随着信息技术在各行业间的广泛应用，各行业用户对信息系统的数据安全性提出了愈来愈高的要求。业务数据作为信息系统中的“最为核心的资产”，对用户正常业务的开展至关重要，一旦因自然灾害或人为因素引起系统瘫痪、数据毁损，将给用户带来重大甚至无可挽回的损失。因此，在加强应用的同时，建设可靠、有效的信息容灾备份系统已成为必然选择。
1虚拟磁带库概述
随着信息数据量的快速增长．数据对业务重要性的不断提高，传统磁带备份已经无法继续满足多样化的业务要求。磁带备份窗口的繁多、备份和恢复时间的冗长、备份数据高达20％的不可恢复性．这些弊端使磁带不再能独立起到数据保护的作用。与此同时，技术的日益革新，磁盘价格不断走低，磁盘与磁带的差价不断缩小等，都使快速磁盘作为备份介质成为可能。将磁盘作为备份介质是传统备份系统的一次重要革新，解决了传统磁带备份系统的备份窗口长(整度慢)、机械故障高、共享和维护困难等难题．满足了应用需求。虚拟磁带库是将磁盘虚拟仿真成磁带库，使备份服务器把磁盘作为磁带库对待，从而实现备份作业中用磁盘代替磁带来存储数据的目的。
虚拟磁带库技术是数据备份领域的里程碑，具有性能高、故障低、可靠性高、成本投入低以及运营成本低等优势。同时，虚拟磁带库可以和现有磁带库集成，提高数据保护的整体安全性和性能，降低数据保护成本。虚拟磁带库对于其它系统来说，与真实的、自动化的物理磁带库／机设备一样，区别仅在于数据是存储在磁盘上。并且，采用虚拟磁带库之后，大多数数据中心都明显感觉到，现在的数据备份进程更为快捷。于是，越来越多的用户开始淘汰掉原来的机械磁带库，采用虚拟磁带库作为主要的备份设备。
2 虚拟磁带库的热点技术
2.1重复数据删除
教育机构存储管理员在备份数据时，经常发现重复数据，如何处理重复数据的删除，是学校网络管理人员长期比较头疼的事。虚拟磁带库重复数据删除的出现正好找到这一问题的痛点。重复数据删除技术按照部署位置可分为源端重复数据删除和目标端重复数据删除。源端重复数据删除就是先删除重复数据，再将数据传到备份设备；目标端重复数据删除是先将数据传到备份设备，存储时再删除重复数据。按照检查重复数据的算法不同，重复数据删除可以分为对象(文件)级和块级的重复数据删除，对象级的重复数据删除保证文件不重复；块级重复数据删除则将文件分成数据块进行比较，根据划分数据块的不同方法。又可分为定长块和变长块的重复数据删除技术。
2．2 节能技术
节能是当前全人类面临的课题，教育机构自然不能例外。比如，只比较磁带和磁盘，磁带一定比磁盘节能，但是如果考虑整个信息生命周期，磁盘就未必比磁带差；开发重复数据删除技术，将数据压缩几十倍甚至几百倍，极大地减少存储设备的使用量，比单个设备的节能效率更高；设备节能了，客户没有优化数据、合理地使用节能功能，同样也不能提高能源效率。
虚拟磁带库是用于备份的设备。备份的特点是，在备份窗El内磁盘的使用率比较高，不在备份窗口的时候，磁盘的使用率比较低。当磁盘闲置时，降低磁盘转速甚至关闭磁盘，从而达到节能的目的。虚拟磁带库节能的另一个措施是，采用大容量、低功耗磁盘，低功耗是通过低转速实现的，因为备份对速度要求不必那么高：大容量可以减少磁盘的数量，从而实现节能。
3 业务现状及需求分析
3．1 业务现状
现有的大部分业务系统数据主要利用本地磁带机备份到本地磁带上，运行在HP存储系统服务器上的业务系统数据主要是是通过HP DP备份软件将数据备份到本地的一台HP 4048磁带库中。中心机房一旦出现重大自然灾害，将导致各类业务系统无法正常工作，导致数据丢失，甚至产生不可估量的损失。为了更好地对各类信息系统数据进行保护，完成所有核心业务系统的异地数据容灾和备份，拟在该校建立异地数据容灾中心。
3．2 需求分析
大部分数据中心存在的主要问题有：
①业务数据存在单个服务器内置硬盘中，缺少数据保护措施；
②服务器操作系统一旦崩溃，业务将停止；
③业务数据目前没有远程备份，一旦发生灾难，将会数据丢失，造成不可挽回的损失。
随着业务的发展，数据的重要性越来越突出，建立统一管理、集中存储的异地容灾备份系统成为数据保护的必然选择，主要需求为：① 数据保护。以Windows平台为主，需要保护SQL、ORACLE、网站、网络课程、电子教材、教学视频、文件服务等多种数据类型；②OS保护。对操作系统进行保护，并且恢复简单、快速，甚至支持恢复到不同的机器上。
建立异地容灾备份系统基本要求是：简单易用，支持所有业务、性价比高。
3．3 建设需求
(1)备份性能需求。
备份系统在运行备份作业时，必然影响应用系统的性能和网络性能，以致于影响整个单位的工作效率。因此对于备份系统提出下述要求：① 采用磁盘高速备份，加快备份速度，降低备份时间；② 支持IAN—Free的备份方式，加快备份速度，减少备份窗口；③ 对各种操作系统与存储结构具有一致的管理和使用格式；④ 通过快照方式，避免应用系统和备份系统竞争主机资源，造成备份和应用的竞争。
(2)高可靠性需求。
备份就是在发生灾难时，作为补救措施而建立的，如果可靠性不高，则会造成备份数据不能恢复。
① 提供完善的索引保存恢复机制，确保不会由于元数据故障，造成备份数据失效；
② 提供完善自动的报警机制，方便用户迅速排除故障
(3)集中管理需求。
为了方便管理维护备份系统：① 提供统一集中管理，对整个备份域进行对监控、分析；② 采用集中式基于Web的图形用户界面(GUI)，易于管理、安装和执行。
(4)实用性需求。
管理维护便捷，管理人员经过简单培训后即可管理维护设备。
(5)高扩展性需求。
主要目的是升级扩展便捷：①备份软件的扩展性，增加新的业务数据，备份软件只需要增长相应的模块就可以满足需求；②备份设备的可扩展性，根据当前数据量，配置可满足两年的需求，根据业务发展将来可以进行容量在线扩展磁盘容量。
4 异地数据容灾系统解决方案设计
4．1 总体方案拓朴
通过以上对该高校信息系统的现状及需求分析，可采用SOUL教育机构的SureSave VTL产品建设异地容灾备份系统，系统采用软件+硬件方式来实现。为了实现数据的异地容灾保护，异地数据容灾备份中心部署一台备份服务器、一套SYMANTEC备份软件和一台双引擎虚拟磁带库，将数据中心所有服务器数据通过网络集中备份到异地数据容灾中心虚拟磁带库。
4．2 数据备份中心
(1)备份服务器。首先在异地容灾备份中心机房放置一台PC服务器做为容灾备份服务器。主要提供集中数据的异地备份管理，备份管理软件采用Symantec教育机构NetBackup自动化备份软件，备份服务器安装MasterServer主模块，集中管理整个数据备份恢复工作。在核心业务系统上安装NetBackupClient客户端模块和数据库在线备份模块，把本地机房核心业务系统数据通过LAN网络备份到异地灾备中心机房备份服务器，然后写入到备份设备中。
(2)备份设备(数据中心虚拟磁带库)。采用SureSave VTL虚拟磁带库，通过FC接口直接连入异地容灾备份中心机房备份服务器后端。SureSave VTL虚拟磁带库可以采用虚拟化技术把磁盘阵列仿真传统的磁带库，而且可以仿真成多台物理磁带，这样可以极大地提高数据备份的安全性。
4．3 数据周期性恢复演练
为了防备数据丢失，管理员需要做好详细的灾难恢复计划，同时还要定期进行灾难演练，每隔一段时间进行一次灾难演习。可以利用淘汰的机器或多余的硬盘进行灾难模拟，以熟习灾难恢复的操作过程，并检验所生成和制定的备份策略切实可靠。一个完整的灾难备份及恢复方案，包括：备份硬件、备份软件、备份制度和灾难恢复计划4个部分。选择了先进的备份硬件和软件后，还需要根据单位自身情况制定日常备份制度和灾难恢复措施，并由管理人员切实执行备份制度，否则系统安全将仅仅是纸上谈兵。
本文采用异地容灾备份系统技术，特点是不改动现有的业务网络，保障业务数据的安全，同时保证业务系统灾难后快速恢复。
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本文标题：利用虚拟磁带库技术实现异地数据容灾备份
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