业务平台集中备份系统方案研究

刘浩+孙月新

【摘要】结合某电信运营商业务平台对数据备份的实际需求，通过对数据集中备份的网络实现方式、设备选择、组网方案等方面进行分析，提出了业务平台集中备份系统实现方案。该系统可为各类业务平台提供集中化的数据备份服务，从而提升业务平台的数据安全性。

【关键词】业务平台集中备份网络共享备份数据安全

中图分类号：TP309.3文献标识码：A文章编号：1006-1010(2014)-08-0082-04

Research on Centralized Backup System of Service Platform

LIU Hao, SUN Yue-xin

(Huaxin Consulting and Designing Institute Co., Ltd., Hangzhou 310014, China)

[Abstract] Combined with the actual demands for data backup of a certain telecom operator service platform and by the analysis of data centralized backup on network implementation, equipment selection and networking scheme, the centralized backup system of service platform is proposed.Thissystem can provide centralized data backup services for all kinds of service platforms, which enhancesdata security of service platform.

[Key words]service platformcentralized backupnetwork sharing backup data security

1 引言

随着电信业务的迅猛发展，各电信运营商建设的业务平台日渐增多，快速发展的业务对平台数据的安全性和可靠性提出了越来越高的要求，但目前业务平台的建设尚不能很好地适应业务快速发展的要求。就建设方式而言，目前每个业务的推出往往需要搭建一套完整的业务平台，不同的业务平台具有不同的备份设备。这种传统的每套业务平台独立建设备份设备的建设方式不仅浪费投资，造成资源无法共享，也给数据的集中管理维护带来困难，已无法适应业务发展的需要。为解决上述问题，本文结合某电信运营商的实际案例，提出业务平台集中备份系统实现方案。

2 现状分析

某电信运营商现有数十套增值业务平台，其中20%的业务平台建有备份设备，剩余平台无备份设备。目前存在的问题如下：

（1）大部分业务平台无备份设备，数据安全性较低。

（2）建有备份设备的各平台备份资源无法共享，资源利用率较低，造成了资源浪费。并且各平台备份设备型号各异，给系统的统一维护和管理带来了困难。

（3）部分业务系统的备份设备配置较低，性能不足，安全性较低。

（4）对于新建的重要业务平台，需建设独立的备份设备，增加了平台建设成本和周期。

3 数据备份技术

3.1数据备份方式

数据备份共有以下三种方式：

（1）完全备份：对系统文件和数据文件均进行备份，备份用时最长，但数据恢复速度最快，这种备份方式可靠性最高。

（2）增量备份：增量备份只备份上次备份后增加和修改的数据，备份数据量最少，用时最短，最节约备份空间。但是在进行数据恢复时，需要使用最新的完全备份数据和之后的所有增量备份数据，恢复时间最长。

（3）差异备份：只备份上次完全备份之后新增加和修改过的数据，备份的数据量和时间介于完全备份与增量备份之间。在进行数据恢复时，需要使用最新的完全备份数据及差异备份数据，数据恢复较为迅速。

3.2数据备份的网络实现方式

数据备份的网络实现方式共有三种，具体如下：

（1）LAN-Based备份

LAN-Based备份是在数据备份时备份对象把数据通过以太网络传输到备份服务器，由备份服务器将数据写入磁带库。这种备份结构比较节约投资，但网络传输压力大。

（2）LAN-Free备份

LAN-Free备份是指释放网络资源的数据备份方式。这种备份方式最大的优点在于备份时数据流都传输在SAN（Storage Area Network，存储区域网络）上，不占用业务网络的带宽。采用LAN-Free备份方式，应用服务器收到备份服务器发送的备份指令后，通过SAN网络将需备份的数据从磁盘阵列传送到磁带库中。

（3）无服务器备份Serverless

无服务器备份是对LAN-Free备份方式进行改进后形成的，在备份时无需应用服务器参与，不占用网络和服务器资源，由SAN上独立的备份服务器把各个服务器的备份工作接管过来，实现备份数据从磁盘阵列到磁带库的直接传送。

目前主流的备份软件均支持上述三种备份方案。其中，LAN-Based备份数据效率最低，对服务器资源占用最多，成本最低；LAN-Free和Serverless备份数据效率较高，成本较高。在实际应用中，可按照业务系统的需求选择相应的备份架构，对于级别较高或者备份数据量较大的业务平台，建议选择LAN-Free或Serverless备份方式；对于级别较低或者备份数据量较小的业务平台，建议选择LAN-Based备份方式。

3.3备份设备的选择方案

目前常用的备份设备主要包括：磁带库、虚拟磁带库（Virtual Tape Library，简称VTL）和磁盘到磁盘（Disk to Disk，简称D2D）。

（1）磁带库

磁带库是一种离线备份设备，由磁带驱动器、机械臂和磁带构成，可由机械臂自动实现磁带的拆卸和装填，并由备份管理软件进行控制，实现数据备份、数据恢复、实时监控统计等功能。

（2）虚拟磁带库（VTL）

VTL是将磁盘虚拟成磁带库，采用RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，独立磁盘冗余阵列）技术来保障数据安全性，其数据备份恢复速度和数据可靠性均高于普通磁带机。

VTL的优点是可以直接利用磁盘进行数据备份，读写速度很快，备份时间大大缩短；缺点是采用顺序读写方式，读写效率不高，并且VTL的备份策略设置与磁带库完全一样，比较复杂。

（3）磁盘到磁盘（D2D）

D2D是通过备份软件的磁带库模拟功能，把磁盘直接作为备份介质使用。

D2D的优点是采用磁盘的随机读写性能，读写效率高且管理简单，管理员很容易掌握；缺点是D2D没有统一的标准，只能与备份软件紧密地集成，并且D2D备份方式中的备份磁盘暴露于主机的操作系统，本质上依然在线，给数据的安全性带来了隐患。

以上三种备份方式的特点比较如表1所示：

表1三种备份方式的特点比较

项目 磁带库 虚拟磁带库（VTL） 磁盘到磁盘（D2D）

存储介质 磁带 磁盘 磁盘

备份速度 慢 适中 快

数据恢复速度 慢 适中 快

endprint

管理复杂度 复杂 复杂 容易

数据安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本较高 成本较高

由表1可知，备份及数据恢复速度从快到慢依次为：D2D、VTL、磁带库；成本从高到低依次为：D2D、VTL、磁带库。

对于搭建集中备份系统，综合考虑成本和备份效率因素，建议选择D2D+磁带库或者VTL+磁带库的备份方式：选用小容量的D2D或VTL设备作为近线存储，只存储近期数据，在空闲时再将数据导入到磁带库，可以有效地提高备份效率；选用大容量的磁带库作为离线存储，用于存储全周期的备份数据，可以降低成本，提高数据安全性。

4 集中备份系统建设方案

4.1系统建设目标

集中备份系统建设目标如下：

（1）为各类业务平台提供集中的备份管理服务，节约项目建设投资，缩短建设周期。

（2）实现备份资源的共享，提高备份资源利用率。

（3）提高备份资源服务质量，为各业务平台提供集中化的支撑服务。

（4）简化各业务系统管理，降低维护难度和维护成本。

4.2平台组网方案

完整的备份系统由备份服务器、备份软件、备份设备和备份网络组成。

（1）备份服务器

采用两台PC服务器作为备份服务器，部署双机软件组成双机热备集群，提高系统安全性。

（2）备份软件

选用主流的备份软件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）备份设备

选用D2D+磁带库或者VTL+磁带库，提升数据备份效率和安全性。

（4）备份网络

选用两台SAN光纤交换机搭建SAN网络，备份服务器和备份设备均接入到SAN交换机上实现互联。需采用LAN-Free或Serverless方式进行备份的业务平台也要接入到SAN网络中。

集中备份系统组网拓扑图如图1所示：

图1集中备份系统组网拓扑图

4.3系统的备份策略

系统备份时间建议选择在00:00—08:00或其他业务空闲的时段，具体备份策略如表2所示：

表2系统的备份策略

备份内容 备份方式 备份周期/天 保留期限/天

数据库 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

文件系统 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

重要操作包括系统升级、打补丁、业务调整和系统切割等，在执行重要操作前，需要做好以下的数据备份工作：

（1）在每次重要操作前对数据库进行完全备份；

（2）与应用系统相关的重要操作前，需对应用系统进行完全备份；

（3）与操作系统相关的重要操作前，需对操作系统进行完全备份。

重大节日期间也是业务高峰时期，尤其需要保证数据的安全性，因此需要加强对备份情况的监控，以防止数据丢失。

5 结束语

业务平台集中备份系统上线后，不仅避免了各业务平台对备份设备的重复建设，节约了建设投资；同时，通过对备份资源的集约共享，既有效提高了资源利用率，还降低了各业务系统维护管理的难度，从而更好地满足了增值业务快速发展的需求。随着备份技术的不断发展，集中备份系统也会不断演进和完善，在电信业务系统中将发挥越来越重要的作用，为业务平台的数据安全性提供更为有力的保障。

参考文献：

[1] 郭晓敏. 网络备份系统的研究与实现[D]. 南京: 东南大学, 2005.

[2] 魏强. 一种网络备份系统的存储优化研究与实现[D]. 郑州: 解放军信息工程大学, 2009.

[3] 王海飞. 基于网络系统数据备份方法[J]. 电脑学习, 2010(4): 28-30.

[4] 姚顺东. 数据备份及灾难恢复技术综述[J]. 教育教学论坛, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,许榕生. 企业数据备份系统分析与研究[J]. 计算机应用与软件, 2008(10): 121-123.★

作者简介

刘浩：工程师，学士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

孙月新：高级工程师，硕士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

工信部：国内4M以上宽带用户占比突破80%

日前，工信部发布了2014年一季度电信行业运营数据。三大基础运营商电信业务收入2 908.3亿元，同比增长6.5%。固定宽带接入用户净增669.5万户，达到1.96亿户，4M以上用户占比突破80%。

一季度，三家基础电信企业高速率宽带接入用户占比提高明显，4M以上、8M以上和20M以上宽带接入用户占宽带用户总数的比重分别达到80.8%、25.7%、5.2%。光纤入户工作稳步推进，FTTH/0用户达到4 810万户，每月均净增约200万户，占宽带用户比重由上年末的21.6%提升至23.5%。宽带接入用户以家庭客户为主，一季度家庭宽带接入用户净增355.5万户，达到1.6亿户，占宽带用户比重达到81.6%。

此外，国内移动电话用户在3G业务带动下持续增长，总数达到12.48亿户。2G用户连续16个月负增长，3G/4G替代趋势更加突出。（北京商报）

endprint

管理复杂度 复杂 复杂 容易

数据安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本较高 成本较高

由表1可知，备份及数据恢复速度从快到慢依次为：D2D、VTL、磁带库；成本从高到低依次为：D2D、VTL、磁带库。

对于搭建集中备份系统，综合考虑成本和备份效率因素，建议选择D2D+磁带库或者VTL+磁带库的备份方式：选用小容量的D2D或VTL设备作为近线存储，只存储近期数据，在空闲时再将数据导入到磁带库，可以有效地提高备份效率；选用大容量的磁带库作为离线存储，用于存储全周期的备份数据，可以降低成本，提高数据安全性。

4 集中备份系统建设方案

4.1系统建设目标

集中备份系统建设目标如下：

（1）为各类业务平台提供集中的备份管理服务，节约项目建设投资，缩短建设周期。

（2）实现备份资源的共享，提高备份资源利用率。

（3）提高备份资源服务质量，为各业务平台提供集中化的支撑服务。

（4）简化各业务系统管理，降低维护难度和维护成本。

4.2平台组网方案

完整的备份系统由备份服务器、备份软件、备份设备和备份网络组成。

（1）备份服务器

采用两台PC服务器作为备份服务器，部署双机软件组成双机热备集群，提高系统安全性。

（2）备份软件

选用主流的备份软件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）备份设备

选用D2D+磁带库或者VTL+磁带库，提升数据备份效率和安全性。

（4）备份网络

选用两台SAN光纤交换机搭建SAN网络，备份服务器和备份设备均接入到SAN交换机上实现互联。需采用LAN-Free或Serverless方式进行备份的业务平台也要接入到SAN网络中。

集中备份系统组网拓扑图如图1所示：

图1集中备份系统组网拓扑图

4.3系统的备份策略

系统备份时间建议选择在00:00—08:00或其他业务空闲的时段，具体备份策略如表2所示：

表2系统的备份策略

备份内容 备份方式 备份周期/天 保留期限/天

数据库 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

文件系统 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

重要操作包括系统升级、打补丁、业务调整和系统切割等，在执行重要操作前，需要做好以下的数据备份工作：

（1）在每次重要操作前对数据库进行完全备份；

（2）与应用系统相关的重要操作前，需对应用系统进行完全备份；

（3）与操作系统相关的重要操作前，需对操作系统进行完全备份。

重大节日期间也是业务高峰时期，尤其需要保证数据的安全性，因此需要加强对备份情况的监控，以防止数据丢失。

5 结束语

业务平台集中备份系统上线后，不仅避免了各业务平台对备份设备的重复建设，节约了建设投资；同时，通过对备份资源的集约共享，既有效提高了资源利用率，还降低了各业务系统维护管理的难度，从而更好地满足了增值业务快速发展的需求。随着备份技术的不断发展，集中备份系统也会不断演进和完善，在电信业务系统中将发挥越来越重要的作用，为业务平台的数据安全性提供更为有力的保障。

参考文献：

[1] 郭晓敏. 网络备份系统的研究与实现[D]. 南京: 东南大学, 2005.

[2] 魏强. 一种网络备份系统的存储优化研究与实现[D]. 郑州: 解放军信息工程大学, 2009.

[3] 王海飞. 基于网络系统数据备份方法[J]. 电脑学习, 2010(4): 28-30.

[4] 姚顺东. 数据备份及灾难恢复技术综述[J]. 教育教学论坛, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,许榕生. 企业数据备份系统分析与研究[J]. 计算机应用与软件, 2008(10): 121-123.★

作者简介

刘浩：工程师，学士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

孙月新：高级工程师，硕士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

工信部：国内4M以上宽带用户占比突破80%

日前，工信部发布了2014年一季度电信行业运营数据。三大基础运营商电信业务收入2 908.3亿元，同比增长6.5%。固定宽带接入用户净增669.5万户，达到1.96亿户，4M以上用户占比突破80%。

一季度，三家基础电信企业高速率宽带接入用户占比提高明显，4M以上、8M以上和20M以上宽带接入用户占宽带用户总数的比重分别达到80.8%、25.7%、5.2%。光纤入户工作稳步推进，FTTH/0用户达到4 810万户，每月均净增约200万户，占宽带用户比重由上年末的21.6%提升至23.5%。宽带接入用户以家庭客户为主，一季度家庭宽带接入用户净增355.5万户，达到1.6亿户，占宽带用户比重达到81.6%。

此外，国内移动电话用户在3G业务带动下持续增长，总数达到12.48亿户。2G用户连续16个月负增长，3G/4G替代趋势更加突出。（北京商报）

endprint

管理复杂度 复杂 复杂 容易

数据安全性 高 高 低

成本 成本最低 成本较高 成本较高

由表1可知，备份及数据恢复速度从快到慢依次为：D2D、VTL、磁带库；成本从高到低依次为：D2D、VTL、磁带库。

对于搭建集中备份系统，综合考虑成本和备份效率因素，建议选择D2D+磁带库或者VTL+磁带库的备份方式：选用小容量的D2D或VTL设备作为近线存储，只存储近期数据，在空闲时再将数据导入到磁带库，可以有效地提高备份效率；选用大容量的磁带库作为离线存储，用于存储全周期的备份数据，可以降低成本，提高数据安全性。

4 集中备份系统建设方案

4.1系统建设目标

集中备份系统建设目标如下：

（1）为各类业务平台提供集中的备份管理服务，节约项目建设投资，缩短建设周期。

（2）实现备份资源的共享，提高备份资源利用率。

（3）提高备份资源服务质量，为各业务平台提供集中化的支撑服务。

（4）简化各业务系统管理，降低维护难度和维护成本。

4.2平台组网方案

完整的备份系统由备份服务器、备份软件、备份设备和备份网络组成。

（1）备份服务器

采用两台PC服务器作为备份服务器，部署双机软件组成双机热备集群，提高系统安全性。

（2）备份软件

选用主流的备份软件，如EMC Legato、Symantec VERITAS、BakBone、IBM Tivoli、HP OpenView DP等。

（3）备份设备

选用D2D+磁带库或者VTL+磁带库，提升数据备份效率和安全性。

（4）备份网络

选用两台SAN光纤交换机搭建SAN网络，备份服务器和备份设备均接入到SAN交换机上实现互联。需采用LAN-Free或Serverless方式进行备份的业务平台也要接入到SAN网络中。

集中备份系统组网拓扑图如图1所示：

图1集中备份系统组网拓扑图

4.3系统的备份策略

系统备份时间建议选择在00:00—08:00或其他业务空闲的时段，具体备份策略如表2所示：

表2系统的备份策略

备份内容 备份方式 备份周期/天 保留期限/天

数据库 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

文件系统 完全备份 15 180

累积增量备份 1 180

重要操作包括系统升级、打补丁、业务调整和系统切割等，在执行重要操作前，需要做好以下的数据备份工作：

（1）在每次重要操作前对数据库进行完全备份；

（2）与应用系统相关的重要操作前，需对应用系统进行完全备份；

（3）与操作系统相关的重要操作前，需对操作系统进行完全备份。

重大节日期间也是业务高峰时期，尤其需要保证数据的安全性，因此需要加强对备份情况的监控，以防止数据丢失。

5 结束语

业务平台集中备份系统上线后，不仅避免了各业务平台对备份设备的重复建设，节约了建设投资；同时，通过对备份资源的集约共享，既有效提高了资源利用率，还降低了各业务系统维护管理的难度，从而更好地满足了增值业务快速发展的需求。随着备份技术的不断发展，集中备份系统也会不断演进和完善，在电信业务系统中将发挥越来越重要的作用，为业务平台的数据安全性提供更为有力的保障。

参考文献：

[1] 郭晓敏. 网络备份系统的研究与实现[D]. 南京: 东南大学, 2005.

[2] 魏强. 一种网络备份系统的存储优化研究与实现[D]. 郑州: 解放军信息工程大学, 2009.

[3] 王海飞. 基于网络系统数据备份方法[J]. 电脑学习, 2010(4): 28-30.

[4] 姚顺东. 数据备份及灾难恢复技术综述[J]. 教育教学论坛, 2012(25): 195-197.

[5] 王昌旭,许榕生. 企业数据备份系统分析与研究[J]. 计算机应用与软件, 2008(10): 121-123.★

作者简介

刘浩：工程师，学士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

孙月新：高级工程师，硕士，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事数据通信咨询与设计工作。

工信部：国内4M以上宽带用户占比突破80%

日前，工信部发布了2014年一季度电信行业运营数据。三大基础运营商电信业务收入2 908.3亿元，同比增长6.5%。固定宽带接入用户净增669.5万户，达到1.96亿户，4M以上用户占比突破80%。

一季度，三家基础电信企业高速率宽带接入用户占比提高明显，4M以上、8M以上和20M以上宽带接入用户占宽带用户总数的比重分别达到80.8%、25.7%、5.2%。光纤入户工作稳步推进，FTTH/0用户达到4 810万户，每月均净增约200万户，占宽带用户比重由上年末的21.6%提升至23.5%。宽带接入用户以家庭客户为主，一季度家庭宽带接入用户净增355.5万户，达到1.6亿户，占宽带用户比重达到81.6%。

此外，国内移动电话用户在3G业务带动下持续增长，总数达到12.48亿户。2G用户连续16个月负增长，3G/4G替代趋势更加突出。（北京商报）

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