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備份資料不只是保留資料而已
文/Iris.Liu 2017/3/3 下午 04:48:24

隨著科技產品與資訊技術的發展,不只是透過網路將幾乎將生活中能夠使用的裝置串聯起來,連個人所產生的資料都隨著個人化與預測的應用而備受重視。例如,讓資料能夠匯入匯出不同的裝置,以及將使用者產生的資料全部串聯起來,不僅只是讓使用者運用產品能夠更便利,對企業而言也能獲得更多使用者所產生的資料,進而從更多的資料中探勘出更有價值的結果。

備份策略在企業營運中的定位

就企業面的日常營運而言,資料庫管理師這樣的角色,在稍有規模的組織或是具備資訊應用的組織中,通常都與建構與維護系統的程式設計師區隔開來的,而資料庫管理師的最重要職責之一,就是確定組織的資料能夠可靠地被備份成功。例如,周間的上班時間內,在中午 12 點時發生地震,導致企業的伺服器全部停擺,距離上午 9 點上班的時間不過才經過 3 個小時,企業內部的人員雖然輸入系統的新增資料不多,但是,也許企業內部所設置的備份的時間,是每天凌晨的 4 點,那麼,除了大家必須重新整理與輸入當日上午 9 點到中午12 點所輸入的資料之外,從凌晨 4 點到上午 9 點沒有被備份到的資料也有遺失的可能性。如果,是 24 小時都在運作的企業,備份的策略就顯得更為重要了。
當然,備份作業也有失敗的可能性,不過,若是備份作業發生問題,或是產生失敗的狀況時,可以利用復原方式還原資料。不過,資料遺失的狀態在企業中仍然是相當常見的。而備份程序偶爾也會發生無法符合組織設置的需求。因此,如何建構一個備份模式的可用性,維護資料庫中資料的一致性,以及與組織的系統目標相符合的就顯得相當重要了。

備份策略的評估準則

多數企業在評估備份策略時,無非會從備份的類型、備份的時間與頻繁度、由誰負責規劃與執行、何時測試備份後的檔案、或是運用哪一種類型的備份媒體、甚至是運用哪家廠商的備份工具等議題切入。
其實,大多數的資料庫都提供多種備份的類型,例如,SQL Server 就提供了完整備份、差異備份、以及交易記錄檔備份等。畢竟,通常沒有單一的備份類型就足以滿足一個組織所有的備份資料的需求。此外,還必須考量資料遺失的比例與能夠承受的能力。因此,也必須將復原資料的時間目標(Recovery Time Objective ,RTO),以及復原資料點的目標(Recovery Point Objective ,RPO)納入考量。

SQL Server 支援的三種復原模式

復原模式的目的之一,是要控制交易記錄的維護。而「復原模式」是一項資料庫的屬性,可以控制交易的記錄方式、與是否需要備份交易記錄的需求,以及資料庫所提供的還原作業類型功能。SQL Server所具備的復原模式有 3種 (如表 1 所示):簡易 (simple)、完整 (full)、以及大量記錄 (bulk logged)。而資料庫可以在不同的復原模式間隨時切換。

1.簡易的復原模式

●說明:此復原模式並不會執行交易記錄的備份,因此,其最小化了交易記錄的管理額外負荷。也不提供下列功能:
(1) 記錄傳送
(2) AlwaysOn,或資料庫鏡像
(3) 無資料遺失的媒體復原
(4) 時間點還原
●風險:最近一次備份之後所做的資料變動並未受到保護。如果發生例外/損毀事件,則必須重做這些異動過的部份。因此,若資料庫發生損壞,簡易復原模式將面臨大量工作遺失的風險。

2.完整的復原模式

●說明:SQL Server安裝完成後,完整的復原模式是預設復原模式。此復原模式能夠完整地記錄所有的交易與保留交易記錄記錄直到它們都被備份之後。因此,不會因為損毀/遺失資料檔案而失去任何的作業。此外,可以復原到任意的時間點
●風險:如果記錄結尾損毀,必須重做最近一次記錄備份後的變更。

3.大量記錄的復原模式

●說明:此復原模式可以降低許多大量作業的交易記錄需求。只被當成完整的復原模式的附屬。例如,執行大量的資料匯入,或是索引建立時,資料庫暫時切換為大量紀錄復原模式。
當使用此復原模式時,依然需要備份交易記錄。與完整的復原模式一樣,其保留交易記錄記錄直到它們被備份為止。不過,此復原模式並不支援時間點復原。
●風險:如果記錄損毀,或在最近一次記錄備份後進行過大量記錄作業的話,必須重做最近一次備份後的變更。

雖然,所有的復原模式都可以在損毀裝置運作的事件中保護資料,不過,仍然必須進一步考量復原模式之間的差異性。一般衡量的準則有維護處理的額外負荷,像是資料庫的大小,或是可能造成資料遺失的風險與可接受的程度,以及可用的備份類型等。

二線的儲存體應用的重要性

本文中前置內文中所提及的資料庫儲存與備份的裝置,一般被視為主要的儲存體 (primary storage),不過,隨著雲端計算與大數據技術的發展,讓更多的企業愈加重視自己所擁有的資料的儲存與探勘其中的價所在。而在主要的儲存體的成本與運用的目的考量,產業界就會轉向成本較低,又可以儲存不需要隨時/及時應用到的資料的裝置,被稱為二線的儲存體 (secondary storage)。當然,以過去多種不同架構與裝置的儲存體,也會面臨裝置與軟體的兼容性問題。此外,目前若是企業所面臨將所擁有的資料遷移到合作廠商的雲端儲存上,也有人會利用支援雲端儲存的備份軟體,或是透過雲端備份閘道器的支援等方式。不過,為了在散式資料庫系統上求得效率,除了資料節點的資料轉換的問題之外,如何以最佳化的方法將資料分散到網站上的各個資料節點進行處理與將資料整合起來的問題,都一直都是受到矚目的研究主題之一。
目前,有不少的企業為了解決實體裝置永遠不夠用,且不便管理與易於遺失資料的問題,都會搭配虛擬化平台以便於部署與管理。

結論
為了能夠有效地規劃一份資料備份策略,資訊部門應該將備份類型的組合,與企業的營運復原需求結合在一起。一般而言,大多數的組織將需要透過一份多種備份類型的組合,而不是只依賴單一種備份類型就能滿足企業的需求。甚至還需要是否備份交易記錄,或是基於備份交易記錄的頻率規劃交易記錄的大小,以避免伺服器無法持續提供服務。當然,提供快速且安全性的備份與還原處理程序也是相當重視的議題之一。