第7章數據備份和恢復數據備份概述備份技術備份解決方案備份與恢復備份技術備份技術（RedundancyTechnique）是指利用備份系統實現數據備份和恢復的技術。通常各種操作系統都附帶了備份程序，但隨著數據的不斷增加和系統要求的不斷提高，附帶的備份程序已經無法滿足日益增長的需要。備份分類備份類型主要包括完全備份、累積增量式備份、差異增量式備份。備份分類完全備份又稱為全量備份，是在某一個時間點上對所有數據進行完全拷貝，在備份發起后到備份結束的這個階段中，若一個文件發生了改變，則改變的部分將在下次備份時進行備份。累積增量式備份以上一次的完全備份為基準進行備份的。若之前未進行任何備份，則備份所有文件。差異增量式備份以上一次的備份為基準進行備份，與累積增量式備份的基準不同的是，差異增量式備份不限制上一次的備份級別。若之前未進行任何備份，則備份所有文件。備份分類3種備份方式的優缺點對比表。備份方式優點缺點完全備份能夠基于上一次的完全備份快速恢復數據，恢復窗口小所占用的存儲空間大，每次備份耗時長，備份窗口大累積增量式備份相對完全備份來說每次備份可以節約一個完全備份的存儲空間，備份窗口較小，恢復窗口較小恢復時必須依賴上一次完全備份和本次的累積增量式備份才能完整恢復數據，恢復時間較差異增量式備份較短差異增量式備份能夠最大限度地節省存儲空間，備份窗口小數據恢復時必須依賴上一次完全備份和每一次的差異增量式備份才能對數據進行完整恢復，恢復時數據重構較慢，恢復時間較長備份分類備份類型分析需要注意的3點要求在同一策略中結合完全備份使用，但不要在同一個策略中結合使用差異增量式備份和累積增量式備份。默認情況下，若文件創建與完全備份或差異增量式備份間的時間間隔少于5分鐘，則備份將成功，但也會備份其他文件，且差異增量式備份或累積增量式備份可能會產生意外結果。通常，應用環境對備份存儲空間和備份窗口的要求較高，因此更多的使用完全備份和差異增量式備份的結合。高級備份技術高級備份技術主要以OceanStor備份技術為例，OceanStor備份技術能夠有效縮短備份時間，達到業務零影響，秒級恢復快照數據，還能進一步減少存儲空間，節省帶寬占用，降低整體成本投入。OceanStor備份技術主要包括快照技術和重刪技術。高級備份技術——快照技術存儲網絡行業協會SNIA（StorageNetworkingIndustryAssociation）對快照（Snapshot）的定義是：關于指定數據集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應數據在某個時間點（拷貝開始的時間點）的映像?？煺湛梢允瞧渌硎镜臄祿囊粋€副本，也可以是數據的一個復制品。高級備份技術——快照技術快照的主要作用是能夠進行在線數據的備份與恢復，當存儲設備發生應用故障或文件損壞時，可以快速進行數據恢復，將數據恢復到某個可用的時間點的狀態。快照的另一個作用是為存儲用戶提供了另外一個數據訪問通道，當原數據進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數據，還可以利用快照進行測試等工作。所有存儲系統，不論高中低端，只要應用于在線系統，快照就成為一個不可或缺的功能。高級備份技術——快照技術本地快照備份高級備份技術——快照技術本地快照備份機制表：保護恢復本地陣列索引的拷貝應用一致性本地陣列基于應用的恢復基于陣列本地格式文件信息在索引緩存進行索引Log管理卷恢復DB恢復（RPO）Log恢復在陣列上創建可檢索的快照DBMount＞SnapMining（Obj）通過Clone/Mount形式進行內容回寫（copyback）DBMount＞ObjRecoveryTool高級備份技術——快照技術本地快照備份的特點在快照之前對應用發起自動屏蔽模式，再觸發硬件存儲快照，創建具有應用一致性的快照副本。快照完成后，在本地對快照數據進行編目索引，或者對快照進行離線備份。在恢復時，可以通過利用快照副本快速恢復數據庫和應用，或恢復一個文件、Oracle數據庫的表空間以及某一張表，也可以通過快照掛載直接讀取或恢復快照點的數據和應用。高級備份技術——快照技術快照副本保護高級備份技術——快照技術快照副本保護機制表。保護恢復掛載路徑的操作索引的拷貝在線內容感知、重刪和加密通過CV恢復操作備份作業僅相關聯的文件被提取和索引/保護依靠APPIDAContainerized/Chunks全SP拷貝跨服務器、BMR、顆粒度恢復存儲和位置是無關的高級備份技術——快照技術快照副本備份的特點在快照之前對應用發起自動屏蔽模式，再去觸發硬件存儲快照，創建具有應用一致性的快照副本?？煺胀瓿珊螅诒镜貙煺諗祿M行編目索引，或者對快照進行離線備份，然后將快照備份副本拷貝到遠端的磁盤、磁帶或云存儲，進行遠端保護或做長期歸檔保留，作為后續數據查詢和恢復的參考點。通過快照備份副本進行數據備份，消除數據備份時間窗口，完全不用中斷生產系統業務，并且做到了數據的異地保存，提高了數據的可靠性。在恢復時，可以通過本地快照副本快速恢復數據庫或應用，或者恢復一個文件、Oracle數據庫的表空間以及某一張表?？梢栽诒镜乩每煺諕燧d直接讀取或恢復快照點的數據或應用。如果本地快照損壞，可以通過遠端的備份副本恢復數據。實現多重備份和多重恢復。高級備份技術——重刪技術重刪過程高級備份技術——重刪技術重復數據刪除過程對需要存儲的數據，以塊為單位進行哈希比對，對已經存儲的數據塊不再進行存儲，只是用索引來記錄該數據塊。對沒有存儲的新數據塊，進行物理存儲，再用索引記錄，這樣相同的數據塊在物理上只存儲一次。通過索引，可以看到完整的數據邏輯視圖，而實際上物理存儲的數據卻很少。高級備份技術——重刪技術重刪主要分為源端重刪、目標端重刪、全局刪除、并行重刪和基于重刪的合成全備5種。重刪的分類源端重刪目標端重刪全局刪除并行重刪基于重刪的合成全備高級備份技術——重刪技術源端重刪流程圖源端重刪高級備份技術——重刪技術當數據從“源端”傳輸到“目標端”的過程中，在源端先對被傳輸的數據塊進行哈希比對，如果該數據塊先前已經被傳輸過，那么只需要傳輸哈希索引值；如果該數據塊先前沒有被傳輸過，那么傳輸的是該數據塊，并記錄該數據塊的哈希值。源端重刪的優點是可節約傳輸帶寬，缺點是要占用源端資源進行去重處理。高級備份技術——重刪技術目標端重刪數據從“源端”傳輸到“目標端”的過程中，把數據塊傳送到目標端，在目標端進行去重操作。高級備份技術——重刪技術目標端的兩種處理方式在線處理方式（ln-Line）：在數據塊存儲之前進行去重處理，優點是占用存儲空間較少，缺點是要影響數據傳輸性能。后處理方式（Post-Processing）：先把數據塊存儲在緩存中，等系統空閑時再進行去重處理。優點是不影響數據傳輸性能，缺點是需要額外的存儲空間。高級備份技術——重刪技術全局刪除全局刪除流程圖高級備份技術——重刪技術在全局刪除流程圖中，DDB（DeduplicationDataBase）表示重刪數據庫；GDP（GlobalDeduplicationPolicy）表示全局重刪存儲策略。將重刪目標從多個客戶端（單個MA（MediaAgent））擴大到多個MA之間，進一步降低備份存儲空間需求。多個不同存儲策略的去重拷貝使用相同的去重池作為備份目標，其使用相同的DDB、磁盤庫和去重屬性，但保留周期可以不一樣。同一個全局重刪存儲策略可以關聯獨立存儲策略的主拷貝和次級拷貝。高級備份技術——重刪技術并行重刪流程圖并行重刪高級備份技術——重刪技術并行重刪的具體流程客戶端根據存儲策略選擇MA，發送數據到MA。MA使用內部算法來選擇哪個分區來執行簽名查找。如果所選的分區在其他MA上，那么可以通過網絡進行查找。如果數據已經存在，那么在所選擇的分區中更新DDB，在MA訪問的裝載路徑上更新元數據；如果數據是新的，那么在所選擇的分區DDB中插入簽名，數據寫入MA能存取的裝載路徑。在其他客戶端重復類似過程，利用重刪網格。選擇不同的MA。數據總是寫到選定的MA，而簽名查找則可能在任意的分區上執行。高級備份技術——重刪技術基于重刪的合成全備流程圖基于重刪的合成全備高級備份技術——重刪技術傳統合成全備與華為基于重刪的合成全備特點對比表：傳統合成全備特點華為基于重刪的合成全備特點①讀取，重組數據和再次去重②耗時長、MA資源消耗大③只有新的數據才寫到磁盤上④合成全備會比常規的全備慢50%左右①通過索引快速創建整合全備②將磁盤讀降到最低，無須數據重組和再次去重③更新DDB索引信息，在磁盤上只寫元數據④大大加快合成全備的生成時間，從幾個小時縮短到幾分鐘華為OceanStor應用實例以華為OceanStor應用實例，通過某大學圖書館備份和某工作單位備份兩個實例解釋華為的OceanStor備份。兩個案例都是主要從業務挑戰、解決方案和客戶收益3個方面內容展開。案例內容業務挑戰解決方案和客戶收益華為OceanStor應用實例——某大學圖書館備份現網應用以虛擬機平臺為主，備份性能低；圖書館書籍分類數目多，缺乏統一的備份平臺；需要建立一個異地災備中心，保證備份數據安全。某大學圖書館備份業務的主要難點業務挑戰某大學圖書館備份業務上面對的主要難點有：現網應用以虛擬機平臺為主，備份性能低；圖書館書籍分類數目多，缺乏統一的備份平臺；需要建立一個異地災備中心，保證備份數據安全。華為OceanStor應用實例——某大學圖書館備份解決方案的流程圖解決方案華為OceanStor應用實例——某大學圖書館備份某大學圖書館備份主要解決方案如下：使用LAN-Base組網方式部署，采用Enterprise集中備份解決方案。采用Simpana作為備份軟件，華為存儲作為本地備份介質及異地災備中心備份介質。華為OceanStor應用實例——某大學圖書館備份解決方案給客戶帶來的收益不需要在每臺虛擬機上安裝代理軟件，并及時自動發現新增虛擬機，保證了虛擬機平臺的高效備份。采用重復數據刪除技術，大大降低了存儲資源的占用。通過遠程復制技術，實現快速可靠備份?？蛻羰找嫒A為OceanStor應用實例——某工作單位備份某工作單位備份案例主要從業務挑戰、解決方案和客戶收益3個方面內容展開。華為OceanStor應用實例——某工作單位備份業務數據快速增長，管理工作困難；缺乏統一業務應用平臺進行業務備份；希望建設一套備份系統，能實現業務備份平臺與上下級單位進行數據交互。某工作單位備份業務的主要難點業務挑戰某工作單位備份業務上面對的主要難點有：業務數據快速增長，管理工作困難；缺乏統一業務應用平臺進行業務備份；希望建設一套備份系統，能實現業務備份平臺與上下級單位進行數據交互。華為OceanStor應用實例——某工作單位備份某工作單位備份解決方案的流程圖解決方案華為OceanStor應用實例——某工作單位備份某工作單位備份主要解決方案如下。建設統一備份平臺，使用S