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前不久看了朋友發(fā)的一條微博，去聽(tīng)了一場(chǎng)公開(kāi)課，加深了我對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)方面的理解，主要是結(jié)合使用多種措施的意義。

盡管我從事數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)備行業(yè)已經(jīng)有幾個(gè)年頭，但更多時(shí)候是在向用戶解釋什么時(shí)候適合用備份?什么時(shí)候適合CDP(持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù))?它們的區(qū)別，RPO和RTO等等。

簡(jiǎn)注：RPO——恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)，即到故障發(fā)生前的數(shù)據(jù)丟失量RTO——恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)，即恢復(fù)故障所用的時(shí)間

拿這兩個(gè)指標(biāo)一衡量，就可以看出不同類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)/備份技術(shù)的差別，類(lèi)似的比較網(wǎng)上有許多，在此我只是以O(shè)racle為代表簡(jiǎn)單總結(jié)一下，如有不準(zhǔn)確之處還請(qǐng)大家指正。

1.RMAN/備份軟件簡(jiǎn)化跨平臺(tái)數(shù)據(jù)保護(hù)為什么把Oracle RMAN和備份軟件歸為一類(lèi)，因?yàn)楹笳吣壳爸饕臋C(jī)制也是調(diào)用RMAN，或者導(dǎo)入/導(dǎo)出。作為一種定時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)物理備份方式，基于RMAN的備份可以保證恢復(fù)的有效性，以磁盤(pán)、磁帶介質(zhì)為目標(biāo)，做到完全、增量和差異備份，可以說(shuō)是DBA和備份管理員所必須掌握的。

✎不足：首先是備份間隔——定時(shí)備份通常不適合在業(yè)務(wù)繁忙時(shí)進(jìn)行，所以頻率不能太高，RPO相對(duì)較大;而且在有些數(shù)據(jù)量很大的用戶那里，每天一次夜間備份窗口也不夠用了，可能要改為每周一次;出現(xiàn)故障時(shí)，需要一個(gè)恢復(fù)的過(guò)程，數(shù)據(jù)才能可用，所以RTO也不算短;RMAN要求數(shù)據(jù)庫(kù)必須打開(kāi)歸檔日志。

如今隨著兩地三中心和雙活的流行，人們對(duì)RPO和RTO的要求不斷提高，備份看上去有些退居二線。但實(shí)際上它具有長(zhǎng)期保留等方面的價(jià)值，還是很重要的一道保障。

代表產(chǎn)品：NetBackup、CommVault、戴爾NetVault(原Bakbone)等。

這些軟件都能支持Windows、Linux和Unix多種平臺(tái)，以及Oracle RAC集群。其中NetVault的一大特點(diǎn)是簡(jiǎn)捷易用，通過(guò)圖形界面可以繞開(kāi)RMAN命令的復(fù)雜性。

RMAN備份Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)到重復(fù)數(shù)據(jù)刪除設(shè)備、遠(yuǎn)程復(fù)制容災(zāi)示意

1.5重復(fù)數(shù)據(jù)刪除設(shè)備這里我加了一個(gè)特殊的序號(hào)，該產(chǎn)品分類(lèi)實(shí)際上要配合備份軟件或者RMAN來(lái)使用，目的是通過(guò)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等優(yōu)化技術(shù)，節(jié)約存儲(chǔ)空間并加快備份的速度。站在數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)的角度，不應(yīng)完全算做一個(gè)單獨(dú)的技術(shù)路線。

代表產(chǎn)品：EMC DataDomain、戴爾PowerVault DR系列等。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)物理復(fù)制高可用的低成本容災(zāi)如今DataGuard(DG)已經(jīng)是Oracle一個(gè)免費(fèi)的組件，它通過(guò)將redo log同步/異步傳送到本地或者遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，再將對(duì)數(shù)據(jù)塊的操作進(jìn)行到備庫(kù)。在11g之后的版本中，Active DataGuard(ADG)支持只讀方式掛載的活動(dòng)備庫(kù)，不是完全的雙活。

注：ADG是需要額外收費(fèi)的，DG不單獨(dú)收費(fèi)。

同步方式的DataGuard基本上可以做到RPO=0，并且支持通過(guò)腳本來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障切換，RPO最短可達(dá)分鐘級(jí)水平，不過(guò)生產(chǎn)環(huán)境中通常還是手動(dòng)切換，畢竟一旦誤切也挺麻煩的。

✎不足：由于傳送的是全量日志，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和延時(shí)的要求較高。另外常用的DataGuard物理備庫(kù)，偶爾也會(huì)遇到由于Oracle某種bug或者其他原因，導(dǎo)致block邏輯損壞，而且這個(gè)損壞會(huì)傳輸?shù)絺鋷?kù)，導(dǎo)致備庫(kù)也異常。

DataGuard比較適合低成本容災(zāi)，非ADG不需要另外購(gòu)買(mǎi)License，但也需要有人來(lái)監(jiān)控、維護(hù)庫(kù)之間的復(fù)制狀態(tài)，或者說(shuō)對(duì)DBA水平要求高一些，還是會(huì)產(chǎn)生一定成本。

注：備份可以理解為將某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)導(dǎo)出單獨(dú)保存;而數(shù)據(jù)庫(kù)軟件復(fù)制，只是建立了備庫(kù)，如果想回滾到歷史狀態(tài)都需要用數(shù)據(jù)庫(kù)自身的日志來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯復(fù)制隨時(shí)可用的靈活容災(zāi)代表產(chǎn)品：Oracle GoldenGate、戴爾SharePlex(原Quest)等。

它們的共同特點(diǎn)，都是從Oracle日志中解析出邏輯SQL語(yǔ)句，發(fā)送到備庫(kù)，并將這些SQL重新執(zhí)行一遍，以達(dá)到數(shù)據(jù)復(fù)制的效果。由于解析出來(lái)特定格式的文件，本身不需要傳遞所有日志，這類(lèi)軟件在傳輸?shù)倪^(guò)程中可能還增加了壓縮功能，所以邏輯復(fù)制通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送的數(shù)據(jù)量顯著減少，對(duì)帶寬要求降低，RTO最短可達(dá)1秒。

這類(lèi)復(fù)制軟件應(yīng)用相當(dāng)靈活，支持異構(gòu)跨平臺(tái)(比如在小型機(jī)和x86服務(wù)器之間)，甚至跨不同數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制。數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯復(fù)制應(yīng)用的場(chǎng)景包括數(shù)據(jù)遷移、多庫(kù)合并、容災(zāi)等方面，能夠做到雙活雙寫(xiě)實(shí)時(shí)可用，只是備庫(kù)做不到與主庫(kù)之間的嚴(yán)格同步一致(會(huì)有一點(diǎn)滯后)。因此不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的切換，只要做好站點(diǎn)的仲裁并在上層應(yīng)用切換即可。

數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯復(fù)制流程示意

✎不足：正是因?yàn)殪`活，邏輯復(fù)制有時(shí)沒(méi)有redo log的物理復(fù)制來(lái)的可靠，因此有的DBA朋友提出它并不適合所有的容災(zāi)需求。另外，復(fù)制的對(duì)象是表，因此要求DBA必須參照主庫(kù)提前規(guī)劃好備庫(kù)，增加了日常維護(hù)的工作量。還有就是價(jià)格，這類(lèi)軟件通常的銷(xiāo)售方式是按照參與復(fù)制的節(jié)點(diǎn)數(shù)/CPU插槽來(lái)計(jì)算，所以購(gòu)買(mǎi)成本不菲。

曾有業(yè)內(nèi)資深人士表示，“SharePlex在國(guó)內(nèi)的支持響應(yīng)速度比較快，以前他們?cè)谀硞€(gè)用戶的環(huán)境中遇到讀歸檔日志慢的情況，原廠開(kāi)發(fā)人員1天內(nèi)就解決了這個(gè)bug。相比之下，有的廠商在國(guó)內(nèi)的服務(wù)主要是第三方來(lái)做，原廠工程師來(lái)了有時(shí)解決不了問(wèn)題”。

4.存儲(chǔ)陣列的快照和復(fù)制改善的存儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性磁盤(pán)/閃存陣列提供的本地、遠(yuǎn)程復(fù)制功能，被稱為底層存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)塊級(jí))的容災(zāi)保護(hù)。在經(jīng)過(guò)LUN的初始同步之后，只需要繼續(xù)復(fù)制數(shù)據(jù)增量/變化量即可。該技術(shù)配置簡(jiǎn)單，以邏輯盤(pán)為單位，而無(wú)需關(guān)注到具體的應(yīng)用數(shù)據(jù)內(nèi)容。

存儲(chǔ)級(jí)復(fù)制，容災(zāi)端陣列上的LUN可以隨時(shí)掛載到備用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器使用，根據(jù)操作的自動(dòng)化程度，RTO可達(dá)分鐘級(jí)。同步復(fù)制(鏡像)的RPO接近零，但需要裸光纖，并且一般距離不超過(guò)50公里;異步復(fù)制RPO通常不短于5分鐘。

遠(yuǎn)程復(fù)制

✎不足：陣列復(fù)制只負(fù)責(zé)維護(hù)源端存儲(chǔ)和目標(biāo)端存儲(chǔ)之間的一致性，而上面數(shù)據(jù)的有效性(比如數(shù)據(jù)庫(kù)是否能正常打開(kāi))則不負(fù)責(zé)。因此該技術(shù)許多時(shí)候要結(jié)合快照一同使用。

快照是一種邏輯數(shù)據(jù)保護(hù)方式，它相當(dāng)于在一個(gè)LUN上增加了時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)狀態(tài)回滾/掛載的功能。為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)的有效一致性，有些高級(jí)快照功能支持主機(jī)端代理程序，比如在快照之前通知Oracle將內(nèi)存中臟數(shù)據(jù)寫(xiě)盤(pán)，短時(shí)暫停I/O等快照完成再恢復(fù)。此外，對(duì)于應(yīng)用數(shù)據(jù)在多個(gè)LUN之間的同步一致，比如Oracle數(shù)據(jù)文件、日志文件等放在不同磁盤(pán)的情況，快照還需要支持一致性組功能，以保證它們?cè)谕粫r(shí)間點(diǎn)創(chuàng)建快照。

快照能在很短的時(shí)間內(nèi)回滾到歷史點(diǎn)，或者直接生成即時(shí)數(shù)據(jù)回放(或稱直接掛載、瘦克隆)，需要人工干預(yù)但RTO也較短。帶有快照的復(fù)制，能夠更好地與應(yīng)用結(jié)合。

高級(jí)快照功能

✎不足：不同陣列的快照技術(shù)水平，決定了對(duì)性能影響和磁盤(pán)空間的占用也不相同，單一LUN/整個(gè)系統(tǒng)的快照數(shù)量通常也會(huì)做出限制。因此默認(rèn)就打開(kāi)或者推薦用戶使用快照的存儲(chǔ)廠商并不多，比如戴爾SC(Compellent)和NetApp FAS系列。在存儲(chǔ)高壓力寫(xiě)入的情況下，即使有專門(mén)的一致性保證機(jī)制，還是有一定幾率出現(xiàn)快照數(shù)據(jù)不可用的情況，這有點(diǎn)類(lèi)似于主機(jī)掉電對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響。

戴爾SC系列得益于原生的底層存儲(chǔ)空間虛擬化管理，在單一存儲(chǔ)系統(tǒng)上支持高達(dá)16000個(gè)Replay快照，可短至1分鐘間隔達(dá)到準(zhǔn)CDP的效果。并獨(dú)創(chuàng)了根據(jù)策略將快照數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不同RAID級(jí)別(如RAID 10 to RAID 5/6)來(lái)節(jié)省空間，或者遷移到廉價(jià)存儲(chǔ)層來(lái)降低成本。

對(duì)于快照、異步復(fù)制和同步復(fù)制功能，有些陣列品牌需要購(gòu)買(mǎi)License，有的則包含在基礎(chǔ)功能中。

小結(jié)戴爾一站式解決方案 構(gòu)建多維度屏障

正如那位數(shù)據(jù)庫(kù)專家朋友有感而發(fā)：“Oracle的備份、容災(zāi)不能全部依賴物理DataGuard容災(zāi)。因此在條件允許情況下，建議增加物理備份和邏輯容災(zāi)。”這里的物理備份就是我們介紹的第1類(lèi)——RMAN/備份軟件;邏輯容災(zāi)則是第3類(lèi)——數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯復(fù)制軟件;我認(rèn)為第4類(lèi)——存儲(chǔ)陣列的快照和復(fù)制也可以作為一種補(bǔ)充。這三類(lèi)產(chǎn)品戴爾全部都有，而且在技術(shù)上還都是屬于廣受好評(píng)的，能夠?yàn)橛脩籼峁┮徽臼浇鉀Q方案。

至于同時(shí)應(yīng)用多重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)是否復(fù)雜?“取決客戶對(duì)于數(shù)據(jù)安全的重視程度”。本文我們只是拿Oracle來(lái)舉例，對(duì)于其它類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)也可以作為一個(gè)參考。