基于脚本和计划任务的三级备份架构设计与实现
李春健，孟凡，黄伟恺
(上海机电工程研究所，上海201109)
摘要：在信息时代的大背景下，数据备份工作显得尤为重要，通过脚本和操作系统自带的计划任务 功能便可实现数据的自动备份。设计了三级备份架构体系，并利用脚本和计划任务实现了三级自动备 份，提高了数据备份效率，更充分确保了数据的安全。
关键词院脚本；计划任务；三级架构；备份
随着单位内部各项工作对信息系统依赖程度的不断 提升，应用系统的数量、后台服务器规模也在不断地增 加，逐步实现了各类数据的电子化、统一化、集中化管 理。通过信息化手段，在有效提升工作效率的同时，对 系统管理却也提出了更高的要求，因为一旦信息系统 后台出现任何问题，轻则可能导致单个应用系统无法 正常使用，重则可能影响相关业务工作的正常开展，为此必须采取必要的措施做好后台的运维保障工作，尤其是对数据信息的保护。而作为对数据保护最基础 的一种方式，如何通过合理的手段做好数据备份工作 变得尤为重要。
1传统备份方式及弊端
单位原先主要通过移动硬盘和NAS网络存储两种 备份介质对数据进行备份，同时通过服务器自身所提供 的硬盘RAID机制（均采用RAID5)加强对数据的保 护，避免单硬盘损坏时的数据丢失。对个别重要应用还 通过双机热备模式进一步加强保护。
备份的数据范围主要包括如下3种：
(1)应用程序文件，即支撑应用系统运行的文件。
⑵数据库文件，主要包括Oracle、M S SQL Serv-er、MySQL。
(3)实体文件，即各个应用系统后台存储管理的具 体文件，如文本文件、图片文件、视频文件等。
主要通过人工结合脚本运行的方式[|]将源数据从服 务器中拷贝到移动硬盘和NAS网络存储中，其中数据 库文件首先通过数据库软件自身提供的备份功能或运行 备份脚本将备份文件生成在本地硬盘中。
在这种备份方式下，要求人工对每个系统进行备份 和拷贝操作，耗费大量时间也存在人为的疏漏。移动硬 盘的容量有限，需要频繁地更换移动硬盘，不仅效率低，且存在以下风险隐患：
(1)无法对移动硬盘采取有效控制措施，易导致非 授权外带并非法获取备份数据的隐患。
(2)备份数据与源数据放置在同一物理空间内，一旦发生地震、火灾等毁灭性的灾难，所有数据将不
复存在。
2三级备份架构
鉴于存在的问题，必须对备份方式进行改进，切实
实现数据安全。为此，充分依托单位异地容灾中心存储
设备及本地存储设备，构建“本机-异机-异地”的三级
备份架构体系。
图1三级备份架构示意图
第一级为本机，所有服务器通过光纤直连或iSCSI
协议网络连接[2](部分服务器机型老旧，无法安装HBA
卡）两种方式与存储设备连接，根据实际存储需求为每
台服务器分配相应的存储空间，并作为本地磁盘进行挂
载，采用相同的盘符命名，例如P盘。
第二级为异机，部署专门的备份服务器，使用
收稿日期：2〇18-〇1-2〇
»2〇18,04
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编程技巧与维护
实用第一智慧密集
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Windows 操作系统，并配备足够的存储空间，可以通过磁
盘阵列的方式实现。磁盘阵列以动态磁盘的方式进行 分区，并全部指定给一个盘符，例如D 盘。在D 盘中 创建backup 目录并进行共享，可使所有服务器访问。
第三级为异地，即异地容灾中心的存储设备，通 过网络共享的方式可在备份服务器上访问，并以本地 磁盘的方式映射在备份服务器上，分配相应的盘符， 例如Z 盘。
所设计的三级备份架构网络结构如图1所示。3
三级自动备份实现
3.1安全及权限控制
备份数据应安全可靠[3]，同时数据备份过程中应严 格控制相应的操作权限，避免备份数据的非授权获取， 为此可采取如下技术配置措施：
(1) 在所有服务器上安装防病毒、木马的软件，保 证数据安全。(2) 在单位com 域中建立backup 用户，专门用于
数据备份，在数据备份服务器的共享文件夹属性中设定
只允许该用户读取、写人数据。
(3) 通过防火墙访问控制策略只允许备份服务器访
问异地备份存储设备，并控制到具体的端口。
3.2三级备份
利用每天的空闲时段对各类数据文件进行备份，第
一级备份时段安排在每天凌晨的0点至2点，第二级备
份时段安排在每天凌晨的2点至4点，第三级备份时段
安排在每天的4点至7点。通过操作系统计划任务每天 定时自动执行备份脚本，其中以Windows  Server  2008 操作系统为例，可在“管理工具”的“任务计划程序” 中新增计划任务，Linux 操作系统则可通过编辑/
etc /
crontab 文件实现计划任务的新增。
应用程序文件和实体文件可直接通过脚本进行备 份，以一台IP 地址为192.168丄1的应用服务器为例， 将其存储在“D :\WebSitesV ’目录下的应用程序文件和存 储在“D :\Files ”目录下的实体文件进行第一级备份，可 通过如下批处理脚本代码实现：
xcopy  D :\WebSites \*.* P :\WebSites \
xcopy  D :\Files \*.* P :\Files \
由于不能直接对数据库进行备份，首先要通过数据 库软件自身备份机制或脚本进行第一级备份，直接备份 至本地挂载盘，其中以MSSQLServer 2008为例，可在
维护计划中直接添加自动备份的任务，需注意的是必须 启动SQL  Server 代理服务，而Oracle 数据库则可通过如 下批处理脚本代码实现自动备份：
echo  off
set  v _date =%〇date :~0,4%〇%〇date :~5,2%〇%〇date :~
8,2% (指定日期，用于备份文件名区分）
expdp 【用户名】/【密码】directory=backup  logfile = db _0/〇v _date 0/〇.log  dumpfile =db _0/〇v _date 0/〇.dmp  full  = y (需首先在Oracle 数据库中创建directory 目录，例如 create  directory  backup  as  P :\DataBase ')
当完成第一级备份后，通过计划任务在指定时间自 动执行第二级备份。假设备份服务器I P 地址为 192.168丄101，当需要将服务器192.168丄1上的一级备 份数据进行二级备份时，可通过如下批处理脚本代码
实现：oracle数据库自动备份方法
net  use  \\192.168.1.101\upload \192.168.1.1 "【密
码】_7user :"com \backup "(首先进行身份认证）
xcopy  P :\WebSites \*.* \\192.168.1.101\back - up \192.168.1.1\WebSites  /S  /D  /Y xcopy  P :\Files \*.* \\192.168.1.101\back -
up \192.168.1.1\Files /S /D/Y
xcopy  P :\Database \*.* \\192.168.1.101\back -
up \192.168.1.1\Database  /S  /D  /Y
如果操作系统为Linux ，则可先将备份服务器相应
的备份目录挂载到Linux 服务器上，备份完成后再进行
断开操作，可通过如下脚本代码实现院
mount  -t  cifs  -o  username =【用户名】,password =
【密码】//192.168.1.101/192.168.1.1 /mnt/Windows (需注意的是，其中的username 必须是备份服务器上的 本地用户，且具有足够的权限）
cp  /DataBase /*.* /mnt /Windows / umount  /mnt/Windows
相同的， 通过计划任务在指定的时间执行第三级备 份，在备份服务器可通过如下批处理脚本代码实现院
xcopy  D :\backup \*.* Z :\backup\/S  /D  /Y
至此，三级自动备份成功实现。4
结语
通过三级备份架构设计，结合脚本和计划任务的应 用，实现了服务器上数据的自动备份，解决了传统备份 模式下备份耗费时间长的问题，提高了备份效率，三级 备份也提高了备份数据的安全性，同时还实现了备份数 据的集中管理，提升了整体的运维管理水平。但是必须
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承认该方法更适合在局域网内应用[4]袁因为相关的脚本 文件都是明文存储，很容易获取脚本中的相关账号信 息，存在一定的风险隐患。在备份时也只能进行完全备 份，不能像专业备份软件那样按照完全备份、差异备 份、增量备份进行选择后的按需实现。同时，也必须定 期对数据备份情况进行检查，确认各个计划任务是否正 常执行，保证备份工作正常开展。
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(上接第62页）
调控。采用模糊控制技术，由PWM来恒流驱动。
方案如下：设院A为输人设定值，B为实际值，C 为稳定偏差，C=IA-BI
(1)当C逸0.5A时，控制滴速为8。
(2)当0.5A>C逸0.25A时，控制滴速为6。
(3)当0.25A>C逸0.125A时，控制滴速为4。
(4)当0.125A>C逸0.0625A时，控制滴速为2。
(5)当C<0.0625A时，控制滴速为0。
图4控制模块图
4软件
系统的软件设计包括的模块有：光电信号检测模 块、单片机处理模块、通信模块、显示模块。光电信号 检测模块：通过红外分别采集药瓶液滴的流量和人体的 心率的信号传送到单片机里。单片机处理模块：单片机 对传送过来的光电信号进行数据进行预设的处理，计算 出液滴的流速和人体的心率，再通过通信模块传送出 去。同时也能通过通信模块的控制命令来控制电机，从 而控制液瓶的高低，用于调节滴速。通信模块：单片机 通过由GSM通信来交互病人的家属、通过LED信号和 W iFi信号来交互医院的护士站、通过蓝牙信号来交互 病人。从而构建成一个由病人、家属、医院的生态圈，方便联系和。显示模块：医院根据每个病人的输 液情况进行排号，并通过LCD显示在大屏幕上，让所 有的病人都了解医院的输液处理顺序，减缓医患矛盾。
软件设计还包括界面设计、以及APP设计等。通 过建立数据库访问患者的个人信息、病例、追溯药物来源。软件的设计主要是针对硬件设计，为其提供运动的
能力。
5结语
本系统随着电子技术、物联网、云服务、云计算等
技术的发展，结合临床实践，开发基于云服务的智能医
院输液监控系统来代替人工监护，既减轻医务人员的工
作强度及病人和医务人员不断观察输液是否完成而形成
的压力，又能提高输液时的安全系数。同时管理系统记
录输液过程，又能够作为医疗档案，实现医疗护理自动
化和智能化。
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