NetApp Filer 的数据保护策略Word格式.docx
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∙SnapRestore™软件，用于将文件系统恢复为以前某个状态
∙SnapMirror™软件，用于自动化文件系统复制
∙本机及第三方备份和恢复产品，用于对数据进行磁带存档
利用Snapshot功能，系统管理员可以对整个文件系统进行全天候（而非仅在夜间或周末）联机备份，以防止数据丢失。
只要从Snapshot目录复制所需的文件，用户或系统管理员就可以恢复丢失的文件。
Snapshot可对意外删除的文件进行快速恢复，整个过程由用户启动。
NetworkAppliance的第三方备份和恢复合作伙伴可提供全功能、高性能的磁带备份和恢复解决方案。
这些产品使用网络数据管理协议（NDMP）集中管理和控制分布式异构数据，同时最大限度地减少网络流量。
备份和恢复解决方案可以生成磁带存档，用于以后文件系统或项目历史的恢复。
SnapMirror软件可进行从源Filer到目标Filer的自动文件系统复制。
SnapMirror软件可以全天候传输增量更新，以保持镜像内容与源Filer之间基本同步。
源站点出现故障或问题时，即可访问目标站点镜像的关键业务数据，从而确保业务不会中断。
SnapMirror软件将长备份和恢复时间的需求降到最低，可实现快速灾难恢复。
SnapRestore软件可在数秒内以最少的宕机时间将整个文件系统恢复为原先存储的快照副本。
SnapRestore软件将恢复文件系统，而Filer可供整个生产过程使用。
该软件可用于从损坏的数据库、应用程序或损坏的文件系统中进行恢复。
本文中，NetworkAppliance建议使用这些解决方案的数据保护策略。
不仅NetworkAppliance在使用这些策略，许多客户也在使用这些策略。
客户和NetworkAppliance内部IT工作组所提供的四种实际使用情况展示了这些在用的解决方案。
数据保护对业务至关重要。
数据丢失的风险有很多，包括删除文件、系统崩溃、应用程序设计问题、病毒及各种灾难。
代价是非常巨大的。
这包括生产效率降低、丧失销售良机、为技术支持支付费用及失去客户。
NetworkAppliance深谙数据保护之道，可为您量身定制解决方案。
2.简介
NetworkAppliance企业存储设备—所谓的Filer—可以降低企业数据管理的成本和复杂度。
运行NetAppDataONTAP™操作系统的Filer将数据合并到一个集中位置，从而无需配置多台通用服务器。
我们特有的多协议文件系统可向UNIX®
、Windows®
及Web客户端提供同步文件服务。
内置的RAID4软件可以防止因磁盘故障而丢失数据。
同时，ClusteredFailover及冗余组件进一步提高了可靠性。
但是，不管文件服务器有多么可靠，多种因素结合起来却会造成数据的丢失，而这是企业最宝贵的财产。
每天都会出现用户意外删除文件的情况，硬件故障也时有发生，而且自然或人为灾难也会导致数据中心瘫痪。
StrategicResearchCorporation（SRC）对237个UNIX及PC站点进行了调查，编制出“2000年备份和存档简报”报告。
这些站点的管理员每年平均会进行263次单个或多个文件的恢复及6次完整的文件系统恢复。
由于数据丢失是一个现实问题，因此规划数据恢复十分必要。
SRC还就服务器、系统管理及设备采购的二次集中这一发展趋势进行了报告。
该问题是企业为保持网络不间断联机，从而使用户随时能访问数据的必然要求。
SRC报告表明：
网络越集中，数据管理成本越低。
NetAppFiler针对此趋势提供了可靠、统一的文件存储功能。
二次集中还为利用第三方集中管理的备份和恢复解决方案、磁带库及NetworkAppliance镜像技术实现数据保护的集中管理和自动执行创造了机会，进一步降低了成本和风险。
传统的数据保护机制是将数据备份到磁带介质上。
按照对技术发展趋势的预测，还应考虑除磁带备份以外的补充方法。
这些趋势包括：
∙需要备份的绝对数据量正在激增。
∙许多公司的备份时间正在缩短或趋于零。
∙存储量（系统中的磁盘数与每个磁盘大小的乘积）正在增加。
∙存储量的增长速度要快于盒式磁带容量及磁带带宽的增长速度。
图1说明了由IDC预测的价格介于10,000美元到3,000,000美元之间的服务器平均存储量的增长情况。
来源：
IDC的全球磁盘子系统
图1：
价格介于10,000美元到3,000,000美元之间的服务器的预测存储量
实际的问题是存储量的增长速度要快于盒式磁带容量及磁带带宽的增长速度。
随着存储量的增加，磁带变得越来越不实用。
备份6TB的Filer需要大约71盘DLT8000磁带。
进行灾难恢复时，使用单台DLT8000磁带机恢复同一文件系统将大约需要140小时。
如果增加多台磁带机并行执行恢复过程，以将恢复时间缩短为较为合理的8小时，则需要17台磁带机，这超出了Filer所能连接的磁带机数。
随着Filer存储量的增加，此问题越发严重。
尽管磁带备份仍将是大多数备份策略的一个重要组成部分，但是还必须考虑诸如将磁带备份与文件系统镜像配合使用等方案。
为了应对这种趋势，NetworkAppliance提供了多种备份和恢复解决方案来满足客户当前和未来的需要。
它们包括：
设计数据保护策略的起点是与数据可用性有关的业务问题，这一点将在第3节中进行讨论。
接着，我们将介绍NetAppFiler上的数据保护技术。
第5节将讨论数据因素，例如企业中信息的相对重要性、数据的动态程度、数据集大小、文件系统结构及数据类型。
这些问题决定了磁盘上数据的组织方式及使用的保护策略。
性能问题也会影响数据保护的决策。
磁带备份和恢复性能建议一节给出了有关控制影响传输率的因素的建议。
客户使用情况展示了典型客户问题的解决方案。
最后，本文将对有关如何使用NetAppFiler满足备份和恢复需要（包括如何配置备份Filer）的建议进行总结。
3.影响数据保护的业务问题
在规划备份和灾难恢复策略时，企业会首先面对下列有助于确定需求的业务问题。
3.1.确定关键业务数据
制定数据保护计划的第一步是确定在灾难恢复时应首先予以恢复的关键业务信息。
还需要确定其余数据的相对优先级。
信息的价值决定了所用的保护技术。
除了信息的“业务关键度”以外，还应考虑诸如数据集大小、文件系统结构、数据类型及变化率等因素，这些将在第5节进行讨论。
3.2.防止数据因用户错误而损坏
大多数企业都需要能够快速便捷地恢复意外删除的文件。
由于恢复文件应尽可能与丢失的版本接近，因此需要经常备份文件。
理想情况下，最终用户应能够通过将意外删除文件的早期版本从磁盘复制到自己相应的目录中而进行联机恢复。
这样，系统管理员将不必从磁带中恢复文件。
3.3.进行数据存档以备将来使用
存档数据可提供数据集（例如项目目录结构）的完整的自统一副本，用于以后进行联机恢复。
许多企业要求对存档磁带进行场外存储。
多年后，利用这些存档磁带可以恢复单个文件或文件系统。
例如，软件开发公司可能需要重新编写软件的早期版本，以修复客户的错误。
这需要一种磁带存档方案，由此可以重新构建较早的系统。
3.4.降低对运营造成的影响
接下来，应了解业务的“备份时间”。
业务运营是否可以留出备份时间，一般在系统使用率较低且备份过程不会影响用户的时间进行？
如果可以，该备份时间定在什么时间？
有多久？
如果不可以，就备份过程对日常运营所造成的影响而言，可接受程度是多少？
尽管并不需要经常执行恢复操作，但备份操作可能需要不间断地进行，而且不应明显降低系统性能。
3.5.灾难恢复
如果由于灾难而导致企业停机检修，每小时或每天的代价是多大？
企业能承受多长时间的停业？
不妨实际计算一下因用户效率降低、丧失商机及在系统管理员数据管理时间方面所付出的代价。
什么是“恢复时间”？
或者说灾难恢复的速度必须有多快？
在恢复时间内有没有可能从磁带中进行恢复？
有些公司可能要求服务器镜像解决方案，这样系统能更快地恢复联机状态。
还有些公司可能要求有一个远程热站点在发生灾难后不久即进入联机状态。
下一节将介绍NetAppFiler上的数据保护技术。
结合自身要求及可用技术的信息，企业可以着手设计数据保护解决方案，以满足自己的需要。
解决方案可涵盖从每周及每日增量磁带备份到完整的Filer镜像策略，结合磁带备份进行存档。
4.NetAppFiler的数据保护技术
高性能、可靠的备份和恢复计划对于高效的信息技术运营而言至关重要。
NetworkApplianceWAFL™（WriteAnywhereFileLayout）文件系统提供了独特的数据保护机制，其中包括Snapshot技术及SnapMirror产品。
功能灵活的网络数据管理协议是一种开放式标准协议，它允许集中备份和恢复供应商为NetAppFiler提供功能齐全的解决方案。
NetworkAppliance与第三方技术允许使用各种备份策略，几乎可以满足整个企业的所有备份要求。
本节介绍可用于与NetworkApplianceFiler之间进行数据备份和恢复的技术。
许多客户通过组合能解决不同备份问题的方案来设计自己的备份策略。
可用的技术包括：
∙本机转储和恢复，用于磁带备份
∙第三方基于NDMP的磁带备份和恢复解决方案
∙光纤通道及千兆位以太网磁带SAN解决方案
∙第三方基于WindowsNT®
的备份和恢复解决方案
∙通过安装NFS和共享CIFS实现的网络备份
∙RMT（远程磁带）
4.1.用于联机备份的Snapshot技术
NetworkApplianceWAFL文件系统支持Snapshot：
一种允许管理员联机维护每个文件系统的只读版本的特有功能。
DataONTAP6.0及更高版本最多允许每卷上容纳255个快照。
DataONTAP6.0之前的版本最多允许每卷上容纳20个快照。
作为DataONTAP软件捆绑的一个组件，Snapshot允许用户通过从Snapshot目录中复制所需的文件而恢复意外损坏或删除的数据。
Snapshot增强和简化了企业的整体备份策略。
Snapshot可作为每日备份，从中用户可以恢复自己的文件。
系统管理员可以制定每小时、每晚或每周生成快照的时间表，并指定每个快照副本的保留时间。
通过全天候生成快照（例如从早上8点到晚上8点），系统管理员可以确保有最新的文件版本用于恢复。
企业还可能选择在夜间生成快照并将其保留一周，而非在夜间以增量备份的方式备份到磁带上。
本文后面将介绍磁带备份和SnapMirror软件，它们也使用Snapshot功能。
dump命令及符合NDMP标准的产品直接从快照副本中读取备份数据，因而不必使文件系统脱机，也不必处理打开的文件之间的冲突问题。
SnapMirror自动复制软件使用快照副本提供异步文件系统镜像。
有人或许认为快照会引起严重的磁盘空间问题，因为每个快照副本都看似文件系统的一个只读副本。
实际上，快照通常只要求较小的额外磁盘空间。
快照是指向包含数据的磁盘块的指针。
当WAFL文件系统创建快照副本时，它生成指向活动文件系统的指针集的副本，但并不复制数据块。
活动文件系统发生变化时，快照仍指向被删除或更改的磁盘块，使这些磁盘块不再占用文件系统的可用空间，因而不会占用磁盘空间。
有关快照内部结构图及更为完整的说明，请参阅“NFS文件服务器设备”。
注意：
有时企业会同时选择进行每日磁带备份及生成每日快照副本。
例如，在出现两个磁盘同时发生故障这种几乎不可能出现的情况下，将无法从联机快照副本中恢复数据。
对于非常有价值的数据而言，企业可能会决定进行夜间磁带备份。
总之，Snapshot可提供：
∙意外删除文件的恢复，整个过程由用户启动
∙夜间磁带增量备份的替换
∙较磁带增量备份更高的频率保存数据
∙一致的文件系统副本，供转储及NDMP在创建磁带备份时使用
∙SnapMirror和SnapRestore软件的基本技术，如第4.2节及第4.3节所述。
4.2.SnapRestore软件
SnapRestore软件可以利用DataONTAP软件的Snapshot功能，将文件系统恢复到原先保持的状态。
该软件可用于从破坏的数据库、应用程序或受损的文件系统中进行恢复。
运行DataONTAP6.0或更高版本时，系统管理员可以将文件系统恢复到已有的任何一个快照副本（最多255个）上。
无须重新启动，所恢复的卷即可完全用于生产，并准确恢复到创建所选快照副本时的状态。
运行DataONTAP6.0之前的版本时，系统管理员最多可以恢复20个已有快照副本上的文件系统。
选定已有的快照副本后，SnapRestore软件将重新启动Filer。
稍后，此Filer即可完全用于生产，而选定的卷将准确恢复到创建所选快照副本时的状态。
当需要同时执行完全恢复及一个或多个增量恢复时，SnapRestore软件可与本机restore命令配合使用。
由于从磁带进行恢复有时会失败，因此请执行下列操作以提高可靠性：
∙执行0级别恢复。
∙创建快照A。
∙执行增量恢复。
∙如果步骤3失败，请使用SnapRestore软件恢复为快照A并重新执行步骤3。
如果没有SnapRestore软件，则需要删除并重新创建卷，然后从步骤1开始重新操作。
4.3.SnapMirror软件：
自动文件系统复制
SnapMirror产品可提供快速灵活的企业解决方案，用于通过局域网或广域网镜像或复制卷。
强大的SnapMirror工具可用于：
∙灾难恢复
∙在企业范围内进行远程联机备份
∙数据复制，供在远程站点进行本地只读访问
∙专用只读镜像的应用测试
∙Filer之间的数据迁移
SnapMirror技术是企业数据保护策略的一个重要组件。
如果源位置发生灾难，企业可以从其他Filer的镜像中访问关键业务数据，从而确保不中断操作。
可以从镜像而非生产卷制作企业磁带备份，这样可以降低生产卷上的CPU负载。
管理员可以从多个Filer将生产卷镜像到专用的大容量备份Filer上，并利用备份Filer制作磁带备份。
有关此配置的示例，请参阅第8.2节：
配置备份Filer。
通过将卷镜像到一个集中位置并从此位置进行磁带备份，他们还可以对分布在各地的站点的磁带备份进行集中管理。
目标Filer与源之间几乎可以是任意远的距离。
它可以与源Filer位于同一幢建筑物中，也可以位于世界的另一端，但前提是互连的网络具有足够的带宽来传输由此导致的文件系统复制流量。
相对于从磁带恢复文件系统而言，SnapMirror软件具有非常快的恢复速度。
NetworkAppliance建议客户实际计算一下由于灾难而导致企业停机检修时每天的代价。
这些代价可以充分证明在SnapMirror解决方案上所做的投入是值得的，正象它们在NetworkAppliance工程IT工作组中那样（有关说明见第7.3节）。
SnapMirror技术利用WAFLSnapshot功能在目标Filer上创建和更新源Filer卷的副本。
在目标Filer上，用户只能以只读方式访问镜像副本。
SnapMirror软件进行卷的基线传输（类似于磁带备份的0级别备份）。
初始传输可通过网络连接或通过目标Filer上的磁带恢复完成。
随后，该软件将通过仅复制新的或发生变化的块对镜像进行更新。
镜像副本保持一致，这是因为SnapMirror软件对一致的快照副本进行操作。
系统管理员指定生成SnapMirror快照副本的时间间隔及进行增量传输的时间。
此时间表的制定取决于一天中数据的更改量、镜像的更新要求、源Filer上CPU的使用情况及可用的网络带宽。
SnapMirror软件提供异步镜像功能，它相对于同步镜像而言有许多独到的优势。
将数据写入源Filer的NVRAM后，使用源卷的应用程序可继续进行处理，无须等待数据到达目标Filer。
更新过程在后台进行，因此应用程序不会有额外的传输延迟。
总之，SnapMirror软件可用于：
∙本地或远程站点的文件系统复制
∙快速灾难恢复，无须象磁带恢复那样耗用较长的时间
∙复制文件系统并可随后备份到磁带上
∙在远程站点进行本地只读访问
∙供程序程序测试用的只读卷
∙在Filer之间迁移数据
4.4.利用转储和恢复实现本机备份
NetworkAppliance本机转储和恢复构成了可扩展磁带备份策略的基础。
同样作为DataONTAP软件捆绑的一个组件，转储和恢复在DataONTAP内核中进行了优化，以确保高效性和可靠性。
将小型卷的基于控制台的简单备份复制到高容量磁带时，可以使用这些功能。
对于整个企业范围内多个Filer上的复杂多卷备份而言，也可从基于NDMP的产品中调用这些功能。
转储将文件系统数据以一种能在NetAppFiler上通过本机恢复进行恢复的存档格式写入备份介质。
这些存档也可在Sun®
Solaris®
系统上通过ufsrestore进行恢复。
通过从快照副本复制数据，转储可以保存一致的文件系统视图。
转储可以备份整个卷、配额树（qtree）或任何特定的目录。
恢复可以恢复整个卷、配额树（qtree）、目录或各个文件。
转储和恢复可备份和恢复NFS及CIFS（或UNIX和WindowsNT）文件属性。
恢复NetworkAppliance转储磁带将得到一致的文件系统或文件系统的子集，包括NFS和CIFS文件属性。
总之，本机转储和恢复可以：
∙进行完整文件系统、子目录及单个文件的恢复
∙利用ufsrestore在SunSolaris上进行数据恢复
∙制作用于场外存储的数据存档
∙以较高的性能备份到本地连接的磁带设备或从中进行恢复
在运行DataONTAP6.0之前版本的Filer上所执行的转储和恢复不会备份和重建配额树或其安全类型。
您需要手动创建配额树，并在从磁带上恢复数据之前设置正确的安全类型。
有关该问题的详细信息，请咨询NetApp技术支持，或者访问NOWWeb站点：
DataONTAP6.0及更高版本的Filer上所执行的转储和恢复将备份和重建配额树或其安全类型。
此外，SunSolaris及所有5.1版之前的DataONTAP软件都不支持WindowsNTACL。
如果尝试恢复Solaris或5.1版之前的DataONTAP软件上的文件、配额树或卷，所有CIFS属性都将予以忽略。
针对5.3版之前的DataONTAP用户的重要提示
多协议Filer使用配额树对UNIX文件、NTFS（NT文件系统）文件及UNIX和NTFS的混合文件进行分组。
恢复带有NTACL（访问控制列表）的NTFS配额树时，请务必审慎。
在DataONTAP5.3之前，如果用于存放恢复数据的卷设置不正确，系统仍将恢复文件数据，但不会恢复相关的ACL。
4.5.第三方基于NDMP的备份和恢复解决方案
NDMP（http:
//www.ndmp.org/）是一个用于集中控制企业范围内的数据管理任务的开放式标准。
NDMP使备份软件提供商能够在不向Filer迁移客户端代码的情况下提供对NetworkApplianceFiler的支持。
符合NDMP标准的解决方案将备份/恢复控制信息流与进出备份介质的数据流分隔开。
这些解决方案调用DataONTAP软件的本机转储和恢复功能从Filer中备份数据或向其中恢复数据。
基于NDMP的解决方案可以集中管理和控制高分散数据的备份和恢复，同时最大限度地减少网络流量。
这些产品可以引导Filer将自身备份到本地连接的磁带机上，而无须通过网络发送备份数据。
它们设计用于在有数据丢失的情况下进行数据保护及高效恢复，其中包括许多Filer的本机dump和restore命令所没有的控制和管理功能，例如灾难恢复、配置、调度、介质管理、磁带库控制及用户界面。
NetworkAppliance与Intelliguard（现在是Legato的一部分）密切合作，共同开发出NDMP。
这两个公司的努力促进了这个行业的标准化。
主要备份软件供应商及其基于NDMP的Filer解决方案包括：
∙BakBone®
NetVault®
（
∙CommVault®
Galaxy（
∙ComputerAssociates™BrightStor™EnterpriseBackup（
∙Legato®
NetWorker®
∙Atempo®
TimeNavigator（
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