什么是数据库备份

为了防止数据丢失或损坏，需要定期对数据库进行备份操作。备份操作可以偶尔进行，也可以持续进行，目的是记录所需的数据库状态，包括数据值及其在数据库数据结构中的嵌入情况。这通常涉及使用各种技术创建专用的备份文件。

当数据库被发现损坏或被错误数据更新时，就需要将数据库恢复到以前的状态。这时可以利用备份文件将数据库恢复到之前的状态。一些相互关联的数据库文件系统还提供了在数据库在线和使用时生成“热备份”的功能，包括数据文件的快照以及备份过程中所做更改的日志。然后再将日志中的更改应用于备份，使其达到初始备份结束时的时间点。

备份方案可能还包括试运行，以验证备份数据的可靠性。备份存储设备的布置方式也有多种选择，可以提供地理分散、数据安全性和可移植性。一些组织可能会利用云文件存储创建可移植的数据库备份，另一些组织则可能利用亚马逊云科技等提供商提供的基于云的备份和恢复解决方案。无论采用何种方法，组织都应遵循最佳实践，如 3-2-1 规则，并定期测试备份和恢复流程。

数据库备份是确保数据可恢复性和业务连续性的关键。如果数据库发生故障、数据损坏或其他意外情况，可以使用备份快速恢复数据，从而最大程度地减少业务中断和数据丢失。备份还可用于从自然灾害或其他灾难性事件中恢复数据库。

在升级或迁移数据库时，备份可确保现有数据的安全。通过备份现有数据库，可以在升级或迁移过程中出现问题时快速回滚。备份还可用于在新环境中测试升级或迁移，从而降低风险。

开发人员和测试人员经常需要使用真实的生产数据进行开发和测试。通过创建生产数据库的备份，可以在隔离的环境中使用真实数据，而不会影响生产系统。这有助于确保应用程序与真实数据的兼容性。

部分行业需要长期保留数据以满足法律或合规性要求。数据库备份可用于归档数据，能够满足这些要求。备份还可用于审计目的，以验证数据的完整性和准确性。

许多企业将数据库备份存储在云中，以利用云存储的灵活性、可扩展性和高可用性。云存储还可促进团队协作，因为备份可以从多个位置访问和共享。

计划备份是根据预先设定的时间表定期执行的备份操作。这种备份方式可以确保数据以固定的频率得到备份，从而最大限度地降低数据丢失的风险。 手动备份是由用户主动触发的备份操作。当需要在特定时间点获取数据库的快照时，可以执行手动备份。这种备份方式灵活性较高，但需要人工干预。 事件触发备份是在特定事件发生时自动执行的备份操作。例如，当数据库或应用程序停止运行时，可以触发一次“冷备份”。这种备份方式可以捕获重要事件前后的数据状态，为故障排查和恢复提供依据。

完全备份是对数据库中的所有数据进行备份，生成一个完整的数据副本。这种备份方式占用存储空间较大，但恢复速度快，可以直接从备份中还原数据。 增量备份只备份自上次备份以来发生变化的数据。这种备份方式占用存储空间较小，但恢复时需要结合之前的完全备份和所有增量备份进行操作，过程相对复杂。 差异备份是备份自上次完全备份以来发生变化的所有数据。与增量备份相比，差异备份的恢复过程更加简单，但占用存储空间较大。 除了上述主要类型外，还有一些特殊的备份方式，如镜像备份、连续数据保护等。不同类型的备份各有利弊，组织通常会根据自身需求采用多种备份方式的组合，以实现数据的最大程度保护。

对于大型数据库以及大型文件如虚拟机镜像或邮件服务器数据库，备份过程需要高速传输，对备份性能的要求很高。不过，近年来 CPU 性能的提升使得软件代理可以替代硬件设备执行企业云备份，降低了备份的复杂性，简化了扩展形式，节省成本并提高了数据恢复时间。

数据在传输到互联网和存储在云端时需要处于加密状态。理想情况下，用户应该有权使用自己的加密密钥，而不会将密钥发送到服务器。

对于实时更新的数据，需要暂时冻结文件、创建快照，然后恢复实时操作，以避免文件损坏。部分备份软件可以在内部一致的状态下备份打开的文件，而相互关联的数据库文件系统则可能提供“热备份”解决方案，包括数据文件快照和备份期间更改的日志快照。

在分片数据库中，由于数据分布不均匀，某些分片可能会使用比其他分片更多的计算资源，造成数据热点问题。解决方案是使用最佳分片键来均匀分布数据。另一个挑战是操作复杂性，分片数据库需要管理多个数据库节点而不是单个数据库。

随着数据量的不断增长，保持足够的备份和灾难恢复容量也是一个持续的挑战。使用现有机制、软件和语义备份数据可能会导致灾难恢复场景缺乏灵活性。为了提高灵活性，许多企业会选择云存储的数据库备份，以便在更新期间临时保护以前的版本，并有助于开发和测试。

云存储为数据库备份提供了理想的平台。云存储可以挂载到数据库服务器，为开发和测试环境提供了有组织且安全的存储库。云存储解决方案具有可扩展性且高可用性，非常适合数据库备份和协作。

连续数据备份能够实时保护数据，适用于金融机构和在线零售商等对数据安全要求极高的企业。计划备份也可以提高存储效率，通过预先设置备份时间表，自动完成备份任务。

与硬件设备相比，使用软件代理进行企业云备份可降低复杂性、简化扩展、节省成本并提高数据恢复速度。

将数据发送到云端之前进行压缩，可减少网络带宽负载并提高备份速度，对于需要备份大型数据库或文件的企业而言尤为重要。

开放文件备份、关联数据库文件备份和持续数据保护等技术能够确保高可用性应用程序得到有效的备份。

通过互联网传输和存储时对数据进行加密，并允许用户使用自己的加密密钥，可以提高数据安全性。

早期的数据库备份主要依赖于硬件设备，通过定期或不定期的备份操作记录数据库的数据值及其在数据结构中的嵌入情况。这样一旦数据库出现损坏或错误更新，管理员就可以将数据库恢复到之前的状态。

随着 CPU 性能的提升，软件代理逐渐取代硬件设备成为企业云备份的主要方式。软件代理备份具有复杂性降低、可扩展性强、成本节省以及数据恢复时间缩短等优势。

为满足金融机构和在线零售商等大型企业的需求，持续数据保护 (Continuous Data Protection) 技术应运而生。该技术可实现持续或定期备份，确保数据不会丢失。

一些数据库文件系统还提供了“热备份”功能，可以在备份数据文件的同时记录备份期间所做的更改日志，从而使数据库能够恢复到备份完成时的状态。此外，还需要跟踪非文件元数据（如系统规格和引导扇区）以完全恢复整个系统。

备份操作是定期或持续捕获所需数据库状态的过程，包括数据值及其在数据库数据结构中的嵌入。这些数据被存储在专用的备份文件中。备份操作可以是完全备份、增量备份或差异备份。

备份存储库可以是简单的备份介质列表，也可以是更复杂的计算机化索引、目录或关系数据库。它汇总了数据源的备份。备份存储库应该具有足够的容量存储所有备份，并且应该具有适当的安全性和可靠性。

备份轮换方案是一种将数据备份到计算机介质并限制保留备份数量的系统，通过覆盖较旧的备份来实现。常见的方案包括 3-2-1 规则，即保留三份备份副本，存储在两种不同的存储介质上，并将一份副本存储在异地。

在备份过程中，还可以应用其他技术，如处理实时数据、压缩、加密和重复数据删除。这些技术可以提高备份效率、减小备份大小并增强数据安全性。

除了数据本身，还需要备份元数据和系统信息，以便完全恢复系统，包括数据库架构、配置设置、权限等信息。

确保数据库备份的安全性首先需要对备份数据进行加密。在将数据通过互联网传输并存储之前，应该使用至少 256 位的加密算法对其进行加密，并允许用户使用自己的加密密钥，而不是将密钥发送到服务器。加密可以有效降低备份介质（如磁带）丢失或被盗时的数据泄露风险。

访问控制和日志记录跟踪谁访问了备份以及做出了哪些更改也很重要。可以设置监控系统检测潜在的安全漏洞。对于高可用性应用程序，可以使用持续数据保护备份而不是计划备份，以确保数据完整性。

最后，需要谨慎管理备份存储本身，在可访问性、安全性和成本之间寻求平衡。在线磁盘存储可以提供快速恢复时间，但容易受到意外删除或恶意攻击的影响。离线磁带存储更加安全，但可访问性较差。可以结合使用多种存储方式满足组织的特定备份和恢复需求。

将数据库备份存储在云端可以提供灵活性和可扩展性。云文件存储提供了标准文件系统，可以从数据库服务器挂载，成为创建可移植数据库备份的理想平台。这使企业能够利用云存储数据库备份的灵活性。

在审计中，有效的数据备份和恢复能力可以加强组织立场，并提供数据完整性和相关法规遵从性的证据。有效的数据备份可以防止灾难发生时的数据和系统损失，确保业务连续性和服务不间断。