当今社会信息化不断发展，企业业务系统不断增多。从数据规模来看，无论是量级还是数据类型，都在变得越来越大。数据越多、业务越复杂，越要重视数据保护。本文从整体的角度谈谈企业数据中心的备份规划与设计。一、备份系统的设计指标不管怎样，备份的首要目的是保证数据的安全。为了在出现故障时快速恢复业务，所有的设计都必须服务于这个最终目标。为了量化这个需求，首先需要引入两个概念：RPO：RecoveryPointObjectives，恢复点目标，可以理解为从丢失事件到上一次备份的时间度量RTO：RecoveryTimeObjectives，恢复时间目标，理解为在不对业务造成重大损害的情况下，可以中断或关闭多少时间为了实现业务系统的RPO和RTO，我们会结合使用包括备份技术在内的一系列技术，而不仅仅是备份狭义的技术，具体可以参考下图：但这并不代表备份技术就没有用，它仍然是数据恢复的最后手段，本文主要针对传统备份技术进行探讨。2.备份系统需求研究企业中的结构化和非结构化数据种类繁多，不同行业的数据类型可能千差万别，但从备份软件的角度来看，需要备份的数据无外乎比以下：文件：Windows、Linux、unix平台的文件或目录操作系统：Windows、Linux等操作系统数据库：Oracle、db2、MS-SQL、MySQL...邮件：MS-exchange、LotusERP：SAP、包括R3（oracle、db2、maxdb等）和S4（hana）虚拟化：Vmware、Hyper-V、KVM等HCI：Nutanix大数据：Hadoop云计算：openstackNDMP：NAS存储，如NetApp的fas系列container：比如docker、k8s，所以我们一般都是规划一个全面的备份系统，之前主要的工作是进行备份需求调研，先确认备份对象。调查通常可以通过访谈或会议进行。备份负责人向业务系统负责人出具备份需求表，申请负责人根据调查问卷提供其负责的业务系统的基本情况和备份需求。通过研究可以梳理出以下内容：需要备份的业务系统数量涉及需要备份的业务系统的主机数量、需要备份的数据类型、数量备份主机的系统类型、系统版本、应用类型，以及应用版本备份主机可以给出的备份窗口——备份数据需要保留的时间段。备份主机的网络和存储访问权限。经过总结分析，从业务系统需求表中可以得到如下信息：备份存储空间需求备份主机备份软件的备份速度相关需求，备份软件需要的备份模块，业务系统的层级划分数据备份，以及业务主机的备份调度。3、备份系统的规划。备份需求的整体备份计划一般分为以下几个部分：战略规划、调度计划、存储计划、容灾计划3.1战略规划，战略规划是指对各个业务系统进行分类，然后备份软件将其分类业务按分类数据划分不同策略进行集中备份管理。一般来说，策略的内容会包括备份主机、备份内容、备份频率、备份保留期限等。备份策略的划分需要参考研究需求节点的备份需求表。可以从以下几个维度进行分类：基于相同的业务数据类型基于相同的业务系统类型基于相同的业务数据保留期限关联依赖的业务系统组合战略规划应从实际需求出发，参考自身完成RPO和RTO指标的设计。避免设计不充分，达不到恢复要求；同时，也要避免过度设计，浪费宝贵的存储资源和计算资源。3.2调度规划总体调度规划是指业务系统备份作业的启动窗口。不同的业务系统各有特点，在调度设计时要充分考虑备份作业对业务系统的影响。例如，一些支撑系统需要在白天不间断运行，需要在晚上执行备份作业；虽然一些批处理系统需要在晚上执行，但备份作业需要在白天执行。需求调研阶段一般会收集不同业务系统的基本情况和备份需求。在调度和规划时，需要综合考虑多方面的因素。需要保证在给定的备份窗口内完成数据备份，不影响业务的正常运行。一般在规划调度时，需要考虑以下因素：业务主机的备份数据量和给定的备份窗口备份服务器的资源负载水平备份网络环境的负载水平其他特殊需求business3.3存储规划备份存储的规划需要从两个维度来考虑：备份网络可以说是影响整个备份系统性能的关键因素是备份网络。备份网络设计不完善会导致一系列的性能问题，最终导致RPO和RTO不达标。关于备份网络，需要注意以下几点：优先使用独立的备份私网，包括前端IP网络与后端san网络兼容的前提下，高速网络是首选，例如10Gbps和16GFC网络。3.并发设计为性能做了保留，通过多通道的方式可以极大的提升性能??。不能使用备份在私有网络的情况下，在调度设计阶段就应该考虑网络因素，避免备份流量影响业务产生的流量。备份存储目前，备份系统的存储主要有：磁盘存储：包括备份服务器的独立磁盘存储，以及一些厂家的备份一体机，备份服务器的大容量本地盘等。目前，磁盘存储是主流的备份介质。具有良好的随机读性能，结合去重等特性可以达到更好的性价比。磁带存储：磁带库是一种历史悠久的备份存储。它不断更新和更新很长时间。它在性能和稳定性方面有了很大的进步。在离线存储和海量数据的情况下还是有很大优势的。缺点是多路并发需要额外的磁带机，成本比较高。另外，虚拟磁带库弥补了物理磁带库的一些优势，但本质上仍然是磁盘存储。云存储：近几年的趋势，比如基于S3、swift等接口协议的公有云和私有云存储。部分场景更换了磁带库，但由于合规等要求，部分企业无法使用。备份存储的一般设计要求是：保证作为主备份存储的设备在容量上能够容纳规划的业务系统备份数据。这个容量主要来源于备份需求表和后期固定周期内预估的数据增长，以保证主备存储的性能能够满足并发写入的峰值需求。这里的并发是指在指定的备份窗口内所有运行备份作业的主机并发写入，而不是整个备份系统的备份主机并发写入，因为设计时是错开调度的。为备份存储规划独立的备份网络合理使用存储或备份软件的高级功能，如重复数据删除、压缩、数据复制等，可以同时提高备份性能和容量。对于磁带存储，请使磁带驱动器设备保持最新状态。不同代的磁带机在性能和稳定性方面差异很大。做好多副本设计，将重要的备份数据进行多副本存储，避免因备份存储故障导致备份数据不可用。多通道设计不仅体现在备份网络的多通道上，还体现在存储上，比如多磁带机。合理使用分层存储，如磁盘+磁带组合、磁盘+云存储组合。通过结合使用备份存储，可以优化性能、容量和成本。合理设计出片机制，做好出片管理。3.4灾难恢复规划通常，我们所说的备份是指本地备份系统。但是，对于很多企业来说，有多个数据中心，这些数据中心之间可能会实现同步、异步或双活等容灾机制。从长远来看，备份系统的规划设计也要跟上企业的容灾规划。关于备份容灾的设计，有几种设计模式：主中心备份到磁带库，定期释放磁带，将磁带输送到备份中心存储。备份中心可以选择性地设计一个备份系统用于恢复验证。严格来说，这只能算是备份介质的异地存储，不是灾难恢复。主备中心独立部署备份系统。在主备中心已经基于业务或数据层面进行数据同步的情况下，这种方式实际上部署了两套独立的备份系统，两套备份软件在数据和架构上都是独立的。主备中心使用相同的备份存储，根据备份存储级别进行数据同步。备份软件直接使用同步数据。这样，备份软件独立部署，备份数据与复制关联。比如下图，主备机房是基于EMC的DD存储进行复制的。主备中心使用相同的备份软件平台，并基于备份软件实现数据同步。通常，同步会基于重复数据删除和压缩技术减少数据传输量。比如下图是基于nbu空中复制技术的容灾备份采用哪种容灾备份方式，没有具体举例。需要结合企业自身的实际情况，选择最合适的。另外，备份和容灾的规划可以长期、分阶段进行，不需要一蹴而就。4.小结备份系统的总体设计是一项涉及多方面的综合工程，需要从多个维度进行考虑，以获得最优方案。大多数情况下，由于现实情况的制约，你也可以立足当下，着眼未来，逐步批量实现自己的需求。总之，前期做好规划对于备份系统来说非常重要。一个运行良好的备份系统可以在发生紧急数据故障时发挥极其重要的作用。
