企業內部網絡存儲備份系統的設計與實現

摘 要：隨著企業信息化建設的迅速發展，數據安全已成為備受關注的問題。文章根據杭州煙草企業信息系統的規劃、建設、管理實踐，以及在數據存儲備份技術方面的理論研究，介紹企業內部網絡的數據存儲系統結構及數據備份設計方案，為煙草企業和相關行業信息系統進行數據存儲、保護提供借鑒。

關鍵詞：信息技術；內部網絡；數據安全；存儲備份

0 引言

煙草企業已經建成了完整的內部網絡信息平臺，各種應用信息系統相繼投運，煙草企業的信息量急劇膨脹，使數據的有效存儲、數據備份和災難恢復成為企業迫切需要解決的問題，同時也在安全性、靈活性、兼容性、擴展性等方面對存儲備份系統的管理提出了許多新的挑戰。

各應用平臺承載著煙草企業大量關鍵業務數據，但是，人為的錯誤、硬件的損壞、電腦病毒、系統故障等都可能造成數據的丟失，給企業造成無可估量的損失；用戶需要隨時隨地的數據接入，數據的可擴展性、可靠性和可用性的要求都在提高；同時，現存的分散存儲設備和相互獨立的硬件平臺增加了海量數據的管理難度及維護成本。因此建立可靠完備的數據存儲備份系統，保護數據安全是信息系統建設的重要任務。

1 狀態分析

杭州煙草經過幾年的信息化建設，建成了一套功能完善的管理信息系統和各種網絡應用系統，積累了大量的數據，這些數據分布于不同操作系統的異構服務器上。其中，小型機平臺采用了集中的存儲架構，但Windows服務器平臺仍然采用分散存儲的方式。

由于煙草關鍵業務運行在HP-UX小型機平臺上，核心數據庫存儲于單個存儲設備(HP EV3000陣列)，一旦存儲系統出現故障，會造成業務中斷和數據丟失。此外，ORACLE數據庫處于非歸檔模式，采用HP的DP軟件進行帶庫備份或者采用邏輯導出的方式備份數據庫，恢復困難、步驟復雜和恢復時間長，而且恢復時只能將數據庫恢復到備份時的狀態。

杭州煙草HP-UX小型機平臺上的數據量達400G，Windows服務器上數據量達550G，共計950G，而年數據增長率為200G/年，但存儲系統容量偏小，HP EV3000陣列配置的可用容量只有700G。

2 系統設計

針對系統存在的問題以及業務發展的需求，我們對存儲備份系統的建設進行了細致的設計。邏輯設計模型如圖1所示。

設計思路包括：

(1)使用中高端智能存儲系統替換現有的低端非智能存儲系統，建立SAN存儲架構，以解決舊系統在可靠性、可用性、可擴展性、可管理性等方面存在的問題。

(2)適應數據集中的發展趨勢，將集中處理的業務數據遷移或建立在新的智能存儲系統中，老的陣列作為新增陣列的鏡像，以滿足目前及未來業務發展及科學管理的需要。

(3)建立SAN存儲系統，減少系統管理的難度和工作量，降低管理成本，實現存儲設備的共享。

(4)建立以LAN-Free(指備份數據不占用網絡帶寬)為主的備份體系，為所有的關鍵應用系統提供備份策略及調度，實現備份集中化、自動化和高速化，以解決重要業務數據的備份、歸檔及災難恢復問題。備份體系要達到以下要求：

——高效率，多服務器網絡環境平行作業處理；

——模塊化結構，易于擴展和升級；

——易于使用和維護，全圖形用戶界面；

——集中化的管理，最廣泛的存儲設備支持；

5于策略的存儲管理自動化，數據庫實現在線備份；

——多種平臺的互操作，備份數據可跨平臺遷移和恢復。

3 系統實現

根據杭州煙草內部網絡系統的現狀和前述設計思路，我們從硬件和軟件的結合上采取措施，分別改造了存儲系統和備份系統。該系統較好地滿足了當前企業數據的安全和信息系統的連續性要求。

(1)存儲系統實況

在原有HP EVA3000陣列的基礎上，增加一臺EMC陣列。新增陣列做為主陣列，原tiP陣列作為從陣列，用于對高級別重要數據進行鏡像保護。2臺HP8420小型機作為核心的數據庫服務器，保留MC/SG群集架構，增加部署SYMANTEC公司的VERITASStorage Foundation軟件，以實現2臺異構陣列的數據鏡像功能。同時將Windows服務器上的有關數據集中整合到陣列平臺。

采用物理雙陣列的設計方案，重要數據的安全性能夠得到保障，原HP EVA陣列和新增EMC陣列采用RAID 5級別的設置。新增EMC陣列前端主機接口統一采用4Gbps標準。考慮到擴展性，高檔次存儲采用8GB緩存，低檔次存儲采用4GB緩存。對新購陣列建立統一Raid5組、配置Hotspare盤。格式化后的高檔次容量2.5T，低檔次容量1.5T。硬盤數量配置：高檔次配置：300(3盤13顆，其中熱備盤1顆，Raid5校驗盤2顆；低擋次配置：300G盤8顆，其中熱備盤1顆，Raid5損失盤1顆。另外，交換機采用16口4Gbps產品，考慮到擴展性，每臺16口交換機配置16個SFP模塊，便于交換機的級連。

方案中存儲平臺拓撲結構如圖2所示。

此系統已達基礎容災的基本要求，采用VERITAS StorageFoundation軟件實現重要數據的跨陣列雙份存儲，整合各大Windows服務器平臺數據以保證關鍵業務不間斷性、保持數據資源完整性要求以及中、長期杭州煙草信息系統健壯性要求。

(2)備份系統實現

備份服務器采用HP RP3410小型機，使用HP MSL6000(30槽位，20盤200G磁帶)磁帶庫，備份軟件為VERITASNBU 6.0中文版。備份設計思想采用SAN+Lanfree的備份架構。備份系統的核心是VERITAS NetBackup Master Server，它安裝在性能高、工作穩定的HP RP3410小型機中，由它完成對整個備份過程進行監控和管理。對系統中數據量較大的服務器的備份，利用識別VERITAS NetBackup SAN Media Server完成對所有數據庫的在線備份。

根據存儲介質的不同，方案將采用兩種備份方式——帶庫備份和陣列的虛擬帶庫備份。

帶庫備份：裝有機械手HP MSL6000磁帶庫通過SAN交換機連接到備份主機上。對于帶庫的自動化管理和共享使用通過NetBackup Robotic Support和Shared Storage Option模塊完成。

陣列的虛擬帶庫備份：采用以磁盤作為備份緩沖的方式提高備份和恢復的速度(D2D2T)。在陣列上規劃部分存儲空間作為備份數據庫緩沖池，對于部分平臺的數據快速備份到陣列而不是磁帶庫。這樣設計的目的是在數據庫、應用發生故障時，能實現快速恢復，同時備份軟件將按照預定策略定期將存儲備份歸檔到帶庫上，實現離線離場保存，同時釋放存儲備份磁盤空間。由于磁盤讀寫速度可以達到60M/S～130M/S，可以很好地滿足大容量數據備份的速度要求。

4 結束語

本文簡要探討了杭州煙草內部網絡存儲備份系統的設計與實現。該存儲備份平臺主要有以下特點：內部重要業務數據、資料的自動化存儲管理；簡化備份、節省入力，縮短備份／恢復工作時間，提高工作效率；確保數據存放安全，并有效集中管理；避免人為錯誤、自然災害的破壞，提高數據資料的正確性。

經過半年多的運行，存儲備份系統在各個環節有條不紊地進行工作，確保了內部網絡的數據安全，消除了企業信息化發展中的隱患，真正發揮了存儲備份平臺的作用。

實際上數據保護是一個不斷發展、不斷深入的系統性工程，從最初的手工備份、分散存儲到現在的集中存儲、自動備份，以及容災系統的建設，都是為了保障數據的有效存儲及安全，為信息系統正常運行保駕護航。隨著業務需求的不斷出現，如何進行數據存儲備份系統的深入建設會成為信息系統管理者所面，臨的主要課題，而一個考慮周到、符合實際、管理完善的存儲備份系統也必將為數據的管理提供有效的基礎和保障。