姚嚴峰

摘要：本文對運營商備份系統(tǒng)過程建設(shè)工程中涉及的技術(shù)、管理問題進行研究分析，力圖為備份系統(tǒng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：運營商；備份系統(tǒng)；技術(shù)實現(xiàn)

中圖分類號：TP309.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0044-02

隨著業(yè)務(wù)量和數(shù)據(jù)量迅速增長，電信運營商業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)的依賴性也越來越強，保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性也越來越重要，備份系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的最后一道防線，備份能力與備份質(zhì)量必須隨著生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展不斷提高。

1 背景

某電信運營商業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)備份系統(tǒng)經(jīng)過多年的建設(shè)，有力支撐了資源池等業(yè)務(wù)平臺的操作系統(tǒng)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)的全面保護。隨著業(yè)務(wù)量和數(shù)據(jù)量的快速增長，業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)的依賴性也不斷增強，保證數(shù)據(jù)的安全變得越來越重要，備份系統(tǒng)作為其他生產(chǎn)系統(tǒng)正常運作的基礎(chǔ)，備份能力和備份質(zhì)量必須不斷進行提升。

2 備份系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)目標

某運營商為滿足某業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)需求，對現(xiàn)網(wǎng)1套物理帶庫進行擴容滿足A節(jié)點數(shù)據(jù)庫導表、云詳單等備份需求，新增2臺備份一體機進行核心數(shù)據(jù)庫的快速備份和恢復驗證，新增1套備份監(jiān)控軟件，對備份作業(yè)、備份任務(wù)異常、備份數(shù)據(jù)量異常、帶庫使用狀態(tài)等進行監(jiān)控。滿足BOSS和CRM、管理信息化、互聯(lián)網(wǎng)電渠等多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的oracle數(shù)據(jù)庫的快速備份和恢復驗證的需求。

3 備份系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)方案

3.1 備份系統(tǒng)建設(shè)方案

某運營商業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)oracle數(shù)據(jù)庫主機集中部署于A節(jié)點和B節(jié)點兩個數(shù)據(jù)中心，本期新增的備份系統(tǒng)須滿足單個數(shù)據(jù)中心100TB有效數(shù)據(jù)的備份數(shù)據(jù)量并容量擴展能力。本期新增萬兆以太網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)庫備份，在A節(jié)點和B節(jié)點各新增1對（2臺）萬兆以太網(wǎng)交換機，將現(xiàn)網(wǎng)oracle數(shù)據(jù)庫主機接入新建萬兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，新增備份系統(tǒng)接入現(xiàn)有備份SAN網(wǎng)絡(luò)與本期新建的萬兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，本期新增的備份系統(tǒng)通過萬兆網(wǎng)絡(luò)對雙中心oracle數(shù)據(jù)庫主機的數(shù)據(jù)進行備份和存儲，并通過現(xiàn)有備份SAN網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)庫的兩個備份集轉(zhuǎn)存至現(xiàn)網(wǎng)虛擬帶庫。

3.2 備份系統(tǒng)技術(shù)方案

3.2.1 技術(shù)架構(gòu)及兼容性要求

（1）系統(tǒng)必須具備橫向擴展性，如存儲及計算節(jié)點的橫向擴展。（2）備份系統(tǒng)作為后端存儲介質(zhì)必須兼容Veritas NBU備份軟件。（3）備份系統(tǒng)對外提供一個IP地址或邏輯定義地址以及API進行服務(wù)，除TCP/IP交換機或光纖交換機外，無需采購其它設(shè)備。

3.2.2 備份性能要求

（1）備份速度：不低于13TB/小時（oracle數(shù)據(jù)庫備份總量近130TB，每天進行一次全量備份，根據(jù)需求必須在10小時以內(nèi)完成全量備份，即工程實施完成后能夠保證在10個小時以內(nèi)完成oracle數(shù)據(jù)庫的全量備份）。（2）恢復速度：不低于1.2TB/小時（現(xiàn)網(wǎng)最大的備份數(shù)據(jù)規(guī)模為portb數(shù)據(jù)庫11.13TB，根據(jù)需求必須在10小時以內(nèi)完成數(shù)據(jù)恢復，即工程實施完成后滿足10個小時以內(nèi)完成現(xiàn)網(wǎng)最大規(guī)模備份數(shù)據(jù)的恢復）。

3.2.3 設(shè)備配置要求

（1）系統(tǒng)內(nèi)部必須采用SAS/NL-SAS接口磁盤作為存儲備份的物理介質(zhì)。（2）系統(tǒng)提供至少4*10GE以太網(wǎng)接口（支持至少可擴展8個端口）、2*GE以太網(wǎng)光接口（支持至少可擴展4個端口，以太網(wǎng)光接口均含多模光模塊）和2*GE以太網(wǎng)電接口，提供至少4*8Gb/s光纖通道接口（可擴展至10端口，光纖通道接口均含光模塊），用于對外數(shù)據(jù)傳輸接口。（3）系統(tǒng)內(nèi)部連接網(wǎng)絡(luò)必須采用萬兆TCP/IP網(wǎng)絡(luò)或者Infiniband交換網(wǎng)絡(luò)。（4）提供IPMI遠程管理接口，便于進行設(shè)備的遠程維護。

3.2.4 備份功能要求

（1）實現(xiàn)LAN備份和LAN-Free備份方式。LAN-Free備份既支持傳統(tǒng)物理環(huán)境包括主流UNIX/Linux/Windows平臺，也支持虛擬化環(huán)境包括Vmware和Hyper-V，可以支持采用備份系統(tǒng)內(nèi)磁盤、磁帶庫、及VTL等各種備份設(shè)備實現(xiàn)LAN-Free備份。（2）為縮短備份時間，節(jié)省存儲空間，系統(tǒng)必須支持重復數(shù)據(jù)刪除及數(shù)據(jù)壓縮功能，根據(jù)所備份對象的類型進行智能消重，同時支持并可自由選擇備份客戶端和/或備份系統(tǒng)端消重，備份數(shù)據(jù)自動壓縮提升備份空間利用率。（3）內(nèi)置系統(tǒng)管理軟件，支持意外掉電后的迅速恢復及存儲容量無縫擴展。（4）內(nèi)置主機加固和入侵防護功能、以及操作審計功能，杜絕各種威脅和人為違規(guī)操作導致備份系統(tǒng)故障。（5）支持對Oracle數(shù)據(jù)庫在線的全備份、增量備份和日志備份，實現(xiàn)不同級別的Oracle數(shù)據(jù)庫備份和恢復，包括Oracle數(shù)據(jù)庫、部分表空間、部分數(shù)據(jù)文件、FRA區(qū)、以及歸檔日志，實現(xiàn)對Oracle單表的備份和恢復。（6）對備份數(shù)據(jù)能夠多副本分級管理，至少支持保存3個備份副本，可同時備份多個數(shù)據(jù)副本保存到不同的備份設(shè)備上（并行多副本），也可以先備份到某一設(shè)備再復制到其他設(shè)備（串行多副本）。（7）支持oracle數(shù)據(jù)庫備份即所得功能，即備份的oracle數(shù)據(jù)庫可以直接啟動而無需恢復；支持數(shù)據(jù)庫增量合成，即第一次備份后，以后全部的數(shù)據(jù)庫只需要增量備份，但每次增量備份都會合成一個全量數(shù)據(jù)庫備份。（8）支持oracle數(shù)據(jù)庫多副本（根據(jù)全量備份的內(nèi)容合成不同的備份集進行版本管理）的備份即所得功能，即備份的oracle數(shù)據(jù)庫副本都支持直接在該設(shè)備無需恢復直接啟動備份數(shù)據(jù)庫。（9）備份內(nèi)容支持通過NBU轉(zhuǎn)存到其他帶庫，備份系統(tǒng)廠家需提供相應(yīng)的官方支持文檔。

3.2.5 可擴展性要求

（1）重刪壓縮前（壓縮比按照4：1）備份容量可擴展至不小于800TB。（2）實時在線動態(tài)擴容：可以通過增加磁盤容量、服務(wù)節(jié)點的方式實時對存儲容量進行擴充，動態(tài)擴容期間服務(wù)不中斷。（3）單節(jié)點支持實時在線磁盤的熱插拔，新增資源可以立即被系統(tǒng)識別、管理和數(shù)據(jù)讀寫，而不需要重啟節(jié)點。（4）節(jié)點在線動態(tài)擴展硬盤后，無需人工遷移數(shù)據(jù)，自動均勻平衡數(shù)據(jù)到新增存儲磁盤。

3.2.6 可靠性要求

（1）系統(tǒng)高可用性達到99.99%。服務(wù)故障恢復時間或切換時間在5分鐘以內(nèi)。（2）系統(tǒng)設(shè)備的內(nèi)部備份計算節(jié)點、內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、存儲、電源、風扇全系列部件均有冗余， 無任何單點故障風險。（3）系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點出現(xiàn)單點故障時不能引起業(yè)務(wù)中斷。在故障排除后，節(jié)點應(yīng)當能夠平滑的重新接入系統(tǒng)，重新提供服務(wù)。（4）備份設(shè)備具備遠程復制到其他同構(gòu)備份設(shè)備的能力。（5）系統(tǒng)應(yīng)通過一套管理系統(tǒng)管理備份設(shè)備機頭、存儲、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等組件，提供靈活全面的故障告警規(guī)則設(shè)置，實時進行故障告警，故障發(fā)生時能夠快速地進行分析、診斷并可自動上報。（6）對系統(tǒng)級的異常情況，能夠提供手段進行詳情追溯和故障恢復。（7）系統(tǒng)運行過程如出現(xiàn)機房異常掉電等情況下，數(shù)據(jù)不會丟失。（8）系統(tǒng)可根據(jù)不同冗余策略設(shè)置容忍多個節(jié)點故障。（9）數(shù)據(jù)要求有糾錯碼等保護機制，要求數(shù)據(jù)可靠性達到99.999%。（10）支持設(shè)置用戶數(shù)據(jù)糾錯碼比例、向用戶提供不同級別的數(shù)據(jù)可靠性保護策略。（11）系統(tǒng)發(fā)生單節(jié)點或單節(jié)點硬盤故障恢復后，需確保任何數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)的一致性。

4 結(jié)語

某電信運營商根據(jù)業(yè)務(wù)需求改造備份系統(tǒng)，對現(xiàn)網(wǎng)一套備份系統(tǒng)進行擴容升級，備份系統(tǒng)不僅需要考慮備份速度、備份質(zhì)量、可靠性，增量備份等基礎(chǔ)性能指標，也需要考慮對現(xiàn)網(wǎng)使用的各種不同數(shù)據(jù)庫及新的備份技術(shù)（如Veritas NBU備份軟件）兼容性的問題，為備份系統(tǒng)未來的擴展及升級打好基礎(chǔ)。