基于CommVault Simpana技术的企业存储备份及恢复系统的应用研究

王晓红

（中国飞机强度研究所，陕西 西安 710065）

基于CommVault Simpana技术的企业存储备份及恢复系统的应用研究

王晓红

（中国飞机强度研究所，陕西 西安 710065）

本文通过对CommVault Simpana一体化信息管理软件的研究，利用其先进的数据保护和恢复功能，与企业原有存储备份及恢复系统进行对接，将数据对象、应用程序和数据库恢复自动化，并利用Simpana IntelliSnap快照管理技术和基于网格的第四代重复数据删除技术，对数据进行备份、归档和复制，从而节省数据管理成本、改善数据访问的可用性、提高IT效率。

CommVault Simpana；存储备份；快照管理；重复数据删除

1 引言

数据是企业的命脉，尤其是各种试验和分析数据不仅是企业的重要资产，也是宝贵的知识财富。同时，随着企业信息化水平的不断提高，各种IT业务系统应运而生，对数据安全性的要求也越来越高。如何安全、可靠地保护各种试验和分析数据，在灾难发生时如何快速、高效地恢复数据已成为企业信息化建设的关键部分。

2 现状分析

在前期的数据存储及备份建设中，我单位利用磁盘阵列、光纤交换机和备份服务器，搭建了一体化的存储备份平台，实现了数据的集中存储备份，相对早期各服务器人工分散存储备份，已是跨时代的进步，极大地提高了数据的安全性，但是在数据备份和恢复上仍面临着以下问题：

(1)没有部署统一的自动备份系统，因此当应用系统数据被误操作、病毒感染或者黑客入侵时，很可能造成数据损坏或丢失，不能及时地恢复数据，从而使应用系统中断服务；

(2)业务数据生命周期管理不完善，历年积累的档案数据仍然以存储方式保存，没有归档系统，从而会拉低日后备份速率，也不利于历史数据的查询。

针对以上存在的问题，经过对国内外各种数据管理软件的比较，我们选择CommVault simpana 10一体化备份管理软件，与原有的存储备份及恢复系统进行对接，再配合VLT虚拟带库，能够有效的保护、管理、发掘和使用数据，实现数据的高效备份、复制和归档。

3 CommVault Simpana 10简介

3.1 软件体系架构

CommVault的Simpana平台不仅仅是一个备份系统，更是一整套企业级数据管理平台，其体系架构如图1所示。

图1 软件体系架构

Simpana平台能对文件系统、邮件系统、数据库、虚拟机系统、应用系统、台式机以及在线存储系统中的数据进行多项数据管理，包括：

(1)数据备份和恢复；

(2)文件及邮件归档；

(3)在线存储设备快照管理；

(4)连续数据复制；

(5)内容搜索。

ContentStore是Simpana平台的核心，是一个高效、可控、随处访问的虚拟存储池，可实现数据自动分层存储、重复数据删除、数据加密、数据智能索引等功能，它包含三大组件：

(1)管理服务器——CommServe：Simpana平台的管理及控制服务器，是整个备份域的核心，所有的配置和设置都由该服务器完成；

(2)介质代理——Mediaagent：用于管理传输数据的软件模块，负责管理数据在物理存储设备和它对应的客户端代理之间传输数据；

(3)介质库——Library：用于存放数据的存储设备，主要由磁盘介质设备和磁带介质设备组成。

4 系统研究和设计

4.1 系统架构

经过对CommVault Simpana备份软件功能的研究与分析，我们在现有华为OceanStor N8000存储与备份系统的基础上，采用CommVault Simpana 10一体化信息管理软件与之对接，将备份管理服务器通过HBa卡接入SaN系统中，使应用服务器进行基于SaN网络的LaN-free方式备份；同时选择华为Oceanstor VTL6900虚拟带库作为归档存储设备，通过Simpana 10将历年来积累的历史数据归档存储到虚拟带库上，实现试验数据的自动备份、归档和恢复等功能。

系统架构如图2所示：

图2 系统架构图

4.2 系统部署

在系统部署过程中，首先要对Simpana CommServer管理控制台和Client进行安装和调试，然后在管理控制台上进行Simpana软件各项功能的配置，比如：存储策略、文件系统备份恢复、文件系统归档、数据库备份、应用程序快照及重复数据删除等配置。

4.2.1 CommServer安装配置

CommServer只能安装在Windows服务器上。如图3所示，在安装CommServer时，要选择如下组件：CommServer+ Ma+File archiver for Windows Agent+Windows File System iDA。

图3 安装组件选择

4.2.2 Client安装配置

该Client用于归档后回迁。如图4所示，安装时所需选择的组件为：File Share archiver Client+Windows File System。在CommServer与Client安装完成后，Client出现在CommServer上说明两者连成功。

图4 Client状态

4.2.3 创建数据库备份

CommVault Simpana Oracle iDA为Oracle数据提供了简单的、端到端的备份恢复解决方案。采用Simpana Oracle iDA，可以执行Oracle整个数据库的全备份恢复、单个数据文件或表空间的备份恢复，以及归档日志的备份及时间点恢复。

此外，Simpana支持Oracle数据库的SnapProtect备份，通过Simpana的管理界面创建基于时间点的快照备份和快速恢复机制，备份的前提：数据库必须运行在ARCHIVELOG模式下。

图5 Oracle数据库备份

4.2.4 文件系统备份

文件系统备份模块支持Windows、Unix、Linux、Open-VMS和Mac等平台，支持文件的全备份、增量备份、差量备份、合成全备份和OnDemand备份，它为非结构化文件系统提供了集中数据保护和恢复功能。

在配置时，通过控制台选取要备份的文件系统，定制备份策略，自动执行备份作业。当出现系统级故障时，可根据指定的版本和时间点进行快速恢复。同时，结合重复数据删除功能，可进行源端重复数据删除，减少传输数据量，缩短备份窗口，节省存储空间。

4.2.5 数据归档管理

对于我所历年来积累的历史数据和不常用的档案数据，采用Simpana的传统归档模块进行数据分级存储，即按照数据生命周期的规律，把不常用的数据存放到次级存储上，如：VTL虚拟带库中，同时确保数据能够被访问，不影响前端用户或应用软件访问。多级分层存储的优点有两点：一是可以节约存储成本，另外可对归档数据提供保护。

对于多级存储的归档数据，其存储策略如图6所示：近线存储上的归档数据被同步归档到虚拟带库上，归档数据有两个副本存储在不同的存储介质上，这样就不需要再对近线存储的归档数据进行备份保护。两个副本选择不同的保留期限，如：在磁盘上保留1年，在虚拟带库上保留多年。

图6 数据归档管理

通过数据归档管理模块，能够减少主存储的成本，按照定义的归档规则将数据从主存储迁移到虚拟带库上即可。

图7 归档设置

4.2.6 重复数据删除

在进行数据归档管理的同时，为了缓解存储系统的空间增长问题，缩减数据占用空间、降低成本，最大程度地利用已有资源，我们利用Simpana重复数据删除技术，对存储空间的利用率进行优化，消除分布在存储系统中的相同文件或者数据块，同时也减少了在网络中传输的数据量，进而降低能量消耗和网络成本，并为数据复制节省大量的网络带宽。

下表描述了启用重复数据删除后的各种操作：

操作 描述启用重复数据删除后备份操作顺序与常规备份基本相同，当备份作业发起后，备份模块收集需要备份数据然后传输数据到介质代理服务器。顺序如下：1．如果在客户端启用压缩功能，首先压缩数据；2．如果启用源端重复数据删除，客户端签名生成器模块产生数据块的签名，根据比较结果决定是否传送物理块；3.如果采用的是目标端重复数据删除，数据传送到介质代理服务器，由服务器签名生成器模块产生数据块的签名，根据比较结果决定是否写入物理块；数据恢复操作与常规恢复完全一样，重复数据删除对其没有任何影响。恢复过程不需要重组重复数据删除数据，也不需要使用重复数据删除数据库，所以恢复速度不受影响。如果第2副本没有启用重复数据删除，则辅助拷贝操作会重组重复数据删除数据块，形成数据的一份完整物理拷贝。如果第2副本启用了重复数据删除，则可采用DaSH拷贝实现保持重复数据删除格式的数据复制。备份操作恢复操作辅助拷贝

4.2.7 存储备份策略设置

在存储备份策略设置中首先要明确数据备份类型，目前被采用最多的数据备份类型主要有三种：

(1)完全备份：每次对业务系统的所有数据进行备份。此种备份好处是：当发生数据丢失的灾难时，只要恢复一次备份数据就可以恢复丢失的数据。不足之处是备份数据量大，备份效率低。因此完全备份一般用来做月末、季末或年末的备份。

(2)增量备份：与上一次备份比较，只备份发生变化的数据。好处是没有重复的备份数据，因此备份的数据量不大，备份所需要的时间短。不足之处就是恢复的时候要逐级恢复备份数据，直到最近的备份时间点。

(3)差异备份：与上一次完全备份比较，备份发生变化的数据。好处是恢复的时候只需要最近的一次完全备份数据和最近备份时间点的差异备份数据，但是此种方式备份数据量比增量备份要多，占用存储空间大，从而提高了整体成本。

考虑到我所业务系统的需求和数据量大小，我们制定了以下的备份策略：

(1)每个工作日进行一次增量备份，周末全备份，每周备份保留30天，4个周期；

(2)每个月月末进行一次完全备份，备份周期为12个月，全备份保留90天；

(3)每个季度末进行一次完全备份，全备份保留365天。

如图8所示，在定义备份规则中，制定每周的起始日。勾选“从上一层选择作业”，即：月末全备份从周全备份中选取，季度末全备份从月末全备份中选取，年末全备份从季度末全备份中选取。

图8 备份保留规则设置

5 结束语

以上通过对CommVault Simpana一体化数据管理软件在我所存储备份与恢复系统中的应用研究，利用其强大的数据保护和恢复功能，对我所现有存储备份及恢复系统实现进一步的升级完善，使备份和归档的性能、规模提升近一倍，并相应地减少存储相关成本和管理开销，将管理员从繁重、单调的备份工作中解放出来，避免人为误操作可能导致的备份数据丢失，从而有效地保障存储备份的可靠性。

[1]吴屏，刘磊．数据备份系统升级方案设计和应用[J]．信息系统工程，2011．

[2]孙爱玲，冉禄纯．一种基于重复数据删除的网络文件备份系统设计与实现[J]．计算机应用与软件，2014，10.

Research on the Application of Enterprise Storage Backup and Recovery System Based on Simpana CommVault Technology

Wang Xiaohong
(Aircraft Strength Research Institute，Xi’an 710065，Shanxi)

Through the research of Simpana CommVault integrated information management software,using its advanced data protection and recovery mechanism,and enterprise storage backup and recovery system to make the data object,application and database recovery automation,and make a backup,archiving and replication with the use of IntelliSnap Simpana snapshot technology and the cell-based fourth generation duplicate data delete technology.It can save data management costs,improve the availability of data access,improve IT efficiency.

CommVault Simpana；storage backup；intellisnap；duplicate data delete.

TP309.3

A

：1008-6609(2015)12-0066-04

王晓红，女，甘肃靖远人，本科，高级工程师，研究方向：计算机网络技术。