計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)第10章.ppt

2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 第10章數(shù)據(jù)安全 本章主要介紹 1 數(shù)據(jù)完整性2 容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余3 網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 數(shù)據(jù)完整性這一術(shù)語(yǔ)用來(lái)泛指與損壞和丟失相對(duì)的數(shù)據(jù)的狀態(tài) 它通常表明數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性是可以信賴的 同時(shí)也意味著數(shù)據(jù)有可能是無(wú)效的或不完整的 數(shù)據(jù)完整性包括數(shù)據(jù)地正確性 有效性和一致性 1 正確性 數(shù)據(jù)在輸入時(shí)要保證其輸入值與定義這個(gè)表相應(yīng)的域的類型一致 2 有效性 在保證數(shù)據(jù)有效的前提下 系統(tǒng)還要約束數(shù)據(jù)的有效性 3 一致性 當(dāng)不同的用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí) 應(yīng)該保證他們?nèi)〕龅臄?shù)據(jù)必須一致 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 10 1 1數(shù)據(jù)完整性影響數(shù)據(jù)完整性的因素主要有五種 硬件故障 網(wǎng)絡(luò)故障 邏輯問(wèn)題 意外的災(zāi)難性事件和人為的因素1 硬件故障常見(jiàn)的影響數(shù)據(jù)完整性的硬件故障有 1 磁盤故障 2 I O控制器故障 3 電源故障 4 存儲(chǔ)器故障 5 介質(zhì) 設(shè)備和其它備份的故障 6 芯片和主板故障 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 2 網(wǎng)絡(luò)故障 1 網(wǎng)絡(luò)接口卡和驅(qū)動(dòng)程序的問(wèn)題 2 網(wǎng)絡(luò)連接上的問(wèn)題 3 輻射問(wèn)題 3 邏輯問(wèn)題 1 軟件錯(cuò)誤 2 文件損壞 3 數(shù)據(jù)交換錯(cuò)誤 4 容量錯(cuò)誤 5 不恰當(dāng)?shù)男枨?6 操作系統(tǒng)錯(cuò)誤 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 4 災(zāi)難性事件 1 火災(zāi) 2 水災(zāi) 3 風(fēng)暴 龍卷風(fēng) 臺(tái)風(fēng) 暴風(fēng)雪等 4 工業(yè)事故 5 蓄意破壞 恐怖活動(dòng) 5 人為因素 1 意外事故 2 缺乏經(jīng)驗(yàn) 3 壓力 恐慌 4 通信不暢 5 蓄意的報(bào)復(fù)破壞和竊取 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 10 1 2提高數(shù)據(jù)完整性的辦法解決辦法有兩個(gè)方面的內(nèi)容 首先 采用預(yù)防性的技術(shù) 防范危及數(shù)據(jù)完整性的事件的發(fā)生 其次 一旦數(shù)據(jù)的完整性受到損壞時(shí)采取有效的恢復(fù)手段 恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù) 下面所列出的是一些恢復(fù)數(shù)據(jù)完整性和防止數(shù)據(jù)丟失的方法 備份 鏡像技術(shù) 歸檔 轉(zhuǎn)儲(chǔ) 分級(jí)存儲(chǔ)管理 奇偶檢驗(yàn) 災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃 故障發(fā)生前的預(yù)前分析和電源調(diào)節(jié)系統(tǒng) 備份是用來(lái)恢復(fù)出錯(cuò)系統(tǒng)或防止數(shù)據(jù)丟失的一種最常用的辦法 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 鏡像技術(shù)是物理上的鏡像原理在計(jì)算機(jī)技術(shù)上的具體應(yīng)用 它所指的是將數(shù)據(jù)原樣從一臺(tái)計(jì)算機(jī) 或服務(wù)器 上拷貝到另一臺(tái)計(jì)算機(jī) 或服務(wù)器 上 鏡像技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具體執(zhí)行時(shí)一般有兩種方法 1 邏輯地將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)按段拷貝到網(wǎng)絡(luò)中的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上 2 嚴(yán)格地在物理層上進(jìn)行 例如建立磁盤驅(qū)動(dòng)器 I O驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和整個(gè)機(jī)器的鏡像 歸檔有兩層意思 其一 把文件從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的在線存儲(chǔ)器上復(fù)制到磁帶或光學(xué)介質(zhì)上以便長(zhǎng)期保存 其二 在文件復(fù)制的同時(shí)刪除舊文件 使網(wǎng)絡(luò)上的剩余存儲(chǔ)空間變大一些 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指將那些用來(lái)恢復(fù)的磁帶中地?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到其它地方的 分級(jí)存儲(chǔ)管理與歸檔很相似 它是一種能將軟件從在線存儲(chǔ)器上歸檔到靠近在線存儲(chǔ)上的自動(dòng)系統(tǒng) 也可以進(jìn)行相反的過(guò)程 奇偶校驗(yàn)提供一種監(jiān)視的機(jī)制來(lái)保證不可預(yù)測(cè)的內(nèi)存錯(cuò)誤 防止服務(wù)器出錯(cuò)以至造成數(shù)據(jù)完整性的喪失 災(zāi)難給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來(lái)的破壞是巨大的 而災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃是在廢墟上如何重建系統(tǒng)的指導(dǎo)性文件 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 1數(shù)據(jù)完整性簡(jiǎn)介 故障前預(yù)兆分析是根據(jù)部件的老化或不斷出錯(cuò)所進(jìn)行的分析 因?yàn)椴考睦匣驌p壞需要有一個(gè)過(guò)程 在這個(gè)過(guò)程中 出錯(cuò)的次數(shù)不斷增加 設(shè)備的動(dòng)作也開(kāi)始變得有點(diǎn)奇怪 因此 通過(guò)分析可判斷問(wèn)題的結(jié)癥 以便作好排除的準(zhǔn)備 使用電源調(diào)節(jié)系統(tǒng) 這里所說(shuō)的電源指的是不間斷電源 它是一個(gè)完整的服務(wù)器系統(tǒng)的重要組成部分 當(dāng)系統(tǒng)失去電力供應(yīng)時(shí) 這種后援的系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)作 從而保證系統(tǒng)的正常工作 電源調(diào)節(jié)還為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供恒定平衡的電壓 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 要提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的可用性應(yīng)當(dāng)配置容錯(cuò)和冗余部件來(lái)減少它們的不可用時(shí)間 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) 這些冗余配置的部件就可以介入并承擔(dān)故障部件的工作 10 2 1容錯(cuò)技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展性能 價(jià)格和可靠性是評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的三大要素 為了提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高可靠性 人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究總結(jié)了兩種方法 一種叫做避錯(cuò) 試圖構(gòu)造一個(gè)不包含故障的 完美 的系統(tǒng) 其手段是采用正確的設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制盡量避免把故障引進(jìn)系統(tǒng) 第二種方法叫容錯(cuò) 所謂容錯(cuò)是指當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)某些指定的硬件或軟件的錯(cuò)誤時(shí) 系統(tǒng)仍能執(zhí)行規(guī)定的一組程序 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)可靠性變得越來(lái)越重要 其主要原因如下 1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的提高 使系統(tǒng)的復(fù)雜性增加 服務(wù)器主頻的加快 將導(dǎo)致系統(tǒng)更容易出錯(cuò) 為此 必須進(jìn)行精心的可靠性設(shè)計(jì) 2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的環(huán)境已不再局限于機(jī)房 這使系統(tǒng)更容易出錯(cuò) 因此 系統(tǒng)必須具有抗惡劣環(huán)境的能力 3 網(wǎng)絡(luò)已走向社會(huì) 使用的人也不再是專業(yè)人員 這要求系統(tǒng)能夠容許各種操作錯(cuò)誤 4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件成本日益降低 維護(hù)成本相對(duì)增高 則需要提高系統(tǒng)的可靠性以降低維護(hù)成本 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 容錯(cuò)技術(shù)將向如下幾個(gè)方向發(fā)展 1 隨著VLSI線路復(fù)雜性增高 故障埋藏深度增加 芯片容錯(cuò)將應(yīng)運(yùn)而生 2 由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷發(fā)展 容錯(cuò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將利用網(wǎng)絡(luò)的研究 在網(wǎng)絡(luò)中注入全局管理 并行操作 自治控制 冗余和錯(cuò)誤處理是研究高性能 高可靠性的分布式容錯(cuò)系統(tǒng)的途徑 3 對(duì)軟件可靠性技術(shù)將進(jìn)行更多的研究 4 在容錯(cuò)性能評(píng)價(jià)方面 分析法和實(shí)驗(yàn)法并重 5 在理論方面將提出一套容錯(cuò)系統(tǒng)的綜合方法 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 10 2 2容錯(cuò)系統(tǒng)的分類從容錯(cuò)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā) 可以將容錯(cuò)系統(tǒng)分成五種不同的類型 1 高可用度系統(tǒng) 2 長(zhǎng)壽命系統(tǒng) 3 延遲維修系統(tǒng) 4 高性能計(jì)算系統(tǒng) 5 關(guān)鍵任務(wù)計(jì)算系統(tǒng) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 10 2 3容錯(cuò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法1 空閑備件 空閑備件 其字面上的意思是系統(tǒng)中配置一個(gè)處于空閑狀態(tài)的備用部件 2 負(fù)載平衡負(fù)載平衡是另一種提供容錯(cuò)的途徑 在具體的實(shí)現(xiàn)時(shí)使用兩個(gè)部件共同承擔(dān)一項(xiàng)任務(wù) 一旦其中的一個(gè)部件出現(xiàn)故障 另一個(gè)部件立即將原來(lái)有兩個(gè)部件負(fù)擔(dān)的任務(wù)全部承擔(dān)下來(lái) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 3 鏡像在鏡像技術(shù)中 兩個(gè)部件執(zhí)行完全相同的工作 如果其中的一個(gè)出現(xiàn)故障 另一個(gè)系統(tǒng)則繼續(xù)工作 在鏡像技術(shù)中 要求兩個(gè)系統(tǒng)完全相同 而且二個(gè)系統(tǒng)都完成一個(gè)任務(wù) 當(dāng)故障發(fā)生時(shí) 系統(tǒng)將其識(shí)別出來(lái)并切換到單個(gè)系統(tǒng)操作狀態(tài) 4 復(fù)現(xiàn)復(fù)現(xiàn)又稱延遲鏡像 它是鏡像技術(shù)的一種變種 在復(fù)現(xiàn)技術(shù)中 需要有兩個(gè)系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)和原系統(tǒng) 而且 輔助系統(tǒng)從原系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù) 這種數(shù)據(jù)的接收存在一定的延時(shí) 當(dāng)原系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) 輔助系統(tǒng)就接替原系統(tǒng)的工作 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 5 冗余系統(tǒng)配件在系統(tǒng)中重復(fù)配置一些關(guān)鍵的部件可以增強(qiáng)故障的容錯(cuò)性 被重復(fù)配置的部件通常有如下幾種 主處理器 電源和I O設(shè)備和通道 6 存儲(chǔ)系統(tǒng)的冗余存儲(chǔ)子系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的部分 實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)冗余的最為流行的幾種方法是 磁盤鏡像 磁盤雙聯(lián)和RAID 1 磁盤鏡像磁盤鏡像時(shí)兩個(gè)磁盤的格式需相同 即主磁盤和輔助磁盤的分區(qū)大小應(yīng)當(dāng)是一樣的 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 2 磁盤雙聯(lián)在鏡像磁盤對(duì)中增加一個(gè)I O控制器便稱為磁盤雙聯(lián) 它由于對(duì)I O總線爭(zhēng)用次數(shù)的減少而提供了系統(tǒng)的性能 3 RAIDRAID 冗余磁盤陣列 是一種能夠在不經(jīng)歷任何故障時(shí)間的情況下更換正在出錯(cuò)的磁盤或已發(fā)生故障的磁盤的存儲(chǔ)系統(tǒng) 它是保證磁盤子系統(tǒng)非故障時(shí)間的一條途徑 RAID的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在其上面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單獨(dú)一個(gè)磁盤上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的速度 即數(shù)據(jù)能夠從RAID上較快地讀出來(lái) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 10 2 4網(wǎng)絡(luò)冗余在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中作為傳輸數(shù)據(jù)介質(zhì)的線路和其它的網(wǎng)絡(luò)連接部件 都必須有持續(xù)正常運(yùn)行時(shí)間的備用途徑 1 主干網(wǎng)的冗余主干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)考慮容錯(cuò)性 網(wǎng)狀的主干拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 雙核心交換機(jī) 冗余的配線連接等 這些都是保證網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有單點(diǎn)故障的途徑 2 開(kāi)關(guān)控制設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 集線器 集中器或開(kāi)關(guān)都用作網(wǎng)段開(kāi)關(guān)設(shè)備 在這些網(wǎng)絡(luò)中 可以通過(guò)在設(shè)備之間提供輔助的高速連接來(lái)建立網(wǎng)絡(luò)冗余 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 2容錯(cuò)與網(wǎng)絡(luò)冗余 3 路由器在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 如果服務(wù)器發(fā)生了故障需要啟動(dòng)備用房間里的服務(wù)器或備份中心的服務(wù)器 此時(shí) 用戶們?nèi)绾卧L問(wèn)更換了地點(diǎn)的服務(wù)器呢 這種在用戶設(shè)備和服務(wù)器之間沒(méi)有直接的網(wǎng)絡(luò)連接的情況下 可以通過(guò)改變路由器的設(shè)置 就可以用已有的線路建立連接這些處于新位置的服務(wù)器 在極端的情況下 也可以移動(dòng)用戶設(shè)備 在電話和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商的幫助下 在新站點(diǎn)增加路由器以建立一個(gè)承擔(dān)用戶和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)流量的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò) 4 Pipes軟件用來(lái)在提供冗余和容錯(cuò)服務(wù)的中間開(kāi)發(fā)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)分布式應(yīng)用程序 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)備份實(shí)際上不僅僅是指網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)的文件備份 它實(shí)際上包含了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一套備份體系 主要包括如下幾個(gè)方面 1 文件備份和恢復(fù) 2 數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù) 3 系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù) 4 備份任務(wù)管理 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 1備份與恢復(fù)操作的種類對(duì)于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)說(shuō) 備份和恢復(fù)是一項(xiàng)繁重的任務(wù) 而備份的最基本的一個(gè)問(wèn)題是 為保證能恢復(fù)全部系統(tǒng) 需要備份多少以及何時(shí)進(jìn)行備份 1 備份備份包括全盤備份 增量備份 差別備份 按需備份和排除 全盤備份是將所有的文件寫(xiě)入備份介質(zhì) 增量備份指的是只備份那些上次備份之后已經(jīng)作過(guò)更改的文件 即備份已更新的文件 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 差別備份是對(duì)上次全盤備份之后更新過(guò)的所有文件的進(jìn)行備份的一種方法 差別備份的主要優(yōu)點(diǎn)是全部系統(tǒng)只需兩組磁帶就可以恢復(fù) 最后一次全盤備份的磁帶和最后一次差別備份的磁帶 需備份是指在正常的備份安排之外額外進(jìn)行的備份操作 按需備份也可以彌補(bǔ)冗余管理或長(zhǎng)期轉(zhuǎn)儲(chǔ)的日常備份的不足 排除不是一種備份的方法 它只是把不想備份的文件排除在需備份文件之外的一類方法 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 恢復(fù)操作恢復(fù)操作通常可以分成如下三類 全盤恢復(fù) 個(gè)別文件恢復(fù)和重定向恢復(fù) 1 全盤恢復(fù)全盤恢復(fù)通常用在災(zāi)難事件發(fā)生之后或進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和系統(tǒng)重組及合并時(shí) 2 個(gè)別文件恢復(fù)通常 用戶需要存儲(chǔ)在介質(zhì)上的文件的最后一個(gè)版本 因?yàn)?用戶剛剛弄壞了或刪除了該文件的在線版本 對(duì)于大多數(shù)的備份產(chǎn)品來(lái)說(shuō) 這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的操作 它們只需瀏覽備份數(shù)據(jù)庫(kù)或目錄 找到該文件 然后執(zhí)行一次恢復(fù)操作即可達(dá)到恢復(fù)的目的 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 3 重定向恢復(fù)所謂的重定向恢復(fù)指的是將備份文件恢復(fù)到另一個(gè)不同位置或不同系統(tǒng)上去 而不是進(jìn)行備份操作時(shí)這些信息或數(shù)據(jù)所在的原來(lái)的位置 重定向恢復(fù)可以是全盤恢復(fù)或個(gè)別文件恢復(fù) 一般來(lái)說(shuō) 恢復(fù)操作較備份操作容易出問(wèn)題 備份操作只是將信息從磁盤上復(fù)制出來(lái) 而恢復(fù)操作需要在目標(biāo)系統(tǒng)上建立文件 在建立文件時(shí) 往往有許多別的東西可能會(huì)出錯(cuò) 其中包括容量限制 權(quán)限問(wèn)題和文件被覆蓋等錯(cuò)誤 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 2網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng)的組成1 網(wǎng)絡(luò)備份組成部件網(wǎng)絡(luò)備份有如下四種基本部件組成 目標(biāo) 目標(biāo)是指被備份或恢復(fù)的任何系統(tǒng) 工具 工具是執(zhí)行備份任務(wù) 如把數(shù)據(jù)從目標(biāo)復(fù)制到磁帶上 的系統(tǒng) 設(shè)備 設(shè)備通常指將數(shù)據(jù)寫(xiě)到可移動(dòng)介質(zhì)上的存儲(chǔ)設(shè)備 一般指磁帶 SCSI總線 SCSI總線是指將設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)連接在一起的電纜和接頭 在局域網(wǎng)絡(luò)備份中 SCSI總線通常將設(shè)備和備份工具連接起來(lái) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 1 基本的備份系統(tǒng)基本的備份系統(tǒng)有兩種 獨(dú)立服務(wù)器備份和工作站備份 獨(dú)立的服務(wù)器備份是最簡(jiǎn)單的備份系統(tǒng) 它是將上面四種部件連在一起而構(gòu)成的 獨(dú)立服務(wù)器備份系統(tǒng) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 工作站備份方法是由獨(dú)立服務(wù)器備份演變過(guò)來(lái)的 它將工具 SCSI總線和設(shè)備移到網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)專用的工作站上 下圖所示的就是工作站備份 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 服務(wù)器到服務(wù)器的備份 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 3 專用網(wǎng)絡(luò)備份服務(wù)器 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 備份系統(tǒng)的組成 物理主機(jī)系統(tǒng) 邏輯主機(jī)系統(tǒng) I O總線 外圍設(shè)備 設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件 備份存儲(chǔ)介質(zhì) 備份計(jì)劃 操作執(zhí)行 物理目標(biāo)系統(tǒng) 邏輯目標(biāo)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)連接 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 系統(tǒng)日志 系統(tǒng)監(jiān)控 系統(tǒng)管理 上述這些備份的組成部分必須在一起工作才能組成一個(gè)可靠的系統(tǒng) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 1 物理主機(jī)系統(tǒng)物理主機(jī)系統(tǒng)是主要的備份機(jī)器 它可以是一個(gè)高性能的計(jì)算機(jī) 也可以是一臺(tái)Unix工作站 也可以是任何進(jìn)行備份的硬件 由于物理主機(jī)系統(tǒng)是一臺(tái)硬設(shè)備 其CPU和I O總線都允許各不相同 因此 備份的性能會(huì)受到來(lái)自機(jī)器自身的限制 2 邏輯主機(jī)系統(tǒng)邏輯主機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是在備份系統(tǒng)中服務(wù)的操作系統(tǒng) OS根據(jù)其自己的結(jié)構(gòu)提供I O功能 備份性能的好壞與操作系統(tǒng)有著很大的關(guān)系 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 3 I O總線I O總線是機(jī)器的內(nèi)部總線 內(nèi)部總線用于傳輸數(shù)據(jù) 而外部總錢用來(lái)連接存儲(chǔ)設(shè)備 最常見(jiàn)的用于存儲(chǔ)設(shè)備連接的外部總線是SCSI 值得注意的是 大多數(shù)SCSI總線速度都超過(guò)系統(tǒng)總線速度 另一種外部總線是PCI 它是一種可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu) 4 外圍設(shè)備外圍設(shè)備指的是磁帶驅(qū)動(dòng)器 磁盤驅(qū)動(dòng)器 光盤驅(qū)動(dòng)器和RAID系統(tǒng)等可以對(duì)其讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的設(shè)備 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 5 設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件用于控制設(shè)備運(yùn)行的方式 適配器的ASPI AdvancedSCSIProgramInterface 是PC網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)上的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 所有的備份系統(tǒng)都支持ASPI 不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可能對(duì)SCSI系統(tǒng)的性能和可靠性有極大的影響 6 備份存儲(chǔ)介質(zhì)備份系統(tǒng)中的存儲(chǔ)介質(zhì)主要指的是磁帶與光盤等 它們和對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)操作的設(shè)備實(shí)際是不可分的 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 7 備份計(jì)劃備份計(jì)劃是決定每天備份時(shí)需要做什么 對(duì)什么數(shù)據(jù)進(jìn)行備份 8 操作執(zhí)行者操作執(zhí)行者又稱為備份工具 它是一組備份操作的代碼 即在備份操作中負(fù)責(zé)大部分工作的程序 它的好壞直接影響著操作的效率 甚至影響到恢復(fù)操作 9 物理目標(biāo)系統(tǒng)物理目標(biāo)系統(tǒng)是指將數(shù)據(jù)從其上備份走的機(jī)器 同備份主機(jī)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)一樣 目標(biāo)機(jī)器的硬件平臺(tái)也能影響備份的性能 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 邏輯目標(biāo)系統(tǒng)邏輯目標(biāo)系統(tǒng)又稱代理 在上面運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件 對(duì)備份而言 目標(biāo)的邏輯含義是對(duì)操作執(zhí)行者的要求作出一個(gè)響應(yīng)的代理 該代理的主要任務(wù)是將文件和其它的系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)某種方法提供給備份工具 11 網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)連接可以是路由器 網(wǎng)橋 開(kāi)關(guān) 集線器 線纜或任何其它處于網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)之間的連接部件 當(dāng)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳遞的時(shí)候 如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行并開(kāi)始丟失數(shù)據(jù)包時(shí)就會(huì)發(fā)生一種常見(jiàn)的現(xiàn)象 其中包括文件損壞 失去目標(biāo)甚至?xí)斐蓚浞菹到y(tǒng)的故障 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 12 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括IPX SPX TCP IP等 在網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)何種協(xié)議實(shí)現(xiàn)什么服務(wù) 以及這些服務(wù)的可靠程度是需要考慮的 這也是局域網(wǎng)備份中存在的一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題之一 它有時(shí)會(huì)使備份的性能下降 甚至導(dǎo)致通信會(huì)話過(guò)程關(guān)閉或失敗 從而會(huì)引發(fā)備份系統(tǒng)難以預(yù)料的行為發(fā)生 13 系統(tǒng)日志系統(tǒng)日志可以理解為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件 它記錄了哪些文件被備份到哪個(gè)設(shè)備上去了 它們是什么時(shí)候被備份的 這些文件的系統(tǒng)屬性是什么 以及備份工具開(kāi)發(fā)者認(rèn)為重要的任何信息的詳細(xì)記錄 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 14 系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控是一種管理員界面 在備份工作進(jìn)行時(shí) 由于監(jiān)控程序需要在網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)從而增加了網(wǎng)絡(luò)額外負(fù)載 導(dǎo)致備份系統(tǒng)性能的降低 因此 如果不需要對(duì)備份工作進(jìn)行監(jiān)控的話 最好把備份系統(tǒng)的監(jiān)控界面關(guān)閉 15 系統(tǒng)管理隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大 要求在網(wǎng)絡(luò)上觀察其備份系統(tǒng)的狀態(tài)變得越來(lái)越重要 因此 能完成這種功能網(wǎng)絡(luò)管理成了一種需求 以便能觀察到備份設(shè)備運(yùn)行的情況 提供備份的詳細(xì)信息 此外 也可以通過(guò)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP來(lái)發(fā)現(xiàn)任何警告或其它問(wèn)題 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 3備份和恢復(fù)的設(shè)備與介質(zhì)備份系統(tǒng)中用于備份與恢復(fù)的介質(zhì)主要的有 磁帶介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì) 1 磁帶介質(zhì) 1 具有較好的磁化特性 容易在它上面讀寫(xiě)數(shù)據(jù) 2 磁帶上的數(shù)據(jù)不會(huì)被與之相鄰的同一磁帶上別的數(shù)據(jù)處于低強(qiáng)度磁場(chǎng)的影響 3 磁帶的各層不能相互分開(kāi)或出現(xiàn)剝落現(xiàn)象 4 磁帶具有很好的抗拉強(qiáng)度 不容易被拉斷 5 磁帶具有很好的柔軟度 這樣確保了通過(guò)磁帶機(jī)時(shí)可以卷得很緊并可以很容易地被彎曲 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 光學(xué)介質(zhì)光學(xué)介質(zhì)技術(shù)是將從介質(zhì)表面反射回來(lái)的激光識(shí)別成信息 光學(xué)介質(zhì)上的0和1以不同的方式反射激光 這樣光驅(qū)就可以向光軌上發(fā)射一束激光并檢測(cè)反射光的不同 常見(jiàn)的光學(xué)介質(zhì)有 磁光盤和可讀CD 磁光盤 或稱MO Magnetic Optical 是最好的持久性和耐磨性的一種介質(zhì) 它允許進(jìn)行非常快速的數(shù)據(jù)隨機(jī)訪問(wèn) MO特別適合于分級(jí)存儲(chǔ)管理應(yīng)用 但由于MO的容量至今仍不能與磁帶相比 因此 它未被廣泛用于備份系統(tǒng) 可讀CD 即CD ROM 目前因?yàn)樗俣忍瓦M(jìn)行多進(jìn)程介質(zhì)寫(xiě)入困難 目前還不能適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)備份的要求 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 3 提高備份性能的技術(shù)用于提高網(wǎng)絡(luò)備份性能的技術(shù)有 RAID技術(shù) 設(shè)備流 磁帶間隔和壓縮 1 RAID技術(shù)磁帶是備份系統(tǒng)常用的一種設(shè)備介質(zhì) 磁帶在記錄磁頭上移動(dòng)所需的時(shí)間是一個(gè)瓶頸口 是影響備份速度的一個(gè)重要因素 而解決這類瓶頸問(wèn)題的一種行之有效的辦法是采用磁帶RAID系統(tǒng) 磁帶RAID的概念與磁盤RAID相類似 數(shù)據(jù)是 帶狀 通過(guò)多個(gè)磁帶設(shè)備的 因此 可以獲得特別快的傳輸速率 缺點(diǎn)是正確地恢復(fù)數(shù)據(jù)就要對(duì)多臺(tái)磁帶設(shè)備進(jìn)行精確的定位和計(jì)時(shí) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 設(shè)備流設(shè)備流指的是在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí) 磁帶驅(qū)動(dòng)器以最優(yōu)速度移動(dòng)磁帶時(shí)所處的狀態(tài) 只有磁帶驅(qū)動(dòng)器處在流狀態(tài)才能達(dá)到最佳的性能 顯然 這需要使磁帶RAID系統(tǒng)中的所有設(shè)備都處于流狀態(tài)下工作 3 磁帶間隔磁帶間隔將來(lái)自幾個(gè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)連接在一起并寫(xiě)入同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器中的同一盤磁帶上 這實(shí)際上是它將數(shù)據(jù)一起編寫(xiě)在磁帶上 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 4 壓縮有內(nèi)置壓縮芯片的設(shè)備能夠提高備份的性能 這些設(shè)備在往介質(zhì)上寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮 對(duì)于PCLAN上的大多數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō) 壓縮率可達(dá)到2 1 這就是說(shuō) 設(shè)備的流速在壓縮數(shù)據(jù)時(shí)是不壓縮時(shí)兩倍 也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自身的性能來(lái)提高備份的性能 在大型的備份系統(tǒng)中可采用SCSI控制器提高SCSI設(shè)備的運(yùn)行效率 但在SCSI主機(jī)適配器上安裝過(guò)多的設(shè)備反而影響其性能 通常所接的設(shè)備數(shù)不超過(guò)三個(gè)為妥 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 4磁帶輪換磁帶輪換的主要功能是決定什么時(shí)候可以使用新的數(shù)據(jù)覆蓋磁帶上以前所備份的數(shù)據(jù) 或反過(guò)來(lái)說(shuō) 在哪一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的備份磁帶不能被覆蓋 例如 磁帶輪換策略規(guī)定每月最后一天的備份要求保存三個(gè)月 那么 磁帶輪換策略就可以幫助保證三個(gè)月過(guò)去之前數(shù)據(jù)不會(huì)被寫(xiě)到這些磁帶上 磁帶輪換的另一個(gè)好處是能夠使用自動(dòng)裝帶系統(tǒng) 把自動(dòng)裝帶系統(tǒng)和磁帶輪換規(guī)則聯(lián)合起來(lái)使用可以減少由人為而引起的錯(cuò)誤 使得恢復(fù)操作變得可以預(yù)測(cè) 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 磁帶輪換主要的有如下幾種模式 1 A B輪換 在這種方式中 把一組磁帶分為A B兩組 A 在偶數(shù)日使用 B 在奇數(shù)日使用 或反之 這種方式不能長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù) 2 每周輪換 這種方法每周換一次磁帶 這種方法當(dāng)數(shù)據(jù)較少時(shí)很有效 3 每日輪換 它要求每一天都得更換磁帶 即需要有七個(gè)標(biāo)明星期一到星期日的磁帶 這種方式 在聯(lián)合使用全盤備份和差別備份或增量備份時(shí)較有效 4 每月輪換 它通常的實(shí)現(xiàn)方法是每月的開(kāi)始進(jìn)行一次全盤備份 然后在該月余下的那些天里在其他的磁帶上作增量備份 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 5 祖 父 孫輪換 它是前面所講的每日 每周 每月輪換的組合 6 日歷規(guī)則輪換方法 它是按照日歷安排介質(zhì)的輪換 根據(jù)此方法 可以為每次操作設(shè)定數(shù)據(jù)保存的時(shí)間 7 混合輪換 這是一種按需進(jìn)行的備份 作為日常備份的一種補(bǔ)充 8 無(wú)限增量 該模式的方法只需做一次全盤備份 也就是在第一次運(yùn)行該系統(tǒng)以后只需執(zhí)行增量備份 在恢復(fù)操作時(shí) 該系統(tǒng)能合并多次備份的數(shù)據(jù)并寫(xiě)到其他更大的介質(zhì)上 這種模式要正常運(yùn)行就得用精確的數(shù)據(jù)庫(kù)操作 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 5備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)備份實(shí)際上不僅僅是指網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)的文件備份 它實(shí)際上包含了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一套備份體系 1 系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及備份要求系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析的內(nèi)容包括 1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作平臺(tái) 2 網(wǎng)絡(luò)所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 3 網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng) 4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及所選用的服務(wù)器等 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng)的要求主要有 1 備份的數(shù)據(jù)需要保留的時(shí)間 2 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份是否要求在線備份 3 對(duì)不同操作平臺(tái)服務(wù)器要求以低成本實(shí)現(xiàn)備份 4 是否需要一套自動(dòng)恢復(fù)的機(jī)制 5 對(duì)恢復(fù)時(shí)間的要求 6 對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控程序運(yùn)行的要求 7 對(duì)備份系統(tǒng)自動(dòng)化程度的要求 8 對(duì)網(wǎng)絡(luò)前臺(tái)工作站信息備件要求 9 說(shuō)明現(xiàn)已采用的備份措施等 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 2 備份方案的設(shè)計(jì) l 備份軟件備份軟件的選擇對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的 它的選擇必須滿足用戶的全部需求 2 備份介質(zhì)常見(jiàn)的備份介質(zhì)首選是磁帶 當(dāng)然 根據(jù)實(shí)際情況也可以考慮其它的介質(zhì) 如磁光盤 可讀CD等 3 日常備份制度如果決定采用磁帶作為備份的介質(zhì) 那么 可以根據(jù) 磁帶輪換 中所介紹的幾種模式 選擇其中的一種或幾種模式作為日常備份制度 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 3 備份方案的實(shí)現(xiàn)備份方案的實(shí)現(xiàn)包括下列幾個(gè)方面 1 安裝 包括應(yīng)用系統(tǒng) 備份軟件以及磁帶機(jī)的安裝 2 制定日常備份策略 3 文件備份 4 數(shù)據(jù)庫(kù)備份 5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)備份 6 工作站內(nèi)容的備份 2020 3 14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 10 3網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng) 10 3 6備份的誤區(qū)1 為什么要備份 1 電器的物理?yè)p壞 尤其是硬盤驅(qū)動(dòng)器的毀壞 使數(shù)據(jù)丟失 2 人為的錯(cuò)誤偶然地刪除文件或重新格式化硬盤 3 黑客通過(guò)遠(yuǎn)程侵入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的丟失 4 硬盤驅(qū)動(dòng)器或硬盤被病