BakBone内蒙古电力虚拟磁带库解决方案建议书PVX.docx
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BakBone内蒙古电力虚拟磁带库解决方案建议书PVX
内蒙古电力
虚拟磁带库方案建议书
2005年5月
目录
一、前言
承蒙内蒙古电力公司对本公司的信任和厚爱，提供我们参与其备份系统建设的机会，我们不胜感激及深表荣幸。
我们将本着诚挚、科学的态度，充分考虑贵方的需求，利用我们国际领先的科技和丰富的设计、项目经验，提供最佳的专业服务，以及高性价比的系统设计方案，为贵方的计算机系统提供一套优质的数据存储备份方案。
二、概述
2-1网络数据存储管理
网络数据存储管理系统是指在分布式网络环境下，通过专业的数据存储管理软件，结合相应的硬件和存储设备，来对全网络的数据备份进行集中管理，从而实现自动化的备份、文件归档、数据分级存储以及灾难恢复等。
近几年来，企业网络系统的规划和设计越来越重视数据存储管理系统的建设。
随着计算机网络建设不断深入，各项业务的运行越来越依赖于计算机系统的电子数据，数据量逐年翻番，网络系统的复杂度和数据的规模增加了数据管理的难度，正在广泛使用的存储结构如SAN和NAS等也对备份系统也提出了更高的要求。
图一：
一个典型的SAN结构下的备份系统
2-2系统建设的非技术问题
在开始技术方面讨论之前，我们觉得有一些非技术层面的东西对于我们的网络备份系统的功效实现有着更大的决定性的影响。
希望通过这里的分析能够使贵方的存储管理系统建设更为完善。
对于一个业务遍及全球的企业来说，一旦发生灾难之后，就会发觉，其信息系统所面对的最严重问题，不是用什么手段将数据恢复出来、让应用重新恢复运行，而是来自于：
1、事前缺乏、甚至或完全没有文档化、制度化的恢复计划和措施；
2、在重新配置硬件的之后，却找不到原始系统配置和设置的文档；
3、磁带档案、归档及跟踪的相关资料的缺失，甚至没有完整的磁带归档策略；
4、对部门级的服务器保护不够充分。
我们在国内见过有不少这样的案例，在备份系统实施完成后，甚至连备份服务器的资料都没有存档。
2-2-1重要的考虑因素
在设计一个企业的信息保护方案之前，首先要考虑的是下面一些因素：
1、建立文档，并归档系统配置
成功的应用和数据恢复，始于完整的系统配置记录文档，包括随着时间推延，系统配置被改变的日志记录。
一旦创建了这些文档，必须有至少一个副本被异地存放，以防本地的文档及其副本被损坏或毁坏。
创建文档、并在异地将文档归档存放，是快速并有效地重建系统的关键步骤。
并且要有一个可以进行裸设备恢复的方案，能够往磁盘上直接加载所记录的系统配置，为新设备提供自动重建，将会为关键应用服务器的重建提供更高的价值。
2、建立灾难恢复的程序，并将文档归档
为了确保业务的恢复，建立一个简捷-有效的灾难恢复程序是必须的，而且要严格按照制度化的程序去建立文档、并与业务关键数据一起安全地异地保存。
这样可以避免在进行恢复时，“摸着石头过河”的反复测试。
3、安全措施、文档及磁带介质跟踪
针对灾难事件的计划，应包括异地存放磁带、异地存放记录磁带内容的文档的制度和程序。
如果没有这些记录磁带内容的文档，恢复时就要化大量的时间来索引和阅读这些磁带，以寻找藏于其中的关联数据。
这样会地延误系统和数据恢复的时间。
所要建立的制度和程序包括：
根据业务需要来决定磁带异地存放的频率；磁带内容必须建档；文档必须是安全、方便取出地作异地保存；同时，必须磁带的物理位置进行跟踪。
所有这些步骤对于数据的安全保护和确保有效恢复来说，都是必须的。
4、判别和保护所有关键业务的服务器
为了保证业务的不间断，所有运行着业务关键应用的部门级服务器，包括email服务器、小型数据库服务器、及其他运行着特别应用的服务器，与数据中心的基础设施一样，必须是能够迅速恢复的。
可悲的是，在大多数个案中，企业并没有考虑对这些部门级应用系统的保护。
而事实上，这些部分应该与企业数据中心完全一样，需要建立同样的制度和程序来明确其保护程序和实施，同样需要文档化。
任何正在使用中的服务器，以及每一台台式机和便携机系统，从某种意义上来说都是值得保护的。
最基本的数据保护可保证某种程度上的恢复。
进一步而言，裸设备恢复的方案可以确保以最少的工夫和经验来恢复和重建关键应用服务器，而且只需要少量的跟踪裸设备恢复磁盘本身的文档。
5、成功恢复
为了更好地应对任何灾难，确保恢复的成功，所设计的方案中，需要一个包括策略、程序、制度和相关技术结合的数据保护计划。
2-2-2企业级用户对数据备份系统的要求
根据我们多年来与中国的电信行业用户的交流，我们总结出以下几点备份系统设计的基本要求：
1、为了不增加业务系统的运行压力，避免数据备份与生产竞争系统资源，数据备份工作必须在系统运行的最闲时进行。
在业务系统正常运行情况下，每天留给所有备份任务的最长备份时间窗口不超过8小时，最好能实现“零时间窗口”的备份。
2、备份系统建设最重要作用是数据丢失后的恢复，但数据恢复的时间长短直接影响业务系统运行情况，也直接反映了备份系统的可用性。
集中备份系统建设要求，最大容量（如10TB）数据库物理备份恢复要求在24小时内完成。
3、备份系统作为数据保护最后一道防线，在数据恢复时要求用于恢复的备份数据是百分之百可用。
4、备份需要占用业务系统的资源开销。
但应充分利用业务系统结构上的技术优势，使设计出来的备份系统结构能够减少业务系统资源的开销，备份系统各资源模块更加均衡，无明显的资源瓶颈。
5、在线数据保护是数据磁带保护的重要补充，这样才能在灾难中恢复的过程中确保业务运行。
要想能够在灾难发生后数小时内恢复业务，必须要有一个在线、异地的生产数据的可用副本。
只要有这样的第二、第三个副本，通过网络将数据以写入速度传送到异地存储设备上，依靠无论是嵌入在存储硬件中、还是挂接在存储服务器上运行的复制技术，保证中断在数分钟内恢复运行。
由于这些数据是实时和在线的，对业务主机重定向运行来说是即时可用的。
这种方法可将业务运行与灾难发生的区域分开，在较低的压力下，从容地重建数据中心及其业务操作。
6、备份数据必须有异地存放的副本，并要求减少人为干预，大部分工作必须由备份系统自动完成。
特别是如何平衡本地保存备份数据与异地备份数据的关系，需要异地存放的介质如何从备份系统中取出，如何快速准确地取回异地存放的备份数据用于恢复，如何回收异地过期备份数据的介质等问题的解决是备份数据异地存放的关键。
使备份数据异地存放成为可行的数据容灾方案。
7、备份系统是业务系统正常运行的保障系统，但经常看到实施后的备份系统不但没有起到业务系统运行的保障作用，反而由于备份系统自身经常性的发生故障而严重影响业务系统的正常运行。
因此在备份方案和实施过程中，必须要有对各方面资源配置熟悉的专家进行指导各方面参数的配置，避免在备份系统运行过程中造成资源冲突影响业务系统的正常运行。
8、备份系统建设的目的是为了系统的数据恢复需求，这就要求按配置的备份方案和策略进行备份的数据最终能够完全用于恢复。
这就要求备份方案的实施必须建立在同等环境和系统配置下的备份恢复测试。
9、所有提供的备份功能模块都能真正成为备份系统的关键，对系统运行保障提供有益的帮助和补充。
不要因为某些环节处理不当或方案设计考虑不周全而使得有些功能模块成为“废品”甚至“累赘”，确保所设计的方案在投资上最优化。
提高磁带、NAS以及SAN设备的投资回报率（ROI）.
10、备份系统是一个软硬件结构复杂，涉及到的知识面也很广，因此对备份系统的管理和维护提出了很高要求。
要求提供有涉及到备份方面（包括ORACLE数据库等应用软件方面）的维护管理的技术支持，和及时的服务响应。
2-3存储管理系统需求分析
现在我们再来看一看内蒙古电力备份系统的具体技术要求。
备份系统不仅仅是要一个自动备份的功能，而是有着更高的要求：
1．集中管理的备份系统；
对现在的企业业务系统而言，各个系统集中的专门的管理是提高能效，降低维护成本的必然方式。
2．快速便捷的灾难恢复手段；
对于企业来说，管理解决方案必须确保即使是在出现重大问题时也要确保最终用户的不间断工作。
系统连续性要求很高，因此备份软件应提供一种机制,可以使用户在灾难发生后,在非常短的时间内恢复服务器和整个网络上的系统软件和数据。
3．备份对业务系统的影响尽可能小；
尽管拥有强壮的连续运行的系统，能够提供的服务性能也是不同的。
对服务水平的高要求带来了对备份系统的要求。
4．高可用性；
备份软件应做到支持企业的高可用性环境以及本身的高可用。
5．能够对各种复杂系统进行高性能的备份；
对于各种行业，其业务系统所使用的存储结构，数据性质不尽相同，比如SAN，NAS等等。
要求备份系统可全面支持各种存储架构及备份技术。
6．对存储设备的智能管理及更高的设备利用率；
在很多情况下，硬件设备的投资不断加大，但其使用率却不断降低。
使投资获得最大的回报要求更高的设备使用率和共享能力。
同时也要求更高的管理水平。
7．对磁带库的低维护成本；
磁带库是精密复杂的自动化设备，应该做到低维护或免维护，把复杂留给磁带库自己本身，让系统管理员做到无人值守的操作。
这样既降低维护成本，也同时降低培训和学习成本、管理成本等。
8．磁带库的高可扩展性。
此外，目前各行业数据量都与日俱增，常常成指数级增长。
随着数据量不断增加，对磁带库的扩展能力有较大的要求。
磁带库必须在性能上和容量上做到能扩展、高扩展能力。
2-4建设完善的网络存储管理系统
建设完善的网络存储管理系统需要考虑多方面的因素，基本上可归为六点：
备份硬件、备份软件、采用何种备份技术、灾难恢复、备份策略、管理及维护。
1．存储硬件的选择；
对于选择什么样的设备作为备份设备需要考虑企业具体的业务性质与数据性质。
现在常用的备份设备主要是磁带和磁盘两种。
这两种设备各有其优劣。
磁盘设备的优点是存取数据的速度快、查询定位快；但是由于是在线设备，导致备份数据的安全性不高，成本也较高。
磁带设备是一种顺序设备，读写速度也很快，成本低。
由于是一种离线设备，备份数据的安全性高。
缺点是查找定位的速度慢，而且介质损坏的可能性大。
综合其优缺点，如果企业数据量很大，改变较少，对恢复的时间要求不高，最好选择磁带设备，如果需要备份的数据很碎，并且经常需要恢复，那么磁盘设备是一个好的选择。
当然还可以将两者结合起来，用磁盘备份进行快速多次备份，再将大容量数据克隆或转移到磁带。
这样既有条件缩短备份的时间间隔，也可以提高备份/恢复速度，还提高了数据的安全性，对备份系统的性能会是一个很大的提升。
2．备份软件的选择；
备份管理软件的选择对于整个系统的性能至关重要。
备份软件不仅要提供良好的备份恢复能力特别是灾难恢复能力，简便的管理方法和技术领先性，还应该具有上节所述的更高的能力。
不仅可以胜任目前的备份恢复管理，也提供良好的扩展性与前瞻技术能力。
3．备份技术
备份技术多种多样，从根本上可以分为三种：
1）网络备份；
通常的备份技术，在备份时会造成网络资源及服务器资源的占用，影响业务系统性能。
2）LANFree备份；
备份时不会占用网络资源，但仍然要由应用服务器负担备份数据的传递。
应用性能会受到影响。
3）Serverless备份。
备份对系统是透明的，即不会影响业务系统性能。
因此可以消除备份时间的限制，可在白天进行备份，缩短备份时间间隔。
是性能最好的备份技术。
一般容易存在一种误区，即如果是LAN环境则使用网络备份；使用SAN的存储结构则考虑使用LANFree或ServerLess。
其实即使不使用SAN的存储结构也是实现LANFree和ServerLess备份技术的。
采用何种备份技术主要取决于企业的业务性质，数据量和备份时间窗口要求。
如果网络带宽不能满足在可提供的时间段内完成所有数据的备份，或网络压力大，则必须要使用高级的备份技术。
使用ServerLess的主要是一些24x7的业务，为了不影响服务性能而采用的。
只是一般这种备份要求与系统对存储架构的要求一致，所以LANFree或ServerLess的备份技术一般在SAN架构下实现。
4．灾难恢复；
备份系统必须考虑灾难恢复的实现。
实际上备份系统本身可以实现所有数据包括系统的恢复，但是时间较长。
为了实现快速的灾难恢复，可以采用相应的技术手段。
但灾难恢复计划不仅是技术实现，而是包含很多内容。
比如：
全面的灾难防范考虑、包括系统信息和恢复步骤等的完整的灾难恢复文档以及定期的灾难恢复演习。
这些是提高灾难恢复速度的更重要的因素。
对这些要做全面的考虑。
5．备份策略；
备份策略是备份系统日常工作的准则。
备份策略的制定有一定的规律性，也要根据具体的情况。
最终目的是为了安全便捷地恢复数据。
采用合理的备份策略可以节省备份设备空间并实现快速恢复。
6．管理及维护。
良好的管理和维护是保证备份系统良好运行和可靠恢复的保障。
它包括资料、管理员和后备的技术支持。
上面所说的完整的灾难恢复文档、恢复演习计划，还有日常的管理文档，备份策略等构成了全面的管理资料。
这使备份的管理成为制度而不是依赖于某个人；管理员可以确保每日的备份正常安全；而方案建设提供商良好的响应快速的技术支持和维护的重要性则无须赘言。
2.5对建设新系统还是升级
三、本项目情况
3-1项目简介
目前内蒙古电力公司的要进行备份的数据主要集中在：
财务服务器
营销服务器
生产服务器
Portal服务器
办公服务器
这些服务器均为双机集群系统，通过
3-2备份系统需求分析
根据对各系统备份需求的统计，备份分为：
数据备份及操作系统备份。
数据备份特点如下：
备份数据主要为文件、数据库形式。
备份数据量分布符合20/80原则，即主要（80％）数据量存在于较少（20％）的重要服务器内。
每日备份数据总量目前在几百GB左右。
操作系统备份具有如下特点：
操作系统的备份与数据备份方式不同，操作系统备份频率较低，仅在系统升级、安装补丁、系统配置修改及开关机前进行；
开放式系统的操作系统备份可以利用软件支持通过网络进行系统备份；
存储系统的设计必须既适应当前应用，又面向未来业务发展需求。
在设计存储系统技术方案时，我们遵循以下设计原则：
1）先进性
存储设备数据存储容量和吞吐能力及稳定性、安全性要求很高，在设计过程中，充分依照国际上的规范、标准，备份设备采用标准的接口、规范和协议，借鉴国内外目前所流行的主流网络备份系统体系结构，使用国际上成熟的模式和最新的备份技术以及领导世界存储技术潮流的公司产品，才能使网络备份系统不断地保持其先进性。
2）高性能
网络备份系统要支持不断增加的数据流量和存储容量，以保证各种信息的及时处理和可靠的完成，这要求网络备份系统要具有足够的裕量，为了及时、迅速地传送数据，网络备份设备必须具备高速处理能力，提供高速数据链路，保证系统高吞吐能力，满足各种应用对数据传送带宽的需求。
3）可靠性
用户的业务性质决定了其数据存储管理系统必须具有高度的可靠性。
应该从结构设计、产品选择以及网络管理上对其做出保证。
可靠性设计是该系统的重要设计内容。
为了保证数据安全，除了建立可靠数据备份系统之外，建议采用国际上成熟的设计方案和成熟的软、硬件产品型号。
4）实用性
建立网络备份系统应充分考虑性价比，在确保功能实现的基础上，采用较为合理的设备和技术，同时考虑系统的可扩充性，以利于现有资源的利用。
5）可扩展/升级性
要求该网络备份系统可以方便地扩充，支持更多的用户及应用；也要求随着存储、备份需求的不断提高，网络备份系统可以进一步升级，可以满足现在乃至未来较长一段时间内的增长需求，保护用户现有的投资，具备支持目前及未来关键应用的能力。
6）易于管理和维护
网络备份系统涉及多台主机服务器、大容量磁盘阵列和磁带库等存储设备以及各种光纤存储域和网络连接设备，所以为了保证系统良好运转，需要系统具有良好的可管理性，备份系统要有监测、故障诊断、远程管理等功能，以便于系统的管理和维护。
同时在产品选型方面应尽可能选取集成度高、采用模块化通用设计的产品，以便于管理和维护。
7）价格适中、投资合理
建立网络备份系统的经济性也是网络建设中的一个重要方面。
经济性需从两个方面来考虑，首先是建立存储、备份系统过程中的费用，同时还有系统建成后的维护费用和对投资的保护能力。
因此在考虑使存储、备份系统具有高性能的同时，还必须考虑投资的合理性，不能一味追求不切实际的先进性。
在建设的过程中还需要考虑未来的升级能力和提供商的服务水平。
四、技术方案
4-1备份软件的选择
备份管理软件建议采用EMC公司的NetWorker备份软件系列。
NetWorker是可以跨平台的企业级备份管理软件。
自1988年创建以来，NetWorker产品已经成为业界公认的工业标准，并为全世界超过60，000个用户提供了出色的服务。
4-2备份磁带库的选择
备份磁带库建议采用ADIC公司的Scalar系列磁带库。
根据某通信公司的要备份的数据量，我们建议采用企业级智能磁带库Scalari2000。
Scalari2000是下一代数据中心磁带库。
Scalari2000是围绕ADIC的iPlatform™体系结构设计的，它将先进的管理功能集成到磁带库之中，可在总体上加强系统的可靠性，简化管理，减少对外部服务器和软件的需求，在备份和归档系统的整个生命周期节省用户的时间和金钱。
Scalari2000专为存储网络度身设计，可提高SAN数据备份和归档的性能和可靠性。
其先进的可扩展性提供从100盘磁带到2,200盘磁带的按需提供容量扩展能力。
创新的机柜设计符合标准数据中心机架的尺寸，提供业界领先的存储密度，能让用户轻松地进行空间规划。
为满足繁重任务周期数据中心操作的严格要求，Scalari2000提供业界最先进的可靠性、可用性和可维护性（RAS）特性。
4-3备份方案介绍
系统将完全采用SAN的存储结构，因此建议采用LANFree的备份方式。
这种方式性能较好，也与目前的应用的需求符合。
NetWorker备份软件具有完全开放的结构，当以后数据量增长，通过添加功能组件可平滑升级至全面的ServerLess的方式。
单独采用一台UNIX服务器作为备份服务器。
根据系统的数据量大约为4TB/月，磁盘中保留3个月，根据备份设计，数据先备份到光纤磁盘，再定期备份到ATA磁盘。
数据首先备份到光纤磁盘，备份/恢复速度最快，再定期用ATA磁盘进行整体的完整备份，不仅数据安全性进一步提高，而且降低了存储成本。
数据在磁盘中将在光纤磁盘和ATA磁盘中保存双份，因此所需的磁盘备份空间要求为24TB，对于配置NetWorker备份软件来说，对于不同磁盘介质的存储可通过备份策略的设置来区别。
因此针对盘阵的不同配置方案，软件配置是相同的。
本次方案还考虑进一步提高数据的安全性，即采用磁盘与磁带库结合的备份方式。
因为磁带的离线性要强于磁盘，通过磁带的保存，对于系统灾难的抵抗力和远程保存等方面都有很强的优势。
对于磁带库的容量则建议按照保留6个月数据备份的要求来考虑，因磁带备份保存版本较多，每月保存在磁带上的数据大于4TB/月。
估计磁带库的容量大约要求为30TB以上，按照目前主流LTO2的磁带容量设计，可考虑配置200槽自动磁带库，4个LTO2磁带机。
单盘磁带容量为200GB（非压缩）。
带库总容量为40TB。
其实现方式如下：
特别指出的是，本次方案采用了磁盘与磁带结合的备份方式。
这比单独采用其中一种备份设备有了非常大的改进。
具体如下图：
通过磁盘备份，可大大提高备份和恢复的速度。
因为磁盘读写速度快，也不像磁带库需要有磁带加载的时间。
但磁盘保存的数据容易受到病毒等的影响，也不易异地保存，安全性不够，所以再将数据复制到磁带库。
此磁带库可为本地或异地防止。
如果放置在异地还可在较为简单的条件下实现一定程度的容灾。
数据可从磁带或磁盘恢复。
如果不希望比传统磁带备份增加太多成本，也可仅利用一部份目前磁盘的剩余空间，仅在磁盘中保留最近的数据，而把大量数据保存在磁带库中。
因为一般来说，只有最近的数据恢复的要求最多。
由此可见，根据目前的应用要求，可以通过非常灵活的方式来实现。
这样的结构也非常便于今后的系统升级扩展。
不论是数据集中阶段或发展到最终的业务连续（异地容灾）阶段，目前的备份主要结构都不会有太大变化，仅仅通过一些功能模块的添加就可实现备份系统的升级改造，实现与之相适用的更高功能。
磁带库的本地放置或异地放置或各有一套等不同安全级别的方案也可根据情况很方便地选择。
因此这个备份方案可以说是非常适合的。
方案的软件配置为：
序号
产品编号
产品名称
数量
1
LIC-002102
NetWorkernetworkEditionforUnix
1
NetWorker备份服务器端软件,提供整个备份环境的管理,NetWorkerEdition提供企业级的产品性能
2
LIC-003300
ClientPakforUnix
1
异构平台支持模块,实现所有Unix平台的备份
3
LIC-003304
ClientPakforWindows
1
异构平台支持模块,实现所有Windows平台的备份
4
LIC-002044
AutoChangerSupport1-256slot
1
磁带库支持模块,支持256个槽位以下磁带库的自动化智能管理
5
LIC-002098
DiskbackupOptionTier4:
10TBtolessthan50TB
1
磁盘备份支持模块,支持50TB以下备份容量
6
LIC-002154
NetWorkerModuleforOralceonUNIX
8
UNIX平台下Oralce数据库的在线热备份/恢复模块
7
LIC-002152
NetWorkerModuleforInformixonUNIX
1
UNIX平台下Informix数据库的在线热备份/恢复模块
8
LIC-002153
NetWorkerModuleforSybaseonUNIX
5
UNIX平台下Sybase数据库的在线热备份/恢复模块
9
LIC-002195
NetWorkerModuleforNotesonUNIX
1
UNIX平台下LotusNotes数据库的在线热备份/恢复模块
10
LIC-002107
Dynamicdriversharing
2
磁带机动态共享模块
11
LIC-002282
NetworkEd.DedicateStorageNodeforUnix
22
Unix客户机LANFree备份模块
12
LIC-002280
NetworkEd.DedicateStorageNodeforWindows
2
Windows客户机LANFree备份模块
13
LIC-002114
ClusterClientConnectionforUnix
18
Unix集群客户机支持许可模块
14
LIC-002110
ClusterClientConnectionforWindows
2
Windows集群客户机支持许可模块
15
MK
升级会员 