數(shù)據(jù)存儲與容災ppt課件模塊六數(shù)據(jù)備份技術(shù)與應用

數(shù)據(jù)備份技術(shù)與應用1備份定義2備份，就是將數(shù)據(jù)以某種形式保存下來，備份的根本目的在于恢復，在這些數(shù)據(jù)丟失、毀壞和受到威脅的時候，使用數(shù)據(jù)的備份來恢復數(shù)據(jù)。雖然備份的定義可能很簡單，不過具體實施存儲系統(tǒng)的備份卻可能是一份艱巨的任務，其中包含了許多可以預見的以及不易預見的需要考慮的因素。備份介紹3備份數(shù)據(jù)根本目的是數(shù)據(jù)恢復。能夠快速、正確、方便地恢復數(shù)據(jù)，才是備份系統(tǒng)的真正價值所在。數(shù)據(jù)備份與數(shù)據(jù)拷貝不同，為降低備份數(shù)據(jù)所占用的額外空間，一般需要改變數(shù)據(jù)格式、進行壓縮等操作，一般由專業(yè)的備份軟件完成。備份在存儲系統(tǒng)中的意義不僅在于防范意外事件的破壞，而且還是歷史數(shù)據(jù)保存歸檔的主要方式。備份工作是系統(tǒng)的一個“額外負擔”。備份系統(tǒng)的選擇和優(yōu)化工作至關(guān)重要。應該把能夠以很低的系統(tǒng)資源占用率和很少的網(wǎng)絡帶寬，來進行自動而高速的數(shù)據(jù)備份為原則。數(shù)據(jù)庫的備份與普通文件備份不同，需要通過應用插件與數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)，以保證備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性和完整性。完整備份系統(tǒng)的組成備份服務器：安裝備份軟件的服務器端。在應用服務器端安裝備份軟件的客戶端，客戶端代理軟件和服務器端軟件協(xié)調(diào)工作，按照預先制定的備份策略將數(shù)據(jù)備份到磁帶/磁盤上。備份軟件:具體備份策略的制定、備份介質(zhì)的管理及一些擴展功能的實現(xiàn)，都由其最終完成。備份介質(zhì)，磁帶/磁盤。4備份失敗的因素5備份存在問題6數(shù)據(jù)備份在一定程度上是可以保證數(shù)據(jù)安全的，但應用于容災系統(tǒng)時卻面臨眾多問題：1）備份窗口備份窗口是指應用所允許的完成數(shù)據(jù)備份作業(yè)時間。由于數(shù)據(jù)備份作業(yè)會導致應用主機的性能下降，甚至服務水平不可接受，備份作業(yè)必須在應用停機或業(yè)務量較小的時候進行。但隨著備份數(shù)據(jù)量的不斷增加和業(yè)務7×24小時連續(xù)運行需求的提出，備份窗口的問題越來越突出。問題的解決之道主要在于加快備份速度（如采用高速帶庫、磁盤備份）和實現(xiàn)在線備份。2）恢復時間在容災系統(tǒng)中，備份數(shù)據(jù)的恢復時間直接關(guān)系到容災方案的RTO指標。當備份數(shù)據(jù)量較大或者備份策略比較復雜時，備份數(shù)據(jù)往往需要較長的恢復時間。3）備份間隔鑒于備份作業(yè)對主機系統(tǒng)的影響，兩次備份作業(yè)之間的間隔不能太密集。以常用的備份策略（1個全備＋6個增量備份）為例，備份間隔為1天。也就是說如果在兩次備份之間發(fā)生災難，RPO（數(shù)據(jù)的丟失量）接近于1天，這對于一些重要的信息系統(tǒng)是完全不可接受的。備份存在問題74）數(shù)據(jù)的可恢復性數(shù)據(jù)備份的目的就是為了數(shù)據(jù)恢復。但往往由于介質(zhì)失效、

認為錯誤、備份過程出錯等原因，造成備份數(shù)據(jù)的不可恢復。5）介質(zhì)的保管和運送在完成數(shù)據(jù)備份以后，為了保證備份數(shù)據(jù)的安全性，一般采用的方式是把備份介質(zhì)運輸?shù)竭h程的數(shù)據(jù)中心進行保管。但是在運輸過程中，可能會造成備份數(shù)據(jù)的丟失。最近爆出的美國銀行丟失120萬名客戶資料的事件就是佐證。6）備份的成本從提高備份速度和恢復速度，提高數(shù)據(jù)可恢復性方面來看，

D2D是個不錯的選擇，但是現(xiàn)有備份軟件的D2D選件都非常昂貴，方案實施成本比較高。備份的分類8備份通常有以下幾種類型：完全備份增量備份差量備份選擇性的即時備份備份存在問題9數(shù)據(jù)的可恢復性數(shù)據(jù)備份的目的就是為了數(shù)據(jù)恢復。但往往由于介質(zhì)失效、

認為錯誤、備份過程出錯等原因，造成備份數(shù)據(jù)的不可恢復。5）介質(zhì)的保管和運送在完成數(shù)據(jù)備份以后，為了保證備份數(shù)據(jù)的安全性，一般采用的方式是把備份介質(zhì)運輸?shù)竭h程的數(shù)據(jù)中心進行保管。但是在運輸過程中，可能會造成備份數(shù)據(jù)的丟失。最近爆出的美國銀行丟失120萬名客戶資料的事件就是佐證。6）備份的成本從提高備份速度和恢復速度，提高數(shù)據(jù)可恢復性方面來看，

D2D是個不錯的選擇，但是現(xiàn)有備份軟件的D2D選件都非常昂貴，方案實施成本比較高。備份區(qū)別10備份與拷貝、歸檔的區(qū)別備份不能僅僅通過拷貝完成，因為拷貝不能留下系統(tǒng)的注冊表等信息；而且也不能留下歷史記錄保存下來，以做追蹤；當數(shù)據(jù)量很大時，手工的拷貝工作又是何其麻煩。備份=拷

貝+管理。管理包括備份的可計劃性、磁帶機的自動化操作、歷史記錄的保存以及日志記錄等等。

存檔的目的是將需要長期備查或轉(zhuǎn)移到異地保存/恢復的數(shù)據(jù)存放到可移動存儲介質(zhì)上。嚴格意義上講，存檔的目的不是為了保障數(shù)據(jù)安全，而只是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉儲。如果說備份相當于桌頭的字典，工作時會經(jīng)常翻用，存檔則好像日常工作中生成的一些具長期保存價值的文字資料，被轉(zhuǎn)移到書架上或檔案館里備查備份存在問題11數(shù)據(jù)備份在一定程度上是可以保證數(shù)據(jù)安全的，但應用于容災系統(tǒng)時卻面臨眾多問題：1）備份窗口備份窗口是指應用所允許的完成數(shù)據(jù)備份作業(yè)時間。由于數(shù)據(jù)備份作業(yè)會導致應用主機的性能下降，甚至服務水平不可接受，備份作業(yè)必須在應用停機或業(yè)務量較小的時候進行。但隨著備份數(shù)據(jù)量的不斷增加和業(yè)務7×24小時連續(xù)運行需求的提出，備份窗口的問題越來越突出。問題的解決之道主要在于加快備份速度（如采用高速帶庫、磁盤備份）和實現(xiàn)在線備份。2）恢復時間在容災系統(tǒng)中，備份數(shù)據(jù)的恢復時間直接關(guān)系到容災方案的RTO指標。當備份數(shù)據(jù)量較大或者備份策略比較復雜時，備份數(shù)據(jù)往往需要較長的恢復時間。3）備份間隔鑒于備份作業(yè)對主機系統(tǒng)的影響，兩次備份作業(yè)之間的間隔不能太密集。以常用的備份策略（1個全備＋6個增量備份）為例，備份間隔為1天。也就是說如果在兩次備份之間發(fā)生災難，RPO（數(shù)據(jù)的丟失量）接近于1天，這對于一些重要的信息系統(tǒng)是完全不可接受的。備份區(qū)別12備份與拷貝、歸檔的區(qū)別備份不能僅僅通過拷貝完成，因為拷貝不能留下系統(tǒng)的注冊表等信息；而且也不能留下歷史記錄保存下來，以做追蹤；當數(shù)據(jù)量很大時，手工的拷貝工作又是何其麻煩。備份=拷

貝+管理。管理包括備份的可計劃性、磁帶機的自動化操作、歷史記錄的保存以及日志記錄等等。

存檔的目的是將需要長期備查或轉(zhuǎn)移到異地保存/恢復的數(shù)據(jù)存放到可移動存儲介質(zhì)上。嚴格意義上講，存檔的目的不是為了保障數(shù)據(jù)安全，而只是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉儲。如果說備份相當于桌頭的字典，工作時會經(jīng)常翻用，存檔則好像日常工作中生成的一些具長期保存價值的文字資料，被轉(zhuǎn)移到書架上或檔案館里備查備份的分類13備份通常有以下幾種類型：完全備份增量備份差量備份選擇性的即時備份完全備份14

完全備份通常就是指拷貝整個磁盤卷或邏輯磁盤的內(nèi)容。換而言之，完全備份就是將所需要備份的分區(qū)中的所有文件進行備份。術(shù)語“完全備份”可以適用于服務器，包括所有分配的邏輯卷，或者它也適用于卷對卷的備份增量備份&差異備份15

增量備份和差異備份，這兩種備份策略非常容易讓人混淆。下面主要介紹一下這兩者之間的區(qū)別。增量備份16增量備份是對上次全備份或者增量備份后被修改了的文件做備份優(yōu)點是：備份數(shù)據(jù)量小，需要的時間短缺點是恢復的時候需要多個數(shù)據(jù)文件或多盤磁帶，出問題的風險較大差異備份17差量備份是備份自上次全備份后被修改過的所有文件優(yōu)點是：恢復速度是很快的，因為只需要兩份數(shù)據(jù)或磁帶磁帶-----最后一次完全備份和最后一次差量備份缺點是每次備份需要的時間較長對比以這兩幅圖為例，增量備份每次記錄的是當天數(shù)據(jù)的變化量，即周一相對周日的變化數(shù)據(jù)，周二相對周一的變化數(shù)據(jù)……，參照時間點是前一天而差異備份每次記錄從星期天全備份結(jié)束后到現(xiàn)在為止所有的變化量，每次備份參照時間都是星期天星期天周一 周二

周三

周四 周五 周六全備份周一 周二 周三 周四 周五 周六18星期天全備份增量備份差異備份數(shù)據(jù)備份方式-本機備份?磁帶機磁盤陣列LAN備份很快，靈活，僅適用于單機。主要面向數(shù)據(jù)量小的用戶和簡單的應用環(huán)境。19數(shù)據(jù)備份方式-網(wǎng)絡備份LAN備份服務器備份軟件備份介質(zhì)20數(shù)據(jù)備份方式-LAN

Free備份服務器備份軟件價格貴，備份時應用服務器性能受影響.陣列/磁帶庫節(jié)約了網(wǎng)絡帶寬，備份速度快；21數(shù)據(jù)備份方式-ServerLess備份服務器備份軟件陣列/磁帶庫目的是減輕應用服務器的負載；目前實際應用不廣泛,實際效果一般；22備份技術(shù)新趨勢23D2D2T是Disk

to

Disk toTape的縮寫，即數(shù)據(jù)備份從磁盤陣列到磁盤庫到磁帶的過程。傳統(tǒng)的磁帶備份的根本目的在于恢復，而磁帶的恢復速度很慢，對于

TB級的數(shù)據(jù)恢復等待時間過長磁帶介質(zhì)受灰塵、溫度、濕度影響很大，難以保證已經(jīng)離線保存的磁帶在需要的時候可以正常工作磁帶庫的機械手等物理設(shè)備的故障率和磨損率相對電子元件較高所以備份到磁盤是一種發(fā)展的方向備份軟件廠商24Veritas公司在備份軟件市場已經(jīng)占據(jù)了四成左右的份額。其備份產(chǎn)品主要是兩個系列——高端的NetBackup和低端的Backup Exec。Legato公司擁有著比Veritas公司更久的歷史，一些大型應用的產(chǎn)品中涉及到備份的部分都會率先考慮與Legato的接口問題。Legato公司成為了高端備份軟件領(lǐng)域中的一面旗幟。IBM

Tivoli其Tivoli

Storage

Manager產(chǎn)品是高端備份產(chǎn)品中的有力競爭者。Tivoli

Storage

Manager更多的適用于IBM主機為主的系統(tǒng)平臺CA公司是軟件領(lǐng)域的一個巨無霸企業(yè)，BrightStor，這款產(chǎn)品的定位直指中高端市場D2D2T組網(wǎng)典型D2D2T組網(wǎng)圖25總結(jié)實驗七：數(shù)據(jù)快照實驗；通過數(shù)據(jù)快照進行誤刪除數(shù)據(jù)的恢復附加實驗：利用Windows下ntbackup進行數(shù)據(jù)庫備份與恢復26本地復制本地復制概述本地復制副本的用途文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫一致性27什么是復制？復制它是創(chuàng)建數(shù)據(jù)的完全相同拷貝（復制副本）的過程。復制可分為本地復制在同一陣列或數(shù)據(jù)中心中復制數(shù)據(jù)遠程復制在遠程站點上復制數(shù)據(jù)源復制副本（目標）復制28本地復制副本的用途29用作備份的備用源快速恢復決策支持活動測試平臺數(shù)據(jù)遷移復制副本特征31可恢復性/可重啟性復制副本應該可以在源設(shè)備上恢復數(shù)據(jù)從復制副本中重啟業(yè)務運營一致性復制副本必須與源保持一致選擇對應RPO

的復制副本時間點(PIT)非零RPO持續(xù)接近零的RPO理解一致性32一致性確保復制副本的可用性可通過多種途徑為文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫取得一致性脫機聯(lián)機文件系統(tǒng)卸載文件系統(tǒng)刷新主機緩沖區(qū)數(shù)據(jù)庫關(guān)閉數(shù)據(jù)庫使用相關(guān)寫入I/O原則在創(chuàng)建復制副本前保留源的I/O文件系統(tǒng)一致性：刷新主機緩沖區(qū)文件系統(tǒng)應用程序內(nèi)存緩沖區(qū)邏輯卷管理器物理磁盤驅(qū)動程序數(shù)據(jù)刷新緩沖區(qū)源復制副本33數(shù)據(jù)庫一致性：相關(guān)寫入

I/O

原則

不一致一致源 復制副本

源44332211443321

復制副本34遠程復制概述35本模塊的主要內(nèi)容握：同步和異步復制模式基于主機、基于陣列和基于網(wǎng)絡的遠程復制技術(shù)三站點遠程復制數(shù)據(jù)遷移解決方案虛擬化環(huán)境中的遠程復制和遷移遠程復制36遠程復制遠程復制概述本課程將講述下列內(nèi)容：同步和異步遠程復制同步和異步遠程復制的帶寬要求37什么是遠程復制？在遠程站點創(chuàng)建復制副本的過程解決與區(qū)域驅(qū)動中斷相關(guān)的風險遠程復制的模式同步異步存儲陣列–源站點存儲陣列-遠程站點復制38同步復制

-

1向主機確認寫入前，會先將其提交到源和遠程復制副本確保源和復制副本始終具有相同的數(shù)據(jù)

保持寫入順序提供接近零的RPO1342Data

WriteData

AcknowledgementTargetHostSource39同步復制

-

2響應時間取決于帶寬和距離需要的帶寬大于最大寫入負載通常在距離小于200

千米（125

英里）的兩個站點之間部署TimeRequired

bandwidth40TypicalworkloadMaxWritesMB/s異步復制

-

1寫入提交到源，并立即向主機確認數(shù)據(jù)在源中緩沖，稍后傳輸至遠程站點有限RPO

復制副本將落后源一定量1423Data

WriteData

AcknowledgementTargetHostSource41異步復制

-

2RPO

取決于緩沖區(qū)大小和可用網(wǎng)絡帶寬需要的帶寬等于或大于平均寫入負載應調(diào)配足夠的緩沖區(qū)容量可遠距離部署AverageTimeWritesMB/sRequiredbandwidthTypicalworkload42遠程復制技術(shù)本課程的主要內(nèi)容：基于主機、基于陣列和基于網(wǎng)絡的遠程復制技術(shù)三站點遠程復制數(shù)據(jù)遷移解決方案虛擬化環(huán)境中的遠程復制遠程復制43基于主機的遠程復制44復制由基于主機的軟件執(zhí)行基于LVM

的復制到源卷組的所有寫入由LVM

復制到目標卷組可以是同步或異步日志傳送通常在數(shù)據(jù)庫環(huán)境中使用在開始復制前，同步源和目標數(shù)據(jù)庫的所有相關(guān)組件源數(shù)據(jù)庫的事務在日志中捕獲，并定期傳輸?shù)竭h程主機基于存儲陣列的遠程復制

-

146復制由陣列操作環(huán)境執(zhí)行三種復制方法：同步、異步和磁盤緩沖同步在向主機確認寫入前，會將寫入提交到源和復制副本異步寫入提交到源并立即向主機確認數(shù)據(jù)在源緩沖，稍后傳輸?shù)竭h程站點基于存儲陣列的遠程復制

-

2生產(chǎn)主機將數(shù)據(jù)寫入源設(shè)備。創(chuàng)建源設(shè)備的一致性PIT

本地復制副本。本地復制副本中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕说倪h程復制副本?；蛘咴谀繕酥袆?chuàng)建遠程復制副本的PIT

本地復制副本。源陣列目標陣列本地復制副本遠程復制副本本地復制副本生產(chǎn)主機源設(shè)備磁盤緩沖48基于網(wǎng)絡的復制

–連續(xù)數(shù)據(jù)保護49在其正常操作期間提供任意時間點恢復功能CDP

的組件CDP

應用裝置寫操作拆分器日志卷源和遠程站點上存在CDP

應用裝置支持同步和異步復制模式CDP

遠程復制操作SANSAN主機生產(chǎn)卷本地CDP

應用裝置寫操作拆分器CDP

日志 復制副本遠程

存儲陣列源存儲陣列遠程CDP

應用裝置SAN/WAN50三站點復制51源站點的數(shù)據(jù)復制到兩個遠程站點復制同步到遠程站點之一，異步或磁盤緩沖到另一遠程站點減輕兩站點復制的風險源或遠程站點故障后無DR

保護以兩種方式實現(xiàn)：級聯(lián)/多級跳三角形/多目標三站點復制：級聯(lián)/多級跳存儲庫站點遠程站點本地復制副本遠程復制副本源設(shè)備同步遠程復制副本磁盤緩沖源站點同步+異步存儲庫站點遠程站點遠程復制副本源設(shè)備同步遠程復制副本異步源站點同步+磁盤緩沖52三站點復制：三角形/多目標具有差異

再同步的異步復制源站點同步異步存儲庫站點遠程站點源設(shè)備遠程復制副本遠程復制副本54數(shù)據(jù)遷移解決方案專用復制技術(shù)，支持創(chuàng)建遠程時間點拷貝用于數(shù)據(jù)移動性、遷移和災難恢復在異構(gòu)存儲陣列之間移動數(shù)據(jù)執(zhí)行復制操作的陣列稱為控制陣列推送：從控制陣列將數(shù)據(jù)推送至遠程陣列拉入：從遠程陣列將數(shù)據(jù)拉至控制陣列遠程陣列控制陣列推送拉入控制設(shè)備遠程設(shè)備56虛擬化環(huán)境中的遠程復制/遷移58虛擬卷的遠程鏡像分配到主機的虛擬卷鏡像到兩個不同的站點虛擬機遷移將虛擬機從一個位置移動到另一位置，而無需關(guān)閉虛擬機常用的虛擬機遷移技術(shù)包括：虛擬機管理程序到虛擬機管理程序陣列到陣列虛擬卷的遠程鏡像數(shù)據(jù)中心2數(shù)據(jù)中心1存儲陣列存儲陣列LUN服務器服務器虛擬卷虛擬化層FC

或IPFC

SANFC

SANI/OI/OLUN虛擬化應用裝置虛擬化應用裝置存儲池59虛擬機遷移：虛擬機管理程序到虛擬機管理程序虛擬機的活動狀態(tài)會從一個虛擬機管理程序移動到另一虛擬機管