存储备份管理系统TSM在电信业应用的研究

罗斌

【摘要】 随着信息技术的广泛应用，现代企业的正常运作越来越多地依赖于信息系统，是否具备先进成熟的业务信息系统也成为衡量一个企业现代化和成熟度的重要方面之一。有效的提高业务连续性，防范系统突发事件，在尽可能降低运作成本和拥有成本的前提下，提高信息可靠性和可用性，已成为每个企业信息化工作急需解决的内容和关键性问题。提高数据可靠性和可用性最重要的技术手段就是实现自动化的集中数据备份。

【关键词】 存储 备份 TSM

一、TSM产生背景

以前主要采用磁带机对数据进行冷备份，这种方式在数据量不大，操作系统种类单一，服务器数量有限的情况下，不失为一种既经济又简明的备份手段。但随着业务量在规模上的扩大，数据量几何级的增长，越来越多的业务分布在不同的机器、不同的操作平台上，这种单机的人工冷备份方式越来越不适应当今分布式网络环境，存在以下种种弊端：

1、数据管理工作难以形成制度化，数据丢失现象难以避免。

2、人工的单盘手工备份易导致数据不一致、数据错误。

3、数据分散在不同的机器、不同的应用上，管理分散，安全性得不到保障。

4、硬盘易损，如果不能及时备份就会导致数据的丢失。

5、数据难以实现数据库数据的高效在线备份。

6、运行着的系统使得维护人员寸步难离，业务人员工作效率下降。

7、存储媒体管理困难，如今，用来存储数据的介质越来越多，各种不同系统下存储产生的软盘、磁带、光盘将给管理带来很大的困难。

8、历史数据和中间数据保留比较困难。

9、来自非计算机系统因素的隐患，如火灾、地震等灾难后的系统重建和业务数据运作。

上面提到的故障，对备份工作有不同的要求：其中物理故障会造成系统无法运行，容易发现，但要求能够迅速的恢复系统。而逻辑故障不易发现，但只要有原始数据，同样可以恢复，这就要求长期进行历史数据备份。因此拥有好的备份系统和备份方案，可以将灾难的损失减少到最低程度。

数据是现代企业运作的核心，必须有完善的保护措施。关键数据的丢失，可能给企业造成巨大的经济和信誉损失。因此，数据的备份保护尤其重要。

二、TSM基本功能

TSM是一个功能非常全面的解决方案，能够提供企业级的存储数据管理功能。

从信息生命周期的角度来看，TSM能够提供数据保护，数据归档，分级存储以及数据的销毁等一系列功能。因此，TSM不仅仅是一个数据备份软件，能够提供以数据备份为主的更多的数据管理功能，从数据管理功能角度来看，TSM主要包括以下四部分功能：

2.1集中的数据备份与恢复管理

TSM存储管理软件能够为用户提供专业的数据备份功能，能够提供多种级别的数据备份，如文件系统备份，应用系统备份，数据库备份，邮件系统备份，操作系统备份等不同的备份类别。TSM能够支持绝大多数主流操作系统平台，主流的应用，根据用户需求为不同的用户定制合适的备份解决方案。由于目前用户绝大多数的存储数据管理需求主要集中在集中备份方面，所以在本文中也主要介绍TSM的备份管理功能。

2.2专业的数据归档管理功能

TSM存储管理软件提供专业的文件系统数据归档功能，TSM的数据归档功能构建于TSM基础架构之上，不需要额外安装其他软件模块。TSM提供独立的归档策略，能够为不同的数据对象指定不同的归档保存时间，并能够在归档时提供文件本地保留或从本地删除不同的选择。

2.3高效的分级存储功能

TSM存储管理软件能够提供专业的文件系统分级存储功能，能够将磁带等存储设备作为文件系统的二级存储，定制策略将访问较少的文件从服务器的文件系统迁移到TSM所管理的磁带库中，并在本地保留一个存根文件，整个过程可以自动完成，也可以手动迁移。当应用系统或者管理員访问该文件时，TSM能够在后台自动将文件迁移回本地。TSM提供的分级存储功能能够大大扩展硬盘的有效空间。

2.4流程化的灾难恢复管理

TSM存储管理软件提供流程化的灾难恢复管理功能，TSM内置一个灾难恢复管理模块（DRM），通过DRM能够对灾难恢复进行规范的流程管理，包括离线磁带的跟踪和回收，能够对磁带状态进行自动设置更新，并能够对整个恢复流程提供所需要的配置信息，恢复脚本，可以指导管理员顺利的完成整个恢复过程。

TSM还提供通过网络进行数据传输的容灾方式，能够将一套TSM系统的数据通过专业技术传输到另外一套TSM系统，从而完成基于网络的数据级容灾。

三、数据库和应用的在线备份

TSM提供了应用的备份保护，包括应用的纯数据备份、在线备份和恢复等。TSM提供对以下应用的在线备份能力：

Lotus Domino、DB2、Oracle、Informix、SAP R/3、Exchange、SQL Server等。

而且，Tivoli提供对应用的备份将可以充分利用到Tivoli对SAN的支持，应用可以支持通过SAN进行在线备份和恢复。如图1所示。

应用系统和数据库的备份主要考虑备份是在线热备份还是冷备份。数据库的存储空间是建立在文件系统还是裸设备上。

建立在裸设备上的文件是无法通过操作系统的文件系统来访问，而大部分应用程序包括TSM都是通过文件系统来访问数据的。数据库热备份是在数据库打开的情况下做的，所以在备份前一定要保证数据库的完整性。失去完整性的数据库是无法恢复的。冷备份是在数据库正常关闭后做的备份，所以不需要考虑完整性（数据库已经是完整的）。

如果数据库存放在文件系统中，又只要做冷备份。使用TSM的Client自动备份（或用户选定）相关文件即可。

四、利用文件迁移实现存储空间动态管理

将拥有较大量存储量的服务器作为二级存储服务器，在原服务器上定义空间使用的阀值，如70%。当原服务器上的空间超过指定的阀值后，TSM HSM Client会自动将最不常用的文件迁移到二级存储服务器上，当原服务器上的有效可用空间降到指定的阀值，如40%后，整个迁移自动停止。当需要使用已被迁移到二级服务器上的文件时，HSM会自动将文件取回，放在Cache中，加速使用。

HSM的速度是文件B/R速度的10倍，整个过程不需要管理、不需要参与，完全自动化，而业务的存储空间可以由原服务器上的空间加上二级存储空间同时构成，当数个业务同时在HSM下使用时，如同每个业务都拥有了如此大的空间。

对于关键的业务而言，当使用HSM后，一旦有效空间不足时，HSM可以将最不常用的文件移到二级存储上，保证了应用系统的连续性。

优点：自动化程度高、用户不需要参与。提高了服务器的可用性，防止了存储空间溢出。

提高了存储介质的利用率。

五、备份策略制定

备份策略的制定对于整个备份体系而言是极为重要的一环，好的备份策略可以充分享受到TSM的好处：全自动、符合备份需求、安全的备份。

备份策略的制定和TSM提供的备份技术有很大的关系，TSM支持全盘备份和独一无二的“永久增量备份”方式。永久增量备份是指：初始时做所有数据文件的全盘备份，以后只备份新的或改动过的文件。这种方式减少了备份时间和所需的存储容量，减轻了网络负担。这种方式的原因是TSM把每个备份对象作为一个交易，记录在它的关系数据库中，每个备份对象对应文件系统的一个文件。当用户需要恢复文件系统时，TSM找到所有属于该文件系统原备份对象，交给用户。所以，TSM能够做永远的增量备份。

一个备份策略的制定可以让所需要被备份的客户端来共享，也可以在一个备份中心制定多个备份策略以满足不同数据备份的需要。使用Domain的模式来进行管理，可以为每个Domain的备份和归档分别制定备份策略，包括：保留的版本数，每个版本保留的天数，到期版本的保留天数，介质数据再集中的阀值等。

备份策略的制定在很大程度上需要和实际备份需求相适应。下面结合Tivoli的永久增量备份技术来描述一个简单的备份策略：

周五采取全备份策略，保留一份完整的数据。

周一至周四采用增量備份，选用增量级别，使得备份时备份系统中与周五全备份相比更改和产生的全部新文件。

当周一出现恢复要求时，只需将上周五备份的全部数据从磁带库中恢复出来即可。

当周二或周五出现恢复要求时，只需将上周五备份的全部数据加上前一天备份的增量数据恢复出来即可。

当要求恢复某些错误删除的文件时，系统会根据文件索引，找到删除文件的各个备份时间版本，从而帮助用户确认后从删除前一天的备份介质中加以恢复。

当要求备份的系统多于一个时，以上策略可以按轮流的方式实现，例如周五为A系统全备份，其它系统选择相对全备份的增量备份，周一为B系统做全备份，其它系统做增量备份。

六、结束语

事实证明辽宁铁通使用了tsm后，构建了一流的数据管理体系，提高了数据的可靠性和安全性。同时简化了工作流程，为公司节省了时间、费用、人工。

参 考 文 献

[1] 孙晓南，余婕.网络存储与数据备份[M].清华大学出版社，2010

[2] 王改性，师鸣若.数据存储备份与灾难恢复[M].电子工业出版社，2009