Методы аварийного восстановления для защиты базы данных

В предыдущей лекции рассматривалась тема обеспечения безопасности -защиты данных от несанкционированного доступа. В этой лекции рассказывается о защите данных от непредвиденной потери. Предотвращение потерь данных - одна из самых важных проблем, с которой можно столкнуться при управлении системами баз данных. Потери данных могут иметь место в результате множества самых различных проблем.

• Неисправности аппаратного обеспечения
• Вирусы
• Некорректное использование инструкций UPDATE и DELETE
• Ошибки программного обеспечения
• Аварийные ситуации, например, пожар или затопление

Чтобы избежать потери данных, можно реализовать для базы данных стратегию восстановления. Стратегию восстановления необходимо спланировать, реализовать и протестировать с учетом возможных неисправностей, с которыми можно встретиться в процессе работы системы, и необходимого уровня защиты данных. В витринах данных, то есть в случаях, когда данные можно восстановить из других систем, вероятно, нет необходимости создавать резервные копии каждой отдельной транзакции. Возможно, будет достаточно выполнять полное резервное копирование данных с регулярными временными интервалами. И наоборот, для базы данных, в которой хранятся транзакции интернет-магазина, возможно, будет необходимо сохранять резервные копии каждой отдельной транзакции. СУБД SQL Server предоставляет полный комплекс функций для реализации именно того вида резервного копирования, который вам необходим. В данной лекции рассматриваются наиболее широко используемые в Microsoft SQL Server стратегии для защиты данных.

Полное резервное копирование базы данных

Самой распространенной стратегией резервного копирования является резервное копирование всей базы данных через заранее заданные промежутки времени (например, каждую ночь). Благодаря такой стратегии аварийного восстановления можно восстановить базу данных до состояния на момент выполнения последнего резервного копирования. Эта стратегия реализуется посредством выполнения полных резервных копий базы данных, как рассказывается ниже.

Полная резервная копия базы данных содержит все данные и метаинформацию базы данных, которые необходимы для восстановления базы данных полностью, включая полнотекстовые каталоги. При восстановлении базы данных из полной резервной копии восстанавливаются все файлы базы данных, причем данные извлекаются в непротиворечивом состоянии на тот момент времени, в который выполнялось резервное копирование. Пока выполняется резервное копирование, база данных работает в рабочем режиме, и пользователь может выполнять транзакции, изменяя данные обычным путем. Термин "непротиворечивое состояние" означает, что все транзакции, которые были зафиксированы в процессе выполнения резервного копирования базы данных, применяются, а все транзакции, которые не были завершены, подвергаются откату. Для ситуаций, которые могли бы привести к нарушению непротиворечивости данных вследствие выполнения транзакций, изменяющих данные в процессе выполнения резервного копирования, в SQL Server есть особый процесс, который позволяет гарантировать непротиворечивость данных. Этот процесс выполняет запись на устройство резервного копирования как страниц данных, так и журнала транзакций.

Совет. Полнотекстовые каталоги были введены в базы данных, чтобы добавить в SQL Server функции полнотекстового индексирования. Полнотекстовое индексирование позволяет быстрее и с большей точностью осуществлять поиск данных в базе данных. Дополнительную информацию о полнотекстовом индексировании см. в Электронной документации по SQL Server в разделе "Полнотекстовые индексы".

Скорость резервного копирования определяется скоростью используемых устройств ввода/вывода (тех устройств ввода вывода, которые используются для сбора и хранения информации). Чтобы добиться наилучшей производительности, SQL Server считывает файлы последовательно. Если ваши устройства ввода/вывода способны одновременно обрабатывать данные ввода/вывода резервного копирования и данные ввода/вывода, поступающие в результате обычного использования системы, то создание резервной копии окажет на производительность системы незначительное воздействие. Тем не менее, лучше выполнять полное резервное копирование базы данных при отсутствии пиковых нагрузок.

В следующем разделе мы рассмотрим варианты реализации этой стратегии резервного копирования.

Простая модель восстановления

Следует заранее уведомить SQL Server о том, какой тип резервного копирования вы намерены использовать, поэтому надо сконфигурировать базу данных так, чтобы настройки соответствовали выбранному вами типу резервного копирования. Такая настройка выполняется посредством выбора значения параметра "модель восстановления базы данных". Модель восстановления базы данных, которая используется по умолчанию, является производным от модели восстановления модели базы данных, определенной при ее создании. Чтобы реализовать стратегию резервного копирования, которая будет включать только полные резервные копии, следует выбрать простую модель восстановления ( SIMPLE ).

Выбираем модель восстановления SIMPLE

1. В меню Start (Пуск) выберите All Programs,. Microsoft SQL Server 2005, SQL Server Management Studio (Все программы, Microsoft SQL Server 2005, Среда SQL Server Management Studio).
2. В диалоговом окне Connect To Server (Соединение с сервером) нажмите кнопку Connect (Соединить).
3. В панели инструментов Standard (Стандартная) нажмите кнопку New Query (Новый запрос), чтобы открыть окно New Query (Новый запрос).
4. Чтобы задать модель восстановления, можно использовать инструкцию ALTER DATABASE. Введите текст следующей инструкции и нажмите кнопку Execute (Выполнить).

USE master;
GO
ALTER DATABASE AdventureWorks
SET RECOVERY SIMPLE;
GO

Дополнительная информация.В этой лекции рассматривается, главным образом, создание резервных копий и восстановление с помощью инструкций SQL. В лекциях 6-7 будет рассмотрено выполнение многих из этих же процедур не через инструкции T-SQL, а с помощью интерфейса пользователя SQL Server Management Studio.

Проверяем настройки модели аварийного восстановления

1. Чтобы просмотреть заданную для базы данных модель восстановления, можно использовать функцию DATABASEPROPERTYEX, которая извлекает параметры текущей базы даты или свойства указанной базы данных. Выполните инструкцию, приведенную ниже, чтобы извлечь информацию о модели восстановления базы данных AdventureWorks.

   SELECT DATABASEPROPERTYEX('AdventureWorks','Recovery')
2. Убедитесь, что в результатах запроса указана модель восстановления SIMPLE.
3. Закройте окно среды SQL Server Management Studio.

Устройства резервного копирования

До начала выполнения операций резервного копирования необходимо определить, где будут храниться резервные копии. Место хранения резервных копий называется устройством резервного копирования. Каждое устройство резервного копирования может хранить несколько резервных копий разных типов. Существует два разных вида устройств резервного копирования:

• Ленточные устройства.Могут использоваться для хранения резервных копий на лентах. Ленточные устройства должны быть установлены локально. Резервная копия может занимать несколько лент, а на одной ленте могут находиться одновременно резервные копии SQL Server и Windows.
• Дисковые устройства.Файлы на локальном или удаленном диске или дисковом накопителе. К этим файлам обращаются, указывая путь к файлу, в котором хранится резервная копия. Для обращения к удаленным хранилищам следует использовать путь в формате UNC.

Примечание. В этой книге будет рассмотрено только резервное копирование на дисковые устройства. Резервное копирование файлов SQL Server на ленточные устройства в настоящее время используется не очень часто. Если резервные копии SQL Server сохраняются на лентах, то они обычно создаются при помощи программ сторонних разработчиков, которые предлагают дополнительные функции, например, использование удаленного ленточного хранилища. В качестве альтернативы ленточное устройство может использоваться для дополнительного страхования сохранности данных, резервная копия которых уже сохранена на дисковом устройстве.

Устройства резервного копирования идентифицируются по имени устройства. В качестве имени устройства может использоваться имя логического или физического устройства. Имя физического дискового устройства представляет собой путь к файлу резервной копии, например, "\\BACKUPSERVER\Backups\adv\AdventureWorks.bak". Этот путь можно включить непосредственно в инструкцию резервного копирования. Имя логического устройства представляет собой имя, указывающее на имя физического устройства резервного копирования и хранящееся в SQL Server. Когда в инструкции резервного копирования используется имя логического устройства, SQL Server осуществляет поиск соответствующего физического устройства в системном каталоге и выполняет резервное копирование, сохраняя резервную копию в указанной папке.

Чтобы добавить в системный каталог логическое устройство, можно использовать хранимую процедуру sp_addumpdevice. В следующем примере определяется логическое устройство с именем Adv_FullDb_Dev.

EXEC sp addumpdevice "disk", "AdvFullDbDev", "T:\BACKUPS\AdvFullDbDev.bak";

Совет. Обязательно измените путь к файлу, чтобы он соответствовал вашему компьютеру. Т:/, то измените эту часть пути к файлу в инструкции так, чтобы он соответствовал букве диска на вашем компьютере. Кроме того, убедитесь в том, что все папки, заданные в этом пути, существуют на вашем компьютере.

Имена логических и физических устройств являются взаимозаменяемыми, для резервного копирования и восстановления базы данных могут использоваться оба имени. Конечно, как правило, лучше все время использовать одно из двух соглашений о назначении имен, чтобы не усложнять код. Следует заранее выбрать соглашение, которое вам больше нравится.

Никогда не следует выполнять резервное копирование на дисковое устройство, которое размещается на том же физическом устройстве хранения, что и сама база данных. Даже если дисковое хранилище отличается устойчивостью против сбоев благодаря наличию RAID, всегда существует возможность возникновения неисправности контроллера и повреждения данных на дисках. Кроме того, следует подумать о сохранении файлов резервной копии устройства резервного копирования на лентах и хранении этих лент в удаленном месте.

Совет. Сокращение RAID происходит от выражения "redundant array of independent disks" (избыточный массив независимых дисков). Такие массивы представляют собой системы дисков с несколькими приводами, которые используются для повышения доступности и емкости хранилища.