存儲備份管理系統TSM在電信業應用的研究

羅斌

【摘要】 隨著信息技術的廣泛應用，現代企業的正常運作越來越多地依賴于信息系統，是否具備先進成熟的業務信息系統也成為衡量一個企業現代化和成熟度的重要方面之一。有效的提高業務連續性，防范系統突發事件，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，已成為每個企業信息化工作急需解決的內容和關鍵性問題。提高數據可靠性和可用性最重要的技術手段就是實現自動化的集中數據備份。

【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據進行冷備份，這種方式在數據量不大，操作系統種類單一，服務器數量有限的情況下，不失為一種既經濟又簡明的備份手段。但隨著業務量在規模上的擴大，數據量幾何級的增長，越來越多的業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絡環境，存在以下種種弊端：

1、數據管理工作難以形成制度化，數據丟失現象難以避免。

2、人工的單盤手工備份易導致數據不一致、數據錯誤。

3、數據分散在不同的機器、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據的丟失。

5、數據難以實現數據庫數據的高效在線備份。

6、運行著的系統使得維護人員寸步難離，業務人員工作效率下降。

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

8、歷史數據和中間數據保留比較困難。

9、來自非計算機系統因素的隱患，如火災、地震等災難后的系統重建和業務數據運作。

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無法運行，容易發現，但要求能夠迅速的恢復系統。而邏輯故障不易發現，但只要有原始數據，同樣可以恢復，這就要求長期進行歷史數據備份。因此擁有好的備份系統和備份方案，可以將災難的損失減少到最低程度。

數據是現代企業運作的核心，必須有完善的保護措施。關鍵數據的丟失，可能給企業造成巨大的經濟和信譽損失。因此，數據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，能夠提供企業級的存儲數據管理功能。

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

2.1集中的數據備份與恢復管理

TSM存儲管理軟件能夠為用戶提供專業的數據備份功能，能夠提供多種級別的數據備份，如文件系統備份，應用系統備份，數據庫備份，郵件系統備份，操作系統備份等不同的備份類別。TSM能夠支持絕大多數主流操作系統平臺，主流的應用，根據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的存儲數據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專業的數據歸檔管理功能

TSM存儲管理軟件提供專業的文件系統數據歸檔功能，TSM的數據歸檔功能構建于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，能夠為不同的數據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的文件系統分級存儲功能，能夠將磁帶等存儲設備作為文件系統的二級存儲，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還提供通過網絡進行數據傳輸的容災方式，能夠將一套TSM系統的數據通過專業技術傳輸到另外一套TSM系統，從而完成基于網絡的數據級容災。

三、數據庫和應用的在線備份

TSM提供了應用的備份保護，包括應用的純數據備份、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。

應用系統和數據庫的備份主要考慮備份是在線熱備份還是冷備份。數據庫的存儲空間是建立在文件系統還是裸設備上。

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

如果數據庫存放在文件系統中，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、利用文件遷移實現存儲空間動態管理

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，當數個業務同時在HSM下使用時，如同每個業務都擁有了如此大的空間。

對于關鍵的業務而言，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，保證了應用系統的連續性。

優點：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，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：初始時做所有數據文件的全盤備份，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，記錄在它的關系數據庫中，每個備份對象對應文件系統的一個文件。當用戶需要恢復文件系統時，TSM找到所有屬于該文件系統原備份對象，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據備份的需要。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，每個版本保留的天數，到期版本的保留天數，介質數據再集中的閥值等。

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，保留一份完整的數據。

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。

當周一出現恢復要求時，只需將上周五備份的全部數據從磁帶庫中恢復出來即可。

當周二或周五出現恢復要求時，只需將上周五備份的全部數據加上前一天備份的增量數據恢復出來即可。

當要求恢復某些錯誤刪除的文件時，系統會根據文件索引，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。

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

六、結束語

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

參 考 文 獻

[1] 孫曉南，余婕.網絡存儲與數據備份[M].清華大學出版社，2010

[2] 王改性，師鳴若.數據存儲備份與災難恢復[M].電子工業出版社，2009