备份和恢复原理

001010 文件系统 001010 010101 001001
1. Map of file system is made 2. Physical backup begins 3. For live data, old image is cached 4. Cached data is written to tape
缓存
合成备份
全备份 +
Mon. Sun. Mon. Sun. Sun. Mon.
增量备份+合并式备份
LAN 不需要执行全备份操作，不需要干扰客户端 直接生成新的全备份数据
Sun. Mon.
Sun. Mon.
生成 全备份
Sun. Mon. Sun. Mon.
Sat. Fri. Thu. Wed. Tue. Mon.
网络存储基础教育
备份和恢复原理
教学内容
备份需要考虑的问题 网络备份架构详解 高级备份恢复技术 定制合理的备份系统 使用备份软件进行数据 备份 如何进行数据恢复
备份需要考虑的问题
面临的问题和挑战 恢复时间目标 Recovery Time Objective (RTO)
在业务功能丧失对业务实体产生严重影响之前，最长可接受时间 业务可以容忍的持续停机时间 $$$
Server Less数据流走向
Local Area Network
Fibre Channel Tape Storage Area Network
Disk
NAS的备份
Backup Server
Tape NAS Server
业界对NDMP备份的支持
快速备份和恢复 保护用户投资 简便的NDMP管理 降低客户备份复杂度
网络备份架构的组成
备份网络
一般为百兆或千兆以太网，备份服务器、备份客户 端都需连接到备份网络，备份数据流及控制命令流 都在该网络上传输
备份及恢复流程
备份流程
在备份服务器中设置备份任务及策略。 备份服务器定时启动备份任务，通过以太网发送 控制命令通知备份客户端开始备份。 备份客户端接收备份命令，启动数据库代理软件 保证数据库的一致性，并开始发送备份数据通过以 太网传输到备份服务器端。 备份服务器接收备份数据，并将备份数据写入备 份设备中。
系统登陆时
备份用户配置信息
系统空闲时
备份对CPU占用比较大的数据
备份报告的内容
系统连接结构 服务器配置 数据库/文件系统配置 备份系统详细配置 备份工作完成状况
全备份、增量备份 文件复制（快照） 多处存放 定期复制 定期备份并删除 使用镜像或 复制方式备份 每周1-2全备份 每天增量备份 可使用镜像或复制 在两次全备份间 不超过7跳 同步/异步 镜像/复制
NetWorker Client A
NetWorker SERVER
NetWorker Client B
Disk Array/ Tape Library
NAS
NetWorker Storage Node
百度文库
在线Snapshot备份模式
在线snapshot文件级备份
FlashBackup
比普通文件备份效率更高 可以做文件系统的全备份或增量备份 可以轻松处理对数以亿计的小文件备份 可以将备份的文件系统中单独的文件或目录恢复到远程或本地 的文件系统中。
备份设备的工作状况 剩余磁带的容量
已用磁带的使用时间、使用次数 磁带驱动器的工作状况 上次清洗驱动器的日期 存放起来的磁带的保存时间
备份报告
备份报告的管理
备份报告应有专人定时编写 备份报告应存放在安全位置
不会因为灾难的原因而丢失 可以让数据恢复人员在最短的时间内取得报告
备份数据的失效
元数据缺失 非静止数据库的备份 数据文件部分丢失 数据已损坏后备份 介质失效
在服务器端输入模块license
备份软件的内部结构
备份软件一般都由下面各部分组成：

设备管理
媒体介质管理


备份策略管理
备份任务监控管理


日志系统管理
客户端恢复管理

设备管理
管理用于备份的设备，包括磁带库、虚拟 磁带库及磁盘设备 增加、删除或修改一个磁带库设备


要判断好机械手的类型，备份软件大都支持所有的机 械手类型 增加磁带驱动器，并将其配置到已添加的机械手下 可以通过设备管理控制机械手对磁带驱动器进行操作
LAN Free备份数据流的走向
Local Area Network
Metadata Backup Client Backup Server
Write
Read
Server Less备份流程
备份流程
需要SAN交换机或备份设备支持此功能。 在备份服务器中设置备份任务及策略。 备份服务器定时启动备份任务，通过以太网发送 控制命令通知备份客户端开始备份。 备份客户端接收备份命令，并传达备份命令给 SAN交换机或备份设备开始备份，备份数据不通过 备份客户端直接从磁盘阵列写入到连接在SAN网络 的备份设备中。 备份客户端得到完成信息，并将该信息通过以太 网传送给备份服务器，备份任务完成。
备份时间范围（备份窗口）
备份对象类型
文件/文件夹备份 数据库备份 逻辑卷备份 操作系统备份 备份软件备份
文件备份
文件备份
指定需要备份的文件或者目录即可
数据库备份
数据文件（物理分区） 控制文件 归档日志 在线日志 程序文件
全备份、增量备份 文件复制（快照） 多处存放 定期复制 定期备份并删除 使用镜像或 复制方式备份 每周1-2全备份 每天增量备份 可使用镜像或复制 在两次全备份间 不超过7跳 同步/异步 镜像/复制
影响备份系统的因素
目标数据 目标数据的容量 备份时间 恢复时间 设备类型 备份计划
(全备份,差异备份,增量备份)
备份系统的结构的类型 在线备份(如果需要)
网络备份架构详解
网络备份架构的组成
硬件组成
备份服务器（Backup Server）：负责管理整个 系统的备份过程。 备份客户端（Backup Client）：需要备份的应用 服务器（Application Server）。 备份设备：可以是磁盘阵列（Disk Array）、磁 带库（Tape Library）或虚拟磁带库（VTL）。
t = 恢复时间目标(RTO)
1
业务成效
$
1
解决方案成本
t
0
t
1
时间
面临的问题和挑战 恢复点目标 Recovery Point Objective (RPO)
为了恢复处理交易而必须恢复数据的时间点 业务可以容忍的数据损失量 $$$
业务 影响 解决方案 成本
ct = 恢复点目标（RPO）
1
$1
数据库的控制文件丢失
备份的数据本身不可用
多次增量备份中的一个丢失 备份数据本身不可用
丢失磁带上的全部数据
备份的验证
定期旋转磁带
文件恢复测试 数据库恢复测试 逻辑卷恢复测试 操作系统恢复测试 备份系统恢复测试
使用备份软件进行数据备份
备份软件的责任
异构平台的应用支持 制定数据保存周期策略 确保数据安全性要求 缩短海量数据备份、恢复时间 尽可能降低系统管理员的工作负担
lib
bin mountfdisk
kernel & boot files
logs, spools, etc
device special files
dale’s files
laura’s files
cat ls tty who
备份系统备份
备份软件日志 设备配置信息
镜像磁盘备份
介质管理信息 备份策略配置 备份数据版本信息 备份软件工作日志
网络备份的数据流走向
LAN
Backup Server
Application Server
Tape Library
RAID or JBOD
高级备份恢复技术
LAN Free备份流程
备份流程
备份客户端需安装备份媒体介质服务器端软件。 在备份服务器中设置备份任务及策略。 备份服务器定时启动备份任务，通过以太网发送 控制命令通知备份客户端开始备份。 备份客户端接收备份命令，启动数据库代理软件 保证数据库的一致性，并开始发送备份数据通过 SAN网络直接写入到连接在自身的备份设备中。 备份服务器接收客户端写入成功的信息，备份任 务完成。
网络备份架构的组成
软件组成
服务器端备份软件：安装在备份服务器中，负责控制 、监控、制定所有的备份任务。 客户端备份软件：安装在需要备份的应用服务器中， 负责与备份服务器通讯，并将备份数据送出。 数据库代理软件：安装在需要备份的数据库服务器中 ，负责数据备份的一致性与完整性。 带库驱动模块：安装在备份服务器中，允许备份数据 写入备份设备中。
备份一次即可
操作系统备份
Windows系统 注册表信息 动态链接库 用户配置文件 系统引导信息 应用软件
操作系统备份
/
Unix操作系统
系统配置文件 etc 设备文件 系统启动信息 passwd group 其它软件 shadow
home tmp
usr
sbin
boot
var
dev
dale laura
专门磁带备份
网络备份
备份的目的地
媒体池
媒体池
媒体池
虚拟磁带媒体池
备份数据保留的时间
数 据 的 价 值
时间 不同保留时间的数据，不存放在同一盘磁带中
备份计划
周期性备份
每n日、每n周、每n月
一般作正常的数据备份 如：每周一次全备份、每天一次增量备份
系统启动时
备份系统状态信息，以便在机器出现故障时随时恢 复
对网络的影响
对网络带宽的影响
应 备 用 份
应 备 用 份
应 备 用 份
设备占用
CPU 内存 网络
备份策略的内容
文件、操作系统、数据库 裸设备备份、备份软件日志…… 磁盘、磁带 备份服务器……
备份什么数据 备份的目的地 备份类型 数据保留时间 备份周期
全备份、增量备份、差分备份
一个月 一年…… 每天备份 每周备份……
备份及恢复流程
恢复流程
业务系统数据丢失，需要恢复数据的客户端停止 业务应用。 在备份服务器端启动恢复任务，管理员手工选择 需要恢复的备份数据版本。 备份服务器在自身数据库中寻找需要恢复的数据版 本，并在备份设备中定位查找。 备份服务器通过以太网将数据传输给丢失数据的 客户端，客户端接收待恢复的备份数据。 数据恢复完毕，客户端启动相关业务应用系统。
增加磁盘设备，不同的不同的备份软件配 置方式不同
按年代顺序排列时间 ct1
ct
0
成功部署备份系统需要考虑的问题
您准备花多少时间恢复系统？
• 每次备份您最长给我多少时间？
• 您备份的数据量有多大？ • 您备份数据的类型是什么？ • 恢复时您能让我丢多少数据？
• 您希望各种数据保留多长时间？ • 您的系统环境？主机/存储/带宽/应用 • 您打算花多少钱？
异构支持 应用程序 操作系统
Sun IBM IBM
IBM Informix
HP
Novell
备份软件模块化管理
功能模块管理

功能模块用来实现更多的备份功能

针对不同应用有不同的功能模块来配合该应用的备
份

备份软件的功能模块一般都配有license限制
模块的安装一般分为两个部分



在服务器端或客户端安装模块软件
用户数据文件名称、大小、存放位置
控制文件存放位置 ……
备份报告的内容
备份系统的硬件配置
备份系统详细配置
备份设备类型 磁带标号
备份软件配置 备份管理服务器 介质服务器 媒体池配置 备份策略设置 备份软件的日志管理
备份报告的内容
备份工作完成状况
备份任务的完成情况 每个客户端的备份任务能否正常完成 备份数据的大小
第一周 全备份
Sun. Mon.
备份客户端
备份服务器
磁带库
在首次全备份生成以后，合并式备份就可以避免重复执行全备份操作。 合并式备份可以基于磁带－磁带的复制操作生成新的全备份数据。 仅限于文件系统
定制合理的备份系统
备份对应用系统的影响
备份对系统的影响
对应用的影响
CPU时间占用 内存占用、总线占用
备份一次即可
备份报告的内容
系统连接结构
连接结构 操作系统类型 操作系统版本 网络设置
备份报告的内容
IP地址、主机名、网关 硬盘的分区状况、文件系统格式 安装的软件及版本 系统的硬件配置 CPU、主板、内存、磁盘、板卡
服务器配置
备份报告的内容
数据库/文件系统配置
数据库版本 数据库的配置 数据库名称 系统数据文件名称、大小、存放位置 日志文件名称、大小、存放位置
NDMP备份端可备份到任何Networker支持的备份介质上 NDMP备份端可使用并行流（Multiplexing），磁带克隆 （ cloning），数据迁移（ staging）等备份技术 NDMP备份端的数据和非NDMP备份端数据可交叉复用 NDMP和非DMP的备份客户端可动态共享磁带驱动器