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| VERITAS中国民航信息网络成功案例 [应用解决方案] |
| VERITAS |
| 2005-5-11 13:52:00 文/ |
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需求分析
中国航信目前管理着国内许多机场的行李分拣系统，并通过专门的电子商务网站为客户提供机票预订及查询服务。因此，公司设在北京的数据中心每天都要处理大量的业务信息数据，数据的存储和保护一直是中国航信非常重视的问题。随着业务的不断发展，原有的存储设备已经无法满足业务需求。2003年2月，中国航信决定为这一系统构建一个新的数据存储、备份平台。
对于这样一个覆盖全国的行李分拣系统和电子商务网站，庞大的数据量使数据备份的工作变得异常艰巨。作为关键业务系统，这两项服务都必需为用户提供全天候服务，这就需要确保系统7X24小时的运转。而数据备份作为系统的辅助任务，不仅不能影响整个系统数据库业务和应用业务的连续在线运行，更要在备份过程中将备份任务对整个系统性能的影响降到最小。如何才能兼顾海量数据的存储备份和业务响应速度，是中国航信在建设数据备份系统时所面临的最主要问题。
此外，该系统是一个包括了Solaris、HP-UX和IBM AIX的异构环境，中国航信希望新的存储备份平台不仅要满足目前跨平台的业务需求，还能随着今后业务数据量的增长进行轻松的升级和扩展。因此，他们要求供应商不仅要有先进、成熟的技术和解决方案，还要具备专业服务的能力，能够在项目的实施期间及系统运营后提供技术咨询和支持服务。
解决方案
要满足中国航信的海量数据存储需求，必须借助Server Free Backup技术来实现。Server Free Backup是目前实现备份作业对生产系统零负载影响的最佳技术。最终，VERITAS公司凭借其在Server Free Backup 领域内的领先技术、大量的成功案例和专业的支持咨询服务能力在众多厂商中脱颖而出，获得中国航信的青睐。
VERITAS NetBackup Server Free Agent是VERITAS公司数据备份产品VERITAS NetBackup 的重要组件。NetBackup Server Free Agent支持业界最广泛的备份硬件技术。所有需要备份的数据均可通过专用的备份服务器或专用硬件进行备份，备份数据的恢复也可以直接恢复到生产卷，不需要经过中间的过渡卷，这样就可以最大程度地提升数据恢复效率，减少过渡卷重新同步对于生产系统数据I/O的影响。可以说，VERITAS NetBackup Server Free Agent是能够真正实现对文件系统和数据库进行Server Free备份的产品。
NetBackup Server Free Agent主要通过以下几种关键技术来实现Sever Free Backup：
1.系统静默（Quiesce）：为了确保备份数据的一致性，生成瞬时磁盘映像(Frozen Image)之前，对文件系统实施静默，之后对文件系统解除静默，都由NetBackup Server Free Agent来完成；
2.瞬时磁盘映像服务(Frozen Image Services)：用于在系统静默时，生成具有数据一致性的瞬时磁盘映像（Frozen Image）；
3.映射（Mapping）：为了将需要备份的数据的物理地址表传递给备份服务器或者独立数据搬移器，NetBackup Server Free Agent 会把一个文件或卷的逻辑地址转变为绝对的物理磁盘地址。
在这种方式下，备份的数据流不再经过备份的客户端，而是由备份代理直接从客户端的磁盘读取数据，并把它备份到存储介质上。这样，备份的大部分任务就被转移到了一台单独的备份代理上，从而大大减轻了备份作业对于备份客户端（即应用主机）性能的影响。这个备份代理可以是NetBackup Media Server ---- 介质服务器，也可以是能够支持SCSI扩展拷贝命令的独立数据搬移器。其他许多类型的设备也可以担任备份代理，例如光纤Routers、智能磁带库、特定的磁盘阵列等。备份代理可以直接读取数据并把数据直接备份到通过SCSI或SAN连接的存储介质上。
应用效果
针对中国航信的存储需求和网络的实际情况，VERITAS制定了如下方案：
在专用的SUN E450服务器上安装整个备份系统的核心----VERITAS NetBackup Master Server，由它来负责整个备份系统的监控和管理。在SUN E15K主机上安装Sever Free Agent和Oracle Server Free Agent，采用Server Free的备份技术，并与EMC 的TimeFinder相结合，实现Server Free 备份。
在开始备份之前，EMC TimeFinder 会对Oracle 数据库数据所在的PCV做一个镜像，这个镜像叫做BCV，它们都在EMC的阵列上配置。在这个数据镜像生成之前，数据库的数据库事务必须是在一致性和完整性的状态，NetBackup for Oracle Server Free Agent会对 SUN E15K服务器上的Oracle数据库进行系统静默，也就是让数据库应用及其进程暂停直到数据库事务一致性和完整性的状态。然后，备份客户端（SUN E15K） 的NetBackup Array Integration Option会调用Symmetrix TimeFinder API，把源数据和镜像BCV切开，这时BCV上的数据就处于一致性的状态, 并且解冻Oracle数据库。接着NetBackup Server Free Agent 对BCV 的镜像数据进行映射(Mapping)处理，生成数据的物理地址映射表，将其转交给独立备份服务器或者数据搬移器。此时，NetBackup备份服务器SUN E450会依据得到的数据物理映射表，对BCV 进行数据块级别的备份。在备份完成之后，NetBackup Array Integration Option会调用Symmetrix TimeFinder API对源数据和镜像BCV进行重新同步。这样，备份的数据流不用经过备份客户端就可以完成数据备份，有效地减少了备份作业对业务系统运转的影响。
为了进一步提高备份速度，节省宝贵的网络带宽，VERITAS还对系统的其他主机（包括2台HP SuperDome、1台SUN E3500、2台SUN E4500和2台IBM M80）采用了LAN Free的备份方式。在这种方式下，作为备份中心的SUN E450服务器仍旧负责整个系统备份策略的制定和集中管理，在上述的服务器上配置NetBackup Media Server和Oracle数据库的备份模块。这些服务器与磁盘阵列、磁带库都通过光纤通道连接到两个冗余的存储光纤交换机上。这样，任何一台服务器均可以通过SAN直接控制磁带库的读写，服务器上的备份数据流无须经过LAN，就可以从磁盘阵列经由光纤交换机直接传送给磁带库，LAN上只传输极少量的控制信息，因而不会对网络的带宽和性能造成任何影响。
为了实现多台磁带机的共享，VERITAS还在备份主服务器上安装了磁带存储资源共享（SSO）组件，并按照磁带机的数量配置Drive Support，由主服务器负责控制磁带库机械手，从而实现了多台服务器共享磁带机的协调备份，从根本上解决了SAN模式下的共享备份问题。
LAN Free备份方式的实现，与Server Free的备份方式相得益彰，不仅确保了中国航信关键业务数据的存储和保护，更达成了系统数据在线、快速和有效的备份目标。而这一解决方案作为系统今后扩展的基础，可以无缝地向VERITAS未来提供的备份技术和备份产品升级，满足业务增长的需求。
该项目建设历经四个月，到2003年6月实施完毕。到目前为止，整个系统运行平稳、顺利。中国民航信息网络股份有限公司上层要员如是评价：“我们对VERITAS所提供的解决方案非常满意，它不仅保证了我们业务数据的安全，而且把备份对业务生产应用系统的影响降到了最低，其直观的图形界面也将令我们的使用和管理更为方便。”
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