運營支撐系統數據備份方案研究

【摘要】為了保障運營支撐系統數據的有效性與安全性，維護人員必須對數據庫進行有效的備份，并能快速恢復。本文從數據備份的原則、分類、周期介質及方式、存儲域網絡SAN、備份系統的組成幾個方面闡述了該如何做好數據庫的備份工作，為運營支撐系統提供強有力地支撐。

【關鍵詞】數據庫存儲域網絡備份

鐵通運營支撐系統是鐵通公司運維體系的重要組成部分，該系統由計算機軟件系統、硬件系統和專用DCN網絡組成。為了保障支撐系統的正常穩定快速運行，要求存儲快速存取，同時又要保證安全。

雖然計算機技術的發展給人們的日常生活提供了很多便利，然而人為的操作錯誤，系統軟件或者應用軟件的缺陷、硬件的損壞、電腦病毒、黑客攻擊、自然災難等諸多因素都有可能造成計算機中數據的丟失，從而給企業造成無可估量的損失。為了保障運營支撐系統數據的有效性與安全性，維護人員必須對這些數據進行有效的備份，并能快速恢復。

1數據備份的原則

對數據進行備份是為了保證數據的一致性和完整性，消除后顧之憂。不同的應用環境要求不同的解決方案來適應，一般來說，一個完善的備份方案，應滿足以下原則：

1、穩定性

備份方案要求可靠穩定。

2、全面性

在鐵通運營支撐系統的網絡環境中，服務器有HP、IBM等，操作系統有UNIX、Linux、Aix等，主流數據庫是Informix，并安裝了許多應用軟件，故選用的備份方案，要支持上述服務器操作系統、Informix數據庫以及各種應用。

3、自動化

由于鐵通運營支撐系統的數據量大，針對實時性很強的數據，備份方案應能提供定時的自動備份，并利用備份軟件進行自動換帶。在自動備份過程中，還要有日志記錄功能，并在出現異常情況時具有自動報警功能。

4、高性能

隨著業務的發展，數據越來越多，需要在有限的時間內備份大量數據，要求在設計備份時，需要考慮數據備份的速度，要求高性能的備份網絡。

5、維持業務系統的有效性

實時備份對業務系統的性能將會產生一定的影響，有時會很大。如何采取有效的技術手段避免備份對服務器系統、數據庫系統、網絡系統的影響，將是非常重要的。

6、實時性

運營支撐系統要保持7*24小時不間斷運行，備份時可以將正在訪問的數據進行備份，可以實時地查看文件大小、進行事務跟蹤，以保證備份完整。

7、容災考慮

將磁帶庫中的磁帶拷貝一份，存放在遠離中心機房的地方，以防發生不可預測的災難。

2數據備份的分類

1、服務器操作系統備份。

2、Informix數據庫備份，包括數據庫的全備份，邏輯日志備份，增量備份。

3、文件備份，包括各應用軟件的安裝軟件、配置文件、計費帳務處理過程的原始和中間文件。

4、歷史數據的脫機備份。

3數據備份的周期、介質及方式

1、服務器操作系統備份

一般采用服務器本身配置的小型磁帶機進行備份，周期1個月一次，采用DDSx型小磁帶，4個月進行循環，利用操作系統備份命令，采用手工方式進行；特殊情況下操作系統進行升級或者是打補丁，需要在升級前后進行備份，以確保升級的可逆性。

2、Informix數據庫備份

包括完全備份和邏輯日志備份，考慮到備份工具及各項存儲的訪問速度越來越快，可以考慮每天晚上在業務較空閑時做完全備份，邏輯日志的備份時刻進行，確保數據庫的完整性，此項備份頻率高數據量大，需要通過備份軟件實現。

3、文件備份

考慮到軟件的相對穩定性，安裝文件和配置文件采用2種方式同時進行備份，一是在操作系統備份時同時將此類文件進行備份，二是備份在光盤等介質中，如果出現程序更新或配置更新，則在更新前后同時進行備份，保證程序更新的可逆性。

4、歷史數據的脫機備份

為了保證各項數據的可追溯性，運營支撐系統部分數據要求脫機保存至少10年，此種數據采用脫機方式進行備份。

在上述的各項數據的備份描述過程中，可以看出服務器操作系統備份、文件備份、歷史數據的脫機備份均有人工直接參與，方式多為手工，而且備份的頻率不高，所以針對該部分的數據不再詳加說明，下面重點介紹一下數據庫的備份。

運營商在實現數據訪問時，由于訪問速度的要求很高，所以一般采用SAN方式實現數據的存儲與訪問。

4存儲域網絡SAN

存儲域網絡SAN（Storage Area Network）是計算機信息處理技術中的一種架構，它采用光纖通道（Fibre Channel FC）技術，通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機及帶庫，建立專用于數據存儲的區域網絡。

存儲域網絡的支撐技術是FC技術，光纖通道最大優點是速度快，因為是基于網絡化的存儲，SAN比傳統的存儲技術擁有更大的容量和更強的性能，專門用于提供企業商務數據或運營商數據的存儲和備份管理的網絡。

SAN以數據存儲為中心，采用可伸縮的網絡拓撲結構，通過具有較高傳輸速率的光通道連接方式，提供SAN內部任意節點之間的多路可選擇的數據交換，并且將數據存儲管理集中在相對獨立的存儲區域網內。SAN可以在多種操作系統下，最大限度的數據共享和數據優化管理，及系統的無縫擴充。

SAN的簡化拓撲圖如下：

在上述拓撲結構圖中可以看出，SAN是一個完全冗余的存儲網絡，具有很好的擴展性，存儲空間以TG為單位并且可以進行集中管理，塊級數據訪問速度較快，能很好地保障運營支撐系統的快速安全運行。通過SAN來作LAN-Free Backup可以將備份的效率達到最高值，解決網絡頻寬的瓶頸問題，把LAN的頻寬留給Database Server或Mail Server來使用。

5備份系統的組成

備份系統的組成包括硬件和軟件2個部分，硬件部分包括帶庫、備份介質及相關網絡，如SAN，軟件部分包括備份管理軟件、備份策略。

1、硬件

（1）磁帶庫

磁帶庫是磁帶機的升級產品，由多個機械臂、磁頭和帶艙組成，是用于海量數據存儲和備份的設備，要求質量可靠，性能優良。

磁帶庫根據實際應用及數據庫的分布及規模情況，可以選擇不同的規格，磁帶庫選擇需要考慮數據庫的數量、主機的數量、數據庫數據量的大小，及對備份速度的要求。

常用的如HP、IBM、SUN、SONY等生產廠家的磁帶庫，根據需要及資金情況進行選擇系列與型號。

（2）備份介質

常用的備份介質是磁帶，選擇的磁帶要求強度高、穩定性好及不易變形。由于磁帶是易耗品且容易損壞需要定期進行更換，以確保備份到介質上數據可以讀取與恢復數據庫使用。

常用的如HP、IBM、SONY等生產廠家的磁帶，根據需要及資金情況進行選擇。

2、軟件

（1）備份軟件

備份軟件是作為企業用戶數據恢復的一個重要工具，用戶可以針對自己的企業環境進行相應的備份策略，從而保證企業數據的安全性和完整性。

在選擇備份系統的管理軟件時，應重點考慮以下幾點：一是軟件界面的可操作性和易用性；二是軟件的備份管理策略；三是軟件的可靠性；四是軟件對系統性能的影響；五是軟件的可擴充性；六是軟件的費用和后續技術支持。

常用的有如VERITAS NETBACKUP、HP DP、IBM TSM等軟件可供選擇，根據需要及資金情況進行選擇。

（2）備份策略

從備份策略來講，常用的備份可分為兩種：完全備份、增量備份。

完全備份就是拷貝給定計算機或文件系統上的所有文件，而不管它是否被改變。

增量備份就是只備份在上一次備份后增加、改動的部分數據。增量備份可分為多級，每一次增量都源自上一次備份后的改動部分。

一般在使用過程中，備份策略常結合使用，常用的方法有：完全備份、完全備份加增量備份。

（3）備份進度

在制定備份進度時，需要考慮眾多因素，首先，需要考慮備份方式，即完全備份還是增量備份，其次，要確定備份頻率和時序，另一個因素就是保管。一定要定時清潔和維護磁帶庫和磁帶，要把磁帶放在合適的地方，過熱和潮濕對磁帶和光盤時有害的，有條件的話還應進行異地存放，備份的磁帶要完整、清晰地做好標簽，方便使用與管理。

6總結

運營支撐系統數據是運營商重要的信息資源和重要財富，加強運營支撐系統數據備份系統建設，是確保運營商信息系統持續正常進行的重要舉措，關系到公司能否在競爭激烈的商戰中立于不敗之地的關鍵環節。因此，必須充分認識到運營支撐系統數據和數據備份的重要性，做到未雨綢繆，積極建設運營支撐數據備份系統，采用全方位、多層次的數據備份，保護企業信息系統數據的安全。只有這樣，才能保障企業信息系統安全可靠、不間斷的運行。

為了保障在災難性的數據丟失事故中，可以利用備份數據進行數據恢復，還應重視并建立運營支撐系統的容災方案，構建簡單、經濟、可靠的備份及容災系統，增強系統的抗災能力，最大限度地減少損失有著十分重要意義。

參考文獻

[1]克萊斯（Benoit Claise），沃爾特（Ralf Wolter），陳麒帆，周臻.計費與性能管理策略[M].人民郵電出版，2009.1

[2]西爾伯沙茨，楊冬青，馬秀莉.數據庫系統概念.機械工業出版社，2006.10

[3]羅摩克里希納（Raghu Ramakrishnan），格爾基（Johannes Gehrke），周立柱，張志強.數據庫管理系統原理與設計（第3版）[M].清華大學出版社，2004.3