信创背景下企业数据库备份的选型、规划与部署实施

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作为企业用户,期待国产数据备份厂商能够抓住时机,不断加大技术研发投入和人才培养,关注新兴技术发展趋势,尤其应该重视聆听用户声音,敏捷进行产品升级迭代,积极与合作伙伴和用户合作推动产业共识的形成,共建信创备份生态,实现多方共赢。

【摘要】稳定的备份软件需要多场景极其复杂的应用检验和反复迭代,国产备份软件产品缺少国外主流数据库备份软件的深厚积累,现阶段主要是企业在艰难地配合相关产品的完善。本文援引企业用户针对“银行交易系统数据库备份场景信创备份软件选型评估维度”进行的投票结果,分析了备份产品选型的重要关键点,并对主流国产数据备份软件的特点进行了对比,借此对国产备份产品提出了期待,本文还重点分享了企业数据备份管理的规划思路与部署实施实践,为同行提供了参考。

*本文涉及的产品特性以相关官网最新发布为准

背景

数据备份是企业数据安全的最后一道“防线”,不仅承载着保护关键数据资产的责任,也是推动构建安全、可靠、高效的数字生态体系的重要基石。当下随着信创数据库纷纷落地,企业对信创数据库备份的需求也愈发急迫,然而,稳定的备份软件需要多场景极其复杂的应用检验和反复迭代。国外主流数据库备份软件如NBU、DP等经过多年的发展,根据客户需求不断进行产品迭代升级,对备份技术、备份数据管理等均有深厚的积累,而国产备份软件产品缺少这样的必要历程,现阶段主要是企业在艰难地配合相关产品的完善。

信创备份的发展是一个生态系统的构建过程。本文从信创数据库备份场景出发,对企业备份规划的关键点进行了梳理,以为企业相关规划落地提供参考。同时也借此对国产备份产品提出期待:希望相关厂商加强与真正用户的对话,敏捷响应产品的debug需求,加强生态合作,优化兼容适配等,推动达成产业共识,加速信创备份的成长以满足企业信创备份的需求。

一、备份需求分析

1.备份什么数据?

首先,数据备份包括典型的数据库数据备份、文件系统备份、操作系统备份、虚拟化云平台等。在选择备份平台时,需要基于备份实际需求场景去选择合适的产品。

其次,在已经定位主要的备份数据需求后,还要进一步确定具体的备份目标产品:国产数据库产品、国产虚拟化平台、国产大数据平台、重要文件等等。

最后,还需要考虑备份目标产品的版本。信创数据库、虚拟化、操作系统通常版本更新迭代比较快,企业中会存在较多版本的此类软件,因此,需要在采购备份平台之前对使用中的软件版本进行梳理统计,以避免某些版本的软件不能通过备份平台进行数据备份。

2.备份多少数据?

备份多少数据需要从两个维度进行思考:备份数据量以及备份任务数。

备份数据量和备份任务数的评估涉及采购预算和备份策略的设计。准确评估需要备份的数据量(包括当前需要备份的数据量及按照企业发展需求未来一段时间需要备份的数据量总和),清晰的了解备份需求才能制定合理的采购实施计划。

3.有特殊的数据备份需求吗?

通常来说,头部的国产数据库备份厂商对主流的数据备份功能需求满足均可以正常满足。但是对一些特定的备份需求场景,一定要尽早识别,比如是否需要进行逻辑备份、是否存在特定的数据安全需求等。

二、主流备份技术分析

主流备份技术包括传统备份技术、CDM技术、CDP技术:

传统备份技术主要聚焦于数据的周期性备份,通过定期将生产数据复制到备份介质中,确保在数据丢失或损坏时能够恢复。其优势在于操作简单、成本低廉,适合对数据恢复时间要求不高的场景。传统备份技术通常基于数据库的备份集备份方式实现。

CDM技术则侧重于对副本数据的优化管理和高效利用。CDM技术通过提供快速、灵活的数据副本,支持开发、测试、分析等多种非生产环境的应用,从而提高了数据的使用价值。此外,CDM还能通过流程化管理和自动化操作,简化数据管理复杂度,提升数据管理效率。CDM技术通常是对备份源数据的镜像拷贝。

CDP技术通过持续监控生产数据的变化,并将其记录到独立的存储系统中,确保数据可以恢复到过去的任意时间点。这种技术特别适用于对数据连续性要求极高的场景,如金融核心交易等。CDP的优势在于几乎零数据丢失和极短的恢复时间,但它更注重数据的保护和恢复,对于数据的有效利用和管理则有所欠缺。

主流国产数据备份软件均可以支持传统备份、CDM和CDP方式备份,但侧重点各有不同。有的产品以传统备份为基础,在产品中逐步实现对CDM和CDP备份技术的支持;有的产品核心技术是CDM备份,也包含传统备份和CDP备份技术,但是传统备份对特殊备份场景的支持有限;有的产品核心技术为CDP技术,主要用户为政府、教育机构等单位。

三、备份产品选型

为保证对数据备份产品选型分析的中立客观,本文援引“不同环境下备份产品选型倾向”调查统计的结果。该调查由企业用户群体基于数据库、大数据平台、虚拟化、容器等多个数据备份场景,对备份产品选择、选型评估维度、技术架构路线三方面进行投票,旨在推动行业用户达成群体共识,为更多企业落地信创操作系统提供选型决策参考。针对数据库备份场景的选型评估投票结果如下:

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▲该调查结果来自:《不同环境下备份产品选型倾向投票》(网址:https://www.talkwithtrend.com/Article/271545),其他场景下的投票结果可进入该网站浏览。

企业如何选择一款适合自身需求的备份产品至关重要,合适的产品不仅仅可以满足保障数据安全的核心需求,还能提升企业数据管理能力,降低数据管理复杂度。企业在选择数据备份产品时,可以结合自身需求,从以下角度进行考虑:

1.兼容性

信创基础设施数据库、虚拟化、操作系统等种类繁多,产品更新升级快。因此在选择备份产品时,兼容性是用户需要考虑的重要因素,要确保备份产品与企业现有的IT基础设施和操作系统兼容。

2.可靠性与安全性

备份成功率:确保备份产品能够稳定、可靠地完成备份任务,避免数据丢失。

数据加密:选择支持数据加密的备份产品,以保护备份数据在存储和传输过程中的安全性。

访问控制:具备严格的访问控制机制,防止未经授权的访问和篡改。

3.可扩展性与灵活性

存储容量:随着企业数据量的不断增长,备份产品需要具备足够的存储容量和可扩展性,以满足未来的数据存储需求。

备份类型支持:支持多种数据类型和备份场景的备份,如操作系统数据、数据库数据、虚拟机数据等。

备份频率与计划:支持灵活的备份频率和计划设置,以满足不同业务场景的需求。

4.恢复能力与效率

快速恢复:在数据丢失或损坏时,备份产品应能够迅速恢复数据,减少业务中断时间。

恢复测试:提供恢复测试功能,以便企业定期验证备份数据的完整性和可用性。

5.备份管理能力

作为一个备份管理平台,应该界面简洁、功能丰富且分类清晰,具备良好的用户使用体验。

6.成本效益

成本:综合考虑备份产品的购买成本、维护成本、存储成本等,确保选择的备份产品在经济上可行且具有合理的投资回报。

性价比:在满足企业需求的前提下,选择性价比高的备份产品。

7.支持服务能力

支持服务能力包括问题分析能力、故障解决能力、响应时效等。数据备份平台在使用过程中,可能会由于产品自身的不足或者备份场景的不同等因素,存在一些不能满足备份需求的情况。另外,随着企业的发展,数据备份的需求也在不断变化。因此,产品的售后服务能力需要在选择产品时作为重要的指标项进行评估。

四、国产数据备份软件关键特点对比

国产主流备份软件厂商包括鼎甲、爱数、云信达、壹进制、英方等,它们各自的产品均在各行业有大量的用户使用。

从用户行业方面看,鼎甲、爱数是最早进入金融行业数据备份领域的厂商,云信达为后来者;壹进制主要用于政府单位和军工企业;英方最核心的能力在异构数据流式复制和容灾方面。

从技术实现方面看,鼎甲和爱数以传统数据定时备份方式为核心,同时近年来随着国产化的逐步深入,两个厂商也已具备CDM技术和CDP技术数据备份能力,但实际用户使用量上并不是主流;云信达专注于CDM技术研发和运用,在多个金融机构使用该厂商备份产品;英方以CDP连续数据保护为技术切入点,对于业务连续性,数据保护级别要求极高的系统有较多的实施经验。

从产品能力上看,以上软件厂商均具备在某些方面逐步替代国外数据备份软件的能力。爱数备份软件的产品技术创新和形态创新较快,备份产品功能丰富,具备快速响应客户需求的能力;鼎甲备份软件深耕传统备份领域,备份平台可维护性,可管理性较强;云信达备份平台因成熟的CDM备份技术,在备份数据快速恢复方面具备较强的实力,对于RTO要求较高的业务系统,该厂商产品具备优势;英方备份软件长于数据流式复制,异构数据同步。

从产品兼容性上看,因数据备份软件所处的IT领域的位置的问题,由于信创产品更新迭代较快,各个备份厂商均会不同程度存在无法兼容部分软件版本的问题。一般来说,只要客户有需要,软件厂商都会升级产品满足客户实际备份场景需求。

从售后服务上来看,由于各备份厂商处于抢占备软件份市场的阶段,在完成产品销售后,实际上售后服务的时效性,售后支持人员专业性等方面实际上均存在较大问题。很多复杂的生产数据备份问题需研发人员才能分析处理。

从社区生态上看,各国产备份软件均没有建立较好的社区环境,用户在使用软件的过程中遇到问题,绝大多数情况只能依赖原厂进行分析处理,无法通过互联网技术社区解决问题。

整体来说,传统数据备份可使用爱数和鼎甲,具有快速数据恢复要求的企业可选择云信达,具备持续数据保护要求能力的可考虑英方。实际产品选择需要考虑更多因素,具体情况参考上一章节内容。

五、数据备份规划和部署实施

1.一个典型的数据备份架构

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备份管理平台用于备份管理员执行备份客户端管理、配置备份任务、手动执行备份、备份监控、恢复演练、查看备份报表等,它是备份管理平台的核心;

备份数据存储节点用于在执行备份时存储客户端数据到该设备上,执行数据恢复时从该设备读取数据。

2.备份网络规划设计

数据备份过程通常会占用较高的网络带宽,合理的备份网络设计可以提升数据备份的性能,同时降低数据备份过程中对其他业务处理的影响。网络需要根据企业的网络架构进行规划设计。企业通常会从业务类型和业务重要程度两个维度进行网络规划。数据库备份需要充分考虑现有的网络状况和网络访问安全性要求。

3.备份存储规划设计

(1)备份数据的存储形态选择

国产数据备份厂商一般提供两种类型的数据备份产品:备份软件许可和备份一体机。备份一体机形式下,备份厂商提供软硬件一体服务,用户通常只需要与备份厂商沟通备份一体机的部署架构,配合进行备份平台部署即可,无需专门进行存储的规划和设计;软件授权许可形式下,用户需要提供基础硬件资源,其中最关键的是备份数据的存储规划。存储形态通常分为块存储设备、NAS存储、对象存储等形式,根据备份产品和数据备份需求场景的不同,可能需要选择不同的备份数据存储方式。如某些数据备份场景只能使用块存储设备,其他的数据备份场景只能使用NAS存储。

(2)数据备份的容量规划

备份存储容量规划的基础是准确的备份需求分析。根据需求分析阶段对待备份数据的情况的了解,对备份数据容量进行合理的规划。某些企业可能涉及在不同的网络区域分别规划不同的存储资源,具体情况需要与企业网络人员进行确认。

六、企业数据备份管理

1.备份策略

(1)数据重要性

分类与优先级:首先,需要根据数据的重要性进行分类,确定哪些数据是最关键、最重要的。其次,对于不同类别的数据,应设置不同的备份优先级和策略。

敏感性与合规性:特别关注涉及敏感信息或需要符合特定法规要求的数据,确保备份过程符合相关法律法规和标准。

(2)数据量与增长速度

评估数据量:准确评估需要备份的数据量,包括当前的数据量以及未来的增长趋势。

资源规划:根据数据量的增长速度和存储资源的可用性,合理规划备份所需的存储空间、带宽等资源。

(3)备份频率

定期备份:根据数据的重要性和更新频率,制定定期备份计划。例如,对于高频更新的关键数据,可以实施每日或更频繁的备份;而对于更新较少的数据,可以选择每周或每月备份一次。

实时备份:对于极端重要的数据,可以考虑实施实时备份策略,以确保在数据发生变化的瞬间就能进行备份。

(4)备份类型

完全备份:将整个数据系统的所有数据备份到备份存储介质中,确保数据的完整性,但可能占用较大的存储空间和备份时间。

增量备份:只备份自上次备份以来发生变化的数据,节省存储空间和备份时间,但在恢复时需要依赖完全备份。

差异备份:备份自上次完全备份以来发生变化的数据块,介于完全备份和增量备份之间,既节省空间又便于恢复。

日志备份:对于数据库,可以通过备份归档日志代替增量备份,完成备份后删除已备的归档文件。

(5)备份存储位置

本地备份:将数据备份到本地存储设备中,如硬盘、SSD等。这种方式适用于对数据安全性要求不高的场景,但存在单点故障的风险。

远程备份:将数据备份到远程服务器或云存储中,确保在本地数据丢失或损坏时仍能进行恢复。这种方式提高了数据的安全性和可用性,但需要考虑网络带宽和成本问题。

(6)容灾与恢复计划

容灾计划:根据业务需求和风险评估,设计数据容灾计划,制定恢复流程,避免出现单点故障或区域性灾害导致的数据丢失或无法恢复。

恢复测试:定期进行数据恢复测试,以验证备份数据的完整性和可恢复性。同时,确保备份设备的运作状况良好,无偏差或异状。

(7)成本与效益

成本评估:综合考虑备份所需的硬件设备、软件许可、网络带宽、存储资源等成本因素。

效益分析:评估备份策略对业务连续性和数据安全的保障作用,确保投入的成本能够带来相应的效益。

2.备份监控

对数据备份任务的监控有助于及时发现备份异常问题并第一时间进行处理。一般来说,备份厂商都会提供运维监控模块。监控主要关注备份资源使用情况、备份任务执行时长、备份状态等。可以直接使用厂商现有的备份接口对接企业告警平台,也可以根据需要通过命令行脚本的方式自定义编写监控脚本。通过现有接口方式进行监控的优点是监控指标较为完整;通过自定义脚本进行监控的方式则更为灵活。

3.常见的数据备份异常

使用国产化数据备份平台进行数据备份过程中,主要的备份异常分为以下几种:

  • 备份产品自身bug引起的备份异常。此类异常通常只能由备份厂商分析日志后升级产品或者通过其他方式绕过;
  • 备份源数据配置引起的异常。如数据库备份过程中备份依赖库文件,数据库备份相关服务或者归档日志配置不正确引起的备份异常;
  • 产品兼容性引发的备份异常。此类异常主要是因为备份产品没有与备份源数据版本进行充分的适配。

4.备份有效性验证

进行数据备份平台的备份数据有效性验证是一个关键步骤,它确保了在需要恢复数据时,备份数据是完整且可用的。进行备份有效性验证的最重要方法是定期的备份恢复验证。

七、国产数据备份产品的现状和展望

国产数据备份平台目前呈现出百花齐放的场景,但从整体上看,多数产品的备份兼容能力、稳定性、可靠性、产品性能、管理便捷性、售后服务能力等方面均与国外主流产品存在一定差距。其中,备份可靠性和售后服务能力方面相较于国外主流产品差距尤为明显。这与国产数据备份软件起步晚、缺少多场景复杂应用考验,难以更新迭代等因素有关。如何保证备份可靠,备份出现故障后如何提升问题分析排查的能力和效率是国产备份厂商需要重点关注的课题。

数据备份产品作为基础软件,是企业数据安全的重要防线,在信创背景下,企业对信创数据备份平台的需求日益增加,市场规模大、应用场景丰富,为发展信创数据备份生态系统提供了良好的基础。作为企业用户,期待国产数据备份厂商能够抓住时机,不断加大技术研发投入和人才培养,关注新兴技术发展趋势,尤其应该重视聆听用户声音,敏捷进行产品升级迭代,积极与合作伙伴和用户合作推动产业共识的形成,共建信创备份生态,实现多方共赢。

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责编:高蝶
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