分类： 服务器与存储
2008-06-23 01:32:24
什么是数据备份？
数据备份顾名思义就是将原有的资料重新复制进行保留，以便在特殊情况下可以重新利用。数据备份就像我们生活中的汽车备胎，一旦出现故障我们只要将备胎换上去就可以重新使用了。除了汽车备胎我们在生活中所使用的钥匙也都是备份思想的体现。我们要记住数据备份是最基础的，没有它一切先进的技术也都没有意义了。
数据备份的目的
很多人对数据备份有着错误的理解，认为只要将数据备份到本地就可以万事大吉了。肯定地说存在这种想法的人有很多，在实际生活中有很多案例证明了数据丢失后而不能正常恢复，这种灾难性后果可能会对金融及电信行业带来无法估量的损失。进行数据备份目的是将原有数据重新利用，但是在绝大部分情况下备份的数据是没有任何作用的。在实际工程中经常会遇到一些系统集成商向客户介绍他们的产品是如何的方便、可靠，但光有数据备份还不行，一旦出现故障必须将数据恢复才可以，一个不能恢复的备份对任何企业来说都是没有意义的。因此只有安全、可靠、高效地恢复数据，才是系统备份的真正目的。
数据备份在存储领域的地位
在SAN和NAS这些新的存储系统结构中，传统的备份技术在结构上也得到了长足的发展。数据备份作为存储领域的一个重点，其在存储系统中的地位和作用都是不可替代的。从LAN Free备份到无服务器备份，这些备份领域里的新兴技术正在日渐成熟和完善。对一个完整的IT系统而言，备份工作是其中必不可少的组成部分。之所以备份工作具有很大的意义，是因为它更像是我们为了留住美好时光而拍摄的照片或影片，把这些数据通过刻录等方式永久的保存了下来，供我们怀旧和欣赏。显然当然我们看到一张儿时的照片就回到从前的可能性根本没有，但在这一点上，数据备份就凸现了它的神奇，一个系统乃至整个网络系统，都可以按照需求还原到过去的某个时间点，因为我们有一个完整的系统数据备份。
怎样进行数据备份
数据备份固然重要，但数据备份的可实时恢复性较差，一旦意外发生，备份技术恢复过程需要一定的时间，此时系统是不能运行的。在具有一定规模的系统中，备份技术、集群技术和容灾技术互相不可替代，并且稳定和谐的配合工作，共同保证着系统的正常运转。
三种情况对比
说到数据备份，在这里我们还要简单谈一下容灾技术。那首先我们要明确一点：建设一整套与原系统一样的容灾系统所投入的人员、设备、资金等都是相当之高的，是不符合低TCO这个范围的。早期的容灾技术有限，多半是将数据备份到磁带库上，容灾能力十分有限。另外早期的容灾技术是将数据备份到同一座城市的其他建筑物及存储设备中，一旦发生地震、火灾、盗窃等自然及特殊情况，很难想象后果。现在的容灾技术不仅将地域扩大，把原来的点对点之间的方案扩大到城市与城市，一对多，或者是三点之间的关系。而且将存储介质也进行升级，如：磁盘驱动器、光盘等，从而有效的使数据保存在可能发生的灾害能够波及的范围之外。
容灾技术简介：
国际标准SHARE 78 定义的容灾系统共有七个层次：从最简单的本地进行磁带备份，到备份磁带存储在异地，再到建立应用系统实时切换的异地备份系统，恢复时间也可以从几天到小时到分钟、秒或0数据丢失等。从技术上看，衡量容灾系统有两个主要指标：RPO（Recovery Point Object）和RTO（Recovery Time Object）。
容灾的7层
容灾数据备份在目前有三种方式
软件级解决方案，包含容灾等级的1－4层
物理级解决方案，包含容灾等级的5－6层
交换机解决方案，包含容灾等级的5－6层
目前主流的容灾解决方案是基于第二种物理级，即基于智能磁盘阵列的数据复制技术，下面让我们看看这种方案的典型应用。
根据众多方案中我们挑选了EMC公司的一个湖南省邮政储蓄系统统一版本扩容改造工程存储版本的方案给大家进行参考。
湖南省邮政储蓄计算机系统现状
湖南省邮政储蓄计算机系统经过多年的信息化建设，已在内部生产、经营、管理等各个环节和窗口营业广泛实现了电子化作业，目前已经建成1个省交换中心（清算中心）和长沙、衡阳、常德和邵阳4个城市处理中心。城市处理中心与省交换中心相连，并通过与全国中心的连接实现全国通存通兑。
目前邮政储蓄计算机的建设已经初具规模，邮政储蓄计算机网覆盖全省，联网网点1800个，储户800多万。邮政储蓄计算机网（也称绿卡网）作为资金流的关键，是邮政信息化的重点。
随着市场需求的变化和邮政业务的发展的要求，总局领导根据邮政的特点，决定在现行的邮政储蓄计算机网络结构和应用系统的基础上，统一应用程序版本，对信息网络资源进行优化整合，将邮政储蓄网络建成满足社会发展需求、能实现综合业务的的金融服务网络。
EMC方案设计
本方案基于EMC多年以来在数据整合领域的丰富经验，并考虑到湖南省邮政储蓄省中心系统现有环境和未来规划，EMC建议本项目的目标是：
1、 通过采用EMC智能存储和自动化网络存储解决方案初步建立湖南省邮政储蓄省中心信息基础平台；
2、 基于该信息平台实现现有应用系统的数据整合，并保证将来业务的灵活扩展；
3、 基于该信息平台通过先进的管理手段实现统一的数据存储管理，提高管理效率，降低总体拥有成本；
4、 通过基于EMC的信息基础架构，提高业务连续性，实现24 X 7的业务模式；
本方案重点是以EMC Symmetrix DMX系列存储系统为核心，部署存储区域网(SAN)，实现湖南省邮政储蓄省中心业务数据整合，建立信息基础平台，在该信息平台基础上统一邮政储蓄应用程序版本，开展业务应用。
数据整合项目完成后，将为湖南省邮政储蓄省中心信息系统将来的发展打下良好基础，由于数据可用性已经得到完善的保护性；存储资源可管理性也将大大提高；系统的可扩展性和灵活性也将比原来的存储方式大大改善。为邮政储蓄业务未来的大发展奠定坚实可靠的基础。
所有的邮政储蓄关键业务数据可以在这一信息平台上进行集中的保护、共享和统一的管理，信息的可用性、保护性和可管理性将大大提高，该架构具有充分的灵活性，支持应用系统的快速部署，适应灵活多变的市场，可以充分满足目前及未来的业务发展。
信息基础平台组成
按照上述的设计原则，EMC建议湖南省邮政储蓄省中心采用EMC的自动化网络存储方案建立面向未来发展的省中心信息平台。
EMC自动化网络存储解决方案包括以下4个层面：
1存储平台层
建议采用EMC Symmetrix DMX系列存储。EMC Symmetrix DMX系列智能存储平台，采用先进的高端存储体系结构，性能超群，同时秉承EMC Symmetrix久负盛名的高稳定性和丰富的功能。通过存储平台层满足用户对于高性能、高可靠、灵活扩展的需求。
2主机层
建议连接存储系统的数据库和关键的应用服务器主机至少安装2块HBA卡，根据性能和可用性的要求，有些服务器可以配置更多的HBA卡。HBA卡之间通过EMC PowerPath通道管理软件进行捆绑成一个数据通道实现对同一个卷读写操作。根据不同的数据访问类型，例如OLTP和OLAP等类型I/O访问模式，可以选择不同PowerPath的性能优化策略。
3存储网络层
EMC建议采用EMC光纤交换机建立自动化存储网络，满足用户对存储资源灵活的扩展、自动化管理的需求，在项目完成以后，还可以根据应用需求还可以灵活扩充NAS，进一步丰富自动化存储网络，满足企业内对存储资源不同的需求。
建议配置存储网络应该依据以下原则：
配置冗余的两台光纤存储交换机。
从主机对任何一个卷访问都通过两台交换机进行操作，保证数据访问通路无单点故障和工作量负载均衡。
4存储管理层
建议采用EMC AutoIs存储管理战略，通过EMC ECC存储管理平台，使用统一的存储管理工作站通过同一窗口和界面进行所有企业存储资源的管理。通过图形化的界面，实现邮政储蓄省处理中心关键数据资源开放的、简单的、自动化的管理。
ECC(EMC Control Center)存储管理平台实现存储资源点对点的管理，ECC存储管理平台包含丰富的产品模块能通过单一的控制窗口，帮助用户自动地发现、监控、规划、报告执行贯穿整个信息环境中的主机存储、存储网络和外接存储等资源和操作。从单一控制窗口管理和监视如下资源：
存储平台模块： EMC Clariion、Symmetrix和其他厂家存储系统。
连接模块：存储交换机。
主机模块：主机操作系统、文件系统、卷管理、数据库、备份应用等。
在以EMC Symmetrix智能存储系统为中心，SAN存储网络的信息基础架构中:
通过EMC ECC存储管理平台软件实现EMC Symmetrix存储系统和SAN的管理。
利用EMC Symmetrix存储系统的时间点拷贝软件TimeFinder，创建业务数据的本地镜像，将其mount到备份服务器，在备份服务器实现联机数据备份、软件测试等工作，不影响主要生产主机和数据库的性能，将应用系统的停机时间将为零；
在将来，利用EMC Symmetrix存储系统的异地数据镜像软件SRDF，创建关键数据的远程镜像，实现关键业务的容灾。
根据上面的分析可以知道，在建立如上所述的信息基础平台以后可以平滑地扩展到容灾方案。湖南省邮政储蓄省中心的核心数据就可以镜像到异地的备份中心，保证数据的高可用性和业务的连续性。
基于EMC Symmetrix DMX存储系统的容灾方案是一种非常灵活的方案，可以方便地分阶段实施，支持从一个中心平滑扩展成为容灾方案；另外EMC容灾方案不占用主机的资源，对应用系统透明，实现起来非常简单，方便容灾演习，目前基于EMC存储系统的容灾在国内已经有许多成功的案例。
方案演示
1、建议在湖南省邮政储蓄省中心采用1台稳定性极高、高性能，并具有丰富的软件功能的全2Gb光纤的EMC Symmetrix DMX800存储系统建立信息基础平台。
根据技术规范书的要求，配置18块1万转146GB光纤硬盘，另外配置1块1万转146GB光纤硬盘用于动态热备硬盘，该产品支持最大配置120块硬盘，最大裸盘容量17.5TB；
根据技术规范书的要求，本配置包括8GB高速缓存，该产品支持扩展到32GB高速缓存；
本配置包括8个2Gb/s光纤端口，用于主机连接；并支持扩展到16个2Gb/s光纤端口；
EMC Symmetrix系列存储系统采用业界高端的存储体系结构，不仅具备领先的性能和高可用性，还具有丰富的成熟功能软件；可以实现联机数据备份、容灾等高端的用户需求。
建议采用基于EMC TimeFinder的业务连续性解决方案。
利用EMC时间点拷贝软件TimeFinder，在本地存储系统创建业务数据的本地镜像，实现联机数据备份、软件测试等功能，保证不影响主要业务进行，提高业务的连续性。
功能介绍
针对技术规范书存储部分有关数据联机备份的需求，在湖南省邮政储蓄省中心可以利用TimeFinder实现。具体的做法是利用TimeFinder软件在Symmetrix DMX存储系统内部镜像生产数据，在分离后，将镜像数据mount到与生产机同类型的备份主机上，在备份主机上进行数据备份，这样的好处是：
不占用主机资源，对主机性能没有影响；
不影响主机上的业务运行，备份窗口为零；
对主机、数据库和应用程序透明，实现简单；
容灾建议
待本项目成功运行之后，可以通过EMC SRDF软件实现容灾。SRDF软件是基于EMC Symmetrix的远程数据镜像软件；容灾方案如下图所示。
建议方案
建议在容灾中心配置Symmetrix系列存储系统，生产中心Symmetrix DMX和容灾中心Symmetrix通过SRDF软件实现跨磁盘阵列的数据镜像；
SRDF支持同步、半同步和异步等数据镜像模式，用户可以根据应用需求决定采用何种同步模式；是业界最丰富、最成熟可靠的容灾解决方案。
EMC SRDF容灾解决方案支持容灾备份中心和生产中心之间的多种距离，包括同一机房背靠背方式、园区距离(campus)、同城距离(Metropolitan)和远程(WAN)等四种距离，最远可达到数千公里；
EMC SRDF支持FC、Escon、IP等多种连接协议；特别是Symmetrix系列支持存储协议转换能力，支持直接连接千兆以太网络，对于需要实现远距离容灾的用户，可以大大节省用户投资。
根据容灾备份中心和生产中心之间的距离和通信方式，还需要考虑是否购买光纤交换机、DWDM设备、协议转换设备等必须的通信、网络设备。EMC Symmetrix DMX系列存储支持业界主流的交换机、DWDM设备、协议转换设备等。
2、建议配置ECC(EMC Control Center)存储管理软件，ECC存储管理软件基于EMC AutoIS开放存储管理战略，包含丰富的功能和管理软件，支持面向企业用户跨平台的存储资源管理，通过ECC先进的存储管理技术可以帮助湖南省邮政储蓄省中心提高企业存储资源利用率和管理工作效率。
利用ECC存储管理软件，可以实现Symmetrix DMX系列存储系统的配置、管理、故障告警、监测和性能分析等工作。
3、建议每一台关键主机均配置2块以上光纤通道卡（HBA卡报价不包括在本方案和报价中，由主机厂商或者集成商提供）。因此PowerPath软件不仅可以保障整个系统的高可用性，而且可以保证应用系统I/O的高性能。
建议在每一台连接EMC智能存储系统的业务主机上配置通道管理、故障切换软件PowerPath。该软件配合EMC智能存储系统的使用，保证主机I/O通道故障的自动切换(Fail Over)和多条I/O通道之间的负载均衡。
主机自动优化
4、建议配置EMC的卷访问控制和SAN管理软件，实现在SAN环境下多台异种主机对卷的访问控制。SAN Manager软件可以实现SAN的管理，可以完成交换机的配置、监控等管理；可以进行Zoning等SAN管理工作，通过统一的界面完成存储区域网络的管理工作。还可以利用SAN Manager软件实施卷访问控制。SAN Manager可根据具体应用的需求将磁盘阵列的卷组访问/使用权限进行划分，保证主机使用各自的磁盘卷组，具备访问安全性的管理能力，同时支持Cluster集群的卷组共享访问支持并且可以动态地调整卷组的访问权适应业务变化的需要。SAN Manager能够与ECC管理软件集成，采用统一的管理界面，实施统一的管理。
5、建议配置两台32口光纤交换机，组成SAN存储网络，接入主机，方便新应用的快速部署；另外由于采用光纤交换机，还支持将来方便地建设容灾中心，届时生产中心和容灾中心通过光纤交换机实现远程连接；
2、方案特点
本方案是一个针对湖南省邮政储蓄省中心当前业务和未来发展的信息平台，从性能、可靠性、扩充能力、可管理性等方面全面满足邮政储蓄业务的需求，满足未来业务扩展的需求，并且为邮政的长期发展奠定坚实的基础。
EMC Symmetrix DMX800存储系统采用业界最先进的体系结构，具备最高的性能和可靠性。业界领先的业务连续性解决方案是应用最为广泛、最为成熟的方案。
EMC无与伦比的ECC存储管理方案。对邮政储蓄业务而言存储的管理、数据管理的工作随着数据量的增长和数据集中过程的开展必将变得日益复杂和困难，EMC的存储管理方案可以帮助湖南省邮政储蓄中心提高管理水平、降低管理成本。针对湖南省邮政储蓄省中心在将来的容灾需求，具有如下优势：
基于EMC Symmetrix存储系统的异地数据镜像不影响主机的性能，不占IP数据网络资源，对应用系统透明，容易实现； 可以在现有方案的基础上平滑扩展，保证技术方案的连续性和投资保护。
