文档介绍：基于云计算的数据容灾备份方案
摘要:自然灾害发生时,如何减少数据丢失是数据容灾备份的重要研究内容。传统的容灾备份方案主要是通过人工的方式对存储的数据进行备份,这类方案最大的缺点就是不能动态快速地响应数据丢失的情况。基于云计算的数据备份方法基于云计算的数据容灾备份方案
摘要:自然灾害发生时,如何减少数据丢失是数据容灾备份的重要研究内容。传统的容灾备份方案主要是通过人工的方式对存储的数据进行备份,这类方案最大的缺点就是不能动态快速地响应数据丢失的情况。基于云计算的数据备份方法是一种新的数据存储方法。该方法通过互联网将服务器互联,将数据分散存储在各个数据分中心,具有数据备份和实时共享的功能。结合该技术特点,本文提出了一种基于云计算的数据容灾备份方案,当灾祸发生导致数据丢失时,该方案能够快速应急响应,并且动态恢复丢失的数据,减少因数据缺失带来的社会经济影响。
关键词:云计算;数据灾害;容灾备份;分布式存储
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1007-9416(2020)03-0039-04
0引言
云计算[1]、大数据背景下,多元化的数据应运而生,人们将数据与模型结合,挖掘数据背后潜藏的规律,如:行为感知预测[2,3]、气象预测、疾病检测等。模型的训练离不开海量的标签数据,数据存储安全变得尤为重要。近年来,各种自然灾害频繁发生,火灾、台风、地震、海啸等无时无刻的威胁着数据安全。
针对随时可能发生的自然灾害对存储数据产生的影响,单一地将数据存储在一个服务器已不能满足生产生活的要求。比如:地震引起的服务器故障中,本地服务器中存储的数据不能被远程访问,导致远程的数据获取失败,造成各种经济损失。又如:数据中心起火时,数据中心的数据可能被永久的摧毁了,若不能快速的恢复这些数据,那么与这些数据相关的事宜将无法进行,可能产生严重的社会问题,造成严重的社会危机。
当灾祸发生时,传统解决数据缺失的方法主要是通过人工进行操作,人工对服务器进行故障排除和数据恢复。人工对服务器的数据维护不仅耗时长、成本高,而且特定情况下一些服务器数据有可能没有及时进行备份和保存,产生数据丢失的情况。现阶段来说,一些重要的数据,都会进行数据备份。其一,将数据进行双份保存,即一台服务器配置两个数据库对数据进行保存。当主用数据库出现问题时,可以启用备用数据,但该方案不能应对大型灾祸发生导致的本地两个数据库被损毁的情况。双数据库备份方案如图1所示。
为了应对本地双数据库备份的不足,异地备份方案可以有效缓解本地备份的缺陷。该方法主要是将数据保存在两台异地服务器上达到数据备份的目的,如图2所示。该方案有如下优势:
当没有灾祸发生时,所有的数据都是通过服务器1进行交互,并且服务器1与服务器2保持数据同步更新;当服务器1发生灾祸时,服务器2就会启动以保证正常的服务。这种方式存在一些缺点:首先,该方法需要同时维护两台服务器,其次,需要每时每刻同步更新两台服务器的数据信息。这样才能确保一台服务器出现问题时,另一台能够快速准确响应,为用户提供不间断的服务。这种容灾备份方案的实现通长是在两地架设两台相同的服务器,在维护的时候需要同时维护两台服务器,在线路搭建的时候,需要同时保证两台服务器能够单独运行,成本非常高;而且这种容灾备份方法最致命的缺陷是,若短期内两台服务器同时出现故障或数据丢失,则用户的访问将会被终止,用户的数据可能永远丢失。
为了解决传统容灾备份方案存在的问题,人们迫切需要一个能够快速响应数据丢失的应急方案,该方案能够在服务器故障数据丢失时,不仅能够快速的对数据进行恢复,而且还能够继续响应用户的数据请求。
1相关工作
云计算是一种新型的计算方式,其主要的思想是分布式计算,通过将云端任务分配下发到处于云端边缘的计算机,再将各个位于云端边缘计算机的计算结果进行返回,达到分布式并行计算的目的[4-6]。通过这种计算方式,一个庞大的任务可以被划分为许许多多不同的小任务,这样在短期内,就能够实现完成一个庞大的计算任务[7]。云计算中,数据不仅存储在云端,而且数据也分散的下发存储到了各个处于云端边缘的用户端[8],这样数据的保存形式就以“总-分”或“分-总”的形式保存在了不同邏辑空间的不同端上[9]。
容灾备份方案主要是为了解决在灾难发生时,数据的安全性、数据的完整性和数据的可持续访问性的问题。傅思达等人[10]提出,一般的容灾备份方案存在许多安全性问题;因此,数据备份应该具有多点多备的特点,这样能有效提升数据的安全特性。倪凯等人[11]在容灾备份方案的数据安全性方面进行了讨论设计,有效提升了生产中数据容灾备份的安全性。陈小建[12]将OS中的技术方法运用在了数据库中,有效的提升了数据库中容灾备份资源的利用率。基于容灾备份方案的社会需求,Shi等人[13]提