BACKUP E ALTA DISPONIBILIDADE

Dayse Soares Santos

Clailson S. D. de Almeida

RESUMO

O artigo relata sobre a importância do backup da base de dados de um

sistema, a escolha do tipo de armazenamento a ser definido e o uso de alta

disponibilidade. As tecnologias de banco de dados mais usadas na atualidade são

Oracle e o SQL Server e por essa razão esse artigo tem algumas práticas de backup

e restore. Também serão especificadas as funções de um administrador em banco

de dados (DBA), relativas ao tema abordado.

Palavras-chave:

Base de dados, Backup, Oracle, SQL Server,DBA

1. INTRODUÇÃO

Nesse artigo serão discutidos alguns tipos de armazenamento e suas

características, destacando o cache e memória principal, armazenamento de disco

magnético e armazenamento óptico.

Uma das maiores responsabilidades de um DBA é assegurar que o banco

de dados esteja sempre disponível para o uso, ou seja, o banco de dados precisa

funcionar em quase todo o tempo. Pode se dizer que um banco de dados precisa

continuar funcionando mesmo quando existem vários tipos de falhas, ou seja, deve

ser aplicada a alta disponibilidade.

Uma empresa que possui um sistema de cadastro e não realiza backup, a

mesma está correndo grandes riscos de perder seus dados e pode comprometer a

Formada em Sistemas para Internet, pela Faculdade de Administração e Negócios de Sergipe e

Desenvolvedora de Sistemas Júnior atuando na Stefanini Aracaju/Se, daysedesign@gmail.com.

sua sobrevivência. É por essa razão que se deve dá muita importância na criação de

estratégias de backup e restore.

Esse artigo é principalmente indicado para estudantes em especialização em

banco de dados e profissionais atuantes na área.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1. TIPOS DE ARMAZENAMENTO

Para se montar uma estratégia de backup é necessário conhecer alguns

tipos de armazenamento.

Existem vários tipos de armazenamento de dados na maioria dos sistemas

de computadores. Esses meios de armazenamento são classificados pela

velocidade com que os dados podem ser acessados, pelo custo por unidade de

dados para comprar, ou pela confiabilidade de armazenamento.

Entre os meios normalmente disponíveis, destacamos estes:

Cache: Forma de armazenamento mais rápida e dispendiosa, memória

pequena, uso gerenciado pelo hardware do sistema de computadores.

Memória principal: Meio de armazenamento utilizado para os dados que

estão disponíveis para serem operados. É considerado um meio de armazenamento

muito caro e muito pequeno para armazenar um banco de dados inteiro. Os dados

se perdem se houver falta de energia.

Armazenamento de disco magnético: Considerado como o principal meio

para armazenamento de dados online em longo prazo. O armazenamento de disco

sobrevive à falta de energia e falhas do sistema.

Armazenamento óptico: Considerado como as formas mais populares de

armazenamento óptico são os CD’s e DVD’s, os dados são armazenados de forma

óptica em um disco e são lidos por laser. Apesar de não ser um meio de

armazenamento dinâmico (leitura, escrita repetidas), seu uso para backup é muito

utilizado.

Armazenamento em fita: Muito usado para backup e arquivamento de

dados. A fita magnética é mais barata, porém o acesso aos dados é muito lento,

pois, a fita precisa ser acessada sequencialmente desde o início. Por esse motivo, o

armazenamento em fita é chamado de armazenamento por acesso sequencial.

2.1.1. ESTRUTURA DE ARMAZENAMENTO

Armazenamento volátil: Normalmente não sobrevivem as falhas do

sistema como falta de energia. Exemplo para esse tipo de armazenamento é a

memória principal e a memória cache. O acesso ao armazenamento volátil é

extremamente rápido.

Armazenamento não volátil: Diferente do armazenamento volátil o

armazenamento não volátil sobrevivem a falhas do sistema. Exemplo desse

armazenamento são os discos e as fitas magnéticas. O acesso ao armazenamento

não volátil é mais lento que o armazenamento volátil.

2.2. BACKUP E ALTA DISPONIBILIDADE

Para se iniciar um projeto de backup varias questões devem ser resolvidas.

O primeiro passo é realizar um bom planejamento de estratégia de backup.

Para a empresa ter uma boa administração de servidores, é interessante ter dois

servidores fisicamente separados. Isso evitará que caso haja um desastre no

ambiente que está o servidor primário, não possa danificar o servidor secundário.

O segundo passo é o modo de backup que será realizado na empresa, um

bom exemplo para o modo de backup, seria definir os horários de backup, a

tolerância de perda de dados, o tempo de limite para recuperação dos dados e o

tráfego de dados por dia.

Por exemplo:

Horário de funcionamento: De segunda a Sexta das 08:00 as 18:00 horas e

aos Sábados das 08:00 às 16:00 horas.

Tolerância de perda de dados: 03:00 horas.

Tempo de limite de recuperação dos dados: 02:00 horas

Tráfego de dados por dia: 600MB a 800MB

O terceiro passo é o tipo de backup que será realizado pode ser o completo,

o diferencial ou por log's. Lembrando que isso depende muito da empresa, da

importância que os dados têm para a empresa e com que frequência esses dados

são atualizados.

Por exemplo:

O backup completo pode ser realizado nos finais de semana ou dependendo

do tempo que leva para a realização do backup completo pode ser feito diariamente

depois do expediente.

O backup diferencial pode ser realizado diariamente depois do expediente,

porém, é necessário um backup completo para a restauração dos dados.

O backup log's pode ser realizado a cada 3 horas, sendo que o backup

iniciará às 12 horas até às 17 horas.

Backup FULL Semanal, Diferencial diário e Log a cada 3 horas.

O quarto passo é a restauração de backups para e por ultimo a validação.

2.2.1. DETECÇÃO DE FALHAS

É muito importante que o servidor de backup detecte quando o servidor

primário falhou, por esse motivo existe a necessidade de implantar vários enlaces de

comunicação com modos de falhas independentes entre o servidor primário e o

secundário (servidor de backup).

2.2.2. TRANSFERÊNCIA DE CONTROLE

Quando o servidor primário falha, o secundário assume o processamento e

se torna o novo servidor primário. E quando ele se recupera, passa a desempenhar

o papel de servidor secundário e recebe os log’s de atualizações executadas pelo

atuante. Porém, se for necessário que o servidor primário que falhou assuma suas

funções anteriores, basta desconecta-lo e assim o outro servidor assumirá sua

função anterior de primário.

2.2.3. TEMPO DE RECUPERAÇÃO

O tipo de recuperação que será mencionado nesse artigo é o baseado em

log, ou seja, transacional. Porém, o que é log? Log é uma sequência de registro

onde são detalhadas todas as atividades de atualização no banco de dados.

Se o log no backup remoto se tornar muito grande, a recuperação levará

muito tempo. O servidor de backup remoto pode processar periodicamente os

registros de redo log que recebeu e realizar um ponto de verificação, de modo que,

as partes anteriores do log possam ser excluídas, com isso, o atraso anterior pode

ser reduzido.

Existe a configuração hot-spare, onde o servidor de backup processa

continuamente os registros de redo log. Assim que a falha do servidor primário é

detectada, o servidor de backup completa a recuperação, revertendo às transações

incompletas e em seguida está pronto para processar novas transações.

2.3. OBRIGAÇÕES DE UM ADMINISTRADOR DE BANCO DE DADOS

Uma das maiores responsabilidades de um DBA (Administrador de Banco de

Dados) é assegurar que o banco de dados esteja sempre disponível para o uso e

por essa razão, caso ocorra um erro no banco de dados o DBA deve ser ágil para

recuperação desses dados.

A fim de proteger o Banco de Dados dos diversos tipos de falhas, um DBA

deve efetuar o Backup do Banco de Dados regularmente. Sem a existência de um

Backup atual, é impossível recuperar o Banco de Dados em função de uma perda de

dados ou desastres (falha de energia, problema de HW, arquivos corrompidos e

etc.).

Um dos grandes erros que um DBA pode fazer é realizar o backup do banco

e não testá-lo. O backup pode ter sido realizado com sucesso, porém, não podemos

supor que um backup existe sem que o mesmo tenha sido testado.

Podem ocorrer diversos tipos de erros durante a recuperação de um backup,

dentre eles:

Falha de comando;

Falha no processo do usuário;

Erro do usuário;

Falha de instância;

Falha de mídia.

E por essa razão é necessário à utilização de estratégias de backup e

restauração.

2.4. BANCO DE DADOS ORACLE

O Oracle Secure Backup é uma ferramenta de proteção de dados que

simplifica e automatiza o backup e restauração de arquivos em um SGBD. O

software também pode servir como uma camada de meios de gestão para o Gestor

de recuperação.

O Oracle Secure Backup permite a proteção de dados confiáveis através do

sistema de arquivos de backup em fita. Ele suporta todas as principais unidades de

fita e biblioteca de fita. Suporta Internet Protocol v4 (IPv4), Internet Protocol v6

(IPv6), e ambientes mistos IPv4/IPv6 em todas as plataformas que suportam o IPv6.

Fornece backup distribuído escalável e capacidades de recuperação.

O Oracle Secure Backup organiza os computadores e dispositivos de fita em

um domínio administrativo, representando a rede de computadores contendo os

dados a serem apoiados.

Cada máquina em um domínio administrativo deve ser atribuído um ou mais

dos seguintes Oracle Secure Backup papéis:

Servidor administrativo

Cada domínio deve ter exatamente um servidor administrativo. Durante a

configuração pós-instalação, o servidor deve ser configurado com os dados

completos sobre os outros hosts no domínio, suas funções e seus dispositivos de fita

conectados. Esta informação de configuração é mantida em um conjunto de ficheiros

de configuração armazenados no servidor.

Servidor de mídia

Um servidor de mídia de comunicação é um hospedeiro com pelo menos um

dispositivo de fita a ela ligada. Ele transfere dados para os dispositivos de fita e tem

pelo menos um anexo a uma unidade de fita ou a uma biblioteca delas.

Cliente

O papel do cliente é atribuído a qualquer máquina que tenha acesso ao

sistema de arquivos ou banco de dados de dados que podem ser copiados ou

restaurados pela Oracle Secure Backup. Qualquer host onde o Oracle Secure

Backup está instalado pode ser um cliente ou o servidor administrativo.

O banco de dados Oracle oferece alta disponibilidade com capacidades, tais

como Real Application Clusters (RAC), Data Guard, Automatic Storage Management

(ASM), Flashback, Recovery Manager (RMAN), reorganização Online, Edition

redefinição, etc estão disponíveis como recursos internos do Banco de Dados

Oracle. Esses recursos oferecem a melhor solução para o banco de dados Oracle

para reduzir ou eliminar tanto tempo de inatividade planejado e não planejado.

2.4.1. PRÁTICAS DE BACKUP ORACLE

Quando se cria um novo banco de dados no oracle, duas contas de usuários

com privilégios de administrador são criadas:

Usuário: SYS Senha padrão: CHANGE_ON_INSTALL

Usuário: SYSTEM Senha padrão: MANAGER

SYSDBA e SYSOPER são privilégios cujo controle está fora do escopo do

Banco de Dados.

Nesse artigo será usado o privilégios do SYSDBA pela autenticação do

Sistema Operacional

Para se iniciar os passos a seguir, será necessário ter o Oracle instalado na

máquina.

Abra a tela de prompt de comando e digite na tela os comando abaixo:

C:\> sqlplus /nolog

SQL> connect / as sysdba

Um banco de dados Oracle só fica disponível para os seus usuários quando

o DBA inicia a instância e abre o Banco de Dados.

Os seguintes processos são necessários para tornar um banco de dados

Oracle disponível:

Iniciar uma Instância

Montar o Banco de Dados

Abrir o Banco de Dados

Comando: SQL> startup

Uma Instância Oracle pode operar em dois modos: ARCHIVELOG e

NOARCHIVELOG, sendo que cada um deles determina o tipo de procedimento de

backup e recuperação. No modo NOARCHIVELOG (modo padrão) os arquivos de

redo são utilizados de forma circular.

Os procedimentos para transformar a instância Oracle para noarchivelog:

Informe o código “shutdown” para fechar o banco de dados;

Informe o código “startup mount” para montar o banco sem a necessidade de

abri-lo;

Informe “alter database noarchivelog” para altera o modo de arquivamento para

noarchivelog;

Use o comando “archive log list” para verificar se os processos anteriores foram

realizados com sucesso.

Na imagem abaixo os processos realizados na integra.

Resultado dos códigos mencionado acima

Sobre os procedimentos de um backup completo: Primeiro é necessário

fechar o banco de dados usando o comando “shutdown”.

No Explorer copie a pasta “Oraclexe” e cole em um disco de backup

Copie e cole na pasta de backup

C:\oraclexe\app\oracle\product\10.2.0\server\database

C:\oraclexe\app\oracle\product\10.2.0\server\dbs

C:\oraclexe\app\oracle\flash_recovery_area

C:\oraclexe\oradata

Esse tipo de backup é conhecido como backup fechado.

Agora é só colocar o comando “SQL> startup” para montar e abrir o banco.

2.5.2. PRÁTICAS COM RESTORE BACKUP ORACLE

É necessário um Backup Completo Fechado para restaurar o banco de

dados. Vamos fazer um teste usando o backup que foi feito no tópico anterior.

Informe o código “SQL> shutdown” para fechar o banco de dados;

Restaure o backup copiando e colando em seus diretórios de origem:

C:\oraclexe\app\oracle\product\10.2.0\server\database

C:\oraclexe\app\oracle\product\10.2.0\server\dbs

C:\oraclexe\app\oracle\flash_recovery_area

C:\oraclexe\oradata

Informe “SQL> Startup” para montar e abrir o banco de dados.

Seu banco foi restaurado.

Lembre-se que esse processo é o backup e restauração completa e

procedimento do banco fechado.

2.6. BANCO DE DADOS SQL SERVER

O Microsoft Sql Server é um SGBD desenvolvido pela Microsoft. Foi criado

em parceria com a Sybase em 1988 inicialmente para plataforma OS/2. A parceria

durou até 1994, o sql server é um software cuja principal função é a de armazenar e

recuperar dados. Seu gerenciamento é baseado em diretivas, instalação dinâmica e

coleção de dados de desempenho.

A versão 2008 fornece uma plataforma abrangente, entregando inteligência

onde seus usuários precisam dela.

A versão 2012 traz melhorias no armazenamento, maior disponibilidade,

proteção e consistência dos dados.

A ferramenta esta pronta para nuvem. Com isso, os usuários podem

compartilhar o banco de dados entre equipes, realizar alterações a partir de qualquer

computador e acessá-lo em todo lugar.

O SQL Server AlwaysOn Availability Groups (aumenta a capacidade de

Database Mirroring), SQL Server AlwaysOn Failover Cluster Instances (melhora o

Clustering Failover) e SQL Server AlwaysOn Secondaries (habilita instâncias

secundárias).

2.6.1. PRÁTICAS DE BACKUP SQL SERVER

Um backup pode ser feito do banco de dados inteiro, que copia todos os

dados, mais o log de transações (a tabela syslogs). Se esse backup for restaurado,

todo o conteúdo do banco de dados é restaurado e sobrescreve o conteúdo atual.

Existem diversos tipo de backups:

Completo

Diferencial

Arquivo/filegroup

Transaction log

Tail log

Parcial

Copy only

Snapshot

O backup completo é necessário a quase todas as estratégias de backup e o

primeiro a ser restaurado.

Exemplo de sintaxe do T-SQL

BACKUP DATABASE DBAcad

TO Disk = ‘d:\dbacad_full.bak’;

O backup diferencial depende de um backup completo anterior usando a mesma

mídia para gravação.

Exemplo de sintaxe do T-SQL

BACKUP DATABASE DBAcad

TO Disk = ‘d:\dbacad_diff.bak’

WITH Differential;

O backup de log depende de um backup completo anterior usando a mesma mídia

para gravação.

Exemplo de sintaxe do T-SQL

BACKUP LOG DBAcad

TO Disk = ‘d:\dbacad_log.bak’;

4.2. PRÁTICAS DE RESTORE BACKUP SQL SERVER

De posse da mídia de backup, você pode validar quais/quantos arquivos de

dados existem no backup para que não haja problemas na restauração. Neste caso,

alguns comandos podem auxiliar:

Restauração a partir de um Backup Completo

Exemplo de sintaxe do T-SQL:

RESTORE DATABASE DBAcad

FROM Disk = ‘d:\dbacad_full.bak’

WITH Stats=10;

DBCC CHECKDB(DBAcad);

Restauração a partir de um Backup Diferencial

Exemplo de sintaxe do T-SQL:

RESTORE DATABASE DBAcad

FROM Disk = ‘d:\dbacad_full.bak’

WITH Stats=10, NORECOVERY;

RESTORE DATABASE DBAcad

FROM Disk = ‘d:\dbacad_dif.bak’

WITH Stats=10, RECOVERY;

DBCC CHECKDB(DBAcad);

Restauração a partir de um Backup Log

Exemplo de sintaxe do T-SQL:

RESTORE DATABASE DBAcad FROM Disk = ‘d:\dbacad_full.bak’

WITH Stats=10, NORECOVERY;

RESTORE DATABASE DBAcad FROM Disk = ‘d:\dbacad_dif.bak’

WITH Stats=10, NORECOVERY;

RESTORE DATABASE DBAcad FROM Disk = ‘d:\dbacad_log01.bak’

WITH Stats=10, NORECOVERY;

RESTORE DATABASE DBAcad FROM Disk = ‘d:\dbacad_log02.bak’

WITH Stats=10, RECOVERY;

DBCC CHECKDB(DBAcad);

4.3. METODOS DE BACKUP E RESTORE USANDO O MANAGEMENT STUDIO

Clique com o botão direito no banco de dados desejado e escolha a opção ‘Tasks’,

‘Back Up...’ .

Nessa tela configure exatamente como está na imagem ao lado. Em

database: escolha o seu banco de dados, em backup type: escolha a opção ‘Full’,

para o tipo de backup completo, em name informe o nome do backup desejado,

adicione o diretório onde deseja salvar seu backup e OK para finalizar.

3. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Analisando as duas tecnologias, podemos concluir que as duas são muito

eficientes, tanto na administração como na conclusão do backup, os passos para

configuração do backup automático, ambos, são eficientes. Uma empresa nos

tempos atuais, contendo um sistema computacional, que grande parte das

funcionalidades da empresa está em função do mesmo, corre grandes riscos em

não fazer backup da base de dados desse sistema, é necessária uma administração

dessas bases e a realização de estratégias de prevenção.

Ambos os SGBDs fornecem alta disponibilidade com suas particularidades e

tecnologias muito eficientes. O oracle com o real applications clusters (RAC), data

guard, automatic storage management (ASM) e etc. O SQL Server com o AlwaysOn.

ABSTRACT

The article reports on the importance of the backup of the database system, the

choice of the type of storage to be set. Will reported the pros and cons between the

two technologies currently used in large companies, Oracle and Sql Server,

presenting the steps to perform backup, giving a final position on the two

technologies. Be specified functions of an administrator in the database.

Keywords:

Database, Backup, Oracle, SQL Server, DBA

4. RELAÇÃO BIBLIOGRAFICAS

SILBERSCHATZ, KORTH, SUDARSHAN. Sistema de Banco de Dados, Ed. Campus, 2006.

WATSON, John et BERSINIC, Damir. Oracle Database 10g. Ed. Rio de Janeiro: Alta Books, 2006.

ORACLE, Site oficial – documentação atualizada: http://www.oracle.com/technetwork/pt/indexes/documentation/index.html#storage

SQL SERVER, Site oficial – documentação atualizada:

http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ee210540(v=sql.105)

SPÍNOLA, Rodrigo Oliveira. Revista SQL Magazine, Recuperação de Dados. Edição 62. 2007.

SPÍNOLA, Rodrigo Oliveira. Revista SQL Magazine, Backup. Edição 22. 2005.

Site: apostilando.com, Oracle – 21/12/2011