14数据备份与灾难恢复解决方案之方案实施

第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 课题名称课题名称 数据备份与灾难恢复解决方案之硬件及方案实施 课的类型课的类型 授新课 教学目标教学目标 了解数据备份与灾难恢复解决的组成 撰写格式 软硬件介绍等 教学重点教学重点 了解数据备份与灾难恢复解决的组成 撰写格式 教学难点教学难点 了解数据备份与灾难恢复解决的组成 撰写格式 课时安排课时安排 2 课时 教学方法教学方法 多媒体原理分析 讲授 教学过程教学过程 本次课堂以 HP 公司的备份系统为例结合备份系统的理论知识做概括性介绍 系统逻辑设计 系统逻辑设计 1 1 业务系统主机系统逻辑图 图线说明 图线说明 两组光纤 100M双绞线 SiSi 数据网络 镜像盘 系统盘 镜像盘 中心网络交换机 SAPSAPSAP应用服务应用服务应用服务 器器器 主机互为备份主机互为备份 光纤Switch 光光 纤纤 卡卡 主磁盘阵列主磁盘阵列主磁盘阵列主磁盘阵列 心跳线心跳线 SiSi 光光 纤纤 卡卡 系统盘 服务器服务器1服务器服务器2 光光 纤纤 卡卡 光光 纤纤 卡卡 从磁盘阵列从磁盘阵列从磁盘阵列从磁盘阵列 操作系统操作系统操作系统 ClusterClusterCluster软件软件软件 应用服务器应用服务器应用服务器1 1 1 操作系统操作系统操作系统 ClusterClusterCluster软件软件软件 应用服务器应用服务器应用服务器2 2 2 1 2 方案设计特点 根据整体系统的设计规则 该方案具有如下优点 通过关键部件冗余的方式 消除单点 完整的高可用系统设计 消除系统单点故障 系统设计以系统运行维护为导向 便于维护 业务上实现负载均衡 提升业务处理效率 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 磁盘阵列镜像 HIS 双机系统 1 3 系统故障处理流程 在新的系统中 可能出现的出现的故障分为两类 主机层的故障 存储层的故障 以下是系统出 现相关故障时 系统如何自动处理 保证系统连续运转 主机层故障处理主机层故障处理 故障类型故障描述切换分析 1 单块网卡故障 备份网卡工作 主机系统不切换 正常工作 非营运时间更换网卡即可 此类故障不会中断业务 2 单块系统硬盘故障 镜像硬盘工作 主机系统不切换 正常工作 非营运时间更换硬盘即可 此类故障不会中断业务 3 单块光纤通道卡故 障 备份光纤通道卡工作 主机系统不切换 正常工作 非营运时间更换光线 通道卡即可 此类故障不会中断业务 4 单个主机电源 冗余电源工作 主机系统不切换 正常工作 非营运时间更换电源卡即可 此类故障不会中断业务 硬件故障 5 主机备板损坏主机系统切换 1 操作系统故障主机系统切换 2 应用软件进程故障 主机系统切换 软件故障 3 数据库进程故障主机系统切换 存储层故障处理分析存储层故障处理分析 故障类型故障描述切换分析 存储交换 机故障 1 单个存储交换机故障 备份交换机工作 主机系统不切换 正常工作 非营运时间更换存储交换 机即可 1 磁盘整列磁盘损坏依靠 1 0 技术 系统正常工作 非营运时间更换存储交换机即可 2 磁盘整列控制器损坏 冗余磁盘控制器自动工作 系统正常工作 非营运时间更换存储交换机即 可 3 磁盘整列电源损坏冗余控制器自动工作 系统正常工作 非营运时间更换电源即可 磁盘整列 4 磁盘阵列备板等硬件 损坏 数据访问切换到备用磁盘阵列 系统继续工作 不影响业务 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 2 2 系统总体方案设计与选型系统总体方案设计与选型 2 1 系统设计物理拓扑连接图 PACS主服 务器HP DL760 G2 HIS主服 务器HP rp7420 HIS热备 服务器HP rp7420 美康 OA OA lansesk LanDesk Norton Norton 网管 WEB 邮件 HIS应用和文件服务 器 FC交换机 FC交换机 VA7110磁盘阵列VA7110磁盘阵列MSA1500磁盘阵列 HP MSL 6030磁带库 专用于负载均衡的VALAN 医院局域网 Fortinet防火 墙 系统拓扑示意图 HR CRM RedWare负载均衡器 Microsoft Cluster PACS 主服 务器 HP DL760 G2 HP DL 360G4 WEB 2 2 产品配置简表 以下是本次改造项目的新增设备及软件列表以及旧设备的利用情况 产品描述数量 1 HIS 系统硬件配置 HP rp7420 小型机4 1G CPU 8G 内存 36G 硬盘 1DVD 2 1000M 网卡2 HP VA7110 磁盘阵 列 双路控制器 15 73G 硬盘 15 146G 硬盘 1TB 数据管理软件2 MSA1500 磁盘阵列 扩展柜 250G 15 硬盘1 HP MSL 6030 磁带库数据在线管理模块1 2 其他系统硬件配置 HP DL760 PC 服务器PC 服务器2 HP DL360G4PC 服务器12 3 3 存储备份系统方案存储备份系统方案设计设计 光纤线缆 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 3 1 存储备份需求分析 信息系统 HIS PACS 系统 是整个运作的核心 而系统中的数据 更是核心中的核心 目前 数 据中心对数据的离线保护主要本地采用磁带备份方式 通过定期或不定期的数据备份 来防止整个磁 盘系统的故障 对系统的依赖性日益提高 系统可用性要求越来越高 数据量的增长 使系统备份窗 口越来越小 数据重要性更是呈指数级增长 数据丢失带来的损失是不可估量的 因此 传统的数据 存储和保护方式已难以满足业务需求 3 2 存储备份系统目标 3 2 1 计算机数据的全自动备 使数据备份工作形成制度化 科学化 增加备份效率 压缩备份时间 减少系统管理员的工作量 消除备份工程中因操作不当导致的严重损失 实现数据库数据的高效在线备份 在当前计算机环境下 一些支撑企业运作的计算机应用系统 数据库已经无法关闭 而需要 24 小时工作 因此如何在数据库开启状态下进行高效的在线备 份是计算机数据管理的一个难点 3 2 2 对介质的有效管理 增加软件限制 防止读写操作错误 保留介质内容的电子记录 对数据形成分门别类的介质存储 使数据管理更加细致 科学 自动校验介质 确保介质上的数据安全无误 3 2 3 实现数据的集中管理 按备份服务器形成数据中心 对各种应用系统及其它信心数据形成集中备份 减少每个应用业务人 员负担 免除客户端备份的投资 形成数据管理策略 保证全系统一致的数据安全性 业务人员可容 易地自动恢复文件的误删除 维护人员可以自动恢复损坏的整个文件系统 3 2 4 建立历史数据归档 留大量历史数据的电子介质 为商业竞争和企业发展保留第一手分析和历史资料 这些资料可 能往往被认为近期无用而随意处理甚至丢失 而数年后可能成为企业最宝贵的资源 有规律的归档还将清楚系统中被占用的空间 以保证主机处于常运行状态 防止硬盘过满带来 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 处理效率降低甚至主机死机的灾难 保留必须长期保留的重要数据 3 2 5 支持灾难恢复计划 小到数据库破坏 大到火灾 地震等灾难发生时 进行有效处理 有效保护用于灾难恢复的数据 3 3 存储备份系统选型及设计 目前大多数企业信息系统各自独立 服务器之间通过 LAN 网络实现系统连接 为提高整体系统性 能以及数据的安全性 可管理性 高速备份 建议导入 SAN 架构 如上图示 服务器通过光纤通道接入 SAN 网络 存储设备通过光纤通道接入 SAN 网络 从而实现 一个全冗余的存储路径 并实现高速数据转输 VERITAS 的企业备份软件提供 VERITAS Master Server 备份管理及 VERITAS Media server 备份服 务 Agent 数据库代理备份对象的三层备份和管理机制 能为该系统提供集中统一的备份管理 有效的 备份设备共享 以及高速的备份能力 以上各台服务器均可以共享 HP MSL 6030 磁带库 建议选用 WINDOWS PC 服务器作为主控管理 机 它包括备份管理和备份介质服务两个功能 VERITAS NetBackup Master Server 作用相当于 大脑 管理制定全网 包括全部备份服务器和客 户机 的备份策略和跟踪客户端的备份 能够管理一台或多台磁带库 实现多个客户端的数据备份 VERITAS NetBackup Server 是本次数据备份方案中的集中管理的核心 VERITAS NetBackup Media server 服务器通过 LAN 连接主控服务器 通过 SAN 网络共享磁带机 VERITAS NetBackup Media server 服务器与主服务器的不同在于全网的备份策略和控制通路均由主服 务器集中管理 而 VERITAS NetBackup Media server 服务器仅提供数据通路及数据读写 NetBackup 备份管理软件提供大型主机级之介质管理功能 包含磁带库之共享 而 SSO 更提供磁带机在 SAN 环境 下之共享 这使得企业在为保护数据而投资的磁带及磁带机的成本大大的降低且更有效的运用 SSO Shared Storage Option 允许个别的磁带机 单机或者在磁带库之中 可动态的给多台 NetBackup Media Server 共享 被共享的带机可自动的被分配或者重分配为备份 Backup 或者回存 Restore 功能的带机 SSO 定义的带机透由存域网的存储交换机 Switch 接到各个 NetBackup Master server Media Server 主 机 LAN Free 备份 传统方式下通过局域网进行集中备份 导致 LAN 成为整个系统的瓶颈 而且备份 速度慢 在 SAN 环境中 所有备份服务器都可通过光纤通道直接备份或恢复数据 从而实现高速的备 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 份或恢复 也不再占用宝贵的网络资源 各个服务器上的不同数据库系统可由 VERITAS NBU 提供相应的数据库备份管理软件 包括 VERITAS NBU for ORACLE 建议与主控服务器通过 SAN 网络连接一台 HP MSL6030 磁带库 作为 本地数据备份的设备 用来实现数据备份系统的集中管理和高效率的备份 恢复 Neo Series2000 磁带 库的最大存储量为 6TB 的未压缩数据 建议采用高性能的 LTO Ultrium 驱动器 其驱动器数配置为 2 个 有 30 个插槽数 最大存储容量为 6TB 配置为 1 个驱动器时 持续传输率为 30MB s 未压缩 60MB s 压缩 多个驱动器时速率和驱动器数量成正比 3 4 备份系统软硬件结构与配置 产品产品描述描述数量数量 硬件硬件 HP PC 服务器2 CPU 2G 内存 3 73G 硬盘 1 磁带库HP MSL6030 磁带库1 软件软件 Netbackup Server备份服务器端软件 负责整个系统的数据备 份 恢复 1 Library Based Tape Drive Support 磁带库机械手控制许可1 Netbackup Client每一台需要备份数据的机器都必须安装此软 件 n NetBackup Library Based Tape Drive Support 磁带库支持模块1 NetBackup Enterprise Server Shared Storage Option SAN 环境下磁带机共享模块1 3 5 备份与恢复策略 3 5 1 备份策略的制定 备份策略的制定 一个好的备份策略会使数据得到很好的保护 并且在灾难发生的时候能够尽量少地 减少数据丢失 在这个方案中 根据用户的数据量 我们可以制定如下的备份策略 数据量少时 我们可以每次都用全备份备份数据 这样 恢复时 只需要指定一个数据源即可 数据量大时 如果每天作全备份 效率会很低 我们可以结合全备份和增量备份方式 比如每 星期作一次全备份 如星期天 其它时间 每天作一个增量备份 如 星期一到星期六 恢复 时 只要依次恢复最多七个备份介质即可 如 上周日 星期一 星期二 直到出事前一 天的数据 第第 11 周第周第 1 2 课时课时 2006 年 11 月 7 日 网络工程系内部教学档案 2006 年下半年 数据量特别大时 每星期作全备份对系统的压力也会很大 这时 我们可以结合全备份 累计增 量备份 增量备份三种方式 提供相对效率高 恢复有快的备份手段 比如每个月作一次全备份 如 每月初 然后每星期日作一次累计增量备份 其它时间 每天作一次增量备份 恢复时 先恢复月初 的全备份 再恢复上周日的累计增量备份 在依次恢复以后每一天的增量备份 如星