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OceanStor 9000 V300R006C10 文件系统特性指南 05

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原理描述

原理描述

介绍NDMP备份特性相关概念,以及数据备份、恢复过程等基本原理。

相关概念

介绍与NDMP备份特性相关的基础概念,帮助用户理解NDMP备份特性的原理。

OceanStor 9000的NDMP备份特性采用3-way组网方式,如图13-1所示。这种组网的优点在于可以在多个集群之间共享备份介质且主要存储与次要存储之间的距离不受限制。

图13-1  NDMP备份组网
OceanStor 9000中,备份服务器需采用固定IP地址。另外,由于NDMP备份特性不对数据进行加密,通过网络传输有一定的安全风险,因此建议用户使用物理隔离、端到端加密等方式保证数据传输过程中的安全。

图13-1所示,在存储层面,可分为主要存储、次要存储和备份服务器。

  • OceanStor 9000作为主要存储,即备份数据源,存放日常业务数据。
  • 次要存储即存放备份数据的存储介质,也称为备份介质。此处以磁带库为例。
  • 备份服务器为部署备份软件的服务器,负责整个系统的备份操作。在本文中备份软件以NetBackup为例。

    备份服务器从功能上可划分为主服务器和介质服务器两部分。

    • 主服务器:负责操作、管理备份和恢复业务。
    • 介质服务器:负责操控备份介质。

在NDMP服务层面,又可分为NDMP服务器和NDMP客户端。

  • OceanStor 9000作为NDMP服务器,是运行NDMP服务的主机,主要负责接收来自NDMP客户端的备份、恢复控制命令,并完成对数据的备份和恢复。
  • 备份服务器作为NDMP客户端,负责发起和控制NDMP备份、恢复业务,创建和控制NDMP会话,并负责读取、存储、管理所有会话状态。

备份与恢复方式

介绍NDMP备份特性的备份与恢复方式,包括基于快照的备份、基于源目录的备份、全量备份、增量备份、全量恢复、DAR恢复、非DAR恢复。

备份方式

从备份数据源的角度,NDMP备份特性的备份方式如表13-3所示。

表13-3  区别于备份数据源的NDMP备份方式

备份方式

说明

基于快照的备份

OceanStor 9000从某一时刻的快照中读取数据进行备份,可以保证备份数据的一致性。

基于源目录的备份

OceanStor 9000直接读取文件系统中的数据进行备份,若在备份过程中有业务正在进行写操作,则不能保证备份数据的一致性。

OceanStor 9000默认采用基于快照的方式进行备份,用户可以通过命令设置成其他备份方式。在基于快照进行备份时,NDMP备份特性先对待备份目录创建快照,快照创建成功后再从快照中读取数据开始备份任务。当备份任务完成后系统即删除快照。

从备份内容的角度,NDMP备份特性的备份方式如表13-4所示。

表13-4  区别于备份内容的NDMP备份方式

备份方式

说明

全量备份(Full Backup)

把待备份的所有数据备份到磁带库中。

差异增量备份(Differential Incremental Backup)

文件级别的备份,对比当前和上次备份之间的差异,只备份有差异的文件。

累积增量备份(Cumulative Incremental Backup)

文件级别的备份,对比当前和上次全量备份之间的差异,只备份有差异的文件。

说明:
本文对增量备份的解释以NetBackup为例,各备份软件对增量备份的定义不一定相同,具体定义请以实际使用的备份软件为准。

NDMP备份特性会记录每一次备份的时间点。当进行增量备份时,NDMP备份特性会以上次备份的时间点作为参照,读取文件的ctime(该文件的内容、权限,拥有者,所属的组,链接数等文件状态最后改变时间)和mtime(该文件的数据内容最后改变时间)。如果其中任何一个时间比上次备份的时间点晚,则认为该文件相较于上次备份后发生了变化,需要进行增量备份。其中ctime可以通过CLI方式设置为忽略该属性,若忽略ctime则只对比文件的mtime和上次备份的时间点。具体操作可参见命令行管理NDMP备份

当对一个文件创建硬链接后,源文件的mtime不变,硬链接的mtime和源文件的mtime相同,而源文件和硬链接的ctime则更新为创建硬链接时的时间点。

在不基于快照进行备份时,对于上次备份后新创建硬链接的文件进行增量备份时具有如下情况:
  • 忽略ctime时,新增的硬链接文件及源文件均不备份。
  • 不忽略ctime时,新增的硬链接文件和源文件均备份。

在基于快照进行备份时,由于快照不保护硬链接,因此不对硬链接进行备份。

说明:
硬链接是对文件在文件系统中物理索引的引用。硬链接可像普通的文件一样被执行、编辑和访问,对硬链接的修改就是对原始文件的修改。
恢复方式

NDMP备份特性具有的恢复方式如表13-5所示。

表13-5  NDMP恢复方式

恢复方式

说明

全量恢复

把数据全部恢复到原来的位置。

DAR(Direct Access Recovery)恢复

备份软件根据用户的选择,直接定位读取磁带库中的数据片,进行直接访问恢复。

非DAR恢复

备份软件按顺序查找磁带库中的数据,查找到待恢复的数据后进行恢复。

数据备份过程

介绍NDMP备份特性中备份业务的基本原理。

备份过程概述

备份是NDMP备份特性的主要功能。备份就是把主要存储OceanStor 9000中的数据复制到次要存储中,作为原始数据的副本,防止因系统故障或操作失误等原因造成的数据丢失。

OceanStor 9000中,NDMP备份特性进行备份业务时的处理流程如图13-2所示。

图13-2  NDMP备份流程
备份控制连接建立

此阶段的处理流程如图13-3所示。

图13-3  NDMP备份控制连接建立
  1. NDMP客户端(备份服务器)与磁带库建立控制连接。
    1. 主服务器向介质服务器发起控制连接。
    2. 介质服务器与磁带库建立控制连接。
    3. 介质服务器通知主服务器控制连接建立成功。
  2. NDMP客户端(备份服务器)与NDMP服务器(OceanStor 9000)建立控制连接。
    1. 主服务器向NDMP服务器(OceanStor 9000)发起控制连接。
    2. NDMP服务器(OceanStor 9000)认证NDMP客户端(备份服务器),认证通过后返回连接建立成功消息。
      NDMP备份特性只支持MD5-challenge-Auth认证方式。MD5算法为不安全算法,但为了兼容性考虑(NDMP协议标准要求),且NDMP备份特性通常在局域网内部使用,因此NDMP备份特性采用MD5算法进行认证。若在非局域网使用NDMP备份特性,则会有安全风险。
数据备份

此阶段的处理流程如图13-4所示。

图13-4  NDMP数据备份
  1. NDMP客户端(备份服务器)控制创建OceanStor 9000与磁带库之间的数据连接。
    1. 主服务器向OceanStor 9000发起数据连接。
    2. 主服务器向介质服务器发起数据连接。
    3. 介质服务器与磁带库建立数据连接。
  2. 开始备份数据。
备份控制连接关闭

此阶段的处理流程如图13-5所示。

图13-5  NDMP备份控制连接关闭
  1. NDMP服务器(OceanStor 9000)通知NDMP客户端(备份服务器)备份完成。
  2. NDMP客户端(备份服务器)管理各控制连接关闭。
    1. 主服务器关闭与NDMP服务器(OceanStor 9000)之间的控制连接。
    2. 主服务器关闭与介质服务器之间的控制连接。
    3. 介质服务器关闭与磁带库之间的控制连接。

数据恢复过程

介绍NDMP备份特性中恢复业务的基本原理。

恢复过程概述

当数据因系统故障或操作失误等原因而丢失时,通过NDMP备份特性可以将备份数据恢复。备份数据不能恢复就失去了备份的意义,因此恢复数据是NDMP备份特性的主要目的。

OceanStor 9000中,NDMP备份特性进行恢复业务时的处理流程如图13-6所示。

图13-6  NDMP恢复流程
恢复控制连接建立

此阶段的处理流程如图13-7所示。

图13-7  NDMP恢复控制连接建立
  1. NDMP客户端(备份服务器)与磁带库建立控制连接。
    1. 主服务器向介质服务器发起控制连接。
    2. 介质服务器与磁带库建立控制连接。
    3. 介质服务器通知主服务器控制连接建立成功。
  2. NDMP客户端(备份服务器)与NDMP服务器(OceanStor 9000)建立控制连接。
    1. 主服务器向NDMP服务器(OceanStor 9000)发起控制连接。
    2. NDMP服务器(OceanStor 9000)认证NDMP客户端(备份服务器),认证通过后返回连接建立成功消息。
      NDMP备份特性只支持MD5-challenge-Auth认证方式。MD5算法为不安全算法,但为了兼容性考虑(NDMP协议标准要求),且NDMP备份特性通常在局域网内部使用,因此NDMP备份特性采用MD5算法进行认证。若在非局域网使用NDMP备份特性,则会有安全风险。
数据恢复

此阶段的处理流程如图13-8所示。

图13-8  NDMP数据恢复
  1. NDMP客户端(备份服务器)控制创建OceanStor 9000与磁带库之间的数据连接。
    1. 主服务器向OceanStor 9000发起数据连接。
    2. 主服务器向介质服务器发起数据连接。
    3. 介质服务器与磁带库建立数据连接。
  2. 开始恢复数据。
恢复控制连接关闭

此阶段的处理流程如图13-9所示。

图13-9  NDMP恢复控制连接关闭
  1. NDMP服务器(OceanStor 9000)通知NDMP客户端(备份服务器)恢复完成。
  2. NDMP客户端(备份服务器)管理各控制连接关闭。
    1. 主服务器关闭与NDMP服务器(OceanStor 9000)之间的控制连接。
    2. 主服务器关闭与介质服务器之间的控制连接。
    3. 介质服务器关闭与磁带库之间的控制连接。
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更新时间:2019-03-30

文档编号:EDOC1000162199

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