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数据存储备份技术和存储管理技术源于20世纪70年代的终端／主机计算模式，由于数据主要集中在主机上，因此，管理方便的海量存储设备——磁带库是当时必备的存储设备。20世纪80年代以后，由于PC技术的发展，尤其是20世纪90年代客户机／服务器模式的普及，数据的分布式存储加剧了数据存储管理的复杂化。
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Internet使存储技术发生了革命性的变化。这种变化主要表现在三个方面：首先是存储容量的急剧膨胀；其次是数据就绪时间的延长（网络数据必须保证全天候处于就绪状态）；最后是数据存储结构发生了巨大变化。在Internet和全球化电子商务的时代，数据应该是面向全世界的，数据的存取只应受到安全机制的限制，而不应受到地域空间的约束。
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◆自然灾害（如水灾、火灾、雷击、地震等）造成计算机系统的破坏，导致存储数据被破坏或完全丢失。
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◆Internet上"黑客"的侵入和来自内部网的蓄意破坏。
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计算机系统不是永远可靠的，双机热备份、磁盘阵列、磁盘镜像、数据库软件的自动复制等功能均不能称为完整的数据存储备份系统，它们解决的只是系统可用性的问题，而网络系统的可靠性问题需要完整的数据存储管理系统来解决。所以说，网络设计方案中如果没有相应的数据存储备份解决方案，就不算是完整的网络系统方案。
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目前市场上的存储产品主要有磁盘阵列、磁带库与磁带机、光盘库等，其中磁带设备以其技术成熟、价格低廉、产品齐全、使用方便等优点占据了存储市场的重要地位。
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磁盘阵列又称为廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks, RAID），是指将多个类型、容量、接口一致的专用硬盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式读写数据，从而提高数据的存取速度和安全性。因此，磁盘阵列读写方式的基本要求是，在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下，必须确保在一张或多张磁盘失效时，阵列能够有效地防止数据丢失。磁盘阵列的最大特点是数据存取速度快，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高系统的数据吞吐率。另外，磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果，通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上，可增加系统的存储容量。因此，磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。
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磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库，它们实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。
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自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份100～200GB或者更多的数据。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。
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磁带库是与自动加载磁带机类似的基于磁带的备份系统，它能够提供基本相似的自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百帕字节（PB，1PB=250B=10245B=10242GB，约等于一千万亿字节），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，使整个数据存储备份过程无须人工干涉。磁带库不仅数据存储量较大，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可匹敌的优势。在网络系统中，磁带库通过存储局域网络（Storage Area Network, SAN）系统可形成网络存储系统，提供远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，为企业存储提供有力的保障。因此，磁带库无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。
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光盘塔由几台或十几台CD-ROM驱动器并联构成，可通过软件来控制某台光驱的读写操作。光盘塔可以同时支持几十个到几百个用户的访问信息。
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光盘库实际上是一种可存放几十张或几百张光盘并带有机械臂和一个光盘驱动器的光盘柜。它的库容量极大，机柜中可放几十片甚至上百片光盘片，这种有巨大联机容量的设备非常适用于图书馆一类的信息检索中心，尤其是交互式光盘系统、数字化图书馆系统、实时资料档案中心系统、卡拉OK自动点播系统等。光盘库的特点是：安装简单、使用方便，并支持几乎所有的常见网络操作系统及各种常用通信协议，维护、更换与管理非常容易，同时具有较低的成本和价格。又因光盘库普遍内置有高性能处理器、高速缓存器、快速闪存、动态存取内存、网络控制器等智能部件，使得其信息处理能力更强。
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光盘网络镜像服务器是继第一代的光盘库和第二代的光盘塔之后，最新开发出的一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备。光盘网络镜像服务器不仅具有大型光盘库的超大存储容量，而且还具有与硬盘相同的访问速度，其单位存储成本（分摊到每张光盘上的设备成本）大大低于光盘库和光盘塔。因此光盘网络镜像服务器已开始取代光盘库和光盘塔，逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。
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在网络海量存储备份系统中，磁盘阵列、磁带库和光盘库等存储设备因其信息存储特点的不同，应用环境也有较大的区别。磁盘阵列主要用于网络系统中海量数据的即时存取；磁带库更多的是用于网络系统中海量数据的定期备份；而光盘库则主要用于网络系统中海量数据的访问。
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网络备份的最终目的是保障网络系统的顺利运行，所以一份优秀的网络备份方案应能够备份系统的所有数据，在网络出现故障甚至损坏时，能够迅速地恢复网络系统和数据，将系统损失降到最低。
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为了在整个网络系统内实现全自动的数据存储管理，必须安装网络数据存储管理系统，它能将备份服务器、备份管理软件与智能存储设备等有机地结合。另外，备份系统必须适应系统容量不断增加的要求，并且必须能够支持多平台系统和远程备份操作。
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网络数据存储管理系统是指在分布式网络环境下，通过专业的数据存储管理软件，结合相应的硬件和存储设备，来对整个网络的数据备份进行集中管理，从而实现自动化的备份、文件归档、数据分级存储以及灾难恢复等。
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网络数据存储管理系统的工作原理是在网络上选择一台应用服务器（当然也可以在网络中另配一台服务器作为专用的备份服务器）作为网络数据存储管理服务器，安装网络数据存储管理服务器端软件，作为整个网络的备份服务器。在备份服务器上连接一台大容量存储设备（磁带机或磁带库）。在网络中其他需要进行数据备份管理的服务器上安装备份客户端软件，通过局域网将数据集中备份到与备份服务器连接的存储设备上。
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网络数据存储管理系统的核心是备份管理软件，通过备份软件的计划功能，可为整个企业建立一个完善的备份计划及策略，并可借助备份时的呼叫功能，让所有的服务器备份都能在同一时间进行。备份软件也提供完善的灾难恢复手段，能够将备份硬件的优良特性完全发挥出来，使备份和灾难恢复时间大大缩短，实现网络数据备份的全自动智能化管理。
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数据备份的方式有多种，下面以磁带机为例，简述全备份、增量备份和差分备份的区别和应用。
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全备份（Full Backup）就是对整个系统进行完全备份，包括系统和数据。这种备份方式的最大优点是操作比较简单，当发生数据丢失时，只要用一盘磁带就可以完全恢复系统和数据。然而它也有缺点：首先，在备份数据中有很多重复数据存在，它们占用大量的磁带空间，增加了应用系统的运行成本；其次，备份数据量大，备份时间长，不适用于那些业务繁忙，备份时间有限的场合。
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增量备份（Incremental Backup）就是每次只对上一次备份后增加的和修改过的数据进行备份。这种备份的优点很明显：没有重复的备份数据，既节省了磁带空间，又缩短了备份时间。它的缺点在于发生灾难时，恢复数据比较麻烦；另外这种备份的可靠性也差。在这种备份方式下，各磁带间相互关联，其中任何一盘磁带出了问题都不能完全恢复系统。
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差分备份（Differential Backup）就是对上一次全备份之后新增加的和修改过的数据进行备份。它需要与全备份配合使用。例如，管理员先在星期一进行一次系统全备份，然后在接下来的几天里，再将当天所有与星期一不同的数据（新的或经改动的）备份到磁带上。
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由上述介绍可以看出，全备份所需时间最长，但恢复时间最短、操作最方便，当系统中数据量不大时，采用全备份最可靠。差分备份在避免了另外两种策略的缺陷的同时，又具有了它们的所有优点。首先，它无须每天都做系统完全备份，因此备份所需时间短，并节省磁带空间；其次，它的灾难恢复也很方便，系统管理员只需两盘磁带，即星期一的磁带与发生灾难前一天的磁带，就可以将系统完全恢复。在备份时要根据三种方案各自的特点灵活使用。
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灾难恢复的先决条件是要做好备份策略及恢复计划。日常备份制度描述了每天的备份以什么方式、使用什么备份介质进行，是系统备份方案的具体实施细则。在制定完毕后，应严格按照制度进行日常备份，否则将无法恢复系统。
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灾难恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位，因为它关系到系统、软件与数据在经历灾难后能否迅速恢复如初。全盘恢复一般应用在服务器发生意外灾难导致数据全部丢失、系统崩溃或是有计划的系统升级、系统重组等时，因此也称为系统恢复。
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一个完整的灾难备份及恢复方案包括备份硬件、备份软件、备份制度和灾难恢复计划四个部分。若想做到数据万无一失，还需要根据企业自身情况制定日常备份制度和灾难恢复措施，并由管理人员切实执行备份制度，否则数据安全将是空谈。
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