分类： 服务器与存储
2008-06-13 00:15:56
对于用户来说，在其业务系统运转过程中，一方面要防止数据的丢失，另一方面还必须保证最大限度的数据可用性。因此，制定一个业务恢复和连续性的计划是非常重要的。这样，建立一个备用系统，当生产系统发生故障时，可以利用备用系统进行恢复，从而实现最小的业务停顿时间也就成为用户必须考虑的问题。由于许多业务系统都是基于数据库的基础之上，因此，数据库备份的重要性就不言而喻了。
全球最大的自动网络解决方案提供商EMC公司以其业界领先的技术，向用户提供了一种性能优异的数据库备份方式。由于EMC存储的固有优点，使得利用存储实现的数据库备份在性能、可扩展性、可管理性上都比传统的方式有一定的提高。以下就以SYBASE数据库备份为例，介绍EMC存储所实现的优质备份作业。
数据库备份的种类
1、冷备 (Cold Standby)
冷备通常是通过定期的对生产系统数据库进行备份，并将备份数据在、磁盘等介质上。备份的数据平时处于一种非激活的状态，直到故障发生导致生产数据库系统部可用时才激活。冷备数据的时效性取决于最近一次的数据库备份。数据库冷备的周期一般较长。
2、热备 (Warm Standby)
热备的实现通常需要一个备用的数据库系统。它与冷备相似，只不过当生产数据库发生故障时，可以通过备用数据库的数据进行业务恢复。因此，热备的恢复时间比冷备大大缩短。许多热备都是通过不断将生产数据库的日志加载到备份数据库来实现的。热备数据的时效性也同样取决于最近一次的数据库备份。
3、完全热备 (Hot Standby)
完全热备是最高级别的数据库备份方式。完全热备需要一个与生产数据库一样处于激活状态的备份数据库系统。并且生产数据库与备份数据库系统处于完全同步的状态，所有对生产数据库的修改也同样实施到备份数据库上。完全热备的实现通常需要复杂的硬件与技术，因此，相对于冷备和热备而言，它的恢复需要更高的代价。但同时，它也具有最短的恢复时间，这对于某些重要的业务系统而言是尤为重要的。
传统的SYBASE数据库备份方法
1、数据库冷备的实现方法
传统的数据库冷备方法是在SYBASE数据库启动的时候，利用dump database命令，将数据库备份到指定的磁盘或设备上。当生产系统失效时，利用load database 命令便可以磁盘或磁带上的数据恢复系统。
冷备的方法虽然简单，但实施起来却有较大的难度。因为当数据库备份运行时，所有运行的在线业务都必须停顿下来，因此数据库备份对运行系统的影响非常大，并且需要消耗大量的处理器资源。因此，很多的数据库冷备都采取了一些变通的方式，如在业务较少的时间段暂时停止业务，以单用户方式启动数据库并实施备份，待备份完成后再恢复业务系统。
冷备的缺点的在于需要消耗大量的处理器资源，因此对主机上的其他应用影响比较大。另外，由于当前对业务系统的可用性要求越来越严格，备份窗口变得越来越小，这对实施冷备带来了极大的挑战。
2、数据库热备的实现方法
对于SYBASE数据库的热备，一般是通过SYBASE公司的复制产品来实现，很多其它的数据库产品也提供类似的技术。
利用复制实现的热备来维护一对数据库服务器，这两个数据库在平时都是激活的，并且在复制系统中如同一个逻辑的整体，其中一个数据库为另一个数据库的备份。客户端应用通常修改主数据库，复制服务器通过LTM读取主数据库日志，并通过LAN或WAN不断的将日志的变化同时实施到备份数据库上。如果通道条件较好，主数据库与复制数据库之间几乎是完全同步的，但准确地说，复制技术仍然是一种异步的技术。
通过复制技术实现的热备是一个成功的技术，它在某些特定的系统中运行得很好。但它也存在一些缺点。首先是它需要占用带宽，这在主数据库数据变化不大的情况下没有问题，当数据变化较大时，就会对其它的一些网络应用造成影响。这个问题可以通过建立专有的复制网络来缓和。另一个问题是复制系统仍然需要消耗主机的处理器资源，并影响生产系统，尽管这种影响相对于冷备而言要小得多。
利用EMC技术实现的SYBASE数据库备份
利用EMC存储技术实现SYBASE数据库备份，则避免了上述传统备份方式的缺陷。对于用户来说，EMC在数据库备份技术上的革新为其带来了全然不同的感受。
1、TimeFinder
EMC的备份方法中应用了其高端存储Symmetrix的一个重要的软件产品：TimeFinder。EMC TimeFinder软件是一个业务连续性解决方案。其工作方式是为信息存储建立多个互相独立的、可访问的联机业务持续性卷(BCV)，BCV是拥有特殊属性的EMC存储设备Symmetrix标准设备，独立地支持主机应用程序和进程。
EMC TimeFinder的独特功能能有助于维护处于变化之中的系统的，同时确保业务应用程序使用所需数据。BCV建立活动生产卷的镜像卷，能并行地执行多个同时发生的信息系统任务，而同时主卷仍保持执行来自原先主机/的正常Symmetrix I/O操作。
2、数据库冷备的实现方法
利用EMC的TimeFinder，实现数据库的冷备可谓是轻而易举。平时标准卷与BCV卷之间处于同步状态，当需要使用BCV时，只需将标准卷与BCV卷分离，并使BCV卷对于主机可见，然后就可以进行后续的处理。
使用TimeFinder实现数据库冷备的优点是生产数据库没有任何影响。因为生产卷与BCV卷之间的同步都是在存储内部实现的，不消耗主机的处理器资源，由于存储系统通常具有内部的高速通道和大容量的缓冲区，实现的效率也大大提高。另外一个显著的特点是对应用的无关性，因此，除SYBASE数据库系统以外，TimeFinder的这种实现方式也同样适用于其它的数据库，如ORACLE，INFORMIX等。此外，TimeFinder技术也不仅仅局限于数据库系统，对于文件系统也是同样的适用。而这正是一些数据库复制软件的局限。
3、数据库热备的实现方法
利用EMC存储技术实现的SYBASE数据库热备利用了SYBASE 12.5版本的两个新特性：quiesce database 的增强选项 for external dump和dataserver 的-q启动选项。
quiesce database for external dump 命令可以使静默的数据库保持在一个一致的状态，从而使分离后的数据库在一个一致的生产数据库的时间点拷贝，并且可以不间断且同步的将日志实施到备份数据库上，从而达到数据库热备的目的。这个命令替代了dump database命令，形成一个最初的数据库备份，为随后不断的实施数据库日志奠定基础。并且由于数据库备份的生成是通过存储自身实现，从而节省了带宽和主机处理器资源。
dataserver 的-q选项是用来区分生产数据库与备份数据库的，它只应用在备份数据库上。当用dataserver –q 选项启动备份数据库时，在external dump状态下分离的BCV卷就可以恢复成一个可用的数据库备份，并且数据库日志可以不断的实施到此数据库上。
虽然使用TimeFinder实现数据库热备与使用复制实现的原理不尽相同，但思路却颇为相似，都是不断的将对生产数据库的变化加载到备份数据库上。同时，利用EMC存储本身的特性，可以轻松的获得数据库备份和数据库，并节省了网络带宽和主机处理器资源，不会对生产主机造成影响。
另外，利用EMC 存储的另一个功能强大的软件SRDF，可以实施对生产数据库的远程镜像，从而具有灾难备份的功能。SRDF具有同步，异步等多种方式，在比较重要的应用中，可以使用SRDF的同步方式，再辅以一些软件工具，就可以达到具有远程载备功能的完全数据库热备。还可以将SRDF与TimeFinder结合起来，实现数据库的multi hop热备，提供更丰富的数据备份方式。
