數(shù)據(jù)備份與災難恢復ppt課件

1、數(shù)據(jù)備份與災難恢復技術課程內容課程內容第一部分第一部分 數(shù)據(jù)存儲技術概述數(shù)據(jù)存儲技術概述第二部分第二部分 數(shù)據(jù)備份技術數(shù)據(jù)備份技術第三部分第三部分 數(shù)據(jù)容災技術數(shù)據(jù)容災技術第一部分 數(shù)據(jù)存儲技術概述p系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述p數(shù)據(jù)存儲技術的概況數(shù)據(jù)存儲技術的概況 1.1.系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述1. 各種災難導致系統(tǒng)崩潰2. 軟件故障、黑客、人為破壞3. 火災、水災4. 地震、戰(zhàn)爭5. 區(qū)域電力中斷6. 后果:7. 重要信息丟失8. 業(yè)務運作中斷9. 導致經(jīng)濟損失10.導致客戶流失11.更嚴重:企業(yè)倒閉為什么要進行數(shù)據(jù)備份和容災？為什么要進行數(shù)據(jù)備份和容災？1.2 1.

2、2 多種系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護技術多種系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護技術1.2.1 系統(tǒng)保護系統(tǒng)保護冗余部件冗余部件集群（集群（ Cluster ）技術）技術系統(tǒng)災難恢復系統(tǒng)災難恢復1.2.2 數(shù)據(jù)保護數(shù)據(jù)保護RAIDMultipathingPoint-in-Time 數(shù)據(jù)拷貝磁盤備份）數(shù)據(jù)拷貝磁盤備份）磁帶備份磁帶備份 (LAN, LAN Free, ServerFree)異地數(shù)據(jù)復制容災）異地數(shù)據(jù)復制容災）1.2.1 系統(tǒng)保護 冗余部件 集群（ Cluster ）技術 系統(tǒng)災難恢復1.2.1 系統(tǒng)保護 集群(Cluster)NetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared Disk

3、Cluster硬件的組成硬件的組成p 相同操作系統(tǒng)的兩臺或以上服務器p 共享磁盤p 心跳NetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared Diskp 資源監(jiān)控和管理p 磁盤p 運用p 網(wǎng)絡p 心跳協(xié)議p 日志Cluster軟件的組成軟件的組成系統(tǒng)級系統(tǒng)級Cluster應用級應用級Cluster1.2.1 系統(tǒng)保護 集群(Cluster)常見的集群常見的集群(Cluster)(Cluster)軟件軟件1.Sun2.SunCluster3.HP4.MC/Service Guard，5.MC/Service Guard OPS Edition，Extension fo

4、r RAC6.TruCluster7.IBM8.HACMP9.HACMP/ES CRM，PSSP10. Microsoft11. MSCS12. VERITAS13. VERITAS Cluster Server14. DataBase Editon / Advanced Cluster15. 其它(Rose,Legato Cluster Server,etc.)1.2.1 系統(tǒng)保護 集群(Cluster)硬件復制硬件復制軟件復制軟件復制軟件軟件復制復制軟件軟件復制復制0 - .KMLANClusteringMAN Clustering(aka Stretch or Campus Cluste

5、ring)WANClustering*PlannedClusterCluster與應用級容災與應用級容災硬件復制硬件復制1.2.1 系統(tǒng)保護 集群(Cluster)1.2.2 數(shù)據(jù)保護 RAID與邏輯卷管理 動態(tài)多路徑(MultiPathing) Point-in-Time 數(shù)據(jù)拷貝 磁帶備份 (LAN, LAN Free, ServerFree) 異地數(shù)據(jù)復制容災）磁盤陣列RAID5RAID1物理磁盤LUN服務器LUNDG1DG1DG1服務器/fs1/fs2裸設備1/fs1, /fs2, /fs3裸設備1,裸21.2.2 數(shù)據(jù)保護 RAID與邏輯卷管理邏輯卷管理邏輯卷管理1. 靈活的空間管理

6、 2. 動態(tài)多路徑3. 在線改變空間大小4. 在線轉移數(shù)據(jù)5. 在線改變RAID結構6. 控制器和陣列之間鏡像LUNDG1DG1DG1服務器/fs1/fs2裸設備1/fs1, /fs2, /fs3裸設備1,裸21.2.2 數(shù)據(jù)保護 RAID與邏輯卷管理 動態(tài)多路徑(MultiPathing) Point-in-Time 數(shù)據(jù)拷貝 磁帶備份 (LAN, LAN Free, ServerFree) 異地數(shù)據(jù)復制容災）1.2.2 數(shù)據(jù)保護 動態(tài)多路徑MultiPathing磁盤陣列RAID5RAID1物理磁盤LUN服務器/dev/rdsk/c5t1d5/dev/rdsk/c6t1d5Ora_disk

7、01/dev/hdisk10/dev/hdisk20/dev/vpath5動態(tài)多路徑MultiPathing軟件1. VERITAS VxVM DMP功能2. EMC PowerPath3. HDS DLM4. HP AutoPath5. IBM SDD1.2.2 數(shù)據(jù)保護 動態(tài)多路徑MultiPathing1.2.2 數(shù)據(jù)保護 RAID與邏輯卷管理 動態(tài)多路徑(MultiPathing) Point-in-Time 數(shù)據(jù)拷貝 磁帶備份 (LAN, LAN Free, ServerFree) 異地數(shù)據(jù)復制容災）1. 快照技術Snapshot2. 實現(xiàn)方式3. 克隆型，Split-Mirror4

8、. 指針型，Copy-on-write1.2.2 數(shù)據(jù)保護 (Point-in-Time) 數(shù)據(jù)拷貝常用技術EMC，TimeFinderHDS，ShadowImageHP，Surestore Business Copy XP IBM，F(xiàn)lashCopyVERITAS，Snapshot/FlashSnap1.2.2 數(shù)據(jù)保護 (Point-in-Time) 數(shù)據(jù)拷貝1.31.3影響系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護的因素影響系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護的因素1.3.1 1.3.1 各種技術并非完全孤立的各種技術并非完全孤立的 各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護技術不是孤立的，是根據(jù)各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護技術不是孤立的，是根據(jù)具體需求而定的。具體需求而定

9、的。1.3.2 1.3.2 應對什么樣的災難應對什么樣的災難系統(tǒng)故障通過集群系統(tǒng)和相應的冗余配置，一般多系統(tǒng)故障通過集群系統(tǒng)和相應的冗余配置，一般多能解決。能解決。軟件故障和人為破壞，往往直接破壞數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)軟件故障和人為破壞，往往直接破壞數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，單一的容災系統(tǒng)是沒有辦法解決這個問題的，據(jù)，單一的容災系統(tǒng)是沒有辦法解決這個問題的，由于，本地系統(tǒng)的任何數(shù)據(jù)改動，包括破壞，都由于，本地系統(tǒng)的任何數(shù)據(jù)改動，包括破壞，都將實時的被復制到異地容災系統(tǒng)。這種形式的數(shù)將實時的被復制到異地容災系統(tǒng)。這種形式的數(shù)據(jù)丟失，一般只能通過備份系統(tǒng)來保護。據(jù)丟失，一般只能通過備份系統(tǒng)來保護?；馂?、區(qū)域性電力系統(tǒng)

10、故障、地震、水災、戰(zhàn)爭等火災、區(qū)域性電力系統(tǒng)故障、地震、水災、戰(zhàn)爭等形式的災難，需要容災手段解決。形式的災難，需要容災手段解決。第一部分 數(shù)據(jù)存儲技術概述p系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護概述p數(shù)據(jù)存儲技術的概況數(shù)據(jù)存儲技術的概況 2.數(shù)據(jù)存儲技術的概況n 主流的數(shù)據(jù)存儲結構n 直連存儲DAS (Direct Attached Storage)n 網(wǎng)絡連接存儲 NAS (Network Attached Storage)n 存儲區(qū)域網(wǎng) SAN (Storage Area Network)n 數(shù)據(jù)存儲結構的發(fā)展趨勢直連存儲直連存儲DAS (Direct Attached Storage)DAS

11、(Direct Attached Storage)最早的存儲系統(tǒng)，大約最早的存儲系統(tǒng)，大約80年代年代直連存儲直連存儲DAS (Direct Attached Storage)DAS (Direct Attached Storage)數(shù)據(jù)節(jié)點A數(shù)據(jù)節(jié)點B數(shù)據(jù)節(jié)點CLocal Area Network90年代初期年代初期tSCSI技術的出現(xiàn)使得服務器可以實現(xiàn)對磁盤一定的共享(雙機共享)tServer為分布式的訪問節(jié)點,節(jié)點內部直接訪問磁盤。t各節(jié)點間和客戶機均通過LAN訪問不同節(jié)點的數(shù)據(jù)，由于LAN的性能限制，數(shù)據(jù)訪問效率不是很高。t實現(xiàn)雙機HAt存儲的擴展和平滑擴容受到限制t分布式的存儲管理網(wǎng)

12、絡連接存儲網(wǎng)絡連接存儲 NAS (Network Attached Storage) NAS (Network Attached Storage)CiscoSwitchesLinuxSolarisWeb ServersWin 2000NT 4.0Win 95/98ExchangeSQLOracleNetAppFilerDirect toUsersFSCiscoSwitchesLinuxSolarisWeb ServersWin 2000NT 4.0Win 95/98ExchangeSQLOracleFSFSFSFSFSFSFC交換機交換機FC交換機交換機存儲區(qū)域網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng)FC SAN (St

13、orage Area Network)FC SAN (Storage Area Network)基于基于Fiber Channel協(xié)議協(xié)議存儲區(qū)域網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng) SAN (Storage Area Network) SAN (Storage Area Network)光纖卡HBA)GBIC光電轉換模塊光纖交換機SAN的主要組成部件光纖磁帶庫光纖磁盤陣列光纖線纜存儲模型的比較存儲模型的比較SCSI, FCDASApplicationServerFile System JBODApplicationServerEthernet SwitchesNAS FC SwitchSANApplicationS

14、erverFile SystemRAIDRAIDFile SystemRAIDFile SystemRAIDIP SAN - iSCSIIP SAN - iSCSICiscoSwitchesLinuxSolarisDatabaseAppliacationServersWin 2000NT 4.0Win 95/98CiscoStandardSwitchNetAppUnifiedStorageiSCSIOtherSANiSCSIiSCSIiSCSIiSCSI iSCSIiSCSICiscoiSCSIRouterDatabaseAppliacationServers用戶面臨的問題和解決方案用戶面臨的

15、問題和解決方案所有的應用將整合在同一存儲內所有的應用將整合在同一存儲內每一應用擁有獨立的存儲每一應用擁有獨立的存儲NAS & SANNAS & SANCiscoSwitchesLinuxSolarisWin 2000NT 4.0Win 95/98CiscoSubnetNetAppUnifiedStorageFSFSFSOtherSANFSDatabaseAppliacationServersDatabaseAppliacationServers統(tǒng)一存儲存儲虛擬化）統(tǒng)一存儲存儲虛擬化）SAN(Block數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊)NAS(File文件文件)企業(yè)千兆企業(yè)千兆以太私網(wǎng)以太私網(wǎng)Fib

16、re Channel光通道網(wǎng)絡光通道網(wǎng)絡iSCSI企業(yè)級企業(yè)級SAN企業(yè)級企業(yè)級NAS部門級部門級NAS企業(yè)公網(wǎng)企業(yè)公網(wǎng)NetAppFAS部門級部門級SAN統(tǒng)一存儲存儲虛擬化）統(tǒng)一存儲存儲虛擬化）存儲虛擬化：利用專業(yè)的存儲管理軟件把異構存儲設備整合成為一個虛擬的存儲池，根據(jù)需要分配存儲資源。如：美國DataCore SANsymphony存儲管理軟件第二部分 數(shù)據(jù)備份技術p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構p如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)1.1.數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成 備份硬件介質磁帶庫光盤庫 磁盤陣列(虛擬帶庫) 備份軟

17、件VERITAS NetBackup Legato NetWorker IBM TSM CA BrightStor Bakbone 磁帶庫磁帶庫磁盤陣列磁盤陣列第二部分 數(shù)據(jù)備份技術p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構p如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)2. 備份系統(tǒng)的四種體系結構 1.1 本機備份 1.2 網(wǎng)絡備份 1.3 LAN-Free備份 1.4 Server-Free備份 1.5 NDMP 備份磁帶機或磁帶庫磁帶機或磁帶庫本機備份本機備份/ /恢復恢復優(yōu)點：備份速度快優(yōu)點：備份速度快缺陷：不適合多主機環(huán)境缺陷：不適合多主機環(huán)境直連

18、存儲陣列直連存儲陣列TCP/IP Network磁帶庫磁帶庫網(wǎng)絡備份網(wǎng)絡備份/ /恢復恢復備份服務器備份服務器優(yōu)點：集中備份，充分利用磁帶庫資源缺陷：占用網(wǎng)絡資源要求：支持異構系統(tǒng)可控制備份網(wǎng)絡帶寬TCP/IP NetworkFC-to-SCSI Bridge光纖交換機光纖交換機 磁帶庫磁帶庫Lan-free Lan-free 備份備份/ /恢復恢復主備份服務器介質服務器優(yōu)點：備份速度快要求：共享磁帶庫資源支持異構光纖磁盤陣列Server-free Server-free 備份備份/ /恢復恢復LANSANMaster ServerSAN Media ServerSAN Media Serve

19、rSAN Media Server數(shù)據(jù)流NASNAS設備的備份設備的備份專用專用NAS及開放及開放NAS備份服務器備份服務器第二部分 數(shù)據(jù)備份技術p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構成p數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的體系結構p如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)如何選擇數(shù)據(jù)備份系統(tǒng) 3.1 3.1 備份結構及備份服務器的選擇備份結構及備份服務器的選擇1. 備份需求2. 數(shù)據(jù)量3. 備份窗口4. 影響因素5. 網(wǎng)絡6. 磁帶驅動器速度7. 磁盤讀寫速度8. 備份服務器9. I/O3.2 3.2 數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)選擇的要點數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)選擇的要點1. 備份結構的選擇2. 自動化備份3. 集中管理4. 數(shù)據(jù)庫在線保

20、護手段5. 系統(tǒng)保護手段6. 磁帶保護手段7. 擴展性及備份窗口縮短3.3 3.3 備份策略制定備份策略制定1. 什么時間2. 頻率、具體日期3. 什么服務器類型及平臺4. 什么數(shù)據(jù)類型5. 文件、數(shù)據(jù)庫6. 備份方式7. 全備份、增量備份8. 通過哪臺備份服務器9. LAN備份、LAN-Free備份10. 備份到哪組磁帶11. 保留多長時間12. 過期時間3.4 集中管理1. 策略管理2. 設備管理3. 任務監(jiān)控4. 報表分析3.5 3.5 數(shù)據(jù)庫備份技術數(shù)據(jù)庫備份技術1. 物理備份2. 數(shù)據(jù)文件3. 日志文件4. 邏輯備份5. 表數(shù)據(jù)備份 Oracle RMAN Sybase Backup

21、 Server Informix On-Bar SQL Server Exchange Lotus Notes數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫備備份份接接口口備備份份軟軟件件接接口口p 全自動系統(tǒng)恢復p 安全簡單的步驟p 快速簡便p 無需重裝 OSp 自動重建硬件配置p 支持多平臺p Windowsp Solarisp AIXp HP-UXRepair HardwareCollect all necessary media togetherReload OS from CD-ROM or floppiesREBOOTReload Backup Software from CD-ROMLoad recovery t

22、ape and restore systemREBOOTREBOOT傳恢復方法傳恢復方法Repair HardwareClick “Prepare to Restore”BMRREBOOTREBOOT第三部分 容災技術p容災系統(tǒng)的概述容災系統(tǒng)的概述p容災系統(tǒng)的實現(xiàn)方式容災系統(tǒng)的實現(xiàn)方式1.1.為什么建立容災系統(tǒng)？為什么建立容災系統(tǒng)？p我們的業(yè)務越來越依賴于計算機信息系統(tǒng)p1993年，紐約世貿中心姊妹樓大爆炸事件p50% 公司的業(yè)務在2年里無法經(jīng)營p43% 倒閉p在 9.11 遭受了災難的企業(yè)中p50% 以上的公司倒閉p只有6% 幸免于難p系統(tǒng)容災，已經(jīng)刻不容緩！秒秒分分時時日日 周周秒秒分分時

23、時日日 周周磁帶備份磁帶備份同步復制同步復制定期復制定期復制異步復制異步復制磁帶恢復磁帶恢復廣域集群廣域集群手工轉移手工轉移t恢復時間包括恢復時間包括:t錯誤檢測錯誤檢測t恢復數(shù)據(jù)恢復數(shù)據(jù)t應用上線應用上線秒秒分分時時日日 周周秒秒分分時時日日 周周第三部分 容災技術p容災系統(tǒng)的概述容災系統(tǒng)的概述p數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式2.數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式容災技術包含兩個部分：容災技術包含兩個部分： 數(shù)據(jù)復制技術數(shù)據(jù)復制技術 應用系統(tǒng)接管技術。應用系統(tǒng)接管技術。容災系統(tǒng)建設的核心技術和難點主要在如何保證容災系統(tǒng)建設的核心技術和難點主要在如何保證容災中心和生產中心保證數(shù)據(jù)零丟失，保證數(shù)據(jù)容災中心

24、和生產中心保證數(shù)據(jù)零丟失，保證數(shù)據(jù)狀態(tài)的同步、保證業(yè)務功能恢復時間在可控制的狀態(tài)的同步、保證業(yè)務功能恢復時間在可控制的范圍內，其中關鍵的技術在于數(shù)據(jù)復制技術。范圍內，其中關鍵的技術在于數(shù)據(jù)復制技術。 2.數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式根據(jù)數(shù)據(jù)復制技術不同，容災方式主要可以分為：磁帶級、數(shù)據(jù)庫級、應用級、邏輯卷級、磁盤級專業(yè)容災軟件等。 2.1 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 磁帶級磁帶級容災是： 在本地磁帶介質的定點拷貝備份的基礎上，利用備份軟件的自動復制功能，復制出一套備份Clone磁帶，然后定期通過直接復制或通過人工運送到異地保管。這種容災實現(xiàn)方式是目前花費最低，而且實施最為簡便的方案，但涉及大量的人工勞動，并且

25、數(shù)據(jù)的實時性較差。如果出現(xiàn)災難，在線系統(tǒng)恢復時間較長，不能滿足日益增長的客戶需求?；謴蜁r間一般在一周左右，不適于大數(shù)據(jù)量的恢復與備份。 2.1 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 磁帶級2.2 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 數(shù)據(jù)庫級 數(shù)據(jù)庫復制技術是： 使用Oracle數(shù)據(jù)庫或其他專業(yè)軟件，通過分析數(shù)據(jù)庫實時事務處理日志，按照事務處理提交順序在容災中心數(shù)據(jù)庫中進行異步提交或追加），達到主備中心兩邊數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)復制。這種方式只復制數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，應用復雜度較低，但是災難發(fā)生時可能損失數(shù)據(jù)損失至少一個LOG）。 2.2 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 數(shù)據(jù)庫級2.3 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 應用級 基于三層結構的中間件軟件，將日常業(yè)務交易分別在

26、主備中心兩邊數(shù)據(jù)庫中進行提交，數(shù)據(jù)同步實時性以及業(yè)務數(shù)據(jù)邏輯一致性很好，但是對中間件上已有應用需要做大量修改，同時對現(xiàn)有主中心系統(tǒng)運行性能影響較大。 2.4 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 主機邏輯卷級 這種方式工作在主機的卷管理器這一層，通過磁盤卷的鏡像或復制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的容災。這種方式也不需要在兩邊采用同樣的存儲設備，具有很大的靈活性，但復制功能會占用較多主機的CPU資源，對主機的性能有一定的影響，從而直接影響在線系統(tǒng)實際運行效率。 2.4 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 主機邏輯卷級2.5 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 磁盤陣列級 這種方式通過高端存儲設備的控制器的遠程復制功能，將兩臺這樣的設備布署在異地，然后通過高速的線

27、路將二者連接起來，由控制器自動的將數(shù)據(jù)復制到遠端。這種方案的數(shù)據(jù)實時性較好，但花費較高，它要求兩邊的存儲設備必須是同構，并且對線路帶寬的要求通常也較高。但是由于這種實現(xiàn)方式使用存儲設備用于數(shù)據(jù)同步或異步復制，所以對于服務器設備影響較小，所以在大數(shù)據(jù)量時通常采用此方式用于實施。 2.5 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 磁盤陣列級PrimarySecondary2.6 數(shù)據(jù)容災的實現(xiàn)方式 專業(yè)容災軟件1.SANsymphony 1.SANsymphony 是美國是美國DataCoreDataCore公司的企業(yè)級存儲管理軟件，具有存儲資源整合公司的企業(yè)級存儲管理軟件，具有存儲資源整合、存儲資源自動分配、數(shù)據(jù)保護

28、和存儲資源管理等強大功能。、存儲資源自動分配、數(shù)據(jù)保護和存儲資源管理等強大功能。SANsymphonySANsymphony可以整可以整合各種磁盤存儲系統(tǒng)合各種磁盤存儲系統(tǒng) (EMC, IBM, HDS, STK, HP, Fujitsu, Compaq, Sun, Dell, (EMC, IBM, HDS, STK, HP, Fujitsu, Compaq, Sun, Dell, LSI, MTI,LSI, MTI,等等), ), 支持多種網(wǎng)絡存儲協(xié)議支持多種網(wǎng)絡存儲協(xié)議 (Fibre Channel, iSCSI, Ethernet, IP (Fibre Channel, iSCSI, Ethernet, IP LANs / WANs)LAN