发电企业备份与恢复解决方案建议书.docx

1、发电企业备份与恢复解决方案建议书发 电 企 业数据备份与恢复解决方案建议书南京同庆科技有限公司二一八年十月一、总论1.1项目建设背景随着电力行业信息化应用的逐渐成熟，围绕信息化产生的各种技术也越来越多，其中涉及数据存储领域的技术目前主要包括网络连接存储(NAS)技术、光通道技术、存储局域网(SAN)技术等。同时，基于SAN+NAS模式的存储备份解决方案也已经日趋成熟、完善。电力公司和发电企业信息系统及系统集成采购项目基本采用以SAN架构为主体技术进行系统集成中的存储主体，其中基于各种主机平台的数据系统是发电单位信息系统及系统集成项目的核心组成部分，担负着众多的极其重要的工作，如Web、中间件应

2、用、数据库系统等；而系统中的数据，更是核心中的核心，数据的安全性保障关系到整个系统能否正常的运行，最终关系到企业能否提供正常的服务。数据的安全性保障包括多方面，如防病毒，系统入侵检测，硬件故障冗余，双机系统冗余、系统数据备份等，而数据备份是上述安全性保障最核心也是最重要的保障手段，因为它直接对用户的各种数据进行备份，从而达到数据保护的作用，所以对发电企业信息系统中的数据做好保护是至关重要的，是保证企业提供正常服务的最后一道防线，当各种影响数据安全的情况发生时，能以最短的时间恢复受损的数据。对数据作备份就像给人买保险一样，当没有灾难发生时，您是不会感受到它的好处的。对数据的保护，有多种方法，包括

3、备份和数据容灾。目前用得最多、最有效的手段是数据备份。而备份的方法也很多，有手工备份、自动备份、LAN备份、LAN-Free备份等。不同的备份方法，其效果不同，主要表现在性能、自动化程度、对现有系统应用的影响程度、管理、可扩展性等方面。由于数据备份建设的项目是企业信息化建设核心系统的组成部分，需要不间断为客户提供服务。即使发生短暂的业务中断，也会导致企业难以估量的经济和名誉损失。为此，我们分析以下可能会导致业务系统中断的原因：1 系统硬件故障如数据/系统磁盘的损坏将导致数据不能访问，并进而可能导致应用进程终止或系统停机，甚至系统不能重启动；网卡的损坏可使终端用户无法访问系统服务；CPU或内存的

4、失效则会导致系统的死机；2 应用程序或操作系统出错由于操作系统或应用程序中可能存在不完善的地方，当碰到某种突发事件时，应用程序非正常终止或系统崩溃(只能通过改善程序或系统来解决)；3 人为错误一些人工的误操作，如删除系统或应用文件，终止系统或应用服务进程，也会导致系统服务的无法访问；4 电脑病毒/黑客入侵由于目前的大多数计算机系统均连接在网络上，若缺少有效的防范机制，很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵，轻者数据被损坏，重者系统瘫痪(只能通过加强管理杜绝)；5 自然灾害由于一些意外的不可抗拒的因素，如雷击、火灾、洪灾等导致的计算机系统破坏，将会使一般系统的恢复非常困难和耗时，导致业务系统长时间的中

5、断(通过容灾系统来解决)。6 正常的停机主要指计划内的系统升级、安装软件、系统备份等过程。由上可见，影响系统正常运行的因素有很多，因为在系统中断时能够在最短的时间内恢复数据是最重要的，所以需要采用一套自动集中的数据离线备份系统对相应主机中的数据进行保护。如果采用传统的数据备份思路，对数据的备份不考虑性能、自动化程度、对现有系统应用的影响程度、管理、可扩展性等方面的因数。随着数据量的不断增大，数据维护的复杂程度不断提高，备份对业务系统的影响越来越大，并且系统管理人员很难管理备份介质。当对同一个数据库的容量超过一盘磁带的容量时，如果采用手动备份就变成了一个极其复杂，效率极低、风险很大的工作了。同时

6、，由于其自动化程度低，出错的可能性也越来越大，所以现有的备份手段已经不能保证快速、有效的保护数据，并且直接影响到业务系统的正常运行。所以，必须要采用自动备份方式，同时结合目前主流的备份技术及架构方式。我们在考虑一个完整的数据备份/恢复解决方案的时候，需要参考以下三点：软件功能强大；架构模块化；应用简单化。BakBone的旗帜产品NetVault正好符合了上述的三个参考值，而且NetVault本身就是按照这三个数据保护解决方案的用户参考指数来设计的。BakBone拥有最强大、最全面的功能，通过模块化设计的最大的灵活性、最好的升级性，和使用、配置的最简易性，我们为用户提供的是最低的总体拥有成本。所

7、以在这里，我们建议采用BakBone公司先进的NetVault软件来实现统一集中并且自动化的备份，亦可以实现异地的容灾备份管理。1.2备份系统知识1.2.1为什么要备份数据是使用单位核心业务系统的组成部分，系统上的数据极其重要。因而，如何保护好计算机系统里存储的数据，保证系统稳定可靠地运行，并为业务系统提供快捷可靠的访问，是系统建设中最重要的问题之一。而要保证系统稳定可靠地运行，除了要利用高可用的应用双机解决方案，另外一个关键的要素是要保护计算机所存储的信息，也就是存储在计算机内的数据。虽然，计算机技术的发展给人们的日常生活提供了很多便利，然而，人为的操作错误，系统软件或应用软件的缺陷、硬件的

8、损毁、电脑病毒、黑客攻击、自然灾难等等诸多因素都有可能造成计算机中数据的丢失，从而给企业造成无可估量的损失。为了保护业务系统的关键业务数据，我们必须对这些数据进行有效的备份，并支持快速恢复。1.2.2数据备份的原则对数据进行备份是为了保证数据的一致性和完整性，消除系统使用者和操作者的后顾之忧。不同的应用环境要求不同的解决方案来适应，一般来说，一个完善的备份系统，需要满足以下原则： 稳定性备份产品的主要作用是为系统提供一个数据保护的方法，于是该产品本身的稳定性和可靠性就变成了最重要的一个方面。首先，备份软件一定要与操作系统100%的兼容，其次，当事故发生时，能够快速有效地恢复数据。 全面性在复杂

9、的计算机网络环境中，可能会包括了各种操作平台，如各种厂家的UNIX、NetWare、Windows NT、Linux、SCO、NCR等，并安装了各种应用系统，如ERP、数据库、群集系统等。选用的备份软件，要支持各种操作系统、数据库和典型应用。 自动化很多系统由于工作性质，对何时备份、用多长时间备份都有一定的限制。在非工作时间系统负荷较轻，适于备份。可是这会增加系统管理员的负担，由于精力状态等原因，还会给备份安全带来潜在的隐患。因此，备份方案应能提供定时的自动备份，并利用自动磁带库等技术进行自动更换磁带。在自动备份过程中，还要有日志记录功能，并在出现异常情况时自动报警。 高性能随着业务的不断发展

10、，数据越来越多，更新越来越快，在休息时间来不及备份如此多的内容，在工作时间备份又会影响系统性能。这就要求在设计备份时，尽量考虑到提高数据备份的速度，利用多种技术加快对数据的备份，充分利用通道的带宽和性能。 维持业务系统的有效性实时备份对业务系统的性能将会产生一定的影响，有时会很大。如何采取有效的技术手段避免备份对服务器系统、数据库系统、网络系统的影响，将是非常重要的。例如使用先进的SAN LAN-Free或者SnapMirror to Tape等技术 操作简单数据备份应用于不同领域，进行数据备份的操作管理人员也处于不同的层次。这就需要一个直观的、操作简单的在任何操作系统平台下都统一的图形化用户

11、界面，缩短操作人员的学习时间，减轻操作人员的工作压力，使备份工作得以轻松地设置和完成。 实时性关键性的业务是需要24小时不间断运行的，在备份的时候，有一些文件可能仍然处于打开的状态。那么在进行备份的时候，要采取措施，实时地查看文件大小、进行事务跟踪，以保证正确地备份系统中的所有文件。 容灾考虑将本地的数据远程的复制一份，存放在远离数据中心的地方，以防数据中心发生不可预测的灾难。自动实现异地容灾备份管理。1.2.3备份系统的组成备份的管理是备份过程中非常重要的一环，在管理上的混乱必然会降低备份的可靠性。备份的管理是一个全面的概念，它不仅仅包括制度的制定和磁带的管理。事实上，备份的管理在决定引进备

12、份技术的那一刻就开始了。它包括对备份技术的选择、备份设备的选择、介质的选择、软件的选择、备份及恢复方案的制定以及备份制度的确立等。最理想的备份是完全不需要人工介入的，为了降低人为错误的发生，用户可以考虑采用自动化备份解决方案。备份自动化解决方案正是为解决传统备份方案中的不足而设计的，它能够提供无人值守的自动化备份，而无需网络管理员进行任何干涉。制定一个完善的网络备份自动化解决方案，主要需要考虑以下几个方面： 自动化备份设备自动化备份设备包括目前流行的自动加载磁带机（AutoLoader）、磁带库（Tape Library）和磁盘库。自动加载磁带机是存储自动化的一种基本形式。如其名所示，它自动将

13、一些数量的磁带顺序加载入一台单机，而不具备磁带库所具有的磁带随机访问性。虽然自动磁带加载机没有磁带库的智能机械臂，但确实能提供无人值守备份并减少人员成本。同时，由于其扩展性能非常有限，如驱动器通常只能有一个、磁带槽位一般为8到16个，所以该种备份能设备常用在备份数据量不大，对可靠性及备份性能要求不高的应用系统中。磁带库是指在一个封闭的机柜中，集成有一台至N台磁带机并包括若干盘磁带，由一个机械手臂实现自动装填磁带的功能。它的操作是自动完成和无需人为干涉的。磁带库提供真正的自动“无人”存储管理，叠加的单机是无法具备的。磁带库将整个数据管理程序自动化。自动化磁带库具备：无需人为干涉的自动数据存储功能

14、（载带和卸带）出现故障，自动感应，识别并恢复对磁带进行盘存，任何时候都可以知道磁带位置对磁带库自动进行日常维护并清洗磁头支持先进的数据管理软件，功能从备份、恢复到多级存储管理（HSM）。磁盘库是以磁盘阵列为基础的备份设备，因为磁盘是随机读写设备，而磁带是顺序读写设备，虽然目前磁带机的读写性能比以前几代有了显著提高，但其顺序读写的固有特性仍限制了其在某些应用系统中的表现，不能满足某些应用系统数据量大而备份恢复窗口小的需求。磁盘库的出现主要是为了克服以磁带作为存储介质的磁带库上述弊端，同时目前的磁盘库多数以SATA磁盘作为存储介质，在采购成本上接近了磁带库。所以，磁盘库会在近线存储领域逐渐占主流位

15、置。磁盘库的使用方式目前分为两种：一种是盘阵本身集成了虚拟软件，可将磁盘库模拟成各种磁带库，从使用者的角度来看，它就是一台磁带库，但由于该种方式在传统盘阵管理软件的基础上，集成了虚拟化软件，而备份软件也需对盘阵的虚拟容量收取采购成本，从而增高了用户的采购成本；另外一种是盘阵本身还是传统的盘阵，由备份软件将磁盘阵列虚拟成磁带库，该虚拟化技术是基于裸设备级的，避免了磁盘阵列上创建文件系统带来的性能影响，从而降低了采购成本。BakBone NetVault备份软件采用这种虚拟化技术，大幅降低了用户的投资成本。自动化备份设备的质量与性能在整个备份过程中是至关重要的，它是能否进行高速高质量备份的关键所在

16、。 所需磁带介质数量介质是数据的负载物，它的质量一定要有保证，使用质量不过关的介质无疑是拿自己的数据冒险。根据实际使用中的经验，备份磁带库中后备存储容量应为实际数据容量的2到3倍。备份过程中要用到大量的存储介质，备份介质的保留时间的长短将决定所需购置和维护的介质量。目前的备份策略都是基于多磁带轮换制，即保存有过时数据的介质可重新覆盖使用，轮换频率可根据备份类型和备份的窗口来确定。备份系统所需的介质数量可根据下述流程确定：确定介质容量计算每个服务器上的数据做全备份所需的介质数量计算每个服务器上的数据做增量备份所需的介质数量根据每种介质的保留时间或轮换频率即可计算出所需的介质数目 备份窗口和带机数

17、量的确定备份窗口的确定方法所谓备份窗口，是指完成一次备份所需的时间，对于基于SAN架构的LAN-Free备份方式，这主要取决于每次备份的数据量和磁带机备份的速度。理论上，备份的间隔越短越好，但每次备份总需一定的时间，而且备份总会或多或少地影响系统的正常处理性能。因而，对一些关键数据，可预先定义备份窗口大小，再根据备份数据量计算所需的备份速度，若备份速度不能满足要求，则可考虑使用更快速的带库或增加带库上的驱动器数据。磁带机是影响备份速度的关键设备，目前性价比最好的磁带驱动器是LTO2驱动器，单个LTO2带机备份的非压缩理论速率为35MB/S。初期由于数据量较小，而且考虑业务需求，即对于做一次全备

18、份的时间并没有很严格的规定，备份窗口可以较大，可以先配置较少数量的带机，随着备份数据量的增大，可逐步增加磁带机的数量，从而提高备份速度，缩小备份窗口。备份系统所需的备份窗口与磁带机数量间的关系可根据下述流程确定：确定备份数据量及数据压缩比根据控制器类型推算出单驱动器的备份速度确定必需的备份窗口计算出单驱动器所需备份时间确定所需的驱动器数目 备份类型和选择备份类型主要有三种：全备份每次备份定义的所有数据，优点是恢复快，缺点是备份数据量大，数据多时可能做一次全备份需很长时间增量备份备份自上一次备份以来更新的所有数据，其优点是每次备份的数据量少，缺点是恢复时需要全备份及多份增量备份差分备份备份自上一

19、次全备份以来更新的所有数据，其优缺点介于上两者之间针对以上的备份类型选择时，一般的规则是：对于操作系统和应用程序代码，可在每次系统更新或安装新软件时做一次全备份对于一些日常数据更新量大，但总体数据量不是非常大的关键应用数据，可每天在用户使用量较小的时候安排全备份对于日常更新量相对于总体数据量较小，而总体数据量非常大的关键应用数据，可每隔一个月或一周安排一次全备份，再此基础上，每隔一个较短的时间间隔做增量备份 优秀的备份软件优秀的备份软件便于用户灵活指定备份策略，快速恢复备份数据，支持各种操作系统平台及数据库系统。同时包括加速备份、自动操作、灾难恢复等特殊功能，对于安全有效的数据备份是非常重要的

20、。1.2.4备份系统的架构方式 传统数据备份方式LAN备份传统的备份方式系统管理员将磁带机/库连接在本地备份服务器上，只对本地网络内的数据进行系统备份。在这种方案中，磁带机/库只由本地服务器进行备份操作，欲备份的数据全部通过网络传输到备份服务器，再经由备份服务器备份到磁带机/库中，随着欲每台主机上数据量的不断增大，备份数据在网络上的传输势必给网络造成很大压力，影响正常的业务应用系统在网络上的传输。通过调整备份窗口，可解决部分问题，但随着备份主机数量不断增多，备份窗口的调整经常发生重叠，最终导致数据备份时间与正常的业务应用处理时间重叠，从而备份数据占用网络带宽，严重影响业务应用系统的响应时间。数

21、据备份流程如下图所示： 基于SAN架构的LAN-Free备份SAN存储区域网基于高速光纤通道（Fibre Channel）SCSI 技术，在服务器之间以及服务器和存储设备之间建立了高速的数据传输链路。在SAN内进行大量数据的传输、复制、备份时不再占用宝贵的LAN 资源，使得LAN 的带宽得到极大的释放，服务器能以更高的效率为前端网络客户机提供服务。SAN技术在保证高速数据传输的同时，又不占用LAN资源，极大增强了传统的TCP/IP 网络带宽使用效率，可谓一举两得。LANfree Backup数据备份主要指快速随机存储设备（磁盘阵列或服务器硬盘）向备份存储设备（磁带库，磁带机）的数据复制，SAN

22、技术中的LANfree 功能用在数据备份上就是所谓的LANfree Backup。SAN 的结构决定了备份数据的源设备和目的设备都存在于一个高速SAN网中，并可被所有SAN内的服务器共享。与传统的主机备份或网络备份方式相比，LANfree Backup 在速度、可靠性、备份效率、LAN带宽释放等方面显示了无可比拟的优势。备份架构示意图如下所示：LANfree Backup 全面支持文件级的数据备份和数据库级的全程或增量备份，这种备份服务可由服务器直接发起，也可由客户机通过服务器发起。在多服务器，多存储设备，大容量数据频繁备份的应用需求环境中，SAN 的LANfree Backup更显示出其强大

23、的功能。LANfree Backup的技术关键在于备份设备（如磁带库）如何能够被SAN中的多个服务器共享。具体地说就是磁带库机械手的共享管理与备份作业的控制策略。基于SAN 技术实现LANFree Backup 时, 也同传统的网络数据备份一样需要有备份服务器，但SAN 中的备份服务器的主要工作已经不再是简单地通过网络(LAN)得到数据, 直接完成备份作业, 而是管理SAN 中被共享的备份设备，接受其它服务器或客户机的备份请求， 按优先级将所有的备份作业进行排队管理, 控制备份数据在SAN 中传输。因此，根据不同的服务器平台，选择合适的SAN备份软件并进行合理配置，确定高效安全的备份管理机制，

24、对于更好的进行数据备份具有重要的实际意义。 二、备份需求分析2.1备份环境分析以下主要针对发电企业的相关硬件平台环境进行描述： 共4台服务器需要备份，系统为WINDOWS、RedHat Enterprise Linux、AIX、unix操作系统，包括Oracle数据库服务器，应用程序服务器、web服务器，另外有一台单独的linux服务器作为备份服务器。 1台磁盘阵列通过光纤通道接口（FC）接入后端的SAN网络，该磁盘阵列配置了14块146GB的光纤硬盘，作为备份存储设备。 整个备份架构采用基于SAN架构的LAN-Free备份模式2.2计算机网络环境连接示意图下图为主机系统及网络结构的示意图。2

25、.3备份需求分析及点对点应答对于相应系统数据的集中备份，我们认为以下几点应作为选择备份软件应该关注的方面：1)稳定性：备份产品的主要作用是为系统提供一个数据保护的方法，于是该产品本身的稳定性和可靠性就变成了最重要的一个方面。首先，备份软件一定要与操作系统100%的兼容，其次，当事故发生时，能够快速有效地恢复数据。2)可扩展性和可升级性：系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流会呈指数增长，需要设备有很好的可扩展性，并能随技术的发展不断升级。3)全面性：在复杂的计算机网络环境中，可能会包括了各种操作平台，如各种厂家的UNIX、LINUX、Windows N

26、T等，并安装了各种应用系统，如ERP数据库。选用的存储和备份系统，要支持各种操作系统、数据库和典型应用。4)自动化：备份方案应能提供定时的自动备份，并利用磁带库等技术进行自动换带。在自动备份过程中，还要有日志记录功能，并在出现异常情况时自动报警。5)实时性：有些关键性的任务是要24小时不停机运行的，在备份的时候，有一些文件可能仍然处于打开的状态。那么在进行备份的时候，要采取措施，实时地查看文件大小、进行事务跟踪，以保证正确地备份系统中的所有文件。同时，对于用户针对备份软件的具体需求，我们作了以下的点对点应答：1 要求备份软件支持RedHat Linux Advance Server 2.1以上

27、版本。支持。BakBone公司是一家专注于数据备份恢复解决方案的专业备份软件公司，同时还是LINUX Advantage组织的发起人，该组织的宗旨就是保护基于LINUX平台的应用数据，所以BakBone公司的NetVault备份软件是支持LINUX最广泛的备份软件公司。目前支持RHEL 4.0最新版本。2 要求支持Oracle9i及以上版本、informix DS 9.4数据库的在线备份及恢复。支持。提供基于LINUX平台的主流数据库的在线备份。如Oracle9i、informix、DB2、MYSQL、SAP等3 要求提供多种备份级别，包括全备份、1-9级差分备份、增量备份、整合备份等。支持。

28、提供灵活的备份级别定义，同时支持后台合并式备份。4 要求提供灵活的备份策略定义，针对不同的数据定义不同或相同的备份策略，备份启动时间精确到秒。支持。备份启动时间可精确到秒。5 要求实现脱离人工干预，做到7*24的无人职守自动备份。支持。提供自动备份功能，并提供完善的日志、报表功能，供管理员查看备份历史信息6 要求内置备份设备检错机制，可以检测到数据的读写错误。支持。通过集成的verify选项，可在备份时自动检查备份结果，最大限度保证备份的正确性。7 要求提供完整的数据灾难恢复方法，可以保证在任何数据灾难发生后能够及时恢复。 支持。通过集成的duplication功能提供基于本地或远程的磁带或虚

29、拟磁带复制，从而提供了数据级的灾备解决方案。同时采用VaultDR选件可提供操作系统级的容灾。8 要求支持在网络中任何一点对备份系统状况的监控和管理。支持。网络连通的任一点均可对备份系统状况进行监控和管理2.4 备份方案设计原则 Powerful 强大的功能理想的备份软件应该在安装时就可以体现他的强大，图形操作界面可以自动的动态适应现有的操作系统平台，并且在多种异构平台上提供相同的外观和操作感觉，实现单一控制台的统一集中管理。软件的强大还体现在它广泛支持市场上的服务器、客户端、数据库应用、存储介质以及高性能的存储设备。并且安装布置过程只需要几分钟，而不是长达几天的时间。 Modular 模块化

30、的架构另一个BakBone软件引人注目的优势就是它的架构设计。许多企业也可能是您的公司曾经有过被“厂家不断的版本循环升级”而“套牢”的经验。企业为软件投入大量的资金来保证关键性业务的运行，往往只是现存的一小部分漏洞造成的不便，却要等到厂商的下一个版本的发布。然后接下来就是长达6个月或者更长时间的等待BakBone 的软件的架构设计可以排除您的这个顾虑。任何的应用，操作系统或者设备接口的支持只要简单的插入核心模块即可。BakBone的开发人员不需要拆开百万行的源程序来适应每一次新的升级的变化。他们只需要编写新的插件模块，简单、强大并且快捷！事实上，BakBone比其他竞争对手支持更多的平台、操作

31、系统以及数据库应用。BakBone的软件架构优势保证了拥有最快速的适应性。并且每个星期都会增加更多的支持BakBone能多快做到这些呢？举个例子，一个开发人员只需要两周的时间就可以发布出新的Microsoft SQL Server插件。这就是开发所有插件的一个平均时间。对于客户，BakBone的模块化意味着他们可以更快速的部署我们的解决方案即使在最复杂的环境中也得心应手。 Simple简单化的应用现在的客户都希望获得可以适应现有系统环境并且拥有较低成本的备份/恢复解决方案，当然还要适应未来系统发展的需要。BakBone的软件在今天提供业内最简单的安装、使用，以及最低的TCO总体拥有成本。系统管理员只需很少的培训就可顺利管理整个系统。一切就是这样简单！从工作组级到企业级应用环境；跨越LAN，SAN 和 NAS，BakBone独特的模块化架构提供给用户最优秀的备份/恢复功能来保护您最具价值的资产信息！三、建议方案常规配置3.1 NetVault备份软件配置清单：本公司建议备份方案采用以基于SAN架构的LAN-Free方式为主，同时对于DNS服务器采取网络化的备份方式。所选备份软件配置清单如下表所示：3.2 所选择的主模块和选件功能介绍 WorkGroup for Linux：NetVault Server，WorkGroup Edition for Linux，