税务方案 (2005/09/30 14:23)

第一章. 税务网络存储备份系统的需求分析 根据税务网络存储备份建设需求, 其实选用SAN或NAS和选用其它的架构一样面临相同的问题, 到底那一种架构最适合我们的应用? 这可分几方面来说 : 1. 能满足现在的需求, 能符合未来扩展的需要 2. 未来的发展难于预料, 所建构的基础架构是否有好的扩充性? 且扩充不影响现在的架构及运作 3. 技术是否具有先进性? 其基础架构是否可在未来的新技术新产品上发挥其效益 4. 有最佳的性能价格比, 使投资得到最好的效益 5. 有最好的兼容性, 使以往的投资能在新架构上发挥其效益 6. 最简单有效的管理能力, 控制运作的成本 7. 是否具备异地容错容灾的能力 3.1. 方案的选择 目前存储系统的方式主要有三种: l DAS (Direct Attached Storage)即服务器连接的方式, 主要连接的界面为SCSI. 因为SCSI受限于其连接能力和距离, 使其在应用及发展上遇到瓶颈, 这也导致了光纤通道和SAN的产生. l SAN (storage Area Network)即存储网络, 以光纤通道道(Fibre Channel, FC)为连接的界面. 配合光纤通道的其它设备, 在以太网的结构下, 利用光纤通道长距离, 大容量和高性能的特性, 所形成的一个专用于数据存储和传输的的网络. 它和以太网有相同的架构, 以太网以TCP/IP的协议传送数据, 有很大的overhead; 而光纤通道用于存储时, 使用SCSI规格, 以总线方式传输数据, 两者的性能相差二倍以上. SAN的产生, 导致整个存储产业的革命, 存储系统的架构, 应用方式和管理都和以往不一样, 高扩展性, 大容量, 集群共享, 无网络备份, 远距离容错容灾等都因而成为现实. l NAS (Network Attached Storage)即网络连接存储, 以网络接口为连接界面. NAS是一种专门用于存储的瘦服务器, 它最大的好处是提供了跨平台的集群共享, 而它最大的缺点是受限于网络的性能, 甚至千兆网络也是如此, 因为网络性能的提升不是易事. 这也是NAS不能广 使用的原因, 尤其是像数字化数据中心这种网络较频繁的应用. 但NAS确是一种优异的解决方案, 有很大的潜力, 但它发挥力量的时候应是桌面的千兆网配合万兆主干网的时候. 这三种方式哪一种比较符合需求, 也和用户的实际环境有关.其实， 以上每一种存储架构都能满足一般税务中心的需求, 问题是哪一种更好. 就我们对存储解决方案和税务系统网络的理解, 可以说对税务系统网络而言, SAN是最佳的解决方案。为甚么我们这样说呢? 因为存储系统在今日的计算环境中, 已不止是一个设备而是一种基础架构。在一个信息爆炸的时代, 信息量及访问量的爆增程度而已不可以常理预测, 而接之而来的则是对庞大数据和存储系统的管理需求, 如何建立一个可个符合未来需求的存储基础架构, 是信息系统管理人员要面临的重大选择。很显然, DAS早就在我们的选择之外; NAS的性能及网络的性能和相关的功能成为NAS作为存储架构的致命伤, 也许当千兆网上到桌面, 万兆网成为主干的时候, NAS也许是最好的选择。SAN的架构使存储系统在容量上, 在性能上, 可管理的程度上, 可扩展性及伸缩性上, 集群及高可用性上, 容错容灾的应用上, 都基本上改变了以往的方式; 更重要的是, SAN基础架构仍可应用在未来的计算环境中, 即使多年之后NAS大行其道, SAN仍可发挥其效益, 因为SAN和NAS 的结合是现在存储解决方案的发展重点。 SAN的一大特点为其扩充能力。事实上, 我们可把SAN看作是以太网络的延伸。它和以太网络有相同的架构, 我们都很了解以太网络是如何扩充的, SAN也是以相同的方式去扩展其存储的连接和服务器的连接。这种不影响系统和整个计算环境的扩充方式, 正是SAN基础存储架构的最大特点。不但可作现今产品的扩展, 未来新产品和技术的加入, 也不影响其基础架构及工作方式, 一切都如现在以太网所作的一样。 SAN是一种应用多年但仍相当新的技术, 唯然和以太网络一样架构已定, 但新技术和新产品尚在不断的研发之中。这说明了SAN技术的先进性, 让我们有充分的理由相信未来的新产品技术能在SAN基础架构中应用且发挥其最大效能。 任何一种新架构不能把以往的投资弃之不理。譬如我们在SCSI设备上已投资超过20年, 我们不能因为建立SAN架构就把SCSI丢弃。 SAN的解决方案提供光纤通道-SCSI的桥接器, 可把SCSI设备连接到SAN架构上, 使我们以往的投资在能在SAN架构上继续发挥其效益; SAN同时提供了卓越的兼容性和互操作性, 使得所有的SAN设备能在同一架构下兼容使用。 在目前的存储解决方案中, SAN有最好的管理解决方案, 我们甚至可以说, 因为有了SAN, 才发展出了我们所需的存储系统和数据的管理解决方案。根据统计, 存储设备的购买成本和管理成本的比例为1:8, 且在不断的上升之中。SAN的基础架构为存储系统的管理提供了完善的解决方案, 这也就是为甚么SAN的设备价格较高, 但却有最低的整体拥有成本的理由。 3.3. 需求分析 3.3.1. 税务系统网络对存储备份系统的建设要求的说明 1． 性能高，技术成熟。可以满足今后大数据量传输的需要。 SAN架构以光纤通道达到高性能, 光纤通道以总线的传输方式提供1Gb (全双 工2Gb)及2Gb(全双工400Gb)的高性能。其技术从1995年至今已经历长时间的考验, SAN的解决方案在全球广泛采用, 技术也在快速发展之中. SAN是目前大数据量传输应用最主要最可行的解决方案。 2． 高扩展性。充分考虑到今后海量数据存储和多操作系统的情况。 SAN具有最好的扩展性存储设备的增加和服务器的增加是独立的, 且不会影响到整个环境的架构和运作。SAN为存储系统的未来建立了一个卓越的基础架构。 我们将介绍单连接的SAN和冗余连接的SAN架构, 在这些架构中, 我可以很清楚看到SAN的高扩展性和其好处。 3． 智能化管理。 SAN具有最佳的可管理性, 不论是SAN的本身, 存储池的应用, 集群共享, 备份恢复容错容灾等, 都有智能化的管理系统, 把手工操作的情况降至最低。 4． 数据共享 多台应用服务器共享存储空间，并且要求对同一个数据同时具备读写的操作。 3.2.2. 税务网络对存储备份系统建设要实现的功能 1． 存储容量2T。 要求的容量并不大, 我们的磁盘数组的容量可达16TB, 完全符合要求。 2． 建设智能化网络备份系统，实现对数据库、系统和数据的备份。 我们推荐在SAN架构下的无网络备份(LANfree Backup), 实时将光纤通道磁盘数组的数据备份到磁带库上, 配合备份软件, 实现不需人工的全自动备份及恢复。 3． 对关键业务集成管理系统数据库服务器实现双机热备。 我们的方案是在SAN架构中建立双机热备的功能, 把SAN中建立关键业务集成管理系统数据库服务器的双机热备。 4． 建立冗余连接的解决方案，实现数据任何时候的高可用性。 第二章. 方案说明 SAN基础架构的一个好处就是其无限的扩充能力, 而且其扩充是独立性的, 主机的扩充和存储无关,而存储的扩充也不影响到主机. 用户可以随时加入服务器在此基础架构中, 共享已有的存储空间而不需要为它额外的增加存储设备, 而存储设备可以按需购买(Capacity On Demand)的方式按需要逐步的扩充, 容量的增加不影响所连接服务器的运行, 而且可以按需要动态的配置给需要容量的服务器. 这样可以更有效的控制成本及投资, 并获得最好的投资回报率. 根据税务网络储备份系统的需求, 我们在下面介绍两种SAN的基础架构, 作为参考 4.1. SAN的基础架构 需求 : 2Gb的SAN结构, 2Gb 20口SAN光纤通道机, 含管理软件, 有端口分区功能用于SAN系统的连接,20台主机分别连接到交换机上. 机架式SAN磁盘阵列1套, 含SAN系统管理软件, 用放各类数据库, 被各类服务器所共享.磁盘阵列控制器256MB以cache, 支持多平台服务器对存储系统的同时使用. 2Gb光纤通口, 2.6TB实际可用存储空间且有良好的可扩展性. RAID 5 带Hot Spare盘(注明不工作时 Hot spare盘是否可停转), 磁盘阵列信息可保存在硬盘中(即控制器全部损坏不会造成数据丢失), 配专用机柜. 就以上的需求, 一个SAN基础架构如下图 冗余SAN架构 在上图中, 每一台连接到 SAN 的服务器都配置两片光纤通道环路接口, 以光纤仲裁环路的方式分别连接到两个光纤通道交换机上, 然后交换机再分别连接到具备冗余环路的光纤通道磁盘阵列上. 在服务器的光纤通道接口方面, 我们可以配置管理软件系统, 以作双环路的管理以及冗余环路的切换(Failover). 磁盘阵列我们推荐OApro SANraid 7900光纤通道磁盘阵列, 是基于其高性能的冗余特性, 它不但两个主机环路可作冗余, 而且可作负载均衡, 从而增加其整体性能, 同样的其硬盘接口也是双环路冗余和负载均衡, 它的双控制器机型更是此冗余架构的最佳选择. 当然用户也可以选择其它的磁盘阵列, 尤其光纤通道-to-Ultra 3磁盘阵列, 更具有价格和性能的特点. 针对数据中心的需求说明如下 : l 2Gb的冗余结构 结构如上图. 在此基础架构下的所有设备都是2Gb的产品, 包括2Gb的光纤通道卡, 2Gb的光纤通道交换机, 2Gb的光纤通道磁盘阵列和2Gb的光纤通道配件. l 两台2Gb 20口SAN光纤通道机, 含管理软件, 有端口分区功能用于SAN系统的连接,20台主机分别连接到交换机上. 我们推荐Qlogic公司的Sanbox5200光纤通道交换机. 它有16个2G接口,还有4个10G的接口作为高速堆叠, 含管理软件, 有Zoning(分区)的功能. 可为所连接的20台主机配置分区. 除了连接20台主机和磁盘阵列之外, 尚余10个接口作以后的扩充. l 机架式SAN磁盘阵列1套, 用于存放各类数据库和文件, 被各类服务器所共享 我们推荐OApro SANraid 7900光纤通道磁盘阵列， 以双接口和光纤通道交换机连接后, 可为各类服务器同时共享. l 双控和单控可选, 每控制器256MB以cache OApro SANraid 7900是单控制器或双控制热插拔冗余可选的磁盘阵列, 每个控制器配置256MB缓存, 可升级至1GB. l 支持多平台服务器对存储系统的同时使用 在SAN的架构下, OApro SANraid 7900磁盘阵列可为多平台的服务器同时使用. 我们以分区的功能为每一服务器作一分区, 对服务器而言, 此分区就和其本身的硬盘是一样的. l 2Gb光纤通道接口 OApro SANraid 7900是2GB的磁盘阵列, 它配置SFP接口, 我们将光纤接入SFP即可. l 2.6TB实际可用存储空间且有良好的可扩展性. OApro SANraid 7900磁盘阵列本身有15个硬盘槽位, 最大可接3TB容量, 配合其扩充机箱 , 最大可接到16TB. l RAID 5 OApro SANraid 7900磁盘阵列支持RAID 0, 1(0+1), 3, 5, 10, 30, 50, 可同时设置多个RAID组. l 带Hot Spare盘(注明不工作时 Hot spare盘是否可停转) 可设置热援硬盘 l 磁盘阵列信息可保存在硬盘中(即控制器全部损坏不会造成数据丢失) 磁盘阵列信息可保存在硬盘中. l 要求系统有良好的远程监控, 管理和报警功能 OApro SANraid 7900的管理软件包可以通过本地控制台连接远程或本地服务器对OApro 系列产品实现统一而轻松的监控、管理、维护和配置. 4.1.1. SAN的连接 在上图中, OApro SANraid 7900光纤阵列标配有四个通道，其中有两个为主机通道，两个为硬盘通道，硬盘通道可以接JBOD（abunch of disk）用来扩充容量，如图，在7900光纤阵列的后面，我们可以将1个可放置10块硬盘的JBOD串接在两个不同的硬盘通道上，这样就形成了冗余的两个光纤仲裁环，见上图中的Loop A和Loop B，这样做的好处是通过分离数据发送和接收的路径，使数据交换的带宽提高了一倍，单环路是200M/S，现在形成双环路（DUAL LOOP）就是400M/S，同时也提供了冗余的数据路径,在一条环路失败的情况下，另一条环路仍然可用，保证数据的高可用性。在JBOD与阵列连接处，用2根DB9-DB9的线缆 和阵列相连，在最后一个JBOD上还需要2个LOOP BACK的终结器对环路进行终结。 在光纤交换机和阵列之间，我们将光纤通道的两个主机通道接口分别与交换机的两个端口相连，这样做的好处一是提供了路径冗余，在一条链路断掉的情况下，另一条仍能工作，不会造成访问中断。二是增加了整个网络的带宽，一条链路为200MB/S，那么两条为400MB/S。在光纤交换机上必须配备SFP,SFP规格为2Gb，接口类型可分为光纤，DB9或者HSSDC，其中DB9可达30M， 多模光纤可达500M，单模可达10KM，用户可以根据自己的应用和需求选择所需，如有远程镜像，远程备份和恢复就必须采用光钎模块。在应用服务器上还必须分别安装一块光纤通道卡（Fibre Channel HBA）,HBA(Host Bus Adaptor)才能和交换机相连接，这里需要注意的是光纤通道卡上的接口需和交换机上GBIC模块能够匹配。在交换机上我们在挂接一个Quarlstar的磁带库，将一些不经常使用的数据备份到磁带库中，这样做的好处是因为磁盘阵列中的数据提供在线的访问服务，虽然磁盘阵列自身带有RAID的容错功能，能允许一块磁盘出错，并且能即时通过XOR校验操作对失败磁盘的数据进行恢复。但谁也不能排除磁盘遭受黑客和病毒攻击的可能性，如果我们在这里加入一个用来备份的磁带库，一是缓解了磁盘存储的负载，同时也为数据的安全性提供了第二道防护。 为了达到更高级别的可用性，保证业务的不间断运行，这里我们可以采用冗余的SAN连接，在SAN上的服务器都安装二片光纤通道卡, 在这里我们使用SANbus 2310F光纤通道卡, 分别接到光纤通道交换机上, 形成冗余的连接; 并在服务器上安装光纤通道卡的管理软件, 透过图形界面管理这两片光纤通道卡, 使它们可以相互冗余及负载均衡, 它同时提热插拔的功能, 并可作区域化(Zoning, 或分区). SANbus 2310F是被广泛使用在各行各业的2Gb光纤通道卡, 在市场上 2Gbit 的产品中, SANbus 2310F以最好的性能和最低的CPU占用率而为用户所乐用. 用户可以透过管理软件的图形界面管理这两片光纤通道卡, 这是其它的产品所没有的. 光纤通道交换机是关键性的连接, 它决定了连接的方式或性质. 光纤通道交换机内建管理程序, 根据其连接的性质作管理, 并在一定的程度上对所连接的设备作管理或控制. 几乎所用的SAN都会做区域化(Zoning), 它为每一服务器或一群服务器配置各自的存储空间, 因为光纤通道交换机所连接的存储设备既要为不同的服务器共享, 又要保护配置给各服务器的存储空间不被非法进入. 对交换机而言, Zoning 是动态而可被随时划分及配置的, 但对操作系统和应用系统而言, 动态的配置并非易事, 主要是大多数的操作系统无法动态扩充其文件系统. 但无论如何, 交换机提供了动态配置的功能, 而应用系统可根据此功能而实现不同程度的设备或文件共享, 甚至虚拟化等等. 因为数据中心的数字化信息管理系统是以不同的服务器运行不同的应用, 每一服务器使用自己的分区和数据, 所以在存储设备上配置多个区域作为数据库, 所有服务器都透过光纤通道交换机映像到各自的区域. 这是冗余的连接, 每个交换机都使用了8个接口和服务器及存储设备连接. 冗余接法使数据通道不因某一设备故障而中断, 而且能负载均衡, 增加性能, 这也是所谓没有单点故障的高可用性. 因为Qlogic5200光纤通道交换机是SFP接口, 所以在每个交换机上我们都要插入SFP接口模块. 和主机或磁盘阵列连接, 因为需求是使用光纤接口, 所以我们要插入短波LC SFP在交换机上, 和SANbus 2310F的短波LC光纤接口连接; 在磁盘阵列上, 我们也要插入LC光纤SFP与交换机连接. 除了一些低端的存储设备之外, 大部份的存储设备尤其是磁盘阵列都是双环路的, 目的也就在于冗余连接的高可用性和负载均衡. 在本方案我们所推荐的OApro SANraid 7900提供双环路的光纤通道接口,在主机端 每个接口都是 2Gb, 全双工400MByte, 以确保整个架构的高可用性. 在这个冗余架构中要确实做到无单点错误, 需考虑磁盘阵列的双控制器冗余, 如OApro SANraid 7900的双控制器同时工作, 相互备援, 同时把缓存的数据镜像到对方的控制器中, 以防控制器故障时丢失缓存的数据; 某一控制器故障时, 另一控制器即时接替其工作, 并使用其镜像的内存, 以达到无单点错误的目的. 故障回复后, 控制器自动回复其负载, 回故障前的工作方式, 确保数据的安全完整. 4.3高可用性管理方式 4.3.1光纤通道卡的管理软件 可以对安装在每台服务器上的多片光纤通道卡进行管理.基于JAVA的管理界面可以对光纤通道卡进行有效的监控和管理,最核心的功能是能够实现光纤通道自动切换的功能,如当某台服务器上的一片光纤卡或者连接的路径失败,通过管理软件预先设定的切换机制，数据访问的路径会自动切换到指定的光纤卡上,保证数据访问的连续性和高可用性. 光纤通道卡管理软件为一台服务器上安装多片卡提供了有效的管理方式,如上图. 光纤通道卡SANsurfer管理软件提供了对光纤卡的信息,状态,连接,设备清单,效用,诊断等功能,使您的管理更方便和快捷.如上图. 4.3.2 交换机管理软件 光纤通道交换机同样提供了一个基于WEB管理方式的软件,它同样可以对交换机的状态进行有效的监控和诊断,他有一个重要的功能就是Zoning功能,它可以将SAN网络中不同的物理设备划分到一个逻辑单元中,每个逻辑单元中的存储数据不能被另一个访问,这就防止了SAN网络中的存储资源被非法进入,为SAN环境中的存储资源提供了有效保障； 4.5. 容量规划 为了保证数据的高可用性,可以将500GB容量做成1个RAID5，这样做的好处是每个RAID5可用允许一块硬盘失败，提高了数据的安全系数，另外还需给每个RADI配备一块Local Spare盘,这里建立Spare的好处是磁盘阵列有对磁盘自动侦测的功能，能即时发现失败的磁盘，用Spare盘替代失败磁盘，启动Rebulding功能，将数据进行恢复，保证数据的安全可用性。采用光纤通道具有低延迟的效果,磁盘访问的延迟以豪秒为单位,而光纤通道以纳秒为单位. 数据访问的高可用性（利用冗余的磁盘阵列控制器） 目前造成磁盘阵列中断访问的主要故障是出现在控制器上，在本方案中，采用双控制器实现控制器冗余，实现高可用性的应用环境。两个控制器都相互监控双方的状态，当发现一个控制器失败的情况下，另一个备用的控制器立刻进行失败切换，能马上接管失败控制器的工作，整个过程在瞬间完成，客户端根本感觉不到它的存在。大大提高了数据访问的高可用性。这里控制器的运行模式也两种，一种是上面提到的，另一种是负载平衡，及两个控制器都在同时工作，以减轻一个控制器的负担，延长控制器的使用寿命。 4.6.双机容错的集群环境（可选） 采用应用在双服务器和共享磁盘阵列的双机容错集群软件Rose, 它的可靠设计, 使用户在双机同时工作(Mutual backup) 或一机工作一机备援(热备份 Hot-standby, 或主从式 Master-slave) 的情况下, 避免因服务器故障而停止服务. 配合数据容错的磁盘阵列系统, 使计算环境在任何故障的情况之下均能保护数据完整一致, 使服务器持续运行. (1). 工作原理 正常操作时,两台服务器系统经过冗余通讯线路 (心跳线路) 互送信号来互相检查对方主机的状态（即心跳检测). 一旦检测到对方发生故障, 并作更深入的检测以确定故障发生. 确定故障发生时, 正在正常工作的服务器将启动接管的程序以接管故障服务器的工作, 并在控制台上显示信息通知操作员. 工作服务器开始接管任务后, 故障系统中的文件或数据将继续为客户提供数据服务直到故障修复. 在故障系统重新启动后, 自动回复故障前的操作. 切换及回复的工作, 操作员可以决定使用手动或自动方式进行. 简述如下： (2). 自动检测阶段 在Rose 双机容错软件操作时，每隔一段短时间（由用户自行定义）在两主机自动执行故障检测功能，包括以下部分： ·主机硬件 ·操作系统 ·数据库软件或其它应用服务器如Web服务器 ·以太网卡/电缆 ·磁盘阵列子系统 ·通讯接口 当检测到系统故障时，OAsecu 双机容错系统依工作服务器的指令来决定是启动切换操作或只恢复原状.例如在双以太网架构中，若检查到正在工作的以太网卡硬件故障的事件，恢复工作仅是把数据路由到另一个太网卡而不切换到另一台服务器或备机; 换句话说, 除非检测到系统级故障, OAsecu 才会开始作系统的切换, 部件级故障不会启动切换操作, 以平衡服务器的负载, 并减少切换的次数. (3). 切换阶段 当进入切换阶段时，Rose将在备机上启动一系列用来切换的程序, 这些程序很可能以如下顺序来执行： ·切换 IP 及更改主机名称 备机接管磁盘阵列子系统的全部控制权 ·激活后备数据库 ·数据恢复 ·在新主机上恢复原操作环境 ·重新运行应用软件 ROSE的切换是全自动的，消除了人工不断监视的要求以达到最小的反应时间。 (4). 回复阶段 在切换操作及故障主机修复后,ROSE系统将进入换回阶段,本阶段涉及以下程序: ·回复 IP 及主机名称 回关闭后备数据库 ·已修好的主机重新控制制磁盘阵列子系统 ·正在工作的备机回到正常模式 ·恢复原系统环境并重新运行应用软件 因为大部分RDBMS产品不允许从二个主机存取相同的磁盘分区，若我们不小心操作，便可能损坏数据库，为了避免这问题，ROSE 已细心设计成保证在同一时间只有一个数据库引擎能存取一个磁盘分区，所以，在已修复的主机能或开始访问磁盘前，备份进程禁止存取本磁盘分区，在备机移去全部接管任务与文件系统后，已修复主机才能取回所有自己的任务与文件系统的控制权.此时ROSE将返回到自动检测阶段, 并在系统遭到问题时开始下一轮操作. 磁盘阵列管理软件和特性 RAIDWatch? 是使用者易于操作的图形 管理接口, 能支持CSI/Fibre 接口SentinelRAID与EonRAID系列的磁盘阵列控制器。 它主要被设计于经由网络，进行远程的磁盘阵列管理。 可以使用标准浏览器，透过网络，来进行实时监控的的动作 , 并支持各种操作系统。 支持: · Windows NT/2000 · Sun Solaris (SPARC, X86) · Linux · AIX · HP-UX Platforms Text RAID Manager? 全系列的产品都可以透过RS-232接口，来进行文字模式的监控 。 可以监控磁盘阵列的状态，可以很容易的去设定磁盘阵列、初始化、重建，以及监控状态等。 这个终端机的文字操控软件，可以广泛地应用于下列各种操作系统 : · Sun Solaris (X86 & SPARC Platforms) · Windows NT (X86 & DEC Alpha Platforms) · Windows 95/98 · MS-DOS · Netware · SCO OpenServer · SCO UnixWare · Linux 产品性能 1．支持多个RAID 组和逻辑卷集 Ø 高冗余性：在配置A中只有一块盘冗余，而在配置B 中有四块盘冗余 减少重建的时间：在配置A中需要花费更多的时间来重建逻辑驱动，在B中所以24块磁盘都参与重建，而A只有6块盘参与重建 通道失败保护：使用逻辑卷将不同的磁盘分配给不同的硬盘通道，减少了因为通道失败而导致的逻辑 驱动失败的机率 4．Active-to-Active的双控工作模式 通过OApro SANraid 光纤阵列的控制器管理软件，我们可以将整个磁盘进行分区，即让其中的一台主机只看到它想看到的LUN，而将其他的LUN屏蔽。这样就保证了数据的独立性和安全性，防止了其他用户的非法进入和误操作导致的数据丢失。 数据共享 数据共享一词是指访问多个系统和服务器上的相同数据，它的近义词为存储分区和磁盘汇集。真正的数据共享并不仅仅是利用汇集实现存储容量的共享，而是多个服务器真正共享存储设备上的数据。 虽然数据共享并不是仅用于SAN的解决方案，但SAN结构可以利用多台主机到同一存储设备的连通性来保证实现更有效的数据共享，而目前采用的方法多是通过一台文件服务器的服务来实现共享。SAN的连通性为向异构主机包括UNIX、Windows NT和Linux提供数据共享服务创造了潜力。在数据共享中，数据的相同拷贝同时被多台服务器访问，这样就节省了大量存储空间，同时在此基础上可以对存储进行整合。有不同层次上的数据共享，包括： · 序列化逐次或一次一个式的访问。这是一种数据的串行再利用方式，相同的数据首先分配给不同服务器的第一个应用，然后到第二个，依此类推。 · 多个应用同时进行读访问。在这种模式下，一个或多个服务器中的多个应用程序可以同时读取数据，但只有一个应用程序能对数据进行更新，因此，不会出现数据完整性问题。 · 多个应用同时进行读取访问。这有点类似上一种模式的情况，不同的是所有主机都能修改数据。在这种模式下，也分两种不同的情况，一个是所有的应用程序都在相同的平台上（同构），另一种情况是应用程序在不同的平台上（异构）。 Tivoli SANergy异构平台下的数据共享 数据共享采用Tivoli SANergy是一种可在与SAN相连的计算机上运行的软件，它可以消除SAN联网计算机的编号和这些计算机所需的磁盘卷编号之间的一对一关系，使多个计算机共享SAN存储器上的同一个磁盘卷。实际上，它可让运行Windows NT、Windows 2000、MacOS、Irix、Solaris、AIX、Tru64、Red Hat Linux及DG/UX的多种计算机同时跨平台共享相同的磁盘卷。Tivoli SANergy将可让任何采用标准磁盘格式的软件应用共享其在SAN上的磁盘卷（只对标准文件系统而言，NTFS、UFS、EXT2FS、QFS等等）。如果一个应用可以使用LAN上的磁盘，那么SANergy软件将可让该应用使用已被其它运行SANergy的计算机分享的SAN上的磁盘。如果一个应用未锁定它的文件只能由一个计算机专用，那么该计算机可与其它运行SANergy的计算机共享其在SAN上的文件。 l 可扩展的结构 VERITAS NetBackup采用独一无二的四级层次结构，集中管理，灵活适应多种应用结构。 第一级由NetBackup主服务器（Master Server）组成，NetBackup主服务器的作用相当于“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。NetBackup主服务器是集中管理的核心。 第二级由介质服务器（Media Server）组成，介质服务器可以直接连接和管理磁带库与主服务器（Master Server）或者其他介质服务器共享一个磁带库。介质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，而介质服务器仅提供数据通路。如果拥有诸如数据仓库的海量数据，介质服务器可以进行大量的本地备份，同时对其他客户机进行备份。介质服务器能够和主服务器或者其他介质服务器共享磁带库，这一点也是VERITAS NBU的独特之处。 第三级是客户端。通常，这一级的机器最多但数据量不是最大。 然而对于需要集中管理多个NetBackup主服务器和更广泛分布环境的情况，VERITAS提供第四级产品Global Data Manager集中管理和控制企业存储的整个领域。系统管理员和数据库管理员可以管理NetBackup的所有方面。 一个NetBackup存储域是由NetBackup主服务器和一个或多个NetBackup介质服务器组成。在例如校园这样的情况下（分布在多个地理位置），可能有多个存储域，Global Data Manager控制多个存储域的事件称为一个企业域。 l 设置的灵活性 NetBacup的安装和实现相当简单。实际上，NetBackup在Windows NT上的版本提供 了Wizard安装和配置程序。管理员可以用美观的图形界面来定义备份的策略，该策略可以灵活定义全备份、增量备份和累积备份的方式。策略的灵活性体现在不仅可以定义日、星期和月方面备份，而且能够通过小时来定义备份。备份窗口确保超出预设时间不进行备份。最后，管理员能够给备份策略集合（Class）描述确定名称，用来跟踪和报告备份的情况。 l 领先的技术 NetBackup提供了多个备份选项去重定义备份和恢复的条件。第一个选项即闪备份（Flashbackup），允许管理员执行快照备份，备份SUN环境下的UFS和VERITAS文件系统的数据。快照进行统一的物理时间点备份，不会产生与逻辑备份有关的溢出。管理员也可以通过快照备份进行逻辑恢复，快照功能不久将要增加到UNIX开放系统和Windows NT上。 对于数据库用户来说，最重要的是：对数据库做块增量备份。这个全新备份理念对于ORACLE数据库用户来说已经实现了：只要装在有VERITAS File System的Solaris平台上。进行块增量备份不用去扫描整个数据库，这样大大节省了备份时间和系统资源消耗。对其他操作系统和数据库的支持正在进行开发。 l 灾难恢复 灾难发生时，可能小到磁盘阵列坏掉，大到机房被洪水冲毁，此时要求不但能从主要的备份中做完全和部分恢复，而且能够在远端（或库外）恢复应用或整个计算机服务器。NetBackup能够自动创建主要备份的拷贝，这个拷贝磁带既可以在异地磁带库，也可以是作为库外管理的本地磁带。NetBackup库外管理体现在：NetBackup可以记录介质的有效存放地点，无须人工记录。 NetBackup提供进行库外管理的能力，为完整的计算机灾难恢复创造了条件。这个过程包括备份的拷贝带从磁带机中退出传送到磁带库的交换窗口，提供以Arcus或datasave格式显示的报告。此外，磁带的搬迁将自动显示。 l 并行处理 NetBackup可以实现多磁带机并行操作，因此可以有效地增加带宽。如果数据被并行定位（co-located）到多盘磁带上，执行选择性恢复的过程将会很快。 NetBackup可以通过策略共享实现多作业复用（Multiplex）磁带，从而大大加快了备份进度，减少了磁带操作过程的开销。这一提高是显而易见的。 l 数据可靠性 NetBackup备份到磁带上的文件格式是标准TAR格式，NetBackup按它的方式向磁带移动和写数据并确保其可靠性的同时，也提供了磁带上的数据能够被UNIX工具来读取的能力。 l 使用简便 备份和恢复的方便与否对于不同的人有不同的解释。某些系统管理员喜欢用命令行方式，而有些则喜欢用１００％图形界面方式，有些数据库管理员喜欢采用与系统管理员相同的接口管理数据库的备份和恢复，NetBackup考虑到了所有这些方面。NetBackup在管理方面提供了多项选择，如命令行、Motif、Java方式以及NT Explore风格的接口。 l 出色的监控能力 NetBackup提供强大的监控能力，备份进度显示条监视备份进度，磁带卷、驱动器和磁带库情况显示可以报告磁带利用情况和驱动器配置等。详细的日志信息，便于对出现的问题进行诊断。备份系统的诊断信息可以通过Mail邮件等方式传递给系统管理员或在主控台显示，也可以通过SNMP进行网络管理。 l 完整的UNIX和WINDOWS NT解决方案 NetBackup3.1是唯一在UNIX和WINDOWS NT环境下具有相同功能和性能的具有直观图形界面的解决方案。用户在不牺牲他们的可扩展性或易用性的前提下可以选择UNIX作服务器、NT作服务器或者两者的组合作为他们的备份服务器。 没有任何产品能够在性能、灾难恢复支持、应用覆盖面和数据中心可靠性方面赶上VERITAS NetBackup。 l 系统需求和兼容性 VERITAS NetBackup3.1.1/3.1.5支持的服务器平台： AUSPEX、IBM AIX、Compaq (DEC) Digital UNIX、Sequent DYNIX/Ptx、HP/UX、SGI IRIX、NCR MP-RAS、Network Appliance、Pyramid Reliant UNIX、Sun Solaris、Sun Os、Windows NT VERITAS NetBackup支持的客户端平台： AUSPEX、IBM AIX、Compaq (DEC) Digital UNIX、Pyramid DC/OSX、DataGeneral DC/UX、Sequent DYNIX/Ptx、SGI IRIX、Mac Os、NCR MP-RAS、Novell Netware、Pyramid ReliantUNIX、Sun Solaris、Sun Os、Motorola SVR3/SVR4、Windows95、Windows98、Windows NT VERITAS NetBackup产品的特性与优点 特 性 优 点 多路备份和恢复可扩展的映象和介质目录非专用磁带格式真正的映象恢复数据加密选项远端GUI管理客户端的安装灵活用户启动的备份和恢复图形策略设定界面网络带宽控制优先级控制独一无二的多级结构遍布世界的客户支持中心介质服务器热备份磁带库共享完整的磁带管理支持广泛的磁带库类型支持广泛的磁带驱动器设备备份进度显示条优先备份的图形界面磁带卷、驱动器和磁带库情况显示详细的日志信息历史报告日志浏览UNIX支持WINDOWS NT支持Novell NetWare支持数据库和应用选项 能够从一个或多个客户/服务器端并行执行到一个或多个磁带的读和写分布式记录方式记录备份、恢复和复制。索引记录访问迅捷，分段式索引空间占用很小能够创建TAR兼容的格式根据布局智能重建数据，而不是重恢复所有数据美国和加拿大用户使用56位加密，其他地区40位加密能够从任何位置包括拨号线进行备份和恢复快速简便地通过网络进行客户端软件分布式的安装 为最终用户提供容易使用的接口，减少外界对系统管理员的干扰定义策略简便，能设置备份窗口，可用有意义的名称定义备份提供选项控制NetBackup网络能够对重要的备份设置优先级同类产品的第一个，可以建立主服务器、介质服务器、客户端等多级结构24小时热线技术支持介质服务器故障时，客户端备份自动调整到其他服务器上多服务器共享磁带库，减少机械手开销管理整个磁带设备的运行支持所有领先的磁带机械手设备支持所有领先的磁带技术备份将结束和持续时间显示，便于决策便于抉择进行何种备份报告磁带利用情况和驱动器配置等便于诊断问题进行深入的方案前分析支持所有主要的UNIX平台支持Inter和Alpha支持Netware环境支持所有领先的数据库和应用：ORACLE, Microsoft SQL Server,Sybase,Informix,Microsoft Exchange和SAP R/3等 · VERITAS BackupExecV9.0主要选件及功能 代理与选件 Backup Exec是全球用户的首选解决方案，因为它能够为高性能、高可靠Windows Server提供数据保护。功能强劲的全系列Backup Exec代理和选项，能够扩展Backup Exec的存储管理工具，增长和升级存储管理能力，从而满足多样化应用需求。 关键好处 扩大保护特定应用或文件系统信息的细致度，并加快它们的恢复速度。 与Backup Exec无缝集成，能够简化管理和保证可靠性。 网络和存储需求增长时，能够实现扩展，以部署存储解决方案。 选件 介质服务器选件 加强存储资源和备份技术的控制力度。 远程客户机访问选件 连接和保护网上的远程Microsoft Windows与Novell Netware服务器。 在线群件代理 以非停机方式，为企业电子邮件通信和知识库应用提供保护。 在线数据代理 保护和恢复关键任务数据库应用。 灾难恢复选件 为本地和远程系统提供完整的恢复特性。 存储选件 适用于扩展大型媒体存储设备，或通过SAN共享存储资源。 介质服务器选件 新！Admin Plus Pack选件 为便于管理分布式备份服务器而设计的部件，可加强网络远程Backup Exec服务器的控制力度。特性包括远程安装和复制介质服务器的功能，同时还包括介质服务器间的复制作业、选择列表和作业模板等。该选件提供24个附加管理报表，以及报表编制时间预定和电子邮件输出等先进功能。 增强！Advanced Open File选件* 适用于本地和远程服务器文件正在使用期间，该选件将保证为它们提供保护。它能够在处理打开的文件，并能够与Backup Exec实现无缝结合。用户不需要知道哪些文件提前打开了，只要点击鼠标，就能够简单地设置一个使用该选件进行的预定备份。另外，先进的技术还将整合检测和使用替换型固定快照等功能，例如基于windows.NET Server的Microsoft Volume Snapshot Service (VSS)，或VERITAS Volume Manager FlashSnap,以增强应用可用性。 Intelligent Image选件* 如果服务器装载了数以千计的小型文件，并需要执行快速备份，而且只能给Web服务器等统资源产生最小的影响，Intelligent Image选件则是一个理想解决方案。它能够对本地/远程文件系统的元数据进行快照，并以单一文件形式把数据写入卷内，由此提升备份性能，减少CPU过程。另外，该选件以无缝方式整合于Backup Exec，允许通过全面备份、增量备份和差异备份，恢复整个卷或各个文件。 新！ServerFree 选件 存储区域网 (SAN) 环境的关键任务服务器不能容许最轻微的影响或系统停机时间，用户可以在这种服务器使用ServerFree选件。它能够与SAN Shared Storage选件进行协作，从而消除生产服务器的备份窗口，并通过把备份处理操作移至SAN安装的第三方数据传送硬件解决方案，增强备份性能。这样做，服务器就能够不受干扰地执行应用、数据库或其它业务功能。 远程客户机访问选件 适用于Windows服务器的远程代理客户机访问许可(CAL) - Remote Agent for Windows 该选件旨在扩展网络数据保护和优化数据传送，以适应Windows服务器的需求，包括提供本地注册表与系统状态信息的备份。Exclusive Agent Accelerator?技术通过在客户机提供源级压缩和分布式处理技术，实现最大化备份和恢复性能，由此减少网络通信量，最大限度地增加数据吞吐量。 适用于Netware服务器的远程代理客户机访问许可证(CAL) - Remote Agent for Netware 该选件能够把远程Netware服务器的数据保护与恢复，整合于日常的备份和恢复活动之中，并为NetWare服务器提供百分之百的SMS兼容性和NDS绑定信息。Exclusive Agent Accelerator技术通过在客户机提供源级压缩和分布式处理，实现最大化备份和恢复性能，由此减少网络通信量，最大限度地增加数据吞吐量。 在线群件代理 Agent for Microsoft Exchange Server* 应用处于在线状态期间，该代理使用快速而灵活的技术，保护Exchange Server 5.5与2000的关键数据。它能够提供全备份、增量备份或差异备份，并能够恢复所有的Exchange Server部件，其中包括嵌入式对象、属性和所有Outlook部件。Agent for Microsoft Exchange Server允许管理员灵活地执行全备份、增量或差异邮箱备份，同时有选择地恢复各个公用文件夹。使用单实例存储特性，就能够保存分布于许多邮箱附件的第一个实例，从而不需要备份重复信息。另外，该代理还允许在恢复期间，自动重建邮箱和用户账户，便于管理员管理备份和加快数据恢复，同时减少消耗网络、系统和介质资源。 Agent for Microsoft SharePoint Portal Server* 该代理通过快速而可靠的在线数据保护和恢复功能，保护SharePoint Portal Server企业知识库等系统。现在，它进一步增加了备份和恢复各种SharePoint Portal Server工作区和文档的粒度，从而提高了灵活性和性能水平。受保护的SharePoint Portal部件包括Web存储系统、搜索服务、服务器配置文件和应用文件夹。恢复选项包括全面数据库恢复和相关数据恢复，或者把数据转移到新的SharePoint Portal Server。 Agent for Lotus Domino* 该代理把Lotus Domino 5和6通信与协作数据库的全方位数据保护功能，整合于日常备份活动之中。通过使用本机Domino备份API，该选件能够以非停机方式，整合数据库和事务记录的数据保护。灵活的恢复选项包括数据库重定向和数据库或事务记录时间点"重作"恢复，以便减少人力干预，加快恢复速度。 在线数据库代理 Agent for Microsoft SQL Server* 当发生基于应用或基于硬件的数据破坏或丢失时，该代理将保证为关键业务数据库和电子商务数据提供保护。它能够为SQL Server 7.0与2000用户，提供涵盖各个数据库或文件组的细致度保护。它采用自动截断技术，执行差异备份和事务记录备份；采用One-Pass恢复技术和单一恢复作业方式，恢复上次所有备份和任何后续备份，或者执行"重作"恢复，使数据库能够恢复到某个特定时刻，而不是基于上次备份作业的某个特定恢复点。命名管道和虚拟设备接口 (VDI) 支持，为用户实现全方位SQL Server保护提供了一种最可靠、最快速的方法。 Agent for Oracle* 该代理能够整合非破坏性数据保护功能，以满足关键任务Oracle Server 9i、8i和8.x应用和数据库的需求。它采用先进的特性，例如能够为各个表空间提供细致保护，还可以执行全面应用数据库备份，来保护已经实现的重作记录与控制文件，而且不需要让它们离线。 Agent for R/3 for Oracle* 当应用处于在线和使用状态时，该代理将为关键任务SAP应用提供经过认证的数据保护。Agent for R/3是一种性能可靠的解决方案，允许Backup Exec使用SAP (BC-BRI BACKINT) 接口，为最新版R/3数据库提供本地和远程保护，以实现高效数据管理。 灾难恢复选件 Intelligent Disaster Recovery选件 该选件能够为本地和远程windows服务器实现恢复解决方案，而且不需要首先为发生崩溃的服务器重新装载整个操作系统。Intelligent Disaster Recovery选件既可以使用磁盘和CD-R/CD-RW磁带，也可以使用引导磁带；能够快速恢复故障服务器，而且能够通过上次备份集实现恢复，其中包括全面备份、差异备份、增量备份和工作集备份。该选件直接和微软windows.NET Server及windows XP的自动系统恢复 (ASR）功能集成，因此能够在windows服务器提供全面灾难恢复。 存储选件 Library Expansion Option选件 在多驱动器磁带或光学自动装载器/库存储系统内，该选件通过使用多个驱动器，扩展介质存储系统。其先进设备和媒体管理 (ADAMM) 技术，提供广泛的配置和管理功能，包括为SCSI和光纤连接设备提供自动化备份与恢复操作，以及条形码和基本支持。用户可以分割自动装载器插槽，以便把备份作业指定给某特定插槽。 SAN Shared Storage Option选件 这种功能强劲的LAN-Free备份解决方案，允许大量分布式备份服务器通过交换式存储网 (SAN) 实现集中式备份，以提高性能、效率和容错特性。SAN共享式存储选件能够通过许多Backup Exec服务器共享备份设备，进行平衡负荷和作业，增加性能和备份速度。而且，集中式介质管理能够降低总拥有成本。对于大型高端存储环境，SAN共享式存储选件无论在可管理性还是高性能方面，都堪称是一种创新解决方案。 Tivoli存储管理器选件 该选件适用于IBM全线中端或主机硬件以及Tivoli存储管理器软件，能够把系统用作一个大型数据存储设备。配置该选件，备份数据将发送给Tivoli系统，就好像它是一个大型磁带库或自动装载器。附加访问客户机适用于为许多备份服务器访问Tivoli体系架构，提供更大的灵活性。 VERITAS Backup Exec 选件与代理 Backup Exec是能够实现高性能、高可靠Windows 数据保护的全球首选解决方案，也是扩展和升级网络的最完整解决方案。而且，Backup Exec可以进一步进行扩展，为满足所有行业不断增长的网络环境多样化应用需求，提供数据库保护和存储管理解决方案及工具。 采用可选Backup Exec 群件和数据库代理，将便于把当今关键任务、24 x 7群件、数据库和文件/数据应用服务器操作的"热备份"功能，整合于预定式网络备份。 第三章. 解决方案的总结 1． 共享存储(Shared Storage): 具有开放性, 支持不同厂商的主机和操作系统,能支持Windows NT,windows 2000及Unix； 2． 存储虚拟化：能够动态扩展，分布式部署，支持远程备份和灾难恢复； 3． 动态可伸缩性可扩展性: 能提供在线动态容量分配和扩展，能按需分配存储，不用重新安装卷组和文件系统就可扩展存储容量； 整个系统的容量将来可达到16TB。 4. 可提供主机On-Line作业下的测试和开发环境，提供即时第三方拷贝(Instant Copy)； 提供了数据库的在线备份。 5. 支持多主机和提供了集群环境：对于大多数SAN环境来说，共享存储的将会是多台主机，而这些主机通常采用集群方式工作，系统提供双机集群机制，保证主机系统级的高可用性( Clustering ) ； 6. 存取带宽：SAN接口有SCSI、光纤通道、ESCON等，连接设备有交换机、网关、路由器等，协议有IP、SCSI等，大多数是采用100M光纤环，而SCSI连接方式是80M；另外，磁盘阵列的存取速度、通道仲裁机制、支持RAID 0、1、5等因素也需要全面考虑； 7. 集中式，简单化的存储管理：强大的SAN管理软件和基于策略的管理为系统运行提供了高性能，高扩展性和智能化的管理模式；提供解脱LAN带宽的存储管理，真正实现在异构环境下，访问共同的文件系统，共享文件数据； 8. 可以保护目前存储设备的投资，具备前瞻成长性，可平稳地过渡到企业级SAN。