IBM FlashCopy与VolumeCopy

主要是介绍IBM磁盘阵列的FlashCopy与VolumeCopy功能及其区别。

一. FlashCopy简介

FlashCopy是FAStT上一项高级功能，它的作用是即时产生一份在这个时间点上的数据卷拷贝（Point-in-Time Copy）。这份拷贝的内容和原始数据卷是完全一样的，就像照片一样，于是又被称作“快照”。

IBM FAStT存储服务器：FAStT 900，700，600Turbo，600，500，200可以支持这个功能。

FlashCopy 功能中定义的专用名词：

Base Volume － 原始数据卷

Repository Volume － 保存对原始数据卷的改变的内容，通常容量会小于原始数据卷，服务器不能直接使用这个卷

FlashCopy Volume － 与原始数据卷同样大小的镜像卷，它可以给服务器使用，看起来和原始数据卷一样，是虚拟的卷，可读可写。

Host － 使用原始数据卷或FlashCopy卷的服务器

FAStT上FlashCopy的工作原理：

对图1的LUN1做一个FlashCopy LUN2,之后如果LUN1发生改变；

例如：从“ABC”改为“DBC”，Rrpository卷全按“A”保存下来，再修改Snapshot卷的指南集。

FlashCopy 功能的使用可以将由 DB2 数据库备份引起的数据库离线时间缩到最短。 传统上，数据库管理员做在线的数据库备份时性能会受到影响，数据也不是一个时间点上的。再如果，需要备份的表空间很大，备份的时间很长，数据库应用又需要很高的性能，在这种情况下传统的备份方式就不是一个好的选择。我们采用的方式是先停掉数据库的I/O ，用很短的时间对表空间做一个快照，继续数据 I/O 操作，再对 FlashCopy 卷进行备份，数据库将会受到较小的影响。

本文仅使用了 IBM FAStT 的 FlashCopy 功能。FAStT 的 FlashCopy 功能采用的是Copy-on-write 的策略，也就是说 FlashCopy 卷不是数据的物理拷贝。将镜像分离后，在备份 DB2 服务器上连接的数据库与生产机 DB2 数据库是一个物理实体，所以生产机的性能会受一定的影响。

另一个方法是使用 IBM FAStT 的 VolumeCopy 功能。它是数据的真实拷贝，可以替代本实验中的 FlashCopy 功能使用。它的优点是将镜像分离后，备份机DB2数据库与生产机 DB2 数据库是独立的两个物理实体，所以生产机的性能不会受到一点的影响。缺点是完成 VolumeCopy 需要的时间比 FlashCopy 长。以下是 VolumeCopy 的介绍。

VolumeCopy简介

卷拷贝是指在一个FAStT磁盘子系统上，数据从源卷到目标卷的完全复制，是数据的物理拷贝。SM8.4的卷拷贝功能是与Flashcopy相结合使用的。它利用了Flashcopy能够生成一份数据瞬间完整影像的功能，保证了在数据复制过程中源卷的可用性和目标卷数据的一致性。如下图所示：

在以下环境中卷拷贝会有很大的帮助：

·为提高性能将数据移到更多，更块，更大的硬盘组成的阵列上。

·使用应用数据做数据挖掘，分析，测试且不能影响应用性能的。

·不能容忍用磁带备份数据的时间花费，不能容忍由磁带备份导致的应用性能降低。

·数据访问量大，希望通过让一部分请求访问拷贝卷而提高读性能。

IBM ESS FlashCopy简介

FlashCopy是IBM ESS存储服务器所支持的功能之一，主要用于本地的备份和恢复。FlashCopy在某一时间点(T0)建立源LUN和目标LUN之间的对应关系，随后源LUN数据块(512字节)的更新会将源LUN数据块更新前的原始数据拷贝到目标LUN中。FlashCopy可以保存系统在T0时间的数据映像，如果在T0时间系统中的数据是完整和一致的，那么在目标LUN中的数据就可以用于系统的备份和恢复。

ESS FlashCopy与快速数据库备份（一）

前言

IBM ESS FlashCopy是一种磁盘设备上的硬件数据复制功能，复制过程是一种逻辑数据复制处理，通常只需几秒钟就能完成，所以源数据很快就可以从数据复制的锁定中解除出来，让正在使用这些数据的生产系统能继续运行下去，而真正的物理数据复制处理随后以后台处理来进行。这一类产品主要用于大规模生产系统，尤其是不能间断的关键业务系统中，如大型数据中心的数据库系统。与之同类的产品有EMC的TimeFinder。

本文将简单介绍IBM ESS FlashCopy的功能与技术特点，以及在实际环境中的应用方案。目前FlashCopy最主要用于大型数据库的大量数据复制，特别适合那些有前台联机处理系统和后台批处理系统两套系统同时运行的用户，他们为了让这两套系统不相互影响，分别设置了一个用于前台处理的联机数据库和一个用于后台批处理的数据库，开始批处理时把联机数据复制到后台。使用FlashCopy就可以在短时间内把数据从联机数据库中复制到后台的批处理数据库中，开始处理量极大的批处理作业，前台联机处理受影响的时间很短。

这种复制方案在有着明显优点的同时，也有很严格的限制，即为了保证100%的数据一致性，一个复制处理单元中涉及的所有磁盘组都必须在某一时刻保证绝对不会发生任何数据写操作，使复制系统以这一时刻的数据为基础来复制，这一点对于所有同类产品都是一样的。对于数据库服务器而言，必须要执行特定的命令和操作，暂时禁止往磁盘上的数据写操作，所以使用FlashCopy的数据复制功能还需要系统管理员的配合，通常需要编写一个命令文件，执行所有必需的操作。本文将简单介绍系统配置的方法与处理的过程。

ESS FlashCopy 功能简介

如前言所述，ESS FlashCopy是一种快速的数据复制系统，基于源数据某一时刻的状态，把大量的数据在短时间内复制到目标数据系统中。所谓快速只是指逻辑数据复制过程通常在几秒钟内完成，所以正在使用源数据的生产系统只受到很轻微的影响。真正的物理复制过程在后台进行，物理复制过程进行期间源数据和复制目标数据都能被应用程序使用，即前台联机处理系统和后台批处理系统可以同时运行，使用不同的数据。

具体来说，FlashCopy有两个选项，COPY和NOCOPY，根据业务应用性质的不同而选择使用，下面分别详细描述这两类应用环境及FlashCopy的使用。

2.1、COPY选项的FlashCopy 应用

带COPY选项的FlashCopy产生一份物理的数据复制，与源数据系统在某一时刻的状态完全一致，复制的数据存储在磁盘设备上，通常会被这些应用使用：

生产系统的数据备份，即要定期保存生产系统某一时刻的完整状态与数据

有多个后台应用系统要反复地使用复制的数据备份，始报表程序等

后台应用系统使用数据备份的访问量极高，如数据挖掘系统等

总之，只要应用具有这些特点，就需要使用一份真正的数据复制，应用FlashCopy的COPY选项所需的磁盘空间是需要复制的源数据量的总和

下图表示使用FlashCopy的COPY选项时的系统结构，从生产系统中产生一份真实的物理复制，供后台的应用程序如报表程序、数据仓库系统等使用

2.2、NOCOPY选项的FlashCopy应用

如果应用系统访问数据量或访问频度很低，就不需要使用物理的数据复制，只需要访问生产系统中某一时刻的完整数据，可以使用NOCOPY选项，这一选项不会产生源数据的物理复制。例如后台发出的状态检查/查询请求，只需要访问少量的数据；又如后台的磁带备份程序，从前台读取数据后即备份到磁带中不再使用，都属于这一类应用

图下图表示使用NOCOPY选项的FlashCopy系统结构，由于没有物理的数据复制产生，所以后台应用I/O请求都被转发到源数据组上

NOCOPY选项只需要不多的磁盘空间来作磁盘索引和写操作的缓冲区，不需要完成整的数据镜像空间，通常不会超过源数据量的20%。具体所需的空间大小由复制数据卷上的修改频率和使用时间跨度（即从产生复制到删除复制的时间）决定

NOCOPY选项的FlashCopy系统还有一个特别的用法，即构造有限度的数据库共享系统。一般来说，共享数据库系统的配置和使用是极为复杂而且昂贵的，很多数据库产品的基本选项都不提供这种功能。但在特殊的情况下，为了不增加生产系统服务器的负载，用户会希望能把一些复杂的查询应用或统计报表应用放到另一台单独的机器上运行，或者为这台机器配置较高的CPU和较多的内存，以提高这些应用的效率，这些应用要求使用当前最新的数据，而不是一份复制。这时能使用生产数据库的一个数据“映像”就很有用了，NOCOPY选项正好能满足这种要求，只需FlashCopy定时地执行数据库设备的NOCOPY复制，就能在这台独立于生产服务器的机器上，用很短的时间产生一个准数据库，供查询应用使用。用这种方法把数据复制到多台服务器上，就能并行执行多个复杂的查询/统计应用

下图表示用一个数据复制来产生一个数据库映象的系统结构。值得注意的是所有对共享数据的I/O请求最终仍然会转发到源数据库的磁盘上，在映象数据库系统上获得的数据并不是完全实时更新的，只是由上一次NOCOPY复制操作获得的当时的生产系统数据的复制，所以在数据库映象上只能执行受限制的应用系统功能。

快速数据库备份

3.1、使用FlashCopy的技术要求

使用磁盘的硬件复制功能可以实现快速的数据库备份，技术上有这些具体要求：

1. 在硬件复制操作执行的过程中，一个数据库服务器（或实例）拥有的所有hdisk（如果使用SDD则相应为vpath）上不能有任何写操作，这是为了保证被复制数据的数据一致性。逻辑硬件复制操作一般只用几秒钟就可以完成。

2. 为了保证复制过程中不会发生写操作，系统管理员要在操作系统、应用服务器（如CICS）或数据库服务器等层次采取相应措施来禁止写操作的发生，具体措施有：

l 把操作系统设为静止状态；

l 停止CICS服务器或把所有CICS事务设置为不可用；

l 停止数据库服务器，或把数据库设为只读方式；

l 把数据库服务器设为特殊的状态，禁止在磁盘级别上的写操作（如Oracle的热备份状态，Sybase的静止状态）。这样做可以让不能中止的应用程序不间断运行。

3. 系统管理员要事先编写一套操作命令文件，完成禁止数据库写操作、错误状态检查与开始数据复制等一系列操作

要注意的是，这些技术要求是与具体的磁盘设备或复制技术无关，必须保证没有数据库的写操作，不管是IBM的FlashCopy，还是其他存储设备厂商，做法都是一样的。举例来说，下面一段是从EMC的文档中摘录出来，关于做Oracle数据库复制时TimeFinder要满足的先决条件：

3.2、FlashCopy复制操作过程

用FlashCopy复制数据库的操作过程大致如下：

1. 为所有数据库设图示配置FlashCopy 设备对。

2. 把应用程序访问的数据源切换到脱机的映象数据库上。

3. 把生产系统的数据库设为静止状态。

4. 执行FlashCopy 复制， 这个复制是批处理前的状态记录。

5. 把生产系统的数据库恢复为正常状态。

6. 执行后台批处理作业。

7. 批处理作业完成后，再次把数据库设为静止状态。

8. 执行 FlashCopy 复制，这个复制是批处理后的状态记录。

9. 把数据库恢复为正常状态。

10. 把前台应用程序在映象数据库上执行的数据库事务记录传送到生产系统数据库上重新执行一次

FastT产品Flashcopy,VolumeCopy和Remote Mirror功能的数量

Body:

FastT产品Flashcopy,VolumeCopy和Remote Mirror功能的数量限制

环境:(产品,平台,机型,软件版本,等)

产品：FastT200,FastT500,FastT600,FastT700,FastT900

主机平台：与平台无关

问题描述:FastT产品Flashcopy,VolumeCopy和Remote Mirror功能的数量限制

解答:

FastT磁盘阵列可以支持FlashCopy,VolumeCopy,Remote Mirror等高级的功能，但这些功能对于不同的FastT机型有不同的限制。

1. FlashCopy

FlashCopy允许对LUN做快照功能，但对于不同的机型，所允许的最大的FlashCopy数量以及每个LUN最大的Flashcopy数量是不一样的，以下表格是具体的信息。

2. VolumeCopy功能

VolumeCopy功能可以对LUN做完整的复制，这个功能是Storage Manager8.4才具有的。以下表格是各个FastT机型所允许的最大的数量。

3. RemoteMirror功能

RemoteMirror功能可以实现同步方式的复制，从而实现数据的容灾。以下表格是各个FastT机型所允许的最大数量。

转自IBM官方网站