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“零数据丢失”为数据保驾护航

黄来添ORACLE

SYSTEM LOB


备份技术演进历史

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整个行业过去的关注点始终是优化存储容量的使用效率而不是应用系统的可用性

1980’s 1990’s Early 2000’s 2010’s

磁带库网络存储虚拟带库 (VTLs) 去重设备

Late 2000’s

专用备份一体机(PBBAs)


CDP问题

容灾虽好，人为及逻辑错误难防

2015年宁夏银行，

营业收入41.9亿，资产规模超千亿。

1. 业务中断期间，直接经济损失达582万元以上。

商誉影响，间接经济损失难以估量。

2. 造成了较为严重的社会影响：

银川全市700多家社保定点医院和药店无法刷

社保卡(医保卡)；

导致土地和矿业权网上交易系统无法正常运行，

影响土地招拍挂4宗。

… …• 银监会银行二部（2014）187号文件全国通报。• 相关责任人解职、处分；大量媒体报道。 **据统计，金融业在数据系统遭到破坏的

2天内所受损失为日营业额的50%

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宁夏银行事件还原

IBM P6服务器 *2飞康CDP

EMC DMX存储

银川生产中心西安灾备中心

Dell MD1000存储

飞康CDP复制

IBM P6服务器飞康CDP

1. 7月1日为年度医保结息日，业务量大，

容灾端性能差，大量数据未能及时写

入存储，导致CDP缓存空间满，拖累

生产性能。

2. 咨询服务商后，在数据库未关闭情况

下，中断CDP系统录像功能，导致容

灾端数据损坏。

3. 而操作系统端的LVM，使用Pallallel模

式(类似于双活)，容灾端错误被同步到

生产系统。

4. 两端数据损坏导致数据库崩溃，业务

全面中断。而CDP也无法恢复系统。

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中国银监会办公厅发[2015]162号文件通报了2015年5月8日某商业银行数据库服务器宕机、灾备中心无法正常启动，造成该行柜面和渠道业务较长时间中断。中国银监会向各银监局、银行和金融机构提出来风险提示和监管要求，要求各金融机构加强监管和风险预警，制定可行的数据复制和灾备解决方案。

IBM P7-780 *2AIX6100-07-05-1228(64位)

Oracle DBEE 11.2.0.3.4(64位)+ RAC

IBM DS880086.20.111.0

生产中心同城灾备中心

IBM DS8800

IBM Metro Mirror 储存级数据复制

事件回顾

银监会明确要求研究存储级复制存在问题的解决方案，制定针对此类故障的应急预案。

错误的数据被复制过来

数据库实例

数据库存储

主系统灾备系统

存储镜像

存储镜像：只能为简单的存储故障提供保护，但: • 损坏的数据会被一起复制到备库，无法防止数据损坏

• 灾备系统镜像期间脱机 – 丌能进行实时的数据验证

• 手劢故障转移，丌能滚劢升级，

• 网络传输数据量大，对网络要求高，消耗大量网络资源

存储镜像备份方式存在的问题


数据库保护：还是一个复杂沉重的任务

•数据库保护最大挑战是什么?

•归纳：备份和管理虽然越来越复杂，数据越来越多，却无法保障数据万无一失

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Ref. Oracle Database And Data Protection Survey (200 IT professionals), January 2014http://www.dbta.com/DBTA-Downloads/ResearchReports/Oracle-Database-and-Data-Protection-Survey-Results-4331.pdf

备份太慢时间太长

备份需要一致性管理

复杂恢复过程

生产性能受到影响

协调备份窗口


如何帮劣客户明确数据保护方案目标

• 业务目标– 决不允许丢失关键业务数据

– 不能影响业务应用

• I.T. 目标– 确保数据库级可恢复性

– 集中保护数据中心所有数据库

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可惜的是：目前备份解决方案无法实现这些目标

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解决之道－－Oracle零数据丢失恢复解决方案(ZDLRA)

Oracle零数据丢失恢复解决方案是专门针对Oracle数据库开发的、软硬件集成的一体化的数据备份和恢复解决方案。它采用了数据块复制和数据日志复制相结合的解决方案，彻底摒弃了传统存储级复制的不足，零数据丢失，最大限度的保护用户的数据资产。

主要特点：

• 实时redo日志传输，消除数据丢失风险• 安全可靠的数据复制，多级数据校验• 数据库级可恢复性• 影响最小的备份技术• 云级别数据保护• 统一端到端控制和管理

Oracle ZDRLA

Oracle零数据丢失恢复解决方案：开创数据库数据保护解决方案新纪元


ZDLRAZero Data Loss

Recovery Appliance

ZDLRA是什么: The DVR of the Enterprise

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• 消除数据丢失

• 备份不影响生产

•数据库级别的数据恢复

•云规模的数据保护

与拥有5个9可用性的Exadata 完全相同的硬件架构


类似Data Guard 方式保护关键数据库

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普通的备份

• 每天备份一次• 小时/天级别的数据丢失

零数据丢失恢复一体机

• 使用业界成熟的DG实时从内存传输redo日志的方式保护所有关键性数据库应用交易。

受保护的数据库

Data loss is inherently bad.Even worse..it creates massive consistency issues across databases

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最小化备份对业务的影响

生产系统只需要送出变化数据. 所有备份和磁带相关的处理都可以有效减负

消除数据丢失风险

实时重做日志传送为时刻进行的交易提供即时的保护

云规模保护能力

用支持海量扩展的备份服务为全数据中心的大量数据库非常方便地提供保护

确保数据库的可恢复性

为数据库提供端到端的可靠性，可见性与全面控制 – 而不只是管理大量离散文件

与 Oracle 数据库有效整合的突破性数据保护解决方案

Oracle零数据丢失恢复解决方案(ZDLRA)优势


ZDLRA 优势1：零数据丢失

Oracle Confidential – Internal 14

增量存储

•存储经过校验和压缩过的数据库变化数据•自劢组合增量数据提供任意时间点的快速恢复•构建于Exadata架构的扩展性和可靠性•基于EM企业管理器提供端到端的管理和控制

Zero Data Loss Recovery Appliance (ZDLRA)

增量推送

•被保护数据库只传输变化数据•对生产系统影响最小•实时日志传输为进行中的交易提供即时保护

需要备份Oracle数据库

保护数据中心所有Oracle数据库

•规模成百上千个数据库•PB级数据保护，版本10.2.0.4以上•无昂贵备份软件成本

磁带库

自劢磁带归档

•卸载磁带复制压力•全天利用磁带库资源

容灾复制到远程ZDLRA

或Oracle Cloud

R R

R


不再需要重复运行全量备份: 针对数据库优化的永远增量的备份方式

增量推送

增量推送在源端完成数据去重

• 快速增量备份- 永远不需要读取重复的数据块- 从来不发送重复的数据块

• 消除为提交过的交易备份Undo 数据块的需求• 消除不必要的未使用数据块访问和备份

管理备份数据的增量存储

•只存储变化数据•在数据块级实现压缩•只向复制节点传输增量变化数据

被保护数据库压缩的增量存储

显著节省数据库的 I/O 开销以及网络传输开销

变化数据

不再需要重复的全量备份,

只传输变化数据

灾备系统

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ZDLRA 优势2：消除对生产系统影响


Disk / Tape / Dedupe Backup Agents

Backup Operations: Merge, Compress, Validate, Delete,

Full/Tape Backups

Disk / Tape / Dedupe Backup Agents

Backup Operations: Merge, Compress, Validate, Delete,

Full/Tape Backups

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备份带来性能降低

传统的数据库备份架构 ZDLRA的数据备份架构

增量传输

卸载备份，性能提高

卸载主机端备份压力,去除昂贵的备份代理软件,减少网络负载

实时地直接从内存里传送Redo给 Recovery Appliance

Oracle Confidential – Internal Use Only

ZDLRA 提高了整个企业的业务运作效率


ZDLRA优势3：任意时间点的快速恢复无需再生产系统上合成旧的备份

• 通过虚拟全备直接恢复

• 快速读取所有虚拟全备的数据块

• 消除传统备份模式由生产主机承担的增量备份合并工作

• 建立在Exadata硬件体系之上提供高扩展性和高性能

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Delta StoreProtected Database

RESTORE DATABASE TO DAY ‘N’

Day 0Full

Day 1Incr

Day NIncr

Day ‘N’ Full Backup


传统备份 Oracle ZDLRA

Oracle 重组了database的备份块, 你可以指定恢复到任意时间点


Oracle Database 10.2, 11g, 12c

• 增加计算节点扩充数据处理能力• 增加存储节点扩充存储空间• 可扩充的InfiniBand光纤通道

IO扩展

光纤通道扩展

ZDLRA技术优势4：统一数据库云备份

10 GigE or InfiniBand

单个系统可扩展至支撑整个数据中心

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ProtectedDatabases


按计算、容量节点性能线性扩展

云级别的数据保护

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• 18 full racks providing:

• 580TB of usable capacity per rack/10+ PB across 18 racks

• 5.8PB of Virtual Full Backups per Rack, 100+PB across 18 racks

Oracle Confidential – Internal Use Only


• 基本机架配置

– 2 台计算服务器配置有高速对外互联网路• 每机架提供 8个 10 Gb 以太网接口

• 每机架提供 12 个 40 Gb InfiniBand 接口

• 每机架可选配 4个 16Gb 光纤通道接口用于连接磁带系统

– 3 台存储服务器• 每台存储服务器配置 12 块高容量磁盘

• 提供 94 TB 可用存储容量

• 每台存储服务器增加 32 TB 可用备份存储容量

• 满机架配置: 2 台计算服务器, 18 台存储服务器

– 580 TB 可用备份存储容量

从基本机架配置起步支持持续扩展

额外的存储

全冗余系统架构

恢复一体机基本机架配置


• 通过增加以InfiniBand 互联的机架的方式实现扩展

• 支持跨硬件带系扩展

• 可以扩展到 18 个满机架配置

– 提供高达每小时 216 TB 的增量数据接收和恢复速率

恢复一体机 X6 扩展性

每个满机架的能力

• 最高每小时120 TB 的虚拟备份速率

• 最高每小时 12 TB 的持续增量数据接收速率

• 最高每小时 12 TB 的数据恢复速率


常见解决方案比较--常规的备份一体机(PBBA)主要设计目标：针对“文件”的数据去重

EMCSymantec

IBMHP

BarracudaQuantum

FalconStorOthers…

PBBA 厂商主要技术

• 数据去重• 压缩• 复制

但是 …

• 对于数据库备份而言，数据去重几乎没有作用，因为增量备份的数据块都不重复

• 不能防止数据丢失• 不能防止数据块故障• 不能减少备份时间窗口• 不能降低备份对生产的压力• 不能实现动态存储供应• 不能保证端到端的数据恢复

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Tape Library

One Way

Bi-Directional

Hub & Spoke

Remote Data CenterLocal Data Center

ZDLRA备份架构

| Oracle Confidential – Highly Restricted 24

• 复制到远程数据中心确保数据万无一失

• 自劢智能直接从本地或远程ZDLRA恢复数据

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成功案例：XX银行ZDLRA备份架构

3Party Tape Library

ZDLR

A

Exadata

Eighth

Rack

1Gb Ethernet Switch

10 Gb Ethernet Switch

Primary Data CenterZD

LRA

Exadata

Eighth

Rack

Backup Data Center

Active Data Guard

1Gb Ethernet Switch

Front End System …… ODS System

E-Bank System


–0 : 零数据丢失

–100: 100%的数据库恢复能力

–人为误/恶操作与数据劫持保护: 回滚到任意时间点

–不影响生产系统性能: 永远的增量备份

–大量的数据库保护

–端到端可视化、统一、全面的数据库备份状态洞察

开创数据保护的新时代: 零丢失数据恢复一体机

• 与 Oracle 数据库有效整合的突破性数据保护解决方案

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