存儲備份管理系統(tǒng)TSM在電信業(yè)應用的研究

羅斌

【摘要】 隨著信息技術的廣泛應用，現(xiàn)代企業(yè)的正常運作越來越多地依賴于信息系統(tǒng)，是否具備先進成熟的業(yè)務信息系統(tǒng)也成為衡量一個企業(yè)現(xiàn)代化和成熟度的重要方面之一。有效的提高業(yè)務連續(xù)性，防范系統(tǒng)突發(fā)事件，在盡可能降低運作成本和擁有成本的前提下，提高信息可靠性和可用性，已成為每個企業(yè)信息化工作急需解決的內容和關鍵性問題。提高數(shù)據(jù)可靠性和可用性最重要的技術手段就是實現(xiàn)自動化的集中數(shù)據(jù)備份。

【關鍵詞】 存儲 備份 TSM

一、TSM產生背景

以前主要采用磁帶機對數(shù)據(jù)進行冷備份，這種方式在數(shù)據(jù)量不大，操作系統(tǒng)種類單一，服務器數(shù)量有限的情況下，不失為一種既經(jīng)濟又簡明的備份手段。但隨著業(yè)務量在規(guī)模上的擴大，數(shù)據(jù)量幾何級的增長，越來越多的業(yè)務分布在不同的機器、不同的操作平臺上，這種單機的人工冷備份方式越來越不適應當今分布式網(wǎng)絡環(huán)境，存在以下種種弊端：

1、數(shù)據(jù)管理工作難以形成制度化，數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象難以避免。

2、人工的單盤手工備份易導致數(shù)據(jù)不一致、數(shù)據(jù)錯誤。

3、數(shù)據(jù)分散在不同的機器、不同的應用上，管理分散，安全性得不到保障。

4、硬盤易損，如果不能及時備份就會導致數(shù)據(jù)的丟失。

5、數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高效在線備份。

6、運行著的系統(tǒng)使得維護人員寸步難離，業(yè)務人員工作效率下降。

7、存儲媒體管理困難，如今，用來存儲數(shù)據(jù)的介質越來越多，各種不同系統(tǒng)下存儲產生的軟盤、磁帶、光盤將給管理帶來很大的困難。

8、歷史數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)保留比較困難。

9、來自非計算機系統(tǒng)因素的隱患，如火災、地震等災難后的系統(tǒng)重建和業(yè)務數(shù)據(jù)運作。

上面提到的故障，對備份工作有不同的要求：其中物理故障會造成系統(tǒng)無法運行，容易發(fā)現(xiàn)，但要求能夠迅速的恢復系統(tǒng)。而邏輯故障不易發(fā)現(xiàn)，但只要有原始數(shù)據(jù)，同樣可以恢復，這就要求長期進行歷史數(shù)據(jù)備份。因此擁有好的備份系統(tǒng)和備份方案，可以將災難的損失減少到最低程度。

數(shù)據(jù)是現(xiàn)代企業(yè)運作的核心，必須有完善的保護措施。關鍵數(shù)據(jù)的丟失，可能給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟和信譽損失。因此，數(shù)據(jù)的備份保護尤其重要。

二、TSM基本功能

TSM是一個功能非常全面的解決方案，能夠提供企業(yè)級的存儲數(shù)據(jù)管理功能。

從信息生命周期的角度來看，TSM能夠提供數(shù)據(jù)保護，數(shù)據(jù)歸檔，分級存儲以及數(shù)據(jù)的銷毀等一系列功能。因此，TSM不僅僅是一個數(shù)據(jù)備份軟件，能夠提供以數(shù)據(jù)備份為主的更多的數(shù)據(jù)管理功能，從數(shù)據(jù)管理功能角度來看，TSM主要包括以下四部分功能：

2.1集中的數(shù)據(jù)備份與恢復管理

TSM存儲管理軟件能夠為用戶提供專業(yè)的數(shù)據(jù)備份功能，能夠提供多種級別的數(shù)據(jù)備份，如文件系統(tǒng)備份，應用系統(tǒng)備份，數(shù)據(jù)庫備份，郵件系統(tǒng)備份，操作系統(tǒng)備份等不同的備份類別。TSM能夠支持絕大多數(shù)主流操作系統(tǒng)平臺，主流的應用，根據(jù)用戶需求為不同的用戶定制合適的備份解決方案。由于目前用戶絕大多數(shù)的存儲數(shù)據(jù)管理需求主要集中在集中備份方面，所以在本文中也主要介紹TSM的備份管理功能。

2.2專業(yè)的數(shù)據(jù)歸檔管理功能

TSM存儲管理軟件提供專業(yè)的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)歸檔功能，TSM的數(shù)據(jù)歸檔功能構建于TSM基礎架構之上，不需要額外安裝其他軟件模塊。TSM提供獨立的歸檔策略，能夠為不同的數(shù)據(jù)對象指定不同的歸檔保存時間，并能夠在歸檔時提供文件本地保留或從本地刪除不同的選擇。

2.3高效的分級存儲功能

TSM存儲管理軟件能夠提供專業(yè)的文件系統(tǒng)分級存儲功能，能夠將磁帶等存儲設備作為文件系統(tǒng)的二級存儲，定制策略將訪問較少的文件從服務器的文件系統(tǒng)遷移到TSM所管理的磁帶庫中，并在本地保留一個存根文件，整個過程可以自動完成，也可以手動遷移。當應用系統(tǒng)或者管理員訪問該文件時，TSM能夠在后臺自動將文件遷移回本地。TSM提供的分級存儲功能能夠大大擴展硬盤的有效空間。

2.4流程化的災難恢復管理

TSM存儲管理軟件提供流程化的災難恢復管理功能，TSM內置一個災難恢復管理模塊（DRM），通過DRM能夠對災難恢復進行規(guī)范的流程管理，包括離線磁帶的跟蹤和回收，能夠對磁帶狀態(tài)進行自動設置更新，并能夠對整個恢復流程提供所需要的配置信息，恢復腳本，可以指導管理員順利的完成整個恢復過程。

TSM還提供通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜轂姆绞?，能夠將一套TSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過專業(yè)技術傳輸?shù)搅硗庖惶譚SM系統(tǒng)，從而完成基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)級容災。

三、數(shù)據(jù)庫和應用的在線備份

TSM提供了應用的備份保護，包括應用的純數(shù)據(jù)備份、在線備份和恢復等。TSM提供對以下應用的在線備份能力：

Lotus Domino、DB2、Oracle、Informix、SAP R/3、Exchange、SQL Server等。

而且，Tivoli提供對應用的備份將可以充分利用到Tivoli對SAN的支持，應用可以支持通過SAN進行在線備份和恢復。如圖1所示。

應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的備份主要考慮備份是在線熱備份還是冷備份。數(shù)據(jù)庫的存儲空間是建立在文件系統(tǒng)還是裸設備上。

建立在裸設備上的文件是無法通過操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)來訪問，而大部分應用程序包括TSM都是通過文件系統(tǒng)來訪問數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)庫熱備份是在數(shù)據(jù)庫打開的情況下做的，所以在備份前一定要保證數(shù)據(jù)庫的完整性。失去完整性的數(shù)據(jù)庫是無法恢復的。冷備份是在數(shù)據(jù)庫正常關閉后做的備份，所以不需要考慮完整性（數(shù)據(jù)庫已經(jīng)是完整的）。

如果數(shù)據(jù)庫存放在文件系統(tǒng)中，又只要做冷備份。使用TSM的Client自動備份（或用戶選定）相關文件即可。

四、利用文件遷移實現(xiàn)存儲空間動態(tài)管理

將擁有較大量存儲量的服務器作為二級存儲服務器，在原服務器上定義空間使用的閥值，如70%。當原服務器上的空間超過指定的閥值后，TSM HSM Client會自動將最不常用的文件遷移到二級存儲服務器上，當原服務器上的有效可用空間降到指定的閥值，如40%后，整個遷移自動停止。當需要使用已被遷移到二級服務器上的文件時，HSM會自動將文件取回，放在Cache中，加速使用。

HSM的速度是文件B/R速度的10倍，整個過程不需要管理、不需要參與，完全自動化，而業(yè)務的存儲空間可以由原服務器上的空間加上二級存儲空間同時構成，當數(shù)個業(yè)務同時在HSM下使用時，如同每個業(yè)務都擁有了如此大的空間。

對于關鍵的業(yè)務而言，當使用HSM后，一旦有效空間不足時，HSM可以將最不常用的文件移到二級存儲上，保證了應用系統(tǒng)的連續(xù)性。

優(yōu)點：自動化程度高、用戶不需要參與。提高了服務器的可用性，防止了存儲空間溢出。

提高了存儲介質的利用率。

五、備份策略制定

備份策略的制定對于整個備份體系而言是極為重要的一環(huán)，好的備份策略可以充分享受到TSM的好處：全自動、符合備份需求、安全的備份。

備份策略的制定和TSM提供的備份技術有很大的關系，TSM支持全盤備份和獨一無二的“永久增量備份”方式。永久增量備份是指：初始時做所有數(shù)據(jù)文件的全盤備份，以后只備份新的或改動過的文件。這種方式減少了備份時間和所需的存儲容量，減輕了網(wǎng)絡負擔。這種方式的原因是TSM把每個備份對象作為一個交易，記錄在它的關系數(shù)據(jù)庫中，每個備份對象對應文件系統(tǒng)的一個文件。當用戶需要恢復文件系統(tǒng)時，TSM找到所有屬于該文件系統(tǒng)原備份對象，交給用戶。所以，TSM能夠做永遠的增量備份。

一個備份策略的制定可以讓所需要被備份的客戶端來共享，也可以在一個備份中心制定多個備份策略以滿足不同數(shù)據(jù)備份的需要。使用Domain的模式來進行管理，可以為每個Domain的備份和歸檔分別制定備份策略，包括：保留的版本數(shù)，每個版本保留的天數(shù)，到期版本的保留天數(shù)，介質數(shù)據(jù)再集中的閥值等。

備份策略的制定在很大程度上需要和實際備份需求相適應。下面結合Tivoli的永久增量備份技術來描述一個簡單的備份策略：

周五采取全備份策略，保留一份完整的數(shù)據(jù)。

周一至周四采用增量備份，選用增量級別，使得備份時備份系統(tǒng)中與周五全備份相比更改和產生的全部新文件。

當周一出現(xiàn)恢復要求時，只需將上周五備份的全部數(shù)據(jù)從磁帶庫中恢復出來即可。

當周二或周五出現(xiàn)恢復要求時，只需將上周五備份的全部數(shù)據(jù)加上前一天備份的增量數(shù)據(jù)恢復出來即可。

當要求恢復某些錯誤刪除的文件時，系統(tǒng)會根據(jù)文件索引，找到刪除文件的各個備份時間版本，從而幫助用戶確認后從刪除前一天的備份介質中加以恢復。

當要求備份的系統(tǒng)多于一個時，以上策略可以按輪流的方式實現(xiàn)，例如周五為A系統(tǒng)全備份，其它系統(tǒng)選擇相對全備份的增量備份，周一為B系統(tǒng)做全備份，其它系統(tǒng)做增量備份。

六、結束語

事實證明遼寧鐵通使用了tsm后，構建了一流的數(shù)據(jù)管理體系，提高了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。同時簡化了工作流程，為公司節(jié)省了時間、費用、人工。

參 考 文 獻

[1] 孫曉南，余婕.網(wǎng)絡存儲與數(shù)據(jù)備份[M].清華大學出版社，2010

[2] 王改性，師鳴若.數(shù)據(jù)存儲備份與災難恢復[M].電子工業(yè)出版社，2009