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ORACLE数据备份与数据恢复方案
摘要
结合金华电信IT系统目前正在实施的备份与恢复策略,重点介绍电信业务计算机管理系统(简称97系统)和营销支撑系统的ORALCE数据库备份和恢复方案。
Oracle数据库有三种标准的备份方法,它们分别是导出/导入(EXP/IMP)、热备份和冷备份。要实现简单导出数据(Export)和导入数据(Import),增量导出/导入的按设定日期自动备份,可考虑,将该部分功能开发成可执行程序,然后结合操作系统整合的任务计划,实现特定时间符合备份规划的备份应用程序的运行,实现数据库的本级备份,结合ftp简单开发,实现多服务器的数据更新同步,实现数据备份的异地自动备份。
关键字:数据库远程异地集中备份
目录
一、前言
目前,数据已成为信息系统的基础核心和重要资源,同时也是各单位的宝贵财富,数据的丢失将导致直接经济损失和用户数据的丢失,严重影响对社会提供正常的服务。另一方面,随着信息技术的迅猛发展和广泛应用,业务数据还将会随业务的开展而快速增加。但由于系统故障,数据库有时可能遭到破坏,这时如何尽快恢复数据就成为当务之急。如做了备份,恢复数据就显得很容易。由此可见,做好数据库的备份至关重要。因此,建立一个满足当前和将来的数据备份需求的备份系统是必不可少的。传统的数据备份方式主要采用主机内置或外置的磁带机对数据进行冷备份,这种方式在数据量不大、操作系统种类单一、服务器数量有限的情况下,不失为一种既经济又简明的备份手段。但随着计算机规模的扩大,数据量几何级的增长以及分布式网络环境的兴起,将越来越多的业务分布在不同的机器、不同的操作平台上,这种单机的人工冷备份方式越来越不适应当今分布式网络环境。
因此迫切需要建立一个集中的、自动在线的企业级备份系统。备份的内容应当包括基于业务的业务数据,又包括IT系统中重要的日志文件、参数文件、配置文件、控制文件等。本文以ORACLE数据库为例,结合金华电信的几个相关业务系统目前正在实施的备份方案,介绍ORACLE数据库的备份与恢复。
二、金华电信ORACLE数据库的备份与恢复方案
由于金华电信IT系统以前只采用逻辑备份方式进行数据库备份,速度较慢并且数据存储管理都很分散,甚至出现备份数据不完整的现象。为了提高备份数据的效率,提供可靠的数据备份,完善备份系统,保证备份数据的完整性,降低数据备份对网络和服务器的影响,对每个IT系统的备份数据进行集中管理,我们对备份工作进行了改进,将逻辑备份与物理备份相结合,在远程建立了一个异地集中、自动在线的备份系统即网络存储管理系统。(这里用到的物理备份指热备份)其具备的主要功能如下:(1)集中式管理:网络存储备份管理系统对整个网络的数据进行管理。利用集中式管理工具的帮助,系统管理员可对全网的备份策略进行统一管理,备份服务器可以监控所有机器的备份作业,也可以修改备份策略,并可即时浏览所有目录。所有数据可以备份到同备份服务器或应用服务器相连的任意一台磁带库内。
(2)全自动的备份:对于大多数机房管理人员来说,备份是一项繁重的任务。每天都要小心翼翼,不敢有半点闪失,生怕一失足成千古恨。网络备份能够实现定时自动备份,大大减轻管理员的压力。备份系统能根据用户的实际需求,定义需要备份的数据,然后以图形界面方式根据需要设置备份时间表,备份系统将自动启动备份作业,无需人工干预。这个自动备份作业是可自定的,包括一次备份作业、每周的某几日、每月的第几天等项目。设定好计划后,备份作业就会按计划自动进行。(3)数据库备份和恢复:数据库系统已经相当复杂和庞大,不能用文件的备份方式来备份数据库。企业级的备份系统能够对数据库在不中断业务、不停顿数据库的情况下对数据进行联机的自动备份,包括可以进行数据库备份、日志备份、完全备份、增量备份等。(4)归档管理:用户可以按项目、时间定期对所有数据进行有效的归档处理。提供统一的数据存储格式从而保证所有的应用数据由一个统一的数据格式来作永久的保存,保证数据的永久可利用性。(5)有效的媒体管理:备份系统对每一个用于作备份的磁带自动加入一个电子标签,同时在软件中提供了识别标签的功能,如果磁带外面的标签脱落,只需执行这一功能,就会迅速知道该磁带的内容。(6)满足系统不断增加的需求:备份软件必须能支持多平台系统,当网络连接其它的应用服务器时,对于网络存储管理系统来说,只需在其上安装支持这种服务器的客户端软件即可将数据备份到磁带库或光盘库中。
备份系统数据库备份策略
数据库运行在归档模式下,利用Veritas软件模块调用数据库的备份接口进行在线的热备份,可以在备份时,对备份数据保存在不同的存储对象中,以满足客户容灾的要求,可以利用Veritas的多线程的数据迁移、利用多个磁带驱动器同时读写提高其数据备份的效率。
针对数据库的总数据量和增量数据量大小,我们可以利用数据库的多级的增量备份机制,结合Veritas强大的备份数据追踪寻址能力和介质管理功能,制定灵活的备份策略,实现全自动的备份数据的全生命周期管理。
备份系统数据库恢复策略
通过本地的VeritasServer结合VeritasforDatabases利用备份数据进行数据恢复。恢复时,Veritas可以实现多线程的数据恢复,利用Veritas独特的磁带分类集中存放技术,减少磁带的就位时间,提高数据恢复的效率。
先用最近一次的全备份恢复+恢复最近一次的增量备份+增量备份到断点的ARCHIVELOG来恢复(要求数据库在ARCHIVELOG模式下工作)。这种恢复方式比全部用ARCHIVELOG恢复要快。
如果两份冗余的最近一次增量备份都不可用,可以追溯再上次的增量备份来恢复,然后用增量备份到断点的ARCHIVELOG恢复。
如果最近一次的全备份恢复都不可用,则利用上个周期的全备份+上个周期的最后一次增量备份+本周期的最近一次增量备份+增量备份到断点的ARCHIVELOG来恢复。
如果增量备份都不可用,那么用全备份+ARCHIVELOG来恢复。
金华电信97系统及营销支撑系统的系统状况
金华电信经过这么多年的信息系统建设,目前已经运行着多个系统,除计费系统有较为完善的备份系统外,其他系统的备份系统都需要完善。其中97系统的机器型号IBM7040-61R,操作系统,
金华电信97系统、营销支撑系统及备份系统总体结构图
对于具体的备份环境和结构,(以97系统与营销支撑系统为例)
备份系统总体结构图
备份系统结构图说明
此在线存储系统采用了基于SAN(存储区域网络)的结构,SAN是一种高速网络或子网络,提供在计算机与存储系统之间的数据传输。存储设备是指一张或多张用以存储计算机数据的磁盘设备。一个SAN网络由负责网络连接的通信结构如光交换机、负责组织连接的管理层、存储部件以及计算机系统构成,从而保证数据传输的安全性和力度。由于整个SAN系统的数据量比较大,所以备份系统采用SAN结构,将磁盘阵列直接连接到SAN的交换机上,和备份服务器、多台服务器均通过SAN相互连接,利用SAN的高性能来提高备份速度、降低数据备份对网络和服务器的影响。备份系统结构图说明如下:
(1)Veritas服务器(即备份服务器):备份系统是数据安全的关键系统,而备份服务器是备份系统的核心,因此从安全可靠的角度,采用专用的备份服务器,在这台服务器上安装VERTIASServer端软件,集中管理控制磁带库、定制备份策略、管理备份作业、管理磁带等,同时安装oraclecatalog库。(2)备份方案:对97系统购买IBMVERTIAS备份软件,将数据备份至磁盘阵列上面,备份数据走光纤通道。对营销支撑系统,我们从SAN存储的FATA盘上划部分空间直接挂到系统中,然后直接采用RMAN做备份,以降低成本。之所以采用FATA盘的目的是为了避免和FC盘有IO冲突。(3)M300磁盘阵列:在我们的方案当中,我们采用磁盘阵列来代替一贯采用的磁带库。磁盘阵列具有性能高,可靠性高,维护方便等优点。本方案中采用专业存储厂商富士通的中高端存储ETERNUS3000M300,作为一种面向开放系统的存储系统,ETERNUS3000在性能、容量及连通性等方面将世界标准提高到一个新层次。M300的容量为6T的FC盘,10T的FATA盘。在FC盘上保留所有系统的一份全备,其他的备份在白天定期转移到FATA盘。在FATA盘上保留1-2份全备,其他的定期转移到3583磁带库中。(3)光纤交换机:为了使整个系统具有良好的扩展性,我们在数据中心采用了被评为最优秀的网络存储产品博科的16口的光纤交换机,在新大楼备份中心采用博科的8口的光纤交换机。(4)磁带库:本方案中的磁带库采用的是原先计费系统所用的3583磁带库。我们定期将FATA盘上的备份自动转移到该磁带库上,做更久的保留。(5)逻辑备份服务器:为了充份利用旧有的设备来提高异地集中备份系统的稳定性,安全性,我们利用旧有设备IBM7044-170小型机和IBM3542阵列来搭建一个逻辑备份系统。所有的逻辑备份都放到该机器上面来,使得逻辑备份和物理备份在物理上开离。这样一来避免了IO冲突,二来提高了备份系统的可靠性。
三、金华电信97系统的数据库备份和恢复
备份方法
采用VeritasNBU物理备份加EXP逻辑备份。Exp逻辑备份在服务器上直接备份,定期转移到逻辑备份服务器。
备份策略
备份策略:(1)每周进行一次数据库全备份操作,并定期将FC盘上面的物理备份定期转移到FATA盘上,同时将FATA盘阵上面的物理备份定期转移到磁带库上,至少保存3个全备份;全备份时间选择在每周星期六凌晨12:00开始。(2)数据库采用ArchiveLog模式,每天晚上12:00开始进行增量备份。(3)与数据库的逻辑备份相配合,我们每天进行一次数据的exp备份,即每天做一个完整的数据库EXPORT备份;备份时间选择在每天凌晨1:00开始。Exp备份还是备到本机,定期将其ftp到逻辑备份服务器上。
恢复策略
恢复策略:(1)数据文件损坏或磁盘阵列损坏:针对这种情况可以采用VeritasNBU从FC磁盘阵列中恢复。(2)误操作或对象级逻辑上的损坏:针对这种情况可以从exp备份中采用imp恢复。
性能影响
数据库采用归档模式对97数据库性能将产生一定的影响。因为在归档模式下,oracle需要将归档日志归档到归档目录(也就是copy)。在IO资源不成为瓶颈的情况下,对系统影响将可以不予考虑。97系统目前的瓶颈在于内存这一块。所以对97系统的性能影响可以不加以考虑。
四、金华电信营销支撑系统的备份与恢复
备份方法
采用物理备份加EXP逻辑备份。物理备份考虑到VERTIAS的成本,及该系统的重要程度,我们从SAN存储上划一部分空间挂接至该系统OS上面,然后直接采用RMAN备份。这样备份的好处是成本低,缺点是不便于管理和维护,消耗主机的资源,在主机无法启动的情况下,备份文件无法访问,但备份数据还是完好如初的。
备份策略
备份策略:(1)每周进行一次数据库全备份操作,采用循环覆盖的方式,共保存2个全备份;备份时间可以选择在周日晚上11:00进行(由于其采用的是FATA盘,与其他的物理备份不会造成IO冲突)。(2)数据库采用ArchiveLog模式,每天晚上12:00增量备份。(3)与数据库的逻辑备份相配合,我们每周进行一次数据的exp备份,即每天做一个完整的数据库EXPORT备份;备份时间选择在每天凌晨1:00开始。
恢复策略
恢复策略:(1)数据文件损坏或磁盘阵列损坏:针对这种情况可以采用RMAN从磁盘中恢复。(2)误操作或对象级逻辑上的损坏:针对这种情况可以从exp备份中采用imp恢复。
性能影响
数据库采用归档模式对营销支撑系统数据库性能产生的影响也是由于归档进程需要对归档日志进行归档。同时改成归档模式还需要注意的一个问题就是归档目录空间的问题,该系统空间足够。如果该系统的IO资源较为充裕的话,则不会对性能产生很大的影响。
五、RMANCatalog数据库的备份
RMANCatalog库是整个备份系统当中最重要的信息之一。是在物理备份(Veritas)服务器上建立的一个ORACLE数据库,记录了所有备份的数据库数据文件。如果丢失了Catalog信息的话,恢复将非常麻烦,因此我们也需要对RMANCatalog库做定期备份。RMANCatalog库采用逻辑备份,每天直接备份到逻辑备份服务器上。
六、结语
数据库的备份和恢复的主要工作就是为数据做了一份拷贝,防止出现故障时导致数据的丢失。数据库受破坏一般是由于两种情况引起,其一为系统(软件)故障,如掉电、SQLServer错误、操作系统错误、非正常关机等引起。其二为磁盘(介质)故障,由磁盘受破坏引起。若出现介质故障(如磁盘崩溃),当且仅当对数据库及事务日志做了定期备份,才能恢复数据库。在实际应用中,应根据具体的情况,采纳一切可以用的方法,制定切合实际的备份和恢复方案,明确在各种故障情况中数据可恢复的程度是否满足了应用的需要。为了保证数据存储的可管理性,减少管理的复杂性,建立一个异地集中、在线的备份系统是必不可少的。采用先进的备份技术和先进的备份系统软件,采用统一的管理机制,保证大数据量的一致性备份和高速切换。从而提供高效的存储设备的管理能力和可靠的数据备份功能。