“互联网+”时代信息系统备份技术

文/沙波 李志浩 叶志远

1 引言

备份技术是指利用先进的备份程序实现数据备份和恢复的一种应用技术，随着计算机应用技术的发展而逐渐成熟，备份技术从传统的数据压缩复制发展到了当前的数据重删技术，数据备份也根据不同的应用环境采取了不同的措施，比如增量备份、完全备份、日志备份、在线备份和离线备份等。本文通过分析发现，数据备份具有三个非常关键的特点：

1.1 数据备份需要配置大容量存储介质

随着信息系统的运行和发展，其积累的应用数据、日志数据等越来越多，因此数据备份最为显著的特点就是提供一个容量充足的存储介质，以便在数据备份时不会发生更换介质的现象，一旦更换介质就会导致数据没有可靠性，不利于数据恢复。

1.2 数据备份需要适当降低投资成本

数据备份的主要目标是保护应用程序或数据不会受到损坏，防止自然灾害、木马病毒入侵、黑客攻击、人为破坏等事故发展，但是大型应用系统通常采用了先进的管理制度、安全防御技术，这些意外事故的发生概率比较低，因此数据备份需要充分地考虑存取速率和吞吐量，降低数据备份的代价，避免数据备份导致信息系统建设成本大幅度提升。

1.3 可管理维护性

数据备份需要具备较强的可管理性，这也是影响数据备份可用性、可靠性和可维护性的一个重要指标。目前，数据备份多采用自动化的备份管理方案，这样既可以提高备份水平，还可以提高数据备份的可维护性，具有重要的作用。

2 信息系统主流备份技术

目前信息系统采用的备份技术可以按照应用环境不同进行分类，比如普通系统文件、数据库、操作系统等，针对应用环境可以根据自己的实际情况采用不同的备份技术，具有以下几个方面：

2.1 文件备份

文件备份可以有效地避免信息系统文件丢失，可以将全部的文件或部分重要文件从应用服务器的硬盘复制到其他存储器中，这样就可以避免系统操作失误、断电故障、硬件故障或病毒木马侵害产生的损失。文件备份的成本非常低廉，不需要额外配置服务器，使用现有系统自带的备份程序即可完成。

2.2 数据库备份

目前，数据库备份采用的方法包括完全备份、事务日志备份、差异备份等。完全备份可以将整个数据库对象进行备份，完全备份需要花费较多的时间，一般每周做一次即可。事务日志备份可以记录上次备份的改变情况，只需要将这些发生改变的事务日志复制过来即可完成备份，花费时间非常少，可以每个小时做一次。差异备份又被称为增量备份，使用整个数据库的一种新影像，存储占用空间小于完全备份，存储速度和恢复效率非常高，每天都可以做一次差异备份。

2.3 操作系统备份

操作系统备份常用的方法也与数据库备份和文件备份类似，可以实现在线增量备份、离线增量备份等，也可以使用日志备份方法，记录操作系统的改变记录，提高了操作系统的备份速度和时效。

2.4 重删技术

目前，被备份的数据与已经存在的备份多存在重叠现象，因此为了提高数据备份的时间效率，可以采用重删技术，将重复的信息删除，也被称为去重技术，是当前主流的数据备份存储技术之一，可以消除冗余数据和优化物理存储空间，满足日益增长的大数据备份需求。重删技术包括源端去重和宿端去重，具体技术包括Inline重复数据删除、后处理(Post-process)重复数据删除、并发(Concurrent)重复数据删除和FalconStor Turbo重复数据删除。

3 未来信息系统备份技术发展趋势

信息系统备份技术是通用的，没有固定的限制，因此不同的环境可以使用同样的备份技术。随着信息系统备份技术的发展，越来越多的计算机学者对信息系统备份进行研究，结合应用需求提出更加实用的、易管理的、高效率的系统备份技术，本文对其未来发展趋势进行了探索，发现包括以下几个方面：

3.1 引入先进的人工智能技术提高备份效能

目前，人工智能技术已经在各个领域得到应用，备份技术也可以引入人工智能技术，利用人工智能中的深度学习、模式识别、遗传算法等技术，识别数据中的重复内容，进一步减少备份内容。

3.2 提高数据备份的并发性

信息系统备份采用离线或在线备份技术，这就导致系统备份具有时效性要求，因此可以引入MapReduce、重定位等技术，进一步提高数据备份的并发能力。

3.3 加强移动系统备份技术研发

目前，随着移动通信技术的发展，越来越多的移动软件得到应用，但是移动系统软件部署于智能手机或移动平板电脑，这些设备的存储器能力有限，因此需要加强对备份技术的研发，进一步适用于移动系统备份。

4 结束语

备份技术不是简单的数据或程序拷贝，其引入了先进的数据压缩、数据重删技术，在尽可能保证系统信息完备性的前提下，提高数据或程序备份效率。因此，对备份技术的研究具有重要的作用和意义，可以大幅度提升数据库、操作系统、文件系统的正常运行水平，确保人们使用信息系统的安全性。