【正文】 第七章 SOUL（眾志和達(dá)）公司介紹 ............................................................................. 46 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 4 第一章 項(xiàng)目背景 長春 富維 江森 公司是一家集汽車內(nèi)飾總成、座椅總成設(shè)計(jì)與制造的汽車零部件企業(yè)，主要客戶有一汽大眾、一汽轎車、一汽解放、濟(jì)南重汽等主機(jī)廠商，總部位于吉林省長春市。目前在成都、濟(jì)南、天津、吉林設(shè)有分公司，未來兩年內(nèi)還將在廣州建立分公司。 當(dāng)本地存儲服務(wù)器發(fā)生異常故障時，從異地備份中心的數(shù)據(jù)恢復(fù)以確保長春總部的產(chǎn)品設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可靠性。當(dāng)前每天的數(shù)據(jù)變化量大約為 20GB。 數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)總量 日增備份數(shù)據(jù)量 備份設(shè)備， 備份軟件，版本 純文本、圖像等 純文本 圖片(2D/3D) 純文本 圖片(2D/3D) 工程制圖、文檔 2TB 3G 17G HP MSL8096磁帶庫， 備 份 軟 件 Symantec 現(xiàn)狀 拓?fù)鋱D： 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 6 備份 系統(tǒng) 使用 的是 Symantec NetBackup 備份軟件，通過千兆以太網(wǎng)絡(luò)備份到 HP8096 磁帶庫。 按照這種增長速度計(jì)算 ： 一 個月 的數(shù)據(jù)總量 為 ： 10TB+20GB*22(天 )= 從上面的數(shù)據(jù)可以看到，富維江森公司 需 備份 的數(shù)據(jù) 量是巨大的，而現(xiàn)有的備份設(shè)備還是采用的性能和可靠性都很低下的物理磁帶庫 ，即無法滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)的要求，又造成了管理和維護(hù)的復(fù)雜度 。 歸納總結(jié)現(xiàn)有系統(tǒng)的問題如下： ? 備份 /恢復(fù)性能低下， RTO 時間長 根據(jù)前期調(diào)研結(jié)果顯示，目前 日增量 數(shù) 據(jù) 的備 份 時 間 段 為21:007:00(次日 )，備份窗口為 10 小時。 磁帶驅(qū)動器 目前最新 的是 LTO5 技術(shù)，雖然速率有所提升但在實(shí)際環(huán)境中 讀寫效率也僅僅為100MB/S，仍然 無法滿足大容量的數(shù)據(jù)備份要求。 ? 安全性問題 磁帶介質(zhì)本身是不具備數(shù)據(jù) 校驗(yàn)功能的，需要通過備份軟件等第三方工具來實(shí)現(xiàn)對備份數(shù)據(jù)的校驗(yàn)。這都給數(shù)據(jù)的存儲安全性帶來了極 大的挑戰(zhàn) 。即便某些磁帶庫產(chǎn)品有了基于瀏覽器和終端的管理和訪問功能，但需要購買 RMU（遠(yuǎn)程管理模塊）才能實(shí)現(xiàn)，增加采購成本和服務(wù)費(fèi)用。這種方式不但操作繁瑣，長期的成本投入也是巨大的。 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 8 系統(tǒng)建設(shè) 總體需求 長春富維 江森公司目前大量數(shù)據(jù)都是采用 LAN 備份方式，并且備份設(shè)備是用的是性能低下的物理磁帶庫 ，使得 整體備份性能低下，備份窗口緊張，數(shù)據(jù)安全性無法保證。同時，可以使 數(shù)據(jù)容災(zāi) 的實(shí)現(xiàn) 變的簡單。 可以 采用基于 VTL 遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)復(fù)制 功能，從單個或多個站點(diǎn)向一個集中位置傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全的基于網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)難恢復(fù)保護(hù) 。 在總部，虛擬磁帶庫保存最近 6 個月數(shù)據(jù)，將冷數(shù)據(jù)通過備份軟件遷移到物理磁帶 庫上， 離線保存 。 ? 先進(jìn)性 在設(shè)計(jì)過程中，始終遵循國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 ? 高性能 備份設(shè)備必須具備高速處理能力，提供高速數(shù)據(jù)鏈路，保證系統(tǒng)高吞吐能力，長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 9 滿足各種應(yīng)用對數(shù)據(jù)傳送帶寬 的需求 。 ? 可擴(kuò)展 /升級性 隨著時間的推移、技術(shù)的發(fā)展以及環(huán)境的變化，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量 也 會快速增長 。備份管理系 統(tǒng)的 模塊化功能選擇能力，可以隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷更新、變化，隨時增加必要的功能模塊，以滿足備份管理要求。同時在產(chǎn)品選型方面盡可能選取集 成度高、采用模塊化通用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，以便于管理和維護(hù)。 采用物理磁帶庫備份面臨的問題 可以說備份系統(tǒng)中，最常見的備份設(shè)備要數(shù)物理磁帶庫（機(jī)）了，經(jīng)過多年的發(fā)展，物理磁帶庫（機(jī)）在兼容性、存儲容量上都有其它備份設(shè)備不可比擬的優(yōu)勢，相對于其它備份設(shè)備，物理磁帶庫的先期采購成本較低，可以以相對廉價(jià)的方式建立數(shù) 據(jù)保護(hù)系統(tǒng)。誠然，新技術(shù)在磁帶容量和穩(wěn)定性方面較以往有了很大的優(yōu)勢。這都給數(shù)據(jù)的存儲安全性帶來了極大的挑戰(zhàn)。另外，在備份 /恢復(fù)的過程中，磁帶庫需要 抓取磁帶、加載、機(jī)械定位文件等機(jī)械動作 ，如果數(shù)據(jù)跨帶，還需要進(jìn)行長時間的多帶查詢等，這些都會影響備份 /恢復(fù)的效率。并且機(jī)械臂為靈敏機(jī)械部件，對包裝和搬運(yùn)要求都較高，不易進(jìn)行設(shè)備搬遷。即便某些磁帶庫產(chǎn)品有了基 于瀏覽器和終端的管理和訪問功能，但需要購買 RMU（遠(yuǎn)程管理模塊）才能實(shí)現(xiàn)，增加采購成本和服務(wù)費(fèi)用。 另外，帶庫的維護(hù)需要專業(yè)的人員進(jìn)行維護(hù)，同時， 備件采購受制于生產(chǎn)廠家的壟斷， 部件的更換費(fèi)用較為昂貴，這些都造成了用戶 TCO 較高。 基于主機(jī)的 D2D（ disk to disk） 是通過備份策略將低成本的磁盤做為存儲介質(zhì)，提高了數(shù)據(jù)備份 /恢復(fù)的傳輸速率。 基于主機(jī)的 D2D 備份方式雖然解決了備份效率和介質(zhì)安全性問題，但是基于主機(jī)的 D2D 在集成性、存儲格式、文件系統(tǒng)尺寸、性能與碎片等方面存在 一些 問題， 主要表現(xiàn)在： 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 12 ? 設(shè)備共享性較差 如果在一個有多臺服務(wù)器的環(huán)境中要實(shí)現(xiàn) LANFREE 備份，配置的復(fù)雜性和成本都會迅速提高。而一般的文件系統(tǒng)都不能被多服務(wù)器共享，只有磁帶庫可以實(shí)現(xiàn)共享。 ? 安全性挑戰(zhàn) 基于主機(jī)的 D2D 是以文件系統(tǒng)的方式出現(xiàn)的服務(wù)器上的，這個文件系統(tǒng)可以由任意工具來操作，也可以被任何人訪問。 2. 文件系統(tǒng)難以解決磁盤碎片的問題，磁盤碎片會導(dǎo)致文件系統(tǒng)的性能 逐漸下降，而且，當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大的時候，磁盤碎片的問題很難以解決。 ? 擴(kuò)展性差 備份管理軟件是設(shè)計(jì)為磁帶庫使用的，雖然目前絕大部分備份軟件都支持使用文件系統(tǒng)作為備份設(shè)備，但與使用磁帶時的功能有一些差別。而如果使用磁盤文件系統(tǒng)，則無法自動回收這部分磁盤空間。但這一工作是高風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)槲募到y(tǒng)是不能區(qū)分文件是否超出的了保存期限 。但如果采用磁盤作為備份設(shè)備，備份系統(tǒng)無法對其進(jìn)行掃描。 3. 放在磁盤陣列上的備份數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行介質(zhì)復(fù)制，將備份數(shù)據(jù)拷貝到磁帶上，進(jìn)行離線保存，這樣，就失去了磁帶因此帶來的靈活性 ，如：離線保存、數(shù)據(jù)移植、異地容災(zāi)等。所以，能兼顧物理磁帶庫和基于主機(jī) D2D兩方之長的備份設(shè)備是現(xiàn)在以及將來備份設(shè)備發(fā)展的方向，虛擬磁帶庫（ VTL）就是這一理念的產(chǎn)物。 VTL 主要具有如下優(yōu)點(diǎn)： ? 安全性高 備份系統(tǒng)首先要保證的就是保證備份數(shù)據(jù)的安全性， VTL 采用類裸文件系統(tǒng)，存儲的格式與磁帶一致，這就保證了用戶不能直接訪問 VTL數(shù)據(jù)，不僅僅提高了數(shù)據(jù)的安全性，也減少了被病毒感染和黑客攻擊的幾率。 相對于基于主機(jī)的 D2D， VTL 不需要擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失問題。 ? 備份 /恢復(fù)效率大大提高 VTL 僅僅模擬了帶庫的操作，倒帶、清點(diǎn)都是邏輯操作，不會涉及任何機(jī)械工作。 ? 保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整一致性 當(dāng)備份服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)備份時，就將數(shù)據(jù)快速傳送到系統(tǒng)的磁盤存儲中。這些備份數(shù)據(jù)格式和傳統(tǒng)備份到磁帶上的完全一致。 ? 支持遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)復(fù)制功能 市場上的大部分 VTL，不僅 僅提供了備份、恢復(fù)功能，而且還提供了許多物理磁帶庫所不能提供的功能，譬如：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制，通過 IP 網(wǎng)絡(luò)，能將本地的備份數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的復(fù)制到異地的虛擬磁帶庫系統(tǒng)中，這可以是客戶能夠以極低的成本建立起數(shù)據(jù)級的容災(zāi)系統(tǒng)。從而保證了系統(tǒng)管理員不用改變原有的工作方式、備份策略等。 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 15 ? 維護(hù)成本低、擴(kuò)展方便 由于 VTL 的磁盤存儲管理十分類似于一般磁盤陣列的方式，可以輕松地插入新磁盤，進(jìn)行容量的擴(kuò)展。由于 VTL不會發(fā)生磁帶庫和磁帶機(jī)的機(jī)械故障，也沒有磁帶失效的問題，備份的成功率明顯提升 。 綜上所述為數(shù)據(jù)備份系 統(tǒng)提供高可靠、高性能、低成本的解決方案，虛擬帶庫對于操作系統(tǒng)、備份軟件來說，就像真實(shí)的、自動化的傳統(tǒng)物理磁帶庫設(shè)備一樣，差別僅是數(shù)據(jù)存儲在磁盤上。達(dá)到真正意義上的備份系統(tǒng)的革新，取代了數(shù)據(jù)存儲起始階段的基于磁帶備份的機(jī)制。 HostBased 備份： 磁帶機(jī)（庫）直接連接在業(yè)務(wù)服務(wù)器上，而且只為該服務(wù)器提供數(shù)據(jù)備份服務(wù)。 HostBased 備份結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度快，備份管理簡單；通常用來備份單個服務(wù)器操作系統(tǒng)。 LANBased 備份 ：數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)以網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介。備份設(shè)備（磁帶庫、磁盤陣列）連接在備份服務(wù)器后端，在數(shù)據(jù)備份時，備長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 16 份客戶端將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絺浞菰O(shè)備中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份。 LANBase 備份架構(gòu)劣勢：備份數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，備份系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高。 如果備份域中的主機(jī)節(jié)點(diǎn)較少，或者備份的數(shù)據(jù)量不是很大，采用基于LANBase 的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和保護(hù)是比較合理的。它采用一種全新的體系結(jié)構(gòu)，將磁帶庫和磁盤陣列各自作為獨(dú)立的光纖結(jié)點(diǎn)，多臺主機(jī)共享磁帶庫備份時，數(shù)據(jù)流不再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)而直接從磁盤陣列傳到磁帶庫內(nèi)，局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信 (而不是數(shù)據(jù)傳輸 )任務(wù)，是一種無需占用網(wǎng)絡(luò)帶寬的解決方案。大量的數(shù)據(jù)傳輸是通過 SAN 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)只承擔(dān)備份服務(wù)器和客戶端的通訊任務(wù)。 基于 LANFree 的備份架構(gòu)示意圖 LANFree 備份架構(gòu)優(yōu)勢：通過基于 SAN 的 LANFree 方式，可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)備份，備份數(shù)據(jù)的傳輸不通過網(wǎng)絡(luò)（使用高帶寬、高性能的 SAN 存儲網(wǎng)絡(luò)），從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬 ，縮減了備份的時間窗口。 LANFree 備份架構(gòu)劣勢：基于 LANFree 的備份方式，需要客戶方具有 SAN的存儲環(huán)境，這對某些沒有建立起 SAN 環(huán)境的用戶來說，投資還是相對較高的。 基于 LANFree 的備份方式，一般使用在具有 SAN 存儲環(huán)境，備 份數(shù)據(jù)量較大，對備份時間安窗口要求比較嚴(yán)格的環(huán)境中。 數(shù)據(jù)傳輸路徑：從磁盤陣列開始，經(jīng)過 SAN 交換機(jī) ，最后到達(dá)共享磁帶庫。對于 7*24 不間斷 運(yùn)營的業(yè)務(wù)，可以大大縮減因?yàn)閭浞輰I(yè)務(wù)的影響。 采用基于 ServerLess 架構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份，通常是用戶業(yè)務(wù)環(huán)境很苛刻：對業(yè)務(wù)的響應(yīng)級別、備份的時間窗口都有很嚴(yán)格的要求情況下采用。通常來說，數(shù)據(jù)保護(hù)平臺的設(shè)計(jì)和規(guī)劃歸納起來主要包含六個方面的內(nèi)容： ? 備份設(shè)備的選擇 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 19 ? 備份軟件 的選擇 ? 備份架構(gòu)的選擇 ? 備份策略設(shè)置 ? 數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃 ? 數(shù)據(jù)保護(hù)平臺的管理及維護(hù) 1. 備份設(shè)備的選擇； 對于選擇什么樣的設(shè)備作為備份設(shè)備，需要結(jié)合用戶的具體應(yīng)用環(huán)境和數(shù)據(jù)性質(zhì)。 目前，市場上常用的存儲介質(zhì)主要有磁帶和磁盤兩種，采用磁帶做為備 份介質(zhì)，相對經(jīng)濟(jì)――存儲容量大、價(jià)格低廉。采用密封的具有容錯機(jī)制的磁盤做為備份介質(zhì)，首先能保證數(shù)據(jù)的存儲安全、可靠性（存儲底層采用 RAID 容錯技術(shù)），其次，相對于物理磁帶庫，讀寫的效率也大大提高。虛擬磁帶庫設(shè)備不僅僅備份性能高、數(shù)據(jù)的安全性、可靠性也有很好的保障。同時，簡便的管理和維護(hù)以及未來的系統(tǒng)擴(kuò)展性也是需要考慮的問題。作為信息保護(hù)領(lǐng)域的領(lǐng)頭產(chǎn)品， EMC/Legato NetWorker 以集中式、自動化的方式加速數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，安全且易于管理的方式保護(hù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。采用何種備份架構(gòu)取決與用戶的業(yè)務(wù)性質(zhì)、備份數(shù)據(jù)量、備份的時間窗口等要求。這四種架構(gòu)已經(jīng)在上一個章節(jié)比較系統(tǒng)的闡述了各自的優(yōu)劣。 LANBase 備份架構(gòu)適用于備份數(shù)據(jù)量較少、備份時間窗 口不影響業(yè)務(wù)的情況下使用。 Server－ Free 備份架構(gòu)適用于 7 24不間斷運(yùn)營，對 I/O 要求特別苛刻的業(yè)務(wù)環(huán)境。 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 21 4. 備份策略設(shè)計(jì) 備份策略是備份系統(tǒng)日常工作的準(zhǔn)則，備份策略的指定需要根據(jù)具體的應(yīng)用和管理要求來制定。 數(shù)據(jù)的備份策略制定具有一定的規(guī)律性，對于數(shù)據(jù)庫類型的數(shù)據(jù)，由于每天數(shù)據(jù)量都有變化，可以采用每周做全備份、每天做增量備份的方式備份。當(dāng)然，以上的數(shù)據(jù)備份方式僅僅是數(shù)據(jù)備份的最一般方法，具體的應(yīng)用環(huán)境需要具體配置。這些可以根據(jù)具體的生產(chǎn)環(huán)境，進(jìn)行相應(yīng) 的設(shè)置。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)時，必須考慮災(zāi)難恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)。 一個完整的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃包含有：全面的災(zāi)難防范考慮、系統(tǒng)信息收集、包括恢復(fù)步驟的災(zāi)難恢復(fù)文檔、定期的災(zāi)難恢復(fù)演練等。 總的來說，良好的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃是一個管理＋制度＋技術(shù)的組合，而不僅僅長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案 22 是技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。 良好的日常管理和維護(hù)是保證備份系統(tǒng)良好運(yùn)行和可靠恢復(fù)的保障。 長春富維江森公司數(shù)據(jù)備份容災(zāi)平臺建設(shè)方案