jù)才能最接近于原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。

下面通過結(jié)合“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”基于差分?jǐn)?shù)據(jù)備份方案具體講解如何實(shí)現(xiàn)差分?jǐn)?shù)據(jù)備份和還原步驟:

①選擇做差分?jǐn)?shù)據(jù)備份和完全數(shù)據(jù)備份的時(shí)間段。例如：當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理員開始選擇每周一至周六晚十二點(diǎn)對“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”進(jìn)行差分?jǐn)?shù)據(jù)備份操作，當(dāng)每周周末晚十二點(diǎn)對一周的數(shù)據(jù)量做完全數(shù)據(jù)備份操作。

②根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)備份時(shí)間段，將已經(jīng)備份的部分?jǐn)?shù)據(jù)還原到某一時(shí)間點(diǎn)前的原始數(shù)據(jù)。例如：在星期五，數(shù)據(jù)庫的管理員發(fā)現(xiàn)硬件故障或者存在某些問題，如果無特殊需要將數(shù)據(jù)還原到星期四的差分備份節(jié)點(diǎn)。

③注意必須是還原上周日的完全數(shù)據(jù)備份的內(nèi)容，之后再根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)備份方案來還原星期四的差分備份節(jié)點(diǎn)。

3.3 事務(wù)日志備份設(shè)計(jì)方案

事務(wù)日志備份設(shè)計(jì)方案只針對數(shù)據(jù)庫事務(wù)操作日志中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份操作，該備份略是基于上次事務(wù)備份后再次對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的全部事務(wù)操作記錄。

基于事務(wù)日志備份設(shè)計(jì)策略能夠使得數(shù)據(jù)庫還原到某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)內(nèi)容，例如：或是在執(zhí)行某個(gè)大型操作之前的那個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者還原到故障節(jié)點(diǎn)之前。與差分?jǐn)?shù)據(jù)備份操作步驟一致，事務(wù)日志備份備份文件存儲(chǔ)量小、耗時(shí)短，但不同的是在還原數(shù)據(jù)時(shí)，首先要先還原完全數(shù)據(jù)備份，其次要還原每個(gè)事務(wù)日志備份內(nèi)容，并不是還原最后一個(gè)事務(wù)日志的數(shù)據(jù)備份。

3.4 文件與文件組備份設(shè)計(jì)方案

文件與文件組備份設(shè)計(jì)方案是針對創(chuàng)建了多個(gè)數(shù)據(jù)庫文件而言，這種數(shù)據(jù)備份方法在實(shí)際應(yīng)用較少，且備份數(shù)據(jù)難度較大，通常用來備份非常重要的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

4 數(shù)據(jù)庫的備份與還原案例分析

4.1 創(chuàng)建備份設(shè)備

表1

下面通過以差分備份設(shè)計(jì)方案為例，備份和還原“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫實(shí)例為例，通過本文介紹的差分備份方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的備份和還原操作。關(guān)于備份與還原操作步驟為：

首先，在SQL Server 2008資源管理器下啟動(dòng)SSMS服務(wù)，在數(shù)據(jù)庫管理下點(diǎn)擊“服務(wù)器對象”選項(xiàng)，選擇“備份設(shè)備”選項(xiàng)，其次右鍵點(diǎn)擊，選擇彈出“新建備份設(shè)備”對話框命令，點(diǎn)擊“備份設(shè)備”選項(xiàng)，單擊“設(shè)備名稱”可輸入的文本框備份設(shè)備名稱，最后選擇數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)路徑，例如：“OA辦公管理系統(tǒng)+當(dāng)前備份時(shí)間”，此時(shí)在“文件”顯示默認(rèn)路徑的備份文件路徑。

表2

4.2 備份企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)

首先，選擇“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”；其次，右鍵點(diǎn)擊“備份選項(xiàng)”和“備份任務(wù)”兩個(gè)命令，打開“備份數(shù)據(jù)庫”選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)備份到SQL Server安裝目錄下的BACKUP文件夾中，備份文件的擴(kuò)展名為bak。為了更加完善客戶需求，如果客戶想要添加新的存儲(chǔ)路徑，還可通過點(diǎn)擊“添加”按鈕，來自定義存儲(chǔ)路徑，最終再通過點(diǎn)擊“確定”按鈕，來完成數(shù)據(jù)備份。

4.3 還原企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)

一般數(shù)據(jù)庫的備份方式僅僅上面的幾種。以下是依照“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”，對完全及差分兩種數(shù)據(jù)備份與還原操作的詳細(xì)介紹。

①完全數(shù)據(jù)備份與還原操作，首先，客戶需通過右鍵單擊待還原數(shù)據(jù)庫的名稱，接著選擇“數(shù)據(jù)還原路徑”、“數(shù)據(jù)還原任務(wù)”、“數(shù)據(jù)庫名稱”(如若在還原過程中該數(shù)據(jù)庫名稱不存在，則可在數(shù)據(jù)庫管理中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫名稱，通過右鍵點(diǎn)擊“還原數(shù)據(jù)庫”選項(xiàng)，打開“還原數(shù)據(jù)庫”對話框，其中還原數(shù)據(jù)庫有兩個(gè)選項(xiàng)：常規(guī)和非常規(guī)選項(xiàng))。例如，要想備份“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”中的所有備份記錄，即可選中“備份設(shè)備”選項(xiàng)，再通過單擊右側(cè)按鈕來進(jìn)行操作，并且還原到備份文件指定的路徑。

②差分?jǐn)?shù)據(jù)備份的還原操作，差分?jǐn)?shù)據(jù)備份的還原和完全數(shù)據(jù)備份的還原關(guān)鍵區(qū)別在于是選擇數(shù)據(jù)備份文件路徑不同，選擇完全數(shù)據(jù)備份內(nèi)容和最近一次差分?jǐn)?shù)據(jù)備份內(nèi)容。

4.4 數(shù)據(jù)備份與還原測試結(jié)論分析

針對于數(shù)據(jù)庫的備份與還原操作測試分為兩種：一是測試分析剛剛的原始數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)的某些參數(shù)；二是測試分析一個(gè)時(shí)間段之后的原始數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)的某些參數(shù)，表1為剛剛的原始數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)測試分析表，表2為一個(gè)時(shí)間段之后的原始數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)測試分析表。

根據(jù)表1和表2測試結(jié)果分析可知，基于差分備份策略設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)“企業(yè)OA辦公管理系統(tǒng)”，剛剛備份數(shù)據(jù)文件與原始文件大小一致，原始文件與備份文件之間的存儲(chǔ)路徑不同而已，防止存儲(chǔ)原始文件的機(jī)器硬件發(fā)生故障，因此將原始文件與備份文件分別存儲(chǔ)在不同位置。通過表2可知，經(jīng)過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)量不斷增多，多余的數(shù)據(jù)量是通過差分備份獲得的。

5 結(jié)論與未來研究方向

對于數(shù)據(jù)庫管理器來說，數(shù)據(jù)安全性非常重要，系統(tǒng)管理員要定時(shí)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份操作，一旦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在出現(xiàn)問題以后，可將近期的備份數(shù)據(jù)還原，外界因素容易導(dǎo)致服務(wù)器癱瘓使數(shù)據(jù)庫文件遭到破壞，大大提高了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

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