業務平臺集中備份系統方案研究

劉浩+孫月新

【摘要】結合某電信運營商業務平臺對數據備份的實際需求，通過對數據集中備份的網絡實現方式、設備選擇、組網方案等方面進行分析，提出了業務平臺集中備份系統實現方案。該系統可為各類業務平臺提供集中化的數據備份服務，從而提升業務平臺的數據安全性。

【關鍵詞】業務平臺集中備份網絡共享備份數據安全

中圖分類號：TP309.3文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-08-0082-04

Research on Centralized Backup System of Service Platform

LIU Hao, SUN Yue-xin

(Huaxin Consulting and Designing Institute Co., Ltd., Hangzhou 310014, China)

[Abstract] Combined with the actual demands for data backup of a certain telecom operator service platform and by the analysis of data centralized backup on network implementation, equipment selection and networking scheme, the centralized backup system of service platform is proposed.Thissystem can provide centralized data backup services for all kinds of service platforms, which enhancesdata security of service platform.

[Key words]service platformcentralized backupnetwork sharing backup data security

1 引言

隨著電信業務的迅猛發展，各電信運營商建設的業務平臺日漸增多，快速發展的業務對平臺數據的安全性和可靠性提出了越來越高的要求，但目前業務平臺的建設尚不能很好地適應業務快速發展的要求。就建設方式而言，目前每個業務的推出往往需要搭建一套完整的業務平臺，不同的業務平臺具有不同的備份設備。這種傳統的每套業務平臺獨立建設備份設備的建設方式不僅浪費投資，造成資源無法共享，也給數據的集中管理維護帶來困難，已無法適應業務發展的需要。為解決上述問題，本文結合某電信運營商的實際案例，提出業務平臺集中備份系統實現方案。

2 現狀分析

某電信運營商現有數十套增值業務平臺，其中20%的業務平臺建有備份設備，剩余平臺無備份設備。目前存在的問題如下：

（1）大部分業務平臺無備份設備，數據安全性較低。

（2）建有備份設備的各平臺備份資源無法共享，資源利用率較低，造成了資源浪費。并且各平臺備份設備型號各異，給系統的統一維護和管理帶來了困難。

（3）部分業務系統的備份設備配置較低，性能不足，安全性較低。

（4）對于新建的重要業務平臺，需建設獨立的備份設備，增加了平臺建設成本和周期。

3 數據備份技術

3.1數據備份方式

數據備份共有以下三種方式：

（1）完全備份：對系統文件和數據文件均進行備份，備份用時最長，但數據恢復速度最快，這種備份方式可靠性最高。

（2）增量備份：增量備份只備份上次備份后增加和修改的數據，備份數據量最少，用時最短，最節約備份空間。但是在進行數據恢復時，需要使用最新的完全備份數據和之后的所有增量備份數據，恢復時間最長。

（3）差異備份：只備份上次完全備份之后新增加和修改過的數據，備份的數據量和時間介于完全備份與增量備份之間。在進行數據恢復時，需要使用最新的完全備份數據及差異備份數據，數據恢復較為迅速。

3.2數據備份的網絡實現方式

數據備份的網絡實現方式共有三種，具體如下：

（1）LAN-Based備份

LAN-Based備份是在數據備份時備份對象把數據通過以太網絡傳輸到備份服務器，由備份服務器將數據寫入磁帶庫。這種備份結構比較節約投資，但網絡傳輸壓力大。

（2）LAN-Free備份

LAN-Free備份是指釋放網絡資源的數據備份方式。這種備份方式最大的優點在于備份時數據流都傳輸在SAN（Storage Area Network，存儲區域網絡）上，不占用業務網絡的帶寬。采用LAN-Free備份方式，應用服務器收到備份服務器發送的備份指令后，通過SAN網絡將需備份的數據從磁盤陣列傳送到磁帶庫中。

（3）無服務器備份Serverless

無服務器備份是對LAN-Free備份方式進行改進后形成的，在備份時無需應用服務器參與，不占用網絡和服務器資源，由SAN上獨立的備份服務器把各個服務器的備份工作接管過來，實現備份數據從磁盤陣列到磁帶庫的直接傳送。

目前主流的備份軟件均支持上述三種備份方案。其中，LAN-Based備份數據效率最低，對服務器資源占用最多，成本最低；LAN-Free和Serverless備份數據效率較高，成本較高。在實際應用中，可按照業務系統的需求選擇相應的備份架構，對于級別較高或者備份數據量較大的業務平臺，建議選擇LAN-Free或Serverless備份方式；對于級別較低或者備份數據量較小的業務平臺，建議選擇LAN-Based備份方式。

3.3備份設備的選擇方案

目前常用的備份設備主要包括：磁帶庫、虛擬磁帶庫（Virtual Tape Library，簡稱VTL）和磁盤到磁盤（Disk to Disk，簡稱D2D）。

（1）磁帶庫

磁帶庫是一種離線備份設備，由磁帶驅動器、機械臂和磁帶構成，可由機械臂自動實現磁帶的拆卸和裝填，并由備份管理軟件進行控制，實現數據備份、數據恢復、實時監控統計等功能。

（2）虛擬磁帶庫（VTL）

VTL是將磁盤虛擬成磁帶庫，采用RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，獨立磁盤冗余陣列）技術來保障數據安全性，其數據備份恢復速度和數據可靠性均高于普通磁帶機。

VTL的優點是可以直接利用磁盤進行數據備份，讀寫速度很快，備份時間大大縮短；缺點是采用順序讀寫方式，讀寫效率不高，并且VTL的備份策略設置與磁帶庫完全一樣，比較復雜。

（3）磁盤到磁盤（D2D）

D2D是通過備份軟件的磁帶庫模擬功能，把磁盤直接作為備份介質使用。

D2D的優點是采用磁盤的隨機讀寫性能，讀寫效率高且管理簡單，管理員很容易掌握；缺點是D2D沒有統一的標準，只能與備份軟件緊密地集成，并且D2D備份方式中的備份磁盤暴露于主機的操作系統，本質上依然在線，給數據的安全性帶來了隱患。

以上三種備份方式的特點比較如表1所示：

表1三種備份方式的特點比較

項目 磁帶庫 虛擬磁帶庫（VTL） 磁盤到磁盤（D2D）

存儲介質 磁帶 磁盤 磁盤

備份速度 慢 適中 快

數據恢復速度 慢 適中 快

endprint

管理復雜度 復雜 復雜 容易

數據安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本較高 成本較高

由表1可知，備份及數據恢復速度從快到慢依次為：D2D、VTL、磁帶庫；成本從高到低依次為：D2D、VTL、磁帶庫。

對于搭建集中備份系統，綜合考慮成本和備份效率因素，建議選擇D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫的備份方式：選用小容量的D2D或VTL設備作為近線存儲，只存儲近期數據，在空閑時再將數據導入到磁帶庫，可以有效地提高備份效率；選用大容量的磁帶庫作為離線存儲，用于存儲全周期的備份數據，可以降低成本，提高數據安全性。

4 集中備份系統建設方案

4.1系統建設目標

集中備份系統建設目標如下：

（1）為各類業務平臺提供集中的備份管理服務，節約項目建設投資，縮短建設周期。

（2）實現備份資源的共享，提高備份資源利用率。

（3）提高備份資源服務質量，為各業務平臺提供集中化的支撐服務。

（4）簡化各業務系統管理，降低維護難度和維護成本。

4.2平臺組網方案

完整的備份系統由備份服務器、備份軟件、備份設備和備份網絡組成。

（1）備份服務器

采用兩臺PC服務器作為備份服務器，部署雙機軟件組成雙機熱備集群，提高系統安全性。

（2）備份軟件

選用主流的備份軟件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）備份設備

選用D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫，提升數據備份效率和安全性。

（4）備份網絡

選用兩臺SAN光纖交換機搭建SAN網絡，備份服務器和備份設備均接入到SAN交換機上實現互聯。需采用LAN-Free或Serverless方式進行備份的業務平臺也要接入到SAN網絡中。

集中備份系統組網拓撲圖如圖1所示：

圖1集中備份系統組網拓撲圖

4.3系統的備份策略

系統備份時間建議選擇在00:00—08:00或其他業務空閑的時段，具體備份策略如表2所示：

表2系統的備份策略

備份內容 備份方式 備份周期/天 保留期限/天

數據庫 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

文件系統 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

重要操作包括系統升級、打補丁、業務調整和系統切割等，在執行重要操作前，需要做好以下的數據備份工作：

（1）在每次重要操作前對數據庫進行完全備份；

（2）與應用系統相關的重要操作前，需對應用系統進行完全備份；

（3）與操作系統相關的重要操作前，需對操作系統進行完全備份。

重大節日期間也是業務高峰時期，尤其需要保證數據的安全性，因此需要加強對備份情況的監控，以防止數據丟失。

5 結束語

業務平臺集中備份系統上線后，不僅避免了各業務平臺對備份設備的重復建設，節約了建設投資；同時，通過對備份資源的集約共享，既有效提高了資源利用率，還降低了各業務系統維護管理的難度，從而更好地滿足了增值業務快速發展的需求。隨著備份技術的不斷發展，集中備份系統也會不斷演進和完善，在電信業務系統中將發揮越來越重要的作用，為業務平臺的數據安全性提供更為有力的保障。

參考文獻：

[1] 郭曉敏. 網絡備份系統的研究與實現[D]. 南京: 東南大學, 2005.

[2] 魏強. 一種網絡備份系統的存儲優化研究與實現[D]. 鄭州: 解放軍信息工程大學, 2009.

[3] 王海飛. 基于網絡系統數據備份方法[J]. 電腦學習, 2010(4): 28-30.

[4] 姚順東. 數據備份及災難恢復技術綜述[J]. 教育教學論壇, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,許榕生. 企業數據備份系統分析與研究[J]. 計算機應用與軟件, 2008(10): 121-123.★

作者簡介

劉浩：工程師，學士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

孫月新：高級工程師，碩士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

工信部：國內4M以上寬帶用戶占比突破80%

日前，工信部發布了2014年一季度電信行業運營數據。三大基礎運營商電信業務收入2 908.3億元，同比增長6.5%。固定寬帶接入用戶凈增669.5萬戶，達到1.96億戶，4M以上用戶占比突破80%。

一季度，三家基礎電信企業高速率寬帶接入用戶占比提高明顯，4M以上、8M以上和20M以上寬帶接入用戶占寬帶用戶總數的比重分別達到80.8%、25.7%、5.2%。光纖入戶工作穩步推進，FTTH/0用戶達到4 810萬戶，每月均凈增約200萬戶，占寬帶用戶比重由上年末的21.6%提升至23.5%。寬帶接入用戶以家庭客戶為主，一季度家庭寬帶接入用戶凈增355.5萬戶，達到1.6億戶，占寬帶用戶比重達到81.6%。

此外，國內移動電話用戶在3G業務帶動下持續增長，總數達到12.48億戶。2G用戶連續16個月負增長，3G/4G替代趨勢更加突出。（北京商報）

endprint

管理復雜度 復雜 復雜 容易

數據安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本較高 成本較高

由表1可知，備份及數據恢復速度從快到慢依次為：D2D、VTL、磁帶庫；成本從高到低依次為：D2D、VTL、磁帶庫。

對于搭建集中備份系統，綜合考慮成本和備份效率因素，建議選擇D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫的備份方式：選用小容量的D2D或VTL設備作為近線存儲，只存儲近期數據，在空閑時再將數據導入到磁帶庫，可以有效地提高備份效率；選用大容量的磁帶庫作為離線存儲，用于存儲全周期的備份數據，可以降低成本，提高數據安全性。

4 集中備份系統建設方案

4.1系統建設目標

集中備份系統建設目標如下：

（1）為各類業務平臺提供集中的備份管理服務，節約項目建設投資，縮短建設周期。

（2）實現備份資源的共享，提高備份資源利用率。

（3）提高備份資源服務質量，為各業務平臺提供集中化的支撐服務。

（4）簡化各業務系統管理，降低維護難度和維護成本。

4.2平臺組網方案

完整的備份系統由備份服務器、備份軟件、備份設備和備份網絡組成。

（1）備份服務器

采用兩臺PC服務器作為備份服務器，部署雙機軟件組成雙機熱備集群，提高系統安全性。

（2）備份軟件

選用主流的備份軟件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）備份設備

選用D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫，提升數據備份效率和安全性。

（4）備份網絡

選用兩臺SAN光纖交換機搭建SAN網絡，備份服務器和備份設備均接入到SAN交換機上實現互聯。需采用LAN-Free或Serverless方式進行備份的業務平臺也要接入到SAN網絡中。

集中備份系統組網拓撲圖如圖1所示：

圖1集中備份系統組網拓撲圖

4.3系統的備份策略

系統備份時間建議選擇在00:00—08:00或其他業務空閑的時段，具體備份策略如表2所示：

表2系統的備份策略

備份內容 備份方式 備份周期/天 保留期限/天

數據庫 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

文件系統 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

重要操作包括系統升級、打補丁、業務調整和系統切割等，在執行重要操作前，需要做好以下的數據備份工作：

（1）在每次重要操作前對數據庫進行完全備份；

（2）與應用系統相關的重要操作前，需對應用系統進行完全備份；

（3）與操作系統相關的重要操作前，需對操作系統進行完全備份。

重大節日期間也是業務高峰時期，尤其需要保證數據的安全性，因此需要加強對備份情況的監控，以防止數據丟失。

5 結束語

業務平臺集中備份系統上線后，不僅避免了各業務平臺對備份設備的重復建設，節約了建設投資；同時，通過對備份資源的集約共享，既有效提高了資源利用率，還降低了各業務系統維護管理的難度，從而更好地滿足了增值業務快速發展的需求。隨著備份技術的不斷發展，集中備份系統也會不斷演進和完善，在電信業務系統中將發揮越來越重要的作用，為業務平臺的數據安全性提供更為有力的保障。

參考文獻：

[1] 郭曉敏. 網絡備份系統的研究與實現[D]. 南京: 東南大學, 2005.

[2] 魏強. 一種網絡備份系統的存儲優化研究與實現[D]. 鄭州: 解放軍信息工程大學, 2009.

[3] 王海飛. 基于網絡系統數據備份方法[J]. 電腦學習, 2010(4): 28-30.

[4] 姚順東. 數據備份及災難恢復技術綜述[J]. 教育教學論壇, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,許榕生. 企業數據備份系統分析與研究[J]. 計算機應用與軟件, 2008(10): 121-123.★

作者簡介

劉浩：工程師，學士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

孫月新：高級工程師，碩士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

工信部：國內4M以上寬帶用戶占比突破80%

日前，工信部發布了2014年一季度電信行業運營數據。三大基礎運營商電信業務收入2 908.3億元，同比增長6.5%。固定寬帶接入用戶凈增669.5萬戶，達到1.96億戶，4M以上用戶占比突破80%。

一季度，三家基礎電信企業高速率寬帶接入用戶占比提高明顯，4M以上、8M以上和20M以上寬帶接入用戶占寬帶用戶總數的比重分別達到80.8%、25.7%、5.2%。光纖入戶工作穩步推進，FTTH/0用戶達到4 810萬戶，每月均凈增約200萬戶，占寬帶用戶比重由上年末的21.6%提升至23.5%。寬帶接入用戶以家庭客戶為主，一季度家庭寬帶接入用戶凈增355.5萬戶，達到1.6億戶，占寬帶用戶比重達到81.6%。

此外，國內移動電話用戶在3G業務帶動下持續增長，總數達到12.48億戶。2G用戶連續16個月負增長，3G/4G替代趨勢更加突出。（北京商報）

endprint

管理復雜度 復雜 復雜 容易

數據安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本較高 成本較高

由表1可知，備份及數據恢復速度從快到慢依次為：D2D、VTL、磁帶庫；成本從高到低依次為：D2D、VTL、磁帶庫。

對于搭建集中備份系統，綜合考慮成本和備份效率因素，建議選擇D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫的備份方式：選用小容量的D2D或VTL設備作為近線存儲，只存儲近期數據，在空閑時再將數據導入到磁帶庫，可以有效地提高備份效率；選用大容量的磁帶庫作為離線存儲，用于存儲全周期的備份數據，可以降低成本，提高數據安全性。

4 集中備份系統建設方案

4.1系統建設目標

集中備份系統建設目標如下：

（1）為各類業務平臺提供集中的備份管理服務，節約項目建設投資，縮短建設周期。

（2）實現備份資源的共享，提高備份資源利用率。

（3）提高備份資源服務質量，為各業務平臺提供集中化的支撐服務。

（4）簡化各業務系統管理，降低維護難度和維護成本。

4.2平臺組網方案

完整的備份系統由備份服務器、備份軟件、備份設備和備份網絡組成。

（1）備份服務器

采用兩臺PC服務器作為備份服務器，部署雙機軟件組成雙機熱備集群，提高系統安全性。

（2）備份軟件

選用主流的備份軟件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）備份設備

選用D2D+磁帶庫或者VTL+磁帶庫，提升數據備份效率和安全性。

（4）備份網絡

選用兩臺SAN光纖交換機搭建SAN網絡，備份服務器和備份設備均接入到SAN交換機上實現互聯。需采用LAN-Free或Serverless方式進行備份的業務平臺也要接入到SAN網絡中。

集中備份系統組網拓撲圖如圖1所示：

圖1集中備份系統組網拓撲圖

4.3系統的備份策略

系統備份時間建議選擇在00:00—08:00或其他業務空閑的時段，具體備份策略如表2所示：

表2系統的備份策略

備份內容 備份方式 備份周期/天 保留期限/天

數據庫 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

文件系統 完全備份 15 180

累積增量備份 1 180

重要操作包括系統升級、打補丁、業務調整和系統切割等，在執行重要操作前，需要做好以下的數據備份工作：

（1）在每次重要操作前對數據庫進行完全備份；

（2）與應用系統相關的重要操作前，需對應用系統進行完全備份；

（3）與操作系統相關的重要操作前，需對操作系統進行完全備份。

重大節日期間也是業務高峰時期，尤其需要保證數據的安全性，因此需要加強對備份情況的監控，以防止數據丟失。

5 結束語

業務平臺集中備份系統上線后，不僅避免了各業務平臺對備份設備的重復建設，節約了建設投資；同時，通過對備份資源的集約共享，既有效提高了資源利用率，還降低了各業務系統維護管理的難度，從而更好地滿足了增值業務快速發展的需求。隨著備份技術的不斷發展，集中備份系統也會不斷演進和完善，在電信業務系統中將發揮越來越重要的作用，為業務平臺的數據安全性提供更為有力的保障。

參考文獻：

[1] 郭曉敏. 網絡備份系統的研究與實現[D]. 南京: 東南大學, 2005.

[2] 魏強. 一種網絡備份系統的存儲優化研究與實現[D]. 鄭州: 解放軍信息工程大學, 2009.

[3] 王海飛. 基于網絡系統數據備份方法[J]. 電腦學習, 2010(4): 28-30.

[4] 姚順東. 數據備份及災難恢復技術綜述[J]. 教育教學論壇, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,許榕生. 企業數據備份系統分析與研究[J]. 計算機應用與軟件, 2008(10): 121-123.★

作者簡介

劉浩：工程師，學士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

孫月新：高級工程師，碩士，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，主要從事數據通信咨詢與設計工作。

工信部：國內4M以上寬帶用戶占比突破80%

日前，工信部發布了2014年一季度電信行業運營數據。三大基礎運營商電信業務收入2 908.3億元，同比增長6.5%。固定寬帶接入用戶凈增669.5萬戶，達到1.96億戶，4M以上用戶占比突破80%。

一季度，三家基礎電信企業高速率寬帶接入用戶占比提高明顯，4M以上、8M以上和20M以上寬帶接入用戶占寬帶用戶總數的比重分別達到80.8%、25.7%、5.2%。光纖入戶工作穩步推進，FTTH/0用戶達到4 810萬戶，每月均凈增約200萬戶，占寬帶用戶比重由上年末的21.6%提升至23.5%。寬帶接入用戶以家庭客戶為主，一季度家庭寬帶接入用戶凈增355.5萬戶，達到1.6億戶，占寬帶用戶比重達到81.6%。

此外，國內移動電話用戶在3G業務帶動下持續增長，總數達到12.48億戶。2G用戶連續16個月負增長，3G/4G替代趨勢更加突出。（北京商報）

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