存储系统备份技术介绍

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1、学习目标1n数据保护基础知识n备份技术基础知识n提供备份相关产品的厂家n虚拟磁带库备份数据的重要性 业务系统对信息技术的依赖性越来 越强 无论是政府部门、企业还是个人无论是政府部门、企业还是个人 信息系统停机往往导致业务中断信息系统停机往往导致业务中断 信息数据已成为企业的生命源泉信息数据已成为企业的生命源泉信息系统的复杂性带来大量问题 暴露越来越多的安全漏洞暴露越来越多的安全漏洞 产生越来越多的信息数据产生越来越多的信息数据 形成越来越多的故障隐患形成越来越多的故障隐患2数据保护的核心问题2.抽取生产数据1.数据一致性和完整性3.数据传输带宽4.数据传输安全5.数据恢复6.数据副本存储介质数

2、据保护的核心是： 建立一份或多份数据副 本。六 个 关 键 步 骤 和 问 题3RTO：（Recovery Time Object，恢复时间目标 ）是指信息系统从灾难 状态恢复到可运行状态所需的时间，用来衡量容灾系统的业务恢复能力；RPO（Recovery Point Time，恢复点目标）是指业务系统所允许的在灾难 过程中的最大数据丢失量 ，用来衡量容灾系统的数据冗余备份能力； 衡量数据保护的重要标准4数据保护技术实现的层次虚拟化引擎虚拟化引擎主机层网络层存储层主机层网络层：复制、镜像、快照备份、拷贝数据库/OS软件存储层:复制、镜像、快照5数据保护方案评估分钟小时天成本 拷贝备份镜像复制恢

3、复时间6最佳数据保护方案RTO$分钟级因此，最佳的数据保护方案应该是：根据业务连续性(BC)要求不同；以可接受成本为前提；以合理技术方案为手段；以RTO、RPO为考核指标；最佳方 案业务连续性总成本备份成本 复制镜像$拷贝小时级天级BC：Business Continuity7数据保护技术-拷贝8拷贝/FTP 每次都需要拷贝整个文件或文件夹并覆盖上次拷贝内容； 无策略，手工进行。拷贝技术总结9效果评估1.只支持文件格式，无法拷贝正在使用的文件； 2.不能判断数据变化增量，每次需要拷贝所有数据； 3. 数据量大时，数据拷贝和恢复占用大量应用服务器资源；RTO/RPO1. RTO，无法预计；2.

4、RPO，损失所有自上一次拷贝后的所有改变数据；总体成本1. 软硬件投入成本较低；2. 人力和维护成本较高；适用业务1.无连续性要求； 2.简单小数据量备份，个人不定期的文件保护；备份技术概述10LAN应用服务器备份服务器磁带库存储系统Master ServerSAN应用服务器传统的备份是指利用备份软件把数据 从磁盘备份到磁带进行离线保存；1.与拷贝相比，备份方式支持每次针对 增量数据进行保护、可以制定策略自动 完成，并且可以对正在使用的数据（如 注册表）进行保护；2.备份数据是磁带格式，不能被应用系 统直接访问；在源数据被破坏或丢失时 ，备份数据必须由备份软件恢复成可用 数据，才可让数据处理系

5、统访问；3.备份过程中，应用系统的性能、带宽 等都会受影响，有可能需要应用停机或 者在业务量较小的时候进行。与业务连 续性矛盾突出！备份系统的组成11备份软件： 具体备份策略的制定、备份介质的管理及一 些扩展功能的实现，都由其最终完成。如 Netbackup、NetWorker、Brightstor等。磁带库： 磁带库由库体、机械手、磁带机、磁带槽位 和磁带等组成，是一个完全自行控制并按照 备份软件的策略自动进行工作的体系。备份服务器： 安装备份软件的服务器端，在应用服务器端安 装备份软件的客户端，按照预先制定的备份策 略将数据备份到磁带/磁盘上，为了降低成本 通常选用Windows PC机作

6、为备份服务器；备份技术基本概念12备份窗口：备份窗口，（Backup Window）是一个时间概念，即一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度。BC要求越高，备份窗口就会越小。备份窗口与BC(业务连续性)的关系 ：BC(业务连续性)越高(比如7x24小时的应用)，备份窗口与业务连续性的矛盾就越突出。备份技术基本概念-备份策略13全备份：是对数据的完全备份。增量备份： 是对上次全备份或者增量备份后被修改了的文 件做备份； 优点是备份数据量小，需要的时间短； 缺点是恢复的时候需要多份备份数据，出问题 的风险较大。 差量备份： 是备份自上次全备份后被修改过的文件； 优点是恢复速度相对较快，因为只

7、需要两份磁 带最后一次完全备份和最后一次差量备份； 缺点是每次备份需要的时间较长。周一 周二 周三 周四 周五 周六星期天星期天 周一 周二 周三 周四 周五 周六全备份全备份备份模式LAN备份14应用服务器LAN存储系统磁带库备份服务器介质服务器BUSY！应用服务器备份模式LAN Free备份15Storage networkLAN指令流备份服务器应用服务器介质服务器应用服务器数据流生产卷备份模式 Server Free备份16Storage networkLAN指令流备份服务器介质服务器应用服务器应用服务器数据流快照卷生产卷备份模式 Server Less备份17Storage netwo

8、rkLAN指令流备份服务器应用服务器应用服务器数据流生产卷磁带备份的问题18 机械设备故障率高 磁带库是一个机械密集型设备，磁带库的 核心部件机械手、磁带驱动器为机械易损 件，本身故障率高，灰尘、潮湿等使故障不可预期，导致设备可用性差； 备份/恢复时间 抓带、加载、机械定位文件等机械动作延 长等待时间，如果需要多盘磁带恢复数据 ，业务连续性会受到更大影响； 备份介质的安全性 磁带为非封闭介质，且磁带库中的磁带之 间没有容错保护。备份业务涉及到的磁带 组中任一盘磨损、卡带、霉点、粘连等， 均会导致整个备份无法恢复 备份技术新的发展趋势19有什么办法?单块磁盘容量的增长，价格的下降磁盘备份作为磁带

9、备份的 补充甚至替代成为可能备份技术的演变(VTL/D2D) 20VTL虚拟磁带库基本原理21VTL模块存储设备 采用虚拟化技术将磁盘 空间模拟成磁带，磁带驱 动器以及机械磁带库； 虚拟磁带库一般采用磁 盘阵列作为后端存储设 备； 支持FC接口、iSCSI接 口以及SCSI接口。物理磁带库备份服务器虚拟磁带库设备的特点22 性能大幅提高可支持接近磁盘阵列极限速度的备份/恢复速度； 免疫病毒数据安全性等同普通磁带库； 避免磁盘碎片保障性能持续性； 兼容性好标准FC、SCSI或iSCSI接口设备，兼容流行的主机设备和操作系统； 实用性好与现有磁带库应用方式一致，不用更改现有存储应用软件的管理策略，

10、保护用户投资。D2D2T备份（Disk to Disk to Tape）23备份服务器 备份软件磁带库离线归档在线存储系统VTL备份系统磁盘到磁盘的备份（D2D）24磁盘阵列FC交换机备份服务器磁盘阵列IP交换机备份空间备份恢复数据流 磁盘阵列应用服务器应用服务器应用服务器磁带库、虚拟磁带库及磁盘阵列比较表25特性物理磁带库VTL（虚拟磁带库）磁盘阵列存储介质磁带（LTO、SDLT、AIT等）磁盘（FC、SCSI、SATA）磁盘（FC、SCSI、SATA）I/O速度标称30MB/s（与主机和磁带机类型有关）实测数百MB/s（与磁盘阵列性能有关）实测数百MB/s介质移动可移动通过虚拟磁带导出功能

11、，导出到物理磁带物理磁盘一般不建议移动可维护性低，需要专业人员维护高，一般IT人员就可维护高，一般IT人员就可维护存储设备介质冗余大型磁带库才具有电源冗余磁盘阵列控制器、电源、磁盘、风扇均采用冗余配置磁盘阵列控制器、电源、磁盘、风扇均采用冗余配置环境影响受湿度、粉尘影响大受湿度、粉尘影响小受湿度、粉尘影响小部件故障率磁带机、机械手均为非封闭电控转动、移动机械部件，故障率高磁盘为封闭精密部件，故障率低；磁盘阵列并有RAID保护磁盘为封闭精密部件，故障率低；磁盘阵列并有RAID保护存储设备类型离线存储设备近线存储设备近线存储设备VTL和D2D备份的问题26虚拟磁带库和D2D方式解决了传统磁带备份的

12、难题即：提高备份数据的可靠性；提高备份速度，减小备份窗口；VTL可用于优化备份环境，配合磁带库完成历史归档。但是：备份窗口的存在，使得应用系统仍然面临丢失一部分数据的风险；备份数据流对带宽的要求非常高，很难进行数据在远程或者异地的保护；最重要的是改变原来数据的格式，备份数据无法直接使用，必须通过备份软件恢复后才能使用，影响业务连续性。主流磁带库厂商27 在磁带库厂商中，市场份额最 大的当属美国存储技术公司 StorageTek。已被SUN收购。 美国先进数字信息公司 (ADIC) 。已被Quantum 收购。 Quantum的M系列是模块化产 品，可根据用户系统需求的增长 灵活扩展带库的容量和

13、性能.主流备份软件厂商28 Symantec（Veritas）主要的是高端的NetBackup 和低端的Backup Exec。备份软件市场占据了40%左 右的份额。 Commvault具备全系列的备份产品，大部分产品基 于统一的平台，具备管理优势。 BakBone的NetVault软件。 EMC(Legato)公司的备份软件产品以NetWorker系 列为主。 IBM Tivoli Storage Manager产品是高端备份产品 ，但更多的适用于IBM主机为主的系统平台BakBone备份技术总结29效果评估1.支持增量的数据保护，但增量颗粒度大； 2. 定期需要全备份，不适合远距离传输； 3. 数据的提取严重占用应用服务器资源； 4. 对系统平台兼容性要求很高，服务器增加，软件成本线性增长；RTO/RPO1. RTO，数小时至一天，前提是所有备份介质完好；2. RPO，损失自上一次备份后的数据，一般为一天；总体成本软硬件投入成本相对较高。LAN Free模式、数据丢失带来的损失、备份软件和磁带库的运维，磁带库较高的环境要求等；适用业务1. BC连续性要求为数小时至一天； 2. 对备份窗口和应用性能的影响不敏感； 3. 归档业务。THANKS 谢谢