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计算机数据库备份与恢复技术探究

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张棋

[导读] 摘要：随着互联网时代的不断创新发展，计算机数据库安全逐渐成为人们关注的领域之一。

        桂平市下湾镇社会保障服务中心 537200
        摘要：随着互联网时代的不断创新发展，计算机数据库安全逐渐成为人们关注的领域之一。大数据时代中每日产生的数据量很多，数据类型差异性较大，数据库作为数据存储和处理分析的工具之一，逐渐承担管理数据安全的重要职责。在计算机系统发生故障时，数据库备份和故障恢复能力是考验数据库性能指标的重要方法，因此本文着重探究与分析计算机数据库的备份技术和恢复技术。
        关键词：计算机；数据库；备份；恢复
        引言：在大数据时代中，海量数据存取和信息处理的速度非常快，针对非结构化数据和结构化数据的处理方式差异性较大，因此对数据库备份与恢复能力提出了挑战。数据库管理系统是存储数据的仓库，主要分为关系型和非关系型两大类，随着分布式系统的广泛应用，还分为集中式和分布式两类数据库。针对当前计算机网络中存储和传输的数据信息，数据库需要承载不同行业领域的数据内容，需要根据数据类型和结构信息有选择性和针对性地进行存储和处理。此外，数据库管理系统需要根据操作系统和应用平台进行选择，根据数据存储类型、数据量以及数据存取方式等方面，更新与完善计算机数据库管理体系。
        1 数据库概述
        计算机数据库不仅存储数据信息，还需要存储数据结构和完整性约束内容，因此数据库将元数据或数据字典与数据项分离存储，保障数据安全。与传统文件管理系统相比，计算机数据库系统具有整体数据结构化、数据共享程度较高、数据独立性较高以及数据控制能力较高的独特优势[1]。计算机数据库管理系统是实现和维护数据库的通用软件系统，和数据库系统不同的是，可以通过用户授权，对数据库系统的内部存储信息进行合法操作，可以进行数据定义、数据操纵、完整性约束检查、访问控制、并发控制、备份以及恢复操作等[2]。由于数据具有三级模式特点，用户可以通过应用操纵外模式，外模式和内模式通过逻辑模式进行映像，内模式与数据库直接相连。在数据库中，可以通过SQL语言进行数据操纵和定义，根据不同范式要求，有选择性和针对性地进行数据管理与操作。
        2 计算机数据库备份技术
        2.1 远程备份
        本地备份安全级别较低，因此执行定期远程备份，能够有效提升数据库的安全保障能力。远程备份可以通过公网实现远程异地数据备份，在远程服务器上安装FTP服务软件，在本地服务器上安装定期备份软件，选择压缩备份方式，能够有效减少网络传输流量[3]。但是如果数据库中含有大量非结构化数据如图片视频文字等内容，压缩率会明显降低，很容易备份失败，可以通过差异压缩的方式传输数据备份文件，将以往传输过的压缩文件删除，根据实时网络带宽调整分卷文件大小。在添加远程绝对路径时，批处理作业在自动执行过程中需要严格遵守绝对路径方向，因此需要完善备份步骤，将差异化远程备份工作压缩成分卷处理，减少网络传输过程中的流量对压缩文件带来的影响。本地服务器在设置定期远程备份后，如若出现网络传输中断，也无须从头开始备份，有效减少远程备份时间。
        2.2 网络备份
        根据数据库使用状态，可以分为离线备份和在线备份两种方式，网络备份是本地服务器联网状态下对数据库存储信息和操作日志进行备份，能够实现即时备份，保护数据库操作的完整性[4]。离线备份不利于管理员操作，网络备份能够帮助计算机数据库减少相关工作量，在网络备份过程中能够自动设置备份范围和关联程序。网络备份与云计算技术原理有相似之处，都需要联网将数据库内部信息和管理操作日志信息进行统计与备份，但是可以通过建立虚拟备份数据库的形式，保护本地服务器中的数据库内容完整性。网络备份技术依赖计算机网络带宽和安全性，因此在备份的过程中管理员需要及时关注可能存在的网络安全风险。
        2.3 增量备份
        由于很多行业产生的数据量较大，大数据库不能每次都进行全部数据备份操作，增量备份也是一种新思路，增量备份也被称作差异备份，不需要占据太多存储空间[5]。增量备份只需要对每日不同的数据项和操作内容进行备份，耗时较短，管理较为便捷，但是存在难恢复的情况，需要根据原始数据库存储内容分类情况，有选择性地备份与恢复。

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增量备份与间接寻址原理相似，只需要记录数据库中改变的内容和相关链式存储内容，并不关注数据库中存储内容的完整性，因此需要相关技术人员具备较高数据库操作水平。此外，增量备份对非结构化数据类型的存储方式的备份效果并不明显，不能利用有效压缩方式，提升备份效率，也是增量备份的劣势之一。但是增量备份有利于节省存储空间，操作时间和空间复杂度较低，可以作为数据备份的备选方式之一。
        3 计算机数据库恢复技术
        3.1 指定文件恢复
        指定文件恢复是恢复技术中最简单地一种，原理跟计算机中的回收站比较相似，可以在一定时间内恢复文件到原来的存储位置，根据文件绝对路径进行恢复。在指定文件恢复过程中，需要首先连接服务器，选择备份源和位置，确定文件备份位置无误，即可执行恢复操作。根据不同类型计算机数据库，指定文件恢复需要设置一定权限，在管理员权限下，可以恢复指定文件，并且在恢复之后仍然可以选择删除或者编辑操作。指定文件恢复操作的可溯源性，决定其在数据库恢复技术中的基础地位。并且根据计算机数据库的容灾性要求，指定文件恢复技术可以在联网条件下实时操作，并且可以根据恢复日志记录信息管理指定文件的原位置和目标位置，可以随时进行修改和编辑。此外，指定文件恢复技术在数据库管理系统中能够广泛应用，能够保障数据库存储安全。
        3.2 全盘恢复
        在计算机系统出现破坏时，数据库管理系统可以执行全盘恢复操作，保障意外故障对数据库存储内容的最少损失。在计算机服务器设备遭遇不可抗力因素时，计算机有限存储空间会遭到破坏，但是数据库管理系统的数据存储方式与磁盘存储是隔离的，因此可以尽力进行全盘恢复。此外，很多企事业单位都会采用云备份或者远程备份方式，防止本地数据库遭到破坏后难以恢复，在专业技术人员执行全盘恢复后，仍然需要数据库管理员定期设置容灾级别，积极采取备份与恢复措施。如若遇到涉及计算机硬件设备和存储设备的意外损伤，也可以采取全盘恢复技术，但是操作难度较大，需要非常专业的数据库管理专家实行操作，全盘恢复也是最严重数据破坏情况时采取的必要措施之一。并且全盘恢复操作需要对本地和远程数据库操作日志进行进一步处理，以免出现数据库运行和管理故障。
        3.3 联机日志重置
        联机日志重置将数据库修改的信息进行记录，不仅包含用户对数据项的修改操作，还包含管理员对数据库结构的修改内容。在本地数据库发生故障时，备份文件与联机日志重置操作相互配合，实现故障恢复，故障一般是由于介质损坏或者人为误操作所导致的。由于关系型和非关系型数据库至少具备两个日志文件组，防止一个日志文件组在遭到破坏后难以恢复，但是两组日志文件内容相同，存放位置和绝对路径不同。当满足重置触发条件时，相关进程会将日志流文件中的内容写入联机重做日志文件中，在自动日志备份的归档模式和非归档模式种都具备两种重置联机日志文件的方式。
        结束语
        针对当前计算机网络中存储和传输的数据信息，数据库需要承载不同行业领域的数据内容，需要根据数据类型和结构信息有选择性和针对性地进行存储和处理。大数据时代中每日产生的数据量很多，数据库作为数据存储和处理分析的工具之一，逐渐承担管理数据安全的重要职责。在计算机系统发生故障时，数据库备份和故障恢复能力是考验数据库性能指标的重要方法。
        参考文献
        [1]许亮.浅析计算机数据库的备份技术与恢复技术[J].科技风,2019（35）:96.
        [2]方锐,姚振,郭洋,吴跃.基于关系型数据库备份与快速恢复机制研究与应用[J].中国信息化,2019（11）:48-49.
        [3]韦超英.MySQL数据库备份及恢复方法解析[J].网络安全技术与应用,2019（10）:73-74.
        [4]杨铸,高琳.关于计算机数据库的备份与恢复技术的探讨[J].通讯世界,2019,26（07）:99-100.
        [5]朱磊,薛小东.计算机数据库的备份与恢复技术[J].电子技术与软件工程,2019（07）:182.