隨著信息技術在各行業(yè)間的廣泛應用，各行業(yè)用戶對信息系統(tǒng)的數據安全性提出了愈來愈高的要求。業(yè)務數據作為信息系統(tǒng)中的“最為核心的資產”，對用戶正常業(yè)務的開展至關重要，一旦因自然災害或人為因素引起系統(tǒng)癱瘓、數據毀損，將給用戶帶來重大甚至無可挽回的損失。因此，在加強應用的同時，建設可靠、有效的信息容災備份系統(tǒng)已成為必然選擇。
1虛擬磁帶庫概述
隨著信息數據量的快速增長．數據對業(yè)務重要性的不斷提高，傳統(tǒng)磁帶備份已經無法繼續(xù)滿足多樣化的業(yè)務要求。磁帶備份窗口的繁多、備份和恢復時間的冗長、備份數據高達20％的不可恢復性．這些弊端使磁帶不再能獨立起到數據保護的作用。與此同時，技術的日益革新，磁盤價格不斷走低，磁盤與磁帶的差價不斷縮小等，都使快速磁盤作為備份介質成為可能。將磁盤作為備份介質是傳統(tǒng)備份系統(tǒng)的一次重要革新，解決了傳統(tǒng)磁帶備份系統(tǒng)的備份窗口長(整度慢)、機械故障高、共享和維護困難等難題．滿足了應用需求。虛擬磁帶庫是將磁盤虛擬仿真成磁帶庫，使備份服務器把磁盤作為磁帶庫對待，從而實現備份作業(yè)中用磁盤代替磁帶來存儲數據的目的。
虛擬磁帶庫技術是數據備份領域的里程碑，具有性能高、故障低、可靠性高、成本投入低以及運營成本低等優(yōu)勢。同時，虛擬磁帶庫可以和現有磁帶庫集成，提高數據保護的整體安全性和性能，降低數據保護成本。虛擬磁帶庫對于其它系統(tǒng)來說，與真實的、自動化的物理磁帶庫／機設備一樣，區(qū)別僅在于數據是存儲在磁盤上。并且，采用虛擬磁帶庫之后，大多數數據中心都明顯感覺到，現在的數據備份進程更為快捷。于是，越來越多的用戶開始淘汰掉原來的機械磁帶庫，采用虛擬磁帶庫作為主要的備份設備。
2 虛擬磁帶庫的熱點技術
2.1重復數據刪除
教育機構存儲管理員在備份數據時，經常發(fā)現重復數據，如何處理重復數據的刪除，是學校網絡管理人員長期比較頭疼的事。虛擬磁帶庫重復數據刪除的出現正好找到這一問題的痛點。重復數據刪除技術按照部署位置可分為源端重復數據刪除和目標端重復數據刪除。源端重復數據刪除就是先刪除重復數據，再將數據傳到備份設備；目標端重復數據刪除是先將數據傳到備份設備，存儲時再刪除重復數據。按照檢查重復數據的算法不同，重復數據刪除可以分為對象(文件)級和塊級的重復數據刪除，對象級的重復數據刪除保證文件不重復；塊級重復數據刪除則將文件分成數據塊進行比較，根據劃分數據塊的不同方法。又可分為定長塊和變長塊的重復數據刪除技術。
2．2 節(jié)能技術
節(jié)能是當前全人類面臨的課題，教育機構自然不能例外。比如，只比較磁帶和磁盤，磁帶一定比磁盤節(jié)能，但是如果考慮整個信息生命周期，磁盤就未必比磁帶差；開發(fā)重復數據刪除技術，將數據壓縮幾十倍甚至幾百倍，極大地減少存儲設備的使用量，比單個設備的節(jié)能效率更高；設備節(jié)能了，客戶沒有優(yōu)化數據、合理地使用節(jié)能功能，同樣也不能提高能源效率。
虛擬磁帶庫是用于備份的設備。備份的特點是，在備份窗El內磁盤的使用率比較高，不在備份窗口的時候，磁盤的使用率比較低。當磁盤閑置時，降低磁盤轉速甚至關閉磁盤，從而達到節(jié)能的目的。虛擬磁帶庫節(jié)能的另一個措施是，采用大容量、低功耗磁盤，低功耗是通過低轉速實現的，因為備份對速度要求不必那么高：大容量可以減少磁盤的數量，從而實現節(jié)能。
3 業(yè)務現狀及需求分析
3．1 業(yè)務現狀
現有的大部分業(yè)務系統(tǒng)數據主要利用本地磁帶機備份到本地磁帶上，運行在HP存儲系統(tǒng)服務器上的業(yè)務系統(tǒng)數據主要是是通過HP DP備份軟件將數據備份到本地的一臺HP 4048磁帶庫中。中心機房一旦出現重大自然災害，將導致各類業(yè)務系統(tǒng)無法正常工作，導致數據丟失，甚至產生不可估量的損失。為了更好地對各類信息系統(tǒng)數據進行保護，完成所有核心業(yè)務系統(tǒng)的異地數據容災和備份，擬在該校建立異地數據容災中心。
3．2 需求分析
大部分數據中心存在的主要問題有：
①業(yè)務數據存在單個服務器內置硬盤中，缺少數據保護措施；
②服務器操作系統(tǒng)一旦崩潰，業(yè)務將停止；
③業(yè)務數據目前沒有遠程備份，一旦發(fā)生災難，將會數據丟失，造成不可挽回的損失。
隨著業(yè)務的發(fā)展，數據的重要性越來越突出，建立統(tǒng)一管理、集中存儲的異地容災備份系統(tǒng)成為數據保護的必然選擇，主要需求為：① 數據保護。以Windows平臺為主，需要保護SQL、ORACLE、網站、網絡課程、電子教材、教學視頻、文件服務等多種數據類型；②OS保護。對操作系統(tǒng)進行保護，并且恢復簡單、快速，甚至支持恢復到不同的機器上。
建立異地容災備份系統(tǒng)基本要求是：簡單易用，支持所有業(yè)務、性價比高。
3．3 建設需求
(1)備份性能需求。
備份系統(tǒng)在運行備份作業(yè)時，必然影響應用系統(tǒng)的性能和網絡性能，以致于影響整個單位的工作效率。因此對于備份系統(tǒng)提出下述要求：① 采用磁盤高速備份，加快備份速度，降低備份時間；② 支持IAN—Free的備份方式，加快備份速度，減少備份窗口；③ 對各種操作系統(tǒng)與存儲結構具有一致的管理和使用格式；④ 通過快照方式，避免應用系統(tǒng)和備份系統(tǒng)競爭主機資源，造成備份和應用的競爭。
(2)高可靠性需求。
備份就是在發(fā)生災難時，作為補救措施而建立的，如果可靠性不高，則會造成備份數據不能恢復。
① 提供完善的索引保存恢復機制，確保不會由于元數據故障，造成備份數據失效；
② 提供完善自動的報警機制，方便用戶迅速排除故障
(3)集中管理需求。
為了方便管理維護備份系統(tǒng)：① 提供統(tǒng)一集中管理，對整個備份域進行對監(jiān)控、分析；② 采用集中式基于Web的圖形用戶界面(GUI)，易于管理、安裝和執(zhí)行。
(4)實用性需求。
管理維護便捷，管理人員經過簡單培訓后即可管理維護設備。
(5)高擴展性需求。
主要目的是升級擴展便捷：①備份軟件的擴展性，增加新的業(yè)務數據，備份軟件只需要增長相應的模塊就可以滿足需求；②備份設備的可擴展性，根據當前數據量，配置可滿足兩年的需求，根據業(yè)務發(fā)展將來可以進行容量在線擴展磁盤容量。
4 異地數據容災系統(tǒng)解決方案設計
4．1 總體方案拓樸
通過以上對該高校信息系統(tǒng)的現狀及需求分析，可采用SOUL教育機構的SureSave VTL產品建設異地容災備份系統(tǒng)，系統(tǒng)采用軟件+硬件方式來實現。為了實現數據的異地容災保護，異地數據容災備份中心部署一臺備份服務器、一套SYMANTEC備份軟件和一臺雙引擎虛擬磁帶庫，將數據中心所有服務器數據通過網絡集中備份到異地數據容災中心虛擬磁帶庫。
4．2 數據備份中心
(1)備份服務器。首先在異地容災備份中心機房放置一臺PC服務器做為容災備份服務器。主要提供集中數據的異地備份管理，備份管理軟件采用Symantec教育機構NetBackup自動化備份軟件，備份服務器安裝MasterServer主模塊，集中管理整個數據備份恢復工作。在核心業(yè)務系統(tǒng)上安裝NetBackupClient客戶端模塊和數據庫在線備份模塊，把本地機房核心業(yè)務系統(tǒng)數據通過LAN網絡備份到異地災備中心機房備份服務器，然后寫入到備份設備中。
(2)備份設備(數據中心虛擬磁帶庫)。采用SureSave VTL虛擬磁帶庫，通過FC接口直接連入異地容災備份中心機房備份服務器后端。SureSave VTL虛擬磁帶庫可以采用虛擬化技術把磁盤陣列仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的磁帶庫，而且可以仿真成多臺物理磁帶，這樣可以極大地提高數據備份的安全性。
4．3 數據周期性恢復演練
為了防備數據丟失，管理員需要做好詳細的災難恢復計劃，同時還要定期進行災難演練，每隔一段時間進行一次災難演習。可以利用淘汰的機器或多余的硬盤進行災難模擬，以熟習災難恢復的操作過程，并檢驗所生成和制定的備份策略切實可靠。一個完整的災難備份及恢復方案，包括：備份硬件、備份軟件、備份制度和災難恢復計劃4個部分。選擇了先進的備份硬件和軟件后，還需要根據單位自身情況制定日常備份制度和災難恢復措施，并由管理人員切實執(zhí)行備份制度，否則系統(tǒng)安全將僅僅是紙上談兵。
本文采用異地容災備份系統(tǒng)技術，特點是不改動現有的業(yè)務網絡，保障業(yè)務數據的安全，同時保證業(yè)務系統(tǒng)災難后快速恢復。
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本文標題：利用虛擬磁帶庫技術實現異地數據容災備份
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