Luận văn nghiên cứu giải pháp tự Động sao lưu và khôi phục dữ liệu trong hệ thống thông tin Điện tử

Tinh cấp thiết của luận văn Thực hiện chỉ thị 58-CT/TW về đây mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa và ĐỀ án 06 tin học hoá ho

TRONG HE THONG THONG TIN DIEN TU

Ngành — Công nghề thông tin

MUC LUC

MUC LUC

LOI CAM DOAN, "

DANH MỤC BANG BIBU

DANH MỤC KÝ HIỂU

MỞ DẤÂU cnoneee

Chương 1: GIỚI THIÊU CHƯNG

1.1 Sự cần thiết về sao lưu, khôi phục dữ liệu

1.3 Ứng dụng sao lưu, khôi phục dữ liệu trong hệ thống thông tin điện tử

của các cơ quan Đảng

1.3.1 Các phần mềm ứng dụng dùng chung -2- ¿c5

1.3.2 Những hạn chế tồn lại

1.3.3 Hướng giải quyết hạn chế tổn tại

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP SAO LƯU, KHÔI PHỤC CƠ SỞ DỮ

LIEU

2.1 Khái niêm cơ bản

2.1.1 Dinh nghĩa sao lưu, khi :

2.1.2 Phân loại các kiểu sao lưu, khôi phục phục dữ liệu

2.1.3 Tiêu chí đánh giá địch vụ sao lưu, khôi phục dữ liệu

phục dữ liệu

2.2 Các phương pháp sao lưu, khôi phục cơ sỡ đữ liệu

2.2.1 Sao Tưu, khôi phục cơ sở đữ liệu mức hệ điều hành

2.2.2 Sao hưu, khôi phục cơ sở dữ liệu mức hệ quản trị cơ sở đỡ liệu

2.2.3 Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu mức ứng dung,

2.3 Dánh giá các phương pháp sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu

Chương 3: ĐÉ XUẤT GIẢI PHÁP SAO LƯU, KHÔI PHỤC CÁC CƠ SỞ

TÀI LIÊU THAM KHẢO

A Cai đặt và cách sử dụng chương trình

B Mã nguồn chương trình

€ Cơ chế chạy tự động cron trong Linux "

D Cơ chế chạy Lự động Scheduled Tasks tong Windows

29 31

DANH MUC BANG BIEU

M6 hinh hé thing lu trit DAS (Direct Access Storage}

Mô hình NAS (Network Attached Storage)

6 hinh SAN (Storage Area Network)

Tinh 4 So sách các phương pháp sao lưu dữ liệu

Dl

TTình 6 Mô hình tiến trình sao lưu dữ liệu

nh 7 Mõ hình tiến trình khối phục dữ liệu

¡ Hình 8 So sánh các giải pháp lưu trữ dữ liệu

[ Binh 6: Tiểu chỉ đánh giá dịch vụ khôi phục thấm hoa

Hình 1Ú Sao lưu cơ sở dữ liệu mức hệ điều hành

Hinh 11 Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu mức hệ quân trị cơ sở đữ liệu

Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ

[iSRETS” Giao diện của chương trình khối phục đữ hệu

Hinh 19” Bang kết quả chương trình khôi phục dữ liệu

Mẫn hình các ứng dune chay trong ché dé crontab

Man hinh chon tép chay tu déng trong Scheduled Tasks

Man hinh chon thời gian chạy ứng đụng trong Scheduled Tasks | 70 Mân hình kết thúc quá trình dat lich chay trong Scheduled 'Lasks

DANII Muc CÁC KỶ TIỆU

3 | Backup offline Sao luu không trực tuyên

4 | Backup online Sao lưu trực tuyên

6 | Cron Cứ chế chạy tự động trong Linux

7 | Control File Tép didu khién

9 | Database Cơ sở dữ liệu

10) Iatabase Access |.ibraries 'Ihư viện truy xuất cơ sở dữ liệu

11] DMS Hệ thông quản trị tải liệu

13] Database need to backup Cơ sở dữ liệu cần sao lưu

15] Full Backup Sao lưu toàn bộ

16| Tneremnenta] Backup Sao lưu gia tăng

" Công nghệ phát triển các ứng dụng web,

chay trên máy áo lava

20] Java Complier Bộ địch java

21] Modul Là một đoạn chương trình có khả năng thực hiện một chức nắng cụ thê

22] Transaction log 'Tệp ghi lại nhật ký các giao dich

27| Recovery Point ObjccUvc — Thời gian khôi phục

30| Scheduled Tasks Cø chế chạy tư động trong Windows

32] Type of database Loại cơ sở đữ liệu

MỞ ĐẦU

1 Tinh cấp thiết của luận văn

Thực hiện chỉ thị 58-CT/TW về đây mạnh ứng dụng và phát triển công

nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa và ĐỀ án 06

tin học hoá hoạt đông của các các cơ quan Dang giai đoạn 2006 — 2010 nhằm

xây dựng các hệ thống thông tin điện tử của các cấp uỷ Đăng đấm bảo cung

cấp thông tín và trao đổi thông tin từ rung ương xuống các địa phương, Các

ung dung ding chung trong hé théng các cơ quan Dảng được xây dụng trên

hộ thống mã nguồn mỡ, cài đặt trên nền hệ điều hành Linux, cơ sở dữ liệu

Posgresql, MySQL MicroSoft SQL Webserver la ‘lomcat, Application Server

là Tboss

Đây là hệ thắng thông tin diện tử phục vụ sự lãnh dạo, chỉ đạo, diễu

hành của các cấp uỷ Đảng, nơi chứa các thông tin quan trọng của Đảng Do

vậy, cần đảm bảo hệ thông nảy hoạt động liên tục và an toàn Cáo ứng dựng

hiện nay đang được sao lưu, khôi phục một cách cục bộ Mỗi ứng dụng sử

dụng một chương trình sao lưu riêng, việc sao lưu tương đối phức tạp, đòi hỏi

người quán trị mạng phải có kiên thức nhất định về cơ sớ dữ liệu mình quán

lý Việc xây dựng giải pháp sao lưu vả khôi phục các cơ sở đữ liệu một cách

tập trung, tự động là rất quan trọng và rất cần thiết

2 Mục dịch của luận văn

- Nghiên cứu tổng quan về các giải pháp sao lưu, khôi phục đữ liệu

~ Nghiên cửu dễ xuất giải pháp tự dộng sao lưu và khôi phục các cơ sở

dữ liệu (hê thống va img dụng) một cách tập trung, phù hợp với kiến trúc của

các hệ thống thông tin điện tử,

3 Di tượng nghiên cứu

Đôi tượng nghiên cửu của luận văn là hệ thông các cơ sở đữ liệu trong

mạng diện rộng của các cơ quan Dắng

4 Phạm vị nghiền cứu

Luận văn nghiên cứu một cách tương đối có hệ thống về nguyên tắc, cơ

chế hoạt dộng của các phương pháp sao lưu, khôi phục đữ liệu cơ bán Nghiên

cứu cơ chế các phần mềm sao lưu, khôi phục của các hãng chuyên sao lưu

khối phục trên thế giới, đánh giá ưu nhược diém, ur dé dưa ra giải pháp và

xây dựng công cụ giúp sao lưu, khỏi phục dữ liệu tự động trong các hệ thông,

thông tín điện tử

5 Phương pháp nghiên cứu

luận văn kết hợp giữa mô hình nghiên cứu lí thuyết và ứng dung minh

họa để kiểm chứng, Nói chính xác hơn là, từ những nghiên cứu lí thuyết và

giải pháp lí thuyết, đánh giá ưu nhược điểm của các giải pháp về sao lưu, khôi

phục, luận vẫn xây dựng một chương trình cho phép sao lưu, khôi phục dữ

liệu một cách lập trung với nhiều tính năng vượi trội

Hệ thống được kiểm nghiệm trên một số cơ sở đữ liệu ding chung

trong cdc co quan Bang

6¥ nghia khoa hec va thuc tiễn của luận văn

Luuận văn không chỉ nghiên cứu một cách khoa học, nguyên lý các cách

thức sao lưu, khôi phục dữ liêu, dánh giá các giải pháp dang có trên thị

trường, phân tích ưu nhược điểm của các giải pháp đó, mả côn để xuất một

giải pháp cũng dựa trên các nguyên lắc cơ bắn về sao lưu, khôi phục dữ liệu

nhưng dược cải tiến một số nhược điểm mà các giải pháp trước dó pặp phải

Như vậy, luận văn đã đạt được ý nghĩa khoa học vả khẳng định tỉnh thực tiễn

oda minh Né déng góp một phần quan trọng trong việc đầm bảo an toàn dữ liệu và đâm bảo hoạt đông liên tục của các hệ thống thông tin điện tử đang

hoạt động trong mạng điện réng cla Dang

7 Kết cầu luận văn

Ngoài phần Mỡ đầu và phần Kết luận, luận văn gầm có 3 chương sau:

Chương 1- Giới thiệu ting quan về sự cần thiết sao lưu, khôi phục

đữ liệu và hiện trạng thục hiện các hệ thông thông tin điện tử trong

các cơ quan Đáng

Chương 2 Nghiên cứu các giải pháp sao lưu, khôi phục đữ liệu,

đánh giá ưu nhược điểm của từng piải pháp

Chương 3: Để xuất giải pháp sao lưu, khôi phục các cơ sở dữ liệu

áp dụng cho các hệ thống thông tin diện tử trong các cơ quan Đảng.

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Sự cần thiết sao lựa, khôi phạc dữ liệu

Trong thời đại ngày nay, thông tin dóng vai tr hết sức quan trọng

trong hầu hết các cơ quan, tễ chức Xét trên khía cạnh công nghệ, hoạt động của cơ quan, tổ chức là quá trỉnh xử lý, trao đổi đữ liệu và lưu trữ thông tín

Việc sao lưu, khôi phục đữ liệu dễ dãm bão hệ thống hoạt động liên tục, thông,

suốt ngày cảng được quan tâm cao và được đầu tư thỏa đáng

Có nhiều nguyên nhân làm hỏng höc hoặc mắt mát dữ liệu như tệp

chẳng may bị xoá, trục trặc phần cứng, thông tin liền quan nằm ở những tệp không còn truy cập được Một quản trị viên giỏi phái đảm bảo sao cho người

dùng vẫn tham khảo được những tệp “đã mất” như thể Muốn vậy, quản trị

mạng phải sao lưu đữ liệu kịp thời Tương lai của cơ quan bạn và tương lai của bạn tại cơ quan có thể tuỳ thuộc vào việc các người dùng trưy cập được

những tệp đã sao lưu ấy Tại những thời điểm nóng bỏng như thể, bản thân

bạn cũng như các người khác sẽ có cơ hội nhận thức giá trị của thời gian và

công sức để sao chép dữ liệu một cách dều dặn, chặt chế và theo một thởi

điểm đầy đủ Việc sao lưu tệp không mấy hap dẫn, nhưng quản trị viên không

thể không am tường tiển trình sao lưu

Trong quả trình thực hiện sao lưu đữ liệu có thể xảy ra lỗi hệ thống,

nghĩa là đữ liệu có thể bị mất hoặc không được sao hưu đầy đủ, chính xác Các

nguyên nhân chủ yếu gây ra lỗi hệ thống là

- Lỗi do con người: Một trong những nguyên nhân phố biến làm héng

hệ thống là do con người Ví đụ nếu người nào đỏ trong quả trình sử

dựng xoá nhằm dữ liệu của một bảng thông tin, lập tức hệ thống sẽ kết nỗi đến các bảng có liên quan để xóa dữ liệu dữ liệu trong các bảng, này Mặc dù chúng ta có thể khôi phục dữ liệu từ các thiết bị lưu trữ

nhưng một số dữ liệu có thổ mắt Cách khắc phục hay dùng là trong cáo

hệ điền hành có phân quyền đến từng người sử dụng, tạo người dùng với những quyền khác nhau trên từng ứng dụng cu thể

- Lễi phần củng: Hệ thống máy móc thiết bị có thế hồng hóc bắt cử lúc

nào, nó có thể hỏng ở bộ xứ lý, bô nhớ, dường vào ra và các thiết bị lưu

trữ Đổi với người quản trị hệ thống thì phải luôn giám sát hệ thẳng,

thông qua các thông báo lỗi của hệ thẳng để tìm cách khắc phục lỗi

~ lỗi trong, phiên giao dịch: 'Irong các phiên giao dịch, đôi khi bị lỗi đo

hệ thống bị treo hay đang cập nhật thông tin Trong trường hợp nảy, hệ

thẳng sẽ có phi nhận một cách thứ tự tắt cả các thao tác chứa trong tệp

nhật ký giao dich (transaction log) kể từ lần nhật ký giao dịch được sao

lưu gần nhất Và do vậy có thể khôi phục dữ liệu vào một thời điểm nao

đó trong quá khứ mà vẫn đầm bảo tính nhất quán (consistent)

- Lỗi do thiên tại : Một số trường hợp hệ thống bị lỗi do các thăm hoa

thiên tai như động đất, sét đánh, cháy, điện không ồn định,

số lượng đữ liệu bị mất, sẽ có cáu mức độ khôi phục khác nhau

ủy thuộc

1.2 Các hệ thống lưu trữ dữ liệu [22]

Hiện nay có rất nhiều hệ thống lưu trữ dữ liệu để thực hiện việc sao lưu,

khôi phục dữ liêu, trong đó ba hệ thống lưu trữ dữ liệu phổ biến nhất là DAS,

NAS, SAN

1.2.1 Hệ thống lưu trữ DAS

DAS (Direct Access Storage) là hệ thống lưu trữ dữ liệu mà ở đó thiết

bị lưu trữ được gắn trực tiếp vào máy chủ Thiết bị lưu trữ có thể là tủ đĩa đặt

bên ngoài và được nối với máy chủ bởi cáp điều khiển với cổng bên ngoài,

hoặc là những ổ đĩa ở bên trong may chủ Hiên nay hau hết các hệ máy chủ

đều có các hệ thống lưu trữ DAS dùng chuan SCSI hoặc Serial SCSI Trong

hê thống DAS, các máy trạm truy xuất qua máy chủ, trong trường hợp máy

chủ hỏng, các truy xuất dữ liêu sẽ không thực hiện được Với giải pháp này,

mỗi máy chủ sẽ có một hệ thống lưu trữ và phần mềm quản lý lưu trữ riêng

- Card HBA được cài đặt trong máy chủ để kết nồi máy chủ với thiết bị

lưu trữ bên ngoài

~ Ô đĩa lưu trữ được cài đặt vào trong hê thống con của thiết bị lưu trữ

Ưu đễm: Dễ lắp đặt, chỉ phí thấp, hiệu năng cao

Nhược điểm:

- Khả năng mở rộng hạn ché, thực tế I3A§ làm việc rất tốt với một máy

chủ (server) nhưng khi dữ liệu tăng, số lượng máy chủ cũng tăng sẽ tạo nên

những vùng dữ liệu phân tản vả gián đoạn Khi đó, người quân tị sẽ phải bd

sung hay thiết lập lại dung lượng vả công việc bảo tri sẽ phải thực hiện trên

từng máy chủ Điều đó sẽ làm tăng chỉ phi lưu trữ tổng thể và sẽ cảng khó

khăn hơn khi sao lưu hay bảo vệ một hệ thống kho lưu trữ đữ liệu đang nằm

Tải rắc và phân tán như vậy

- Khai thác tải nguyên không hiệu quả: Không gian lưu trữ bị chia nhỏ thành các vũng cục bộ nên khai thác không hiệu quả Ví dụ, một máy chủ có

thể số gắng ghi lên một vùng lưu trữ bị đây, trang khi đỏ một vùng lưu trữ

khác thì lại thửa nhưng không khai thác chung được

- Lưu thông mang chậm: Khi chia sẻ dữ liệu qua mạng sẽ làm chậm lưu

thông mạng

- Quần trị phức tạp: Việc chia nhỏ các vùng lưu trữ cục bộ sẽ làm phức

tạp vấn đề quản lý của toàn hệ thống lưu trữ

1.2.2 Hệ thống lưu trữ NAS

NAS (Network Attached Storage) 14 phương pháp lưu trữ đỡ liệu sử

dụng các thiết bị lưu trữ đặc biệt gắn trực tiếp vào mạng TAN như một thiết

bị mạng bình thưởng (tương tự máy tính, switch hay router) Các thiét bi NAS

cũng được gắn các địa chỉ IP cô định và được người dùng truy nhập thông qua

sự điểu khiến của máy chủ 'Irong một số trường hợp, NA8 có thể được truy

cập trực tiếp không cần có sự quản lý cla may chủ NAS cung cập khả năng

chia số tài nguyên lưu trữ cho nhiều người dùng đồng thời Bên cạnh đó, NAS

cho phép thực hiện mở rộng về dung lượng lưu trữ khi nhu cầu sử dụng tăng

Storage

‘Server with Server with

External Storage Tape Backup

Hinh 2 M6 hinh hé thong luu trit NAS (Network Attached Storage)

Các trụ điểm của NAS:

- Không tốn chỉ phí cho các card điều hop HBA va RAID

~ Dễ dàng cầu hình vì đây là các thiết bị plug-and-play

~ Có thể truy xuất từ bất kì nơi nào, qua kết nối mạng,

- Hỗ trợ nhiều hệ điều hành

Nhược điểm của N.4S

~ Chỉ cho phép dùng qua LAN

~ BỊ giới hạn băng thông và làm ảnh hưởng đến lưu thông mạng LAN

- Bị giới hạn về khả năng quản lí dung lượng.

1.2.3 Hé théng Iwu trip SAN

SAN (Storage Area Network) la một mạng riêng tốc độ cao dùng cho việc truyền dữ liệu giữa các máy chủ tham gia vào hệ thống lưu trữ cũng như

giữa các thiết bị lưu trữ với nhau Một mạng SAN cho phép các thành phần

kết nối với nhau thông qua thiết bị như routers, gateways, hubs, switchs Điều

đó cho phép bỏ kết nối lưu trữ vả sao lưu truyền thống giữa một máy chủ với thiết bị lưu trữ, đồng thời bỏ ý niêm một máy chủ chỉ sở hữu và quản lý một

thiết bị lưu trữ

Sử dụng mạng lưu trữ SAN cho phép quản lý toàn bộ hệ thống lưu trữ, cho phép một hay nhiều máy chủ hỗn hợp chia sẻ các tiện ích lưu trữ như dùng chung ô đĩa, băng từ vả các phương tiện lưu trữ quang, mặc dù hệ thông

thiết bị lưu trữ đó được đặt cách xa các máy chủ sử dụng nó bởi kết nối là

những tuyến cáp quang Vì vậy, SAN thường được phát triển ở những trung

Hình 3 Hệ thống luu trit SAN (Storage Area Network)

Hình 3 cho thay SAN kết nối nhiều máy chủ với nhiều hệ thống ứng dụng va

lưu trữ khác nhau Hầu hết mang SAN hiện nay cung cấp cho người sử dụng

5

khả năng mở rộng, hiệu năng và tính sẵn sàng cao SAN đặc biệt thích hợp

với các ứng dụng cân tới tốc độ và đô trễ nhỏ, vỉ dụ như ứng dụng xử lý giao địch trong ngành ngân hảng, tải chính

1.2.4 So sánh các hệ thống lưu trữ

Mỗi một hệ thống lưu trữ đều có mặt ưu và nhược điểm khác nhau Tùy

vào quy mô dữ liệu, nhu cầu, kinh phí ma sử dụng hệ thông lưu trữ thích

hợp

Chuyén Sử dụng chung cho các

May chủ, IIĐII các ứng dụng khác

Inhau biệt, tối ưu ứng dụng khác nhau

a (Gan trong’gin ngoai [Gan ngoai |Gan ngoai chia sé

“Thiết bị lưu trữ

Quản trị [Theo nhân sự Tap tung [Tập trung

Ồ lAnh hưởng nhất định (Tăng hiệu

đến hiệu suất mạng |suất mạng

‘Sin sangeao |Bigiớihan |H¡ giới han [Không có điểm gây lỗi

Chap nhận |Chi phí cao nhưng có

1.3 Ung dung sao lưu, khôi phục dữ liệu trong các hệ thông

thông tin điện tử của Đảng [17]

1.3.1 Các nhần mềm ứng dụng dùng chung

Tiiện tại, trong các cơ quan Đảng đang sử dụng dùng chung, thẳng nhất

một số phần mềm như

a) Phần mềm Hệ thông tin điều hành tác nghiệp thực hiện trên phần

mém nén Lotus Notes, cho phép quản lý, xử lý, trao đổi, khai thác văn bản, tải liệu lưu trữ của Đăng,

b) Phần mềm Hệ thông tin quản lý dữ liệu đảng viên cho phép quản lý,

xử lý, trao đổi, khai thác đữ liệu về đẳng viên, Lễ chức đẳng trong Loàn Đảng,

c) Phần mềm đặc thù chuyên ngành Kiểm tra Pang, cho phớp quần lý,

xử lý, trao đổi khai thác hỗ sơ, tài liệu liên quan đến công tác kiểm tra đảng

Các phần mềm này được phát triển vả hoạt động trên nền hệ điều hành

Windows, sit dung cac hé quan trị cơ sở đữ liệu chuyên biệt cla Lotus Notes hoặc hệ quản trị cơ sở đữ liệu quan hệ SQL; giao điện người dùng, hoặc được phát triển riêng (client softwarc) hoặc là giao diện Wcb

Một trong các định hướng phát triển các hệ thống thông tin điện tử của

các cơ quan Đảng là sử dụng phần mềm mã nguồn mở Phần mềm I1ệ thông

tin điều hành tác nghiệp el3ocMan dược phát triển trên nền phần mềm mã

nguồn mở và đang được triển khai sử dụng trong các cơ quan Đăng, thay thể

cho phần mềm IIệ thông tin điều hành tác nghiệp trên phần mềm nền Lotus

Notes.

Kiến trúc của phần mềm eDocman được mô tả trong Hình 5

DOCman - Kiến trúc phan mém

hệ nảy liên hê chặt chẽ với các phân hê cung cấp dich vụ hệ thống như: a)

dịch vụ thư điện tử và thông báo, phục vụ việc trao đổi văn bản giữa các phân

hệ quản lý văn bản khác nhau; b) dịch vụ lưu trữ dữ liệu; e) dịch vụ quản trị

người dùng, bao gồm quản lý tài khoản người dùng, quản lý quyền truy nhập

các cơ sở dữ liệu văn bản, quản lý vai trò người dùng trong xử lý luồng công

việc; và d) xác thực người dùng Ngoài ra, các phân hệ cơ bản của eDocMan còn được tích hợp với dịch vụ ứng dụng khác như: dịch vụ fax, dịch vụ nhận dang van ban OCR, dich vu quet anh van ban (scan document)

Người dùng trao đổi dữ liệu với hệ thống eDocMan thông qua các giao điện trình duyệt Web (Webbrowser) và dịch vụ ODMA, cho phép truy nhập trực tiếp từ các ứng dung văn phòng như: MS Word, MS Powerpoint, vào

cơ sở dữ liệu văn bản được quản lý bởi eDocMIan

4.3.2 Một số hạn chế tồn tại

- Các phần mềm đã xây dựng nảy đều là các ứng dụng độc lập, chưa có

kiến trúc thống nhất và không được tích hợp, chỉ» sẽ thông tin, dữ liệu tho

các tiêu chuẩn tiên tiến hiện nay

- Chưa có cơ chế sao lưu, khôi phục đữ liệu tập trưng

1.3.3 Hướng giải quyết hạn chế tồn tại

- Nghiên cứu, xây dựng mô hình kiến trúc hồ thống công nghệ thông tin

trong quá trình xây dựng các hệ thống thông tin điện tử của Dang, dam bảo kiến trúc thống nhất cho việc xây đựng và đưa các hệ thông thông tin điện tử

vào vận hành, sử dụng, tránh trùng lắp, lãng phí khi phát triển, giúp người

ding khai thác, sử dụng dễ dàng thuận tiện

- Nghiên cứu, đề xuất xây dựng giải pháp sao lưu các cơ sở đữ liệu một

cách tận trung nhằm dảm báo đữ liệu, thông tin dược hoàn toàn kiểm soát và

đầm bảo độ an toàn trong toản Đảng

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP SAO LƯU, KHÔI PHỤC

CƠ SỞ DỮ LIỆU

2.1 Khái niệm cơ bản

2.1.1 Định nghĩa sao lưu, khôi phục dữ liệu

đao iu dữ liệu là quả trình tạo ra một bản sao đữ liệu sang các thiết bị

lưu trữ Việc lưu trữ này được sử dụng trong tương lai khi hệ thông ban đầu bị

hỏng,

Tiến trinh

sao lưu

Hình 6 Mô hình tiến trình sao lưu dữ liệu

Trong hầu hết các trường hợp thì nguồn thường là dữ liệu trong dĩa

cứng như các tệp, thư mục, cơ sở dữ liệu vả các ứng dụng Phân mềm thực

hiện quá trình sao lưu đữ liệu sang các thiết bị lưu trữ gọi là phần mềm sao

lưu dữ liêu Dích là các thiết bị lưu trữ như' băng tủ, đĩa từ, đĩa quang,

Khéi phyc di liệu là quá trình tạo lại đữ liệu géc từ dữ liệu đã được lưu trữ

Hình 7 Mô hình tiến trình khôi phục đữ liệu

Sao lưu đữ liệu trong môi trường mạng là quá trỉnh sao lưu đữ liệu

trong đó tiến trình sao lưu dữ liệu từ nguồn sang các thiết bị lưu trữ thông qua

môi trường mạng

Sao lưu đữ liệu trong môi trường mạng cần chủ ý một số van dé sau

- Thiết bị sao lưu phải có khả năng kết nối đến bất kỳ hệ thông

máy tính trong mạng

- Định tuyến luỗng dữ liệu sẽ san lưu trong mạng

- Quản trị hoạt động sao lưu đối với bất kỳ hệ thống nảo

- Hỗ trợ sao lưu nhiều loại hệ thống kháu nhau

Saa lưu tự động là quá trình hệ thông tự động sao hưu theo một thời

gian định trước Việc sao lưu tự động đem lại rất nhiễu lợi ích như giúp quản

trị mạng thực hiên công việc sao lưu vào thời điểm không có người dùng truy

cập hệ thống hoặc ít sử đụng tài nguyên hệ thống, tránh các sai sót trong quá

trình sao lưu Trên hệ điều hanh Linux, Unix dé chạy các chương trình tự

động thì thường sử dụng chức năng Cron Đó là chức năng cho phép người

dùng thực hiện các tác vụ theo định kỳ đã được lên kế hoạch và thời gian trước

2.1.2 Phân loại các kiều sao lưu dữ liệu

Có hai kiểu sao lưu dữ liêu chính : Sao lưu không trưc tuyển (backup

offline) và Sao lưu trực tuyến (backup online)

Sao lưu không trực tuyến: thực hiện khi hệ thông tạm ngừng hoạt đông

và do đỏ không có các thao tác của người dùng tác động vào hệ thống Người

dùng không thể kết nỗi đến các ứng dụng để thực hiện bất kỳ thao tác nảo Sẽ

không có bất cứ hành đông nao tac đông lên hê thống ngoai trừ tiến trình sao lưu

Sao wu true tuyén: Thực hiện quá trình sao lưu ngay cả khi hệ thông

đang hoạt đông Người dùng có thể sử dung các chức năng của chương trình

trong khi tiến trình sao lưu đang thực hiện

Bản thân trong sao lưu trực tuyển và sao lưu không trực tuyển cũng chia ra làm các loại nhỏ đó là sao lưu theo phương thức đầy đủ và sao lưu theo phương thức gia tăng

Loại sao lưu Mô tả Ưu điểm Nhược điểm

Sao lưu đây đủ |Saolưuatoànbộ |Dễ dàng xác | Tến thời gian và

(Full Backup) các tệp trong định dữ liệu để | không gian lưu

thư mục được | sao lưu và khôi | trữ dữ liệu

xác định cần phục

sao lu,

sao lưu đầy đủ

cuối củng với sao lưu toàn

Sao lưu gia tăng | Một xác lập để | Mất ítthời gian | Khi khôi phục

so với lần sao |sao lưu những |vàkhônggian | mat kha nhieu lưu cuối cing tệp có sự thay | lưu trữ nhất thời gian do cân

(Incremental |đổi kế từ lẫn khôi phục bản

Sao lưu gia tăng | Một xác lập để | Mấtítthờigian |Thông tin sao

so với lần sao |saolưunhững |vàkhônggian |lưu cỏn bị lấp

lưu đầy đủ cuối | tệp có sựthay |lưutữhơnso |Hại Sao lưu tốn

nhiều thời gian

hơn so với sao

lưu gia tăng

Hình 8 So sách các phương pháp sao lưu dữ liệu

Sao lưu theo phương thức đầy đủ là sao lưu toàn bộ các tệp trong thư

mục được xác định cần sao lưu hoặc sao lưu toàn bộ ửng dụng bao gồm cả

chương trình và dữ liệu Đây là kiểu sao lưu thông dụng, rất dễ Tuy nhiên,

sao lưu theo phương thức này sẽ tốn không gian lưu trữ và thời gian sao lưu

Sao lưu theo phương thức gia tăng là phương thức chỉ sao lưu khi có sự

thay đối trong hệ thống tộp hoặc các đối Lượng trong cơ sở đữ liệu Nó chia ra

làm hai loại, đó là:

4) Sao lưu những tệp hoặc sáo đối tượng trong sơ sở dữ liệu có sự thay

dỗi kể từ lần sao lưu cuối củng thuộc bất kỹ loại sao lưu nào

(Incremental backup)

b) Sao lưu những tếp hoặc các dối tượng trong cơ sở dữ liệu có sự thay

dãi kế từ lần sao lưu cuỗi dây đủ cuối cùng (Differential backup)

2.1.3 Tiêu chí đánh giá dịch vụ sao lưu, khôi phực dữ liệu [5]

Khi nói đến việc khôi phục đữ liệu, đặc biệt là đổi với việc khôi phục

thâm họa, người ta thường nhắc tới hai tiêu chí đó là tiêu chí về thời gian khôi

phue (Recovery Time Objective) va tiêu diểm khôi phục (Reeovery Point

Objective) Tiêu chí thứ nhất xác định khoảng thời gian ngừng hoạt động lớn

nhất có thể chấp nhận được đổi với cơ quan là bao nhiêu Ilay nói cách khác

đó là yêu cầu về thời gian cần thiết dễ khôi phục hoạt đông sau khi xảy ra

thâm họa hoặc sự cễ Tiêu chí thứ hai liên quan đến sự đánh giá mức độ thiệt

hại và ảnh hưởng đến hoạt động khi bị mắt đữ liệu, hay nói cách khác là mức

độ mắt dữ liệu thế nảo được coi là vẫn chấp nhận được trong trường hợp xảy

ra thắm hoạ sự cỗ

Các đại lượng liên quan trong cả hai tiêu chí (thời gian khôi phục và

lượng dữ liệu bị mất) càng nhỏ thì chất lượng của dịch vụ khôi phục thảm hoạ

Hình 9 Tiêu chí đánh giá dịch vụ khôi phục thảm họa

Chiều mũi tên chỉ sang phải trong Hình 9, chủng ta có thể nhận thấy thời gian cần thiết để khôi phục thảm họa sẽ phải tăng dần trên trục thời gian

từ nhiều giây, nhiều phút, nhiều giờ, đến nhiều ngày phụ thuộc vào công nghệ được áp dụng cho quá trình khôi phục dữ liệu Thời gian cần thiết để khôi phục hoạt động tăng dần (cũng có nghĩa là chất lượng của dịch vụ khôi phục thảm hoa giảm dẫn) theo sự áp dung của công nghệ: vận hành hệ thống trong chế độ cluster, thực hiện khôi phục dữ liệu bằng các phương pháp không tự động và cuối củng là khôi phục bằng băng từ Tương tự như vậy, theo dõi chiều mũi tên sang trái trong Hình 9, lượng dữ liệu bị mắt khi xảy ra thảm họa

sẽ tăng dần cùng với sự giảm tính năng các công nghệ được áp dung: từ tạo bản sao dữ liệu theo phương pháp đồng bô, tạo bản sao theo phương pháp

không đồng bộ, tạo bản sao theo định kỳ, và cuối cùng là tao ban sao bing

băng từ

wo a

2.2 Các phương pháp sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu

Có ba phương pháp chính để sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu đó là:

~ 8ao lưu, khôi phục mức hệ điều hành

~ Sao lưu, khôi phục mức hệ quản trị cơ sở dữ liệu

~ 8ao lưu, khôi phục mức ứng dụng

2.2.1 Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu mức hệ điều hành

a) Khái niệm

Sao lưu, khôi phục dựa ở mức hệ điều hành có nghĩa là sao lưu tất cả

các tệp (file) vật lý liên quan đến cơ sở dữ liêu ra thiết bị lưu trữ

Mẫi cơ sở dữ liệu sẽ bao gỗm nhiễu tệp vật lý được chứa trên thiết bị lưu trữ Hệ điều hành sẽ thực hiện quá trình sao lưu các tệp vật lý nảy ra các

thiết bị lưu trữ Như vậy để sao lưu, khôi phục cơ sở đữ liệu mức hệ điêu hành

đôi hỏi phải biết được cấu trúc vật lý của cơ sở dữ liệu cần sao lưu Thông,

thường nó gồm 3 loại tệp

- Tép dit ligu (data file) chứa đữ liệu thực sự trong cơ sở dữ liệu (CSI21) Có hai loại tệp đữ Hiệu: tệp dữ liệu người dủng và tệp đữ liệu hệ

thống Dữ liệu hệ thống cho biết người dủng đúng của cơ số dữ liệu vả nơi

các tệp đữ liệu này được định vị Dữ liệu người dùng được lưu trữ trong

những bảng do người dùng định nghĩa, nhưng chúng cũng chửa từ diến dữ liệu và những kiểu cầu trúc khác Một cơ sở dữ liệu có ít nhất một tệp dữ liệu

- lệp nhật ký khôi phục (Redo log) : những tệp này chứa thông tin ghi

nhận những thay đổi đã làm trên CSDL để có thể khôi phục trong trưởng hợp

có lỗi xây ra

- Têp điều khiển (Control file): Nhiig tệp nảy chửa thông tin cân thiết

để duy trì và kiểm tra tỉnh toàn vẹn CSDL

c) Danh gia

Uu diém:

- Dữ liệu đảm bảo tuyệt đối an toàn, khi có sự cễ đảm bảo khôi

phục chỉnh xác dữ liệu tại thời diễm sao lưu

Nhược điểm:

- Không kiểm tra các lỗi logic trong cơ sở dữ liệu (như đữ liệu bị

sửa đổi, mắt, ghi sai vị tri) vi du bản dữ liệu đó đúng hay sai thì

cũng đều là một tệp vật lý.

- Không cho phớp sao lưu một phần của cơ sở dữ liệu khang thé sao lưu một bảng hay một hàm trong cơ sở đữ liệu) mà phải sao

lưu toàn bộ cơ sở dữ liệu do vậy sẽ tén không gian lưu trữ

2.2.2 Sao lưu, khôi phục dựa vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu

a) Khái niệm

Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu dựa vào hệ quần trị cơ sở đữ liệu lá hình

thức tạo bản sao của cơ sở đữ liệu được thực hiện bởi sự kết hợp một tập hợp các hàm đo cơ sở dữ liệu hỗ trợ trong giao điện không thân thiện cho người

thực hiện sao lưu

b) Kiến trúc, nguyên tắc hoạt động

Các cơ sở đữ liệu được tạo ra từ nhiều hệ quan trị cơ sở đữ liệu khác

nhau nên không thể truy cập trực tiến chúng mà thông qua các bộ máy cơ sở

đữ liệu khác nhau Các bộ máy này đóng vai trò trung gian trong quả trình

truy cập vào cơ sở dữ liệu

Hầu hết các cơ sở đữ liệu đều cung cấp phương pháp sao lưu cho chính

co sở dữ liệu đó Người quản trị phải chạy một lập hợp các câu lệnh mà hệ

quan tri cơ sở đữ liệu cung cấp Phần lớn công việc này phải thực hiện Lại máy

có cải đặt cơ sở dữ liệu và người quản trị phải có kiến thức nhất định về cơ sở

đữ liệu mả mình định san lưu, khôi phục Với mỗi loại cơ sở dữ liệu khác

nhau thị cú pháp thực hiện sao lưu cũng khác nhau

b) Dánh giá:

Un diém:

- Hệ quản trị cung cấp các hàm có sẵn để phục vụ việc sao lưu, khôi phục đữ liệu

-_ Có thể sao lưu, khôi phục một phần của cơ sở dữ liệu, ví dụ như sao

lưu một bảng trong cơ sở dữ liệu

Nhược diễm:

- Người quản trị mạng phải có kỹ năng nhật định về cơ sở dữ liệu mình

quân lý, các cơ sở đữ liệu khác nhau có các cú pháp và câu lệnh để sao lưu

khác nhau

- Việc thực hiện sao lưu, khôi phục được thực hiện dưới đạng câu lệnh

sạ! phức tạp tủy từng cơ sở dữ liệu.

2.2.3 Sao lưu, khôi phục mức ứng dụng

4) Khái niệm:

Sao lưu, khỏi phục cơ sở dữ liệu mức ứng dụng lả hình thức dựa vào

một phân mềm trung gian có nhiều tính năng ưu việt (giao diện thân thiện với

người dùng, tự động sao lưu theo thời gian định trước, sao lưu gia tăng, .) để

thực hiện sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu

b) Kiến trúc hệ thông, nguyễn tắc hoạt động

Tlinh 15 Sao lưu, khôi phục cơ sở dữ liệu mức ứng dụng

Việc sao lưu cơ sở dữ liệu thông qua chương trỉnh ứng dụng, Chương

trình ứng dụng kết nổi vào cơ sở đữ liệu thông qua bộ máy cơ sở dữ liệu, sau

đó thực hiện sao lưu cơ sở đữ liệu ra các thiết bi lưu trữ Một ứng dựng có thể

30

sao lưu một cơ sở dữ liệu hoặc nhiều cơ sở dữ liệu tuỳ thuộc vào tỉnh năng,

của ứng dụng

Hiện nay trên thể giới có rất nhiều hãng phần mềm nổi tiếng đầu tư vào

vide phát triển các phần mềm giúp cho việc sao lưu, khôi phục dữ Hệu Đặu

điểm nỗi bật của các phần mềm này là cung cấp cho người dùng một giao

điện thân thiện; cho phép người quần trị có thể dé dang sao lưu, khôi phục ede

cơ sở đữ liệu của mình mả không cần biết nhiều dén co số dữ liệu đó như thế

Tiảo Các phần mém nay còn hỗ trợ nhiều tính năng ưu việt như: đặt chế độ

sao lưu tự dộng, sao lưu toàn bộ cơ sử dữ liệu hay chỉ sao lưu những dữ liệu

thay déi,

œ) Đánh giá

Uy diém:

~ Giao diện thân thiện

- Có thể sao lưu một phan đữ liệu như sao lưu một bảng trong co sé dé

liệu

- Dặt thời gian sao lưu theo lịch đặt trước

Nhược điểm:

- Giá thành sân phẩm cao

~ Các sẵn phẩm thưởng chí áp dung để sao lưu một cơ sở dữ liệu và hầu

hết các san phẩm nảy chỉ chạy trên một hệ điều hành nhất định Do vậy, nêu

co quan có nhiều ứng dựng trên các cơ sở đừ liệu khác nhau phải mua các

phần mềm sao lưu khác nhau và việc sao lưu, khôi phục đữ liệu không được

†ập trung

31

2.3 Danh gia các phương pháp sao lưu, khôi phục dữ liệu

Từ những phân tích các phương pháp sao lưu, khôi phục đữ liệu ở trên

1a thấy mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng,

Sao lưu, khôi nhục dữ Saolưu, | Sao lưn, khôi

mức hệ điều hành khôi phục phục đữ liệu

dữ liệu mức | mức ứng dụng

hệ quản trị

cơ sứ dữ

liệu

Tu điểm - Dâm bão tính sẵn sảng cao -Chứcnăng | - Việc saohmiiễn

- Dữ liêu tuyệt đổi an toàn sẵn có trong — | hành đễ đàng, đơn

cơ sở đữ liệu | giàn đổi với người

quán trị

- Gó nhiền tính

Tăng tru việt trang

việc dat lich tu

đồng sao lưu

Nhược điểm | -Không sao hưu, khối phục được - Người quân |- Giáthành cao

mội phẩn trong có số đểiện mà tị phảicókỹ | -Thường chỉ có

hải sao lưu boặo khôi phục toán _ năng nhất định | tác dụng với một

bộ cơ sở đữ liệu về cơ sở đữ loại cơ sở đữ liệu

- Nếu có nhiễu đữ liệu phân tán ligu nhất định

ở nhiêu nơi việc sao lưu mắt

nhiều công sức

- Chỉ thục tiện khi sao lưu ruột

bản chạy tốt, nâu bán đó bị lỗi về

mặt dữ liệu thì việc sao lưu

không có tác dụng

- Nếu có nhiều

dữ liệu phân tin ở nhiễn nơi việc sao lu

mất nhiều

Ilinh 13 Danh gia cdc prong phap sao luu, khôi phục dữ liệu

Tuỳ mức độ quan trọng, Lính sẵn sảng của dữ liệu, yêu sầu về thời gian

sao lưu, khôi phục, trình độ người quản trị mạng mà ta chọn các phương pháp

thích hợp hoặc co thể kết hợp các phương pháp đó lại thành một giải pháp

tổng thể Trong các phương pháp trên thì phương pháp sao lưu, khôi phục

mức ứng dụng có nhiễu tính năng vượt trội hơn cả Tuy nhiên, phương pháp

này có nhược điểm rất lớn đó là chỉ phí rất cao, chưa có chức năng cho phép

sao lưu, khôi phục các cơ sử đữ liệu một cách tập trung, chay trên một hệ diều

hành nhật định

lên hành

Từ những nhược diễm của các phương pháp nảy, luận văn dã

nghiên cứu và dé xuất piải pháp Sao lưu, khỏi phục dữ liệu mức ứng dụng,

trong đó cho phép sao lưu, khôi phục các cơ sở đữ liệu một cách tập trung,

chạy trên mọi hệ điểu hành (Windows, Linux, ) hỗ trợ máy ảo lava Giải

pháp này được trình bày chỉ tiết ở chương III

Chương 3: ĐÊ XUẤT GIẢI PHÁP SAO LƯU KHÔI PHỤC

CÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU

3.1 Mục tiêu, yêu câu

dục tiêu:

Xây dung giải pháp sao lưu, khôi phục đữ liệu ở mức ứng dụng, trong

đó cho phép sao lưu, khôi phục các cơ sở dữ liệu một cách tập trung thông qua giao diện Web Browser, đồng thời có thể chạy trên mọi hệ điêu hành

(Windows, Linux, )

Yêu cầu :

- Cho phép chạy được trên các hệ điều hành: Windows, Linux,

Solaris

- Có chế độ sao lưu tự đông theo lịch trình cho trước

- Có giao điện thân thiện với người sử dụng

- Cho phép sao lưu, phục hỗi các cơ sở đữ liệu một cách lập trung

- Chương trình được đóng gói hoàn chỉnh và cải dit dé ding

34

3.2 Kiên trúc hệ thống, nguyên tắc hoạt động

3.2.1 Kiến trúc hệ thống [35]

$8 đán ứng mục tiêu, yêu câu đặt ra giải phản đề xuất là xây dựng một

phần mềm tửng đụng để thực hiện việc sao lưu, khôi phục đữ liệu một cách tập

trung thông qua giao diện Wcb Browsor, đồng thời có thể chạy trên mọi hệ

điêu hành (Wimdows, Linux ) dựa trên công nghệ J2HE (Java 2 Piatform, Enterprise Edition), trong đó ngôn ngữ sử đụng viết chương trình lả java có

thể chạy trên mọi hệ diều hành (Unix, Windows ) có hỗ trợ máy äo java

Phần mềm sao lưu, khôi phục dữ liệu phát triển dựa trên mô hình kiến

trúc đa tằng trên nền Java, nhằm tách biệt các tầng xứ lý nghiệp vụ, tầng truy nhập hệ thống dữ liệu và tầng trinh diễn Kiến trúc nảy có những lợi ích đáng,

kế so với kién tric client/server hai tầng và do đó cho phép các ứng dụng

chay nhanh hơn, có khả khả năng mở rộng và liên tác cao hơn

Việc kết nối vào các cơ sở dữ liệu như Posgesal, MySQ1., Microsoft

SQL được thực hiện thông qua chudn JDBC

Tĩnh 14 Mô hình kiến trúc tổng thể hệ thống

S LIẾT trộn nà SỐ kan

Với kiến trúo này ta có một số tru việt sau

+ Khả năng mô rộng: Mây chủ ứng dụng hỗ trợ chia xẻ ứng dụng và cung

cấp khá năng mở rộng tối đa Miỗi máy chủ ứng đụng với hệ thống nhiều

bộ vị xử lý hoặc cluster may chủ ứng dụng có thể hỗ trợ một số lượng lớn các giao dịch, không phụ thuộc vào nên phần cứng, hệ điều hành và cấu

hình hệ thống Máy chủ ứng đụng được thiết kế trong môi trường phân tán

gdm cae tray xuất đữ liệu tốc dộ cao, các giao tác với khối lượng lớn và

khả năng mở rộng ứng dụng Nhờ phân hoạch ứng dụng, máy chủ ứng

dụng cung uấp giải pháp có thể mỡ rộng cho một số lượng lớn người dùng

và giao tác, Khả năng mở rộng đạt được trong một hệ thống máy chủ nhờ

thêm vào các hộ vi xử lý (CPU) hay các hệ thắng chạy trên mạng Kiển

trúc chức nang (module) của máy chủ ứng dụng cỏn cho phép đễ dàng mở

rộng hệ thống vả chức năng của ứng dụng ở mọi thời diém hờ việc cải

đặt những module mới, những ứng dụng có thể được oung cấp những chứu

năng mới Những đặc trưng này làm cho phần mềm trên máy chủ ứng

dụng có khả năng thích nghỉ cao với sự thay đổi môi trường hoạt động

+ Khả năng quản lý theo như cầu công việc Với khả năng quản lý theo

trạng thái và theo phiên làm việc, máy chủ ứng dụng hỗ trợ những yêu cầu phức tạp, nhiều bước Iiệ thắng quản lý sẽ hỗ trợ quản lý tài nguyên, đữ

liệu, giao tác, tự đông xác nhân truy vẫn quay vòng, xác nhận thành công,

để không thực hiện lại nhiều lần Máy chủ ímg dụng cung cấp khả năng truy xuất đữ liệu dùng phụng và truy xuất một cách thống nhất cáo táo vụ

dựa trên giao tiếp chuẩn tới những hệ thống đữ liệu không đồng nhất

+ Khả năng triển khai nhanh và sử dụng lại mã nguồn: Với kiển trúc máy

chủ mở rộng, người phát triển có thể thiết kế các ứng dụng nhằm đáp ửng,

36