备份磁带备份

数据库云服务器单元和数据库云服务器的备份与恢复性能和最佳实践Database11.
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2版Oracle最高可用性架构白皮书2010年10月最高可用性架构Oracle高可用性的最佳实践Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践执行概要.
1引言2关键性能的观察结果和评价4基于磁盘的备份与还原性能测试结果.
5基于磁带的备份与还原性能测试结果.
6评估磁带备份吞吐率.
7用于磁带备份的介质管理软件.
9基于磁带的备份策略10基于磁带的配置最佳实践.
13数据库配置最佳实践.
13RMAN配置命令和备份脚本.
17为连接介质服务器配置InfiniBand网络.
17为连接介质服务器配置千兆以太网(GigE)网络.
21为磁带驱动器配置持久绑定22备份OracleSecureBackup目录.
23基于磁盘的备份策略23基于磁盘的配置最佳实践.
25数据库配置最佳实践.
25RMAN配置命令和备份脚本.
27还原和恢复最佳实践28使用OracleDataGuard卸载备份29监视和故障排除29监视RMAN.
29对OracleSecureBackup进行监视和故障排除29监视TCP/IP流量.
30总结30附录A—测试环境31Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践1执行概要数据库云服务器X2-2和X2-8版是易于部署、现成的解决方案,用于托管Oracle数据库并提供最高级别的可用性能.
它是一个"盒子中的网格",由运行Oracle数据库的数据库服务器、ExadataStorageServer和用于存储联网的InfiniBand结构以及托管Oracle数据库所需的其他组件构成.
数据库云服务器为联机事务处理(OLTP)、数据仓储(DW)及混合负载整合提供了杰出的I/O和SQL处理性能.
部署数据库云服务器的一项重要工作是确保执行数据库备份以便在发生灾难时可以还原Oracle数据库.
本白皮书介绍针对11.
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2和更高版本设置最佳备份和恢复策略以保护您的任务关键数据的最佳实践.
要了解针对11.
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1的数据库云服务器数据库备份和恢复最佳实践,请参考http://www.
oracle.
com/technetwork/database/features/availability/maa-tech-wp-sundbm-backup-final-129256.
pdf.
本白皮书基于11.
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2或更高版本,提供:关键性能的观察结果和评价推荐的基于磁带的备份解决方案基于磁带的配置最佳实践推荐的基于磁盘的备份解决方案基于磁盘的配置最佳实践还原和恢复最佳实践本白皮书目前不包括使用万兆以太网接口、RMAN压缩和网络加密的实践和结果.
这些内容计划在该白皮书的未来修订版中介绍.
Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践2引言Oracle数据库具有非常成熟和可伸缩的备份技术.
这些技术非常适合在具备高带宽InfiniBand网络和ExadataStorageServer网格的数据库云服务器上使用.
此外,这些Oracle技术提供数据库感知的存储服务,例如,能够将数据库备份处理从数据库服务器卸载到存储上,同时保持对SQL处理和数据库应用程序透明.
一个恰当的例子是本文中描述的数据库云服务器X2-2全机架配置,在该配置下,对于基于磁带的备份,完全备份速率达到每小时7TB以上,增量备份的有效备份速率可达每小时10至50TB.
通过增加介质服务器和磁带驱动器还可以得到更高的完全备份速率.
使用Oracle11.
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2和更高版本进行基于磁盘的备份时,完整映像复制的速率在每小时17TB以上,而增量备份的有效备份速率可达每小时20至50TB.
常规冗余磁盘组上的数据库还原速率在每小时17TB以上,而我们推荐的高冗余磁盘组上的还原速率为每小时14TB.
数据库重做应用速度可达每小时2.
1TB(637MB/秒),或者在闪回功能已启用时,可达每小时1.
7TB(495MB/秒).
在这样的速率下,目标数据库服务器的CPU使用率不到5%,因此为并发用户负载保留了大量的CPU带宽.
我们整体了解一下备份、还原和重做应用速率,在考虑镜像和临时表空间的情况下,一个使用100TB数据的30TB数据库可以用不到2小时完成完全备份,用不到1小时完成增量备份.
还原同一完全备份的时间可以不到2小时,而重做应用能在1小时内恢复2TB的重做.
在数据库云服务器中,限制磁带备份和还原速率的因素往往是数据库云服务器之外的硬件,而不是数据库云服务器或Oracle备份和恢复软件.
下列技术能帮助您达到这样的备份速率:数据库云服务器是一个由软件、服务器、存储和网络组成的完备的打包产品,可用于各种数据管理,包括数据仓储、事务处理和整合的混合应用程序负载.
InfiniBand结构提供了性能极高的网络,用于将备份数据从存储服务器传输到数据库服务器,然后传输到磁带介质服务器,反之亦然.
Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践3与其他解决方案相比,InfiniBand网络传输不仅速率高,而且CPU资源开销非常低.
OracleExadataStorageServer软件(数据库云服务器单元)具有高度优化的磁盘I/O功能.
每个数据库云服务器单元的磁盘传输速率在1,500MB/秒以上.
数据库云服务器单元的卸载功能可以进一步加快增量备份速度.
其卸载功能与RMAN块更改跟踪相结合,在存储层级别高效执行大量I/O,仅返回各个更改的块以执行增量备份,从而提高了系统的备份性能.
数据库云服务器单元是经过优化以用于Oracle数据库应用程序的存储产品.
它是数据库云服务器的存储构建块.
数据库云服务器为联机事务处理(OLTP)、数据仓储(DW)以及混合负载的整合提供了杰出的I/O和SQL处理性能.
数据库云服务器单元还与包括OracleRAC、OracleDataGuard、Oracle闪回技术和OracleASM在内的其他Oracle特性相集成.
数据库云服务器单元和原生Oracle数据库压缩功能可显著降低总体数据库大小和I/O.
OLTP表压缩可提供2至4倍的压缩率,通常需要100GB磁盘空间的表只需25GB至50GB的磁盘空间.
数据库云服务器混合列压缩(EHCC)可以提供10至50倍的压缩.
因此,根据数据的不同,同样需要100GB磁盘空间的表可能仅需要2GB至10GB的磁盘空间.
此处所述的速率是针对压缩之后数据的.
这意味着用户数据备份和还原的速率可能比此处所述的物理速率要高一个数量级.
例如,在考虑到对用户数据的10倍EHCC压缩时,备份速率从每小时7TB物理数据转变为每小时60TB用户数据.
OracleRecoveryManager(RMAN)在Oracle数据库中提供原生备份和恢复基础架构,在数据库云服务器环境中支持优化的数据保护:使用标准RMAN命令执行备份、还原和恢复操作.
备份和恢复与数据库云服务器单元相结合提供全面的数据感知解决方案,从而:防止块损坏写入磁盘.
通过OracleASM自动修复机制、数据库云服务器存储内置的损坏检测和Oracle通用块损坏参数支持自动和手动修复选项.
Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践4RMAN可以在所有数据库节点和数据库云服务器存储单元上并行执行备份操作.
这样就可以利用系统中所有的磁盘、网络连接和CPU来执行备份操作.
通过块更改跟踪可以快速高效地进行增量备份.
使用块更改跟踪,可以只从磁盘中读取自从上次增量备份或完整备份以来数据库中发生了更改的区域.
OracleSecureBackup是为整个IT环境(包括文件系统和数据库)提供集中式磁带备份管理的解决方案.
通过内置的RMAN集成,OracleSecureBackup以最快的速度将Oracle数据库备份到磁带.
一些重要的备份优化只存在于OracleSecureBackup和RMAN中:未使用块压缩会跳过已分配给表空间但目前未被表使用的块,以节省备份这些块的时间和空间.
撤销优化避免备份那些对恢复当前备份无用的撤销,以节省时间和空间.
这些优化可以显著节省备份时间和磁带成本.
关键性能的观察结果和评价本文介绍数据库云服务器X2-2全机架、半机架和四分之一机架以及数据库云服务器X2-8在各种不同配置下的备份与恢复性能测试:使用映像副本格式和数据库云服务器单元上的快速恢复区以及不同的RMAN并行度进行了磁盘备份和还原测试.
使用OracleSecureBackupRelease10.
3和两个通过存储区域网络(SAN)连接到一个SunStorageTekSL500磁带库和14个LTO-4磁带驱动器的介质服务器执行磁带备份和还原测试.
下面提供的表格总结了基于磁盘和基于磁带的备份和还原性能测试的结果.
Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践基于磁盘的备份与还原性能测试结果表1:基于磁盘的备份与还原性能测试总结使用映像副本将数据库完全备份到磁盘1实例和通道四分之一机架半机架全机架X2-2(11.
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2)所有实例,每个实例使用2个RMAN通道4TB/小时8-9TB/小时17-18TB/小时X2-8(11.
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2)2个实例,每个实例使用8个RMAN通道不适用不适用17-18TB/小时X2-2(11.
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1)2个实例,每个实例使用4个RMAN通道1589MB/秒或5.
4TB/小时2081MB/秒或7.
1TB/小时2081MB/秒或7.
1TB/小时将整个数据库增量备份到磁盘(10%更改)(日常工作)2个实例,每个实例使用2个RMAN通道根据不同负载,测量到的有效备份速率在20至50TB/小时之间从磁盘完全还原数据库X2-2(11.
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2)所有实例,每个实例使用2个RMAN通道4TB/小时7TB/小时14TB/小时(DATA是高冗余磁盘组)17TB/小时(DATA是常规冗余磁盘组)X2-8(11.
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2)2个实例,每个实例使用8个RMAN通道不适用不适用14TB/小时(DATA是高冗余磁盘组)17TB/小时(DATA是常规冗余磁盘组)1注意,使用映像副本将数据库完全备份到磁盘只进行一次,因为后续磁盘备份是使用增量备份与合并进行的.
5Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践对于基于磁盘的备份、增量备份和数据库还原,在数据库云服务器X2-2中使用所有数据库实例且每个实例使用两个或四个RMAN通道以获得最佳性能,在数据库云服务器X2-8中使用所有数据库实例且每个实例使用多达8个RMAN通道以获得最佳性能.
结果是,CPU使用率低于5%.
基于磁带的备份与还原性能测试结果表2:基于磁带的备份与还原性能测试总结将数据库完全备份到磁带实例和磁带驱动器四分之一机架半机架全机架所有实例,14个磁带驱动器,每个磁带驱动器1个RMAN通道2509MB/秒即8.
6TB/小时也即每个磁带驱动器179MB/秒2509MB/秒即8.
6TB/小时也即每个磁带驱动器179MB/秒2509MB/秒即8.
6TB/小时也即每个磁带驱动器179MB/秒将整个数据库增量备份到磁带(10%更改)所有实例,14个磁带驱动器,每个磁带驱动器1个RMAN通道测量的有效备份速率在10至70TB/小时之间从磁带完全还原数据库所有实例,14个磁带驱动器,每个磁带驱动器1个RMAN通道21800MB/秒即6.
1TB/小时也即每个磁带驱动器128MB/秒2271MB/秒即7.
8TB/小时也即每个磁带驱动器162MB/秒2271MB/秒即7.
8TB/小时也即每个磁带驱动器162MB/秒在表2中,基于磁带的备份与还原性能的限制因素是磁带驱动器的数量(四分之一机架磁带还原除外).
对于现有文件的所有基于磁带的备份和还原操作,数据库节点上的CPU使用率低于10%,介质服务器节点上的CPU使用率低于20%.
此外,我们建议在进行基于磁带的备份和还原操作时启用所有可用的数据库实例.
2在数据库云服务器全机架上实现的还原速率可在数据库云服务器半机架上实现.
但是,由于磁盘数量的限制,数据库云服务器四分之一机架上的速率不会达到这一水平.
6Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践7评估磁带备份吞吐率回答下列问题,然后使用表3中的工作表示例来快速评估潜在的架构瓶颈以及需要使用哪种磁带备份架构来满足要求.
问题:数据库云服务器和磁带库之间最慢的网段是什么介质服务器的接收速率和传输速率是多少(在"用于磁带备份的介质管理软件"中描述了介质服务器)磁带驱动器的传输速率是多少您计划使用多少个磁带驱动器预期的磁带压缩率是多少表3显示基于磁带的备份流,并突出显示每个组件的吞吐率:以粗体显示的内容是示例数据.
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但是,您可以使用"评估速率"列中的值评估每次备份.
吞吐率(表3中的最后一列)由下列等式决定:数量x评估速率=吞吐率Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践表3:磁带备份示例工作表流组件数量评估速率(GB/秒)吞吐率(GB/秒)1ExadataCell1413142DatabaseServer82.
04163到介质服务器的网络:a)使用TCP/IP的介质服务器InfiniBandHCA224b)介质服务器千兆以太网网卡40.
120.
484介质服务器到磁带库SAN5链路40.
83.
25磁带驱动器140.
172.
3针对基于SAS的数据库云服务器单元使用1GB/秒,针对基于SATA的数据库云服务器单元使用700MB/秒例如,当使用表3最后一列中显示的吞吐率时,如果采用InfiniBand结构来连接介质服务器,首先会遇到下列瓶颈:1.
介质服务器到磁带库的SAN传输速率2.
磁带驱动器的数量要提高备份速率,可以将更多的主机总线适配器添加到介质服务器或磁带库,并增加磁带驱动器的数量.
3基于SAS的数据库云服务器单元支持高达1.
5GB/秒的数据带宽.
表3中使用了测量的值进行评估.
4每个服务器具备双端口四倍数据速率(QDR)InfiniBand主机通道适配器(HCA)(40Gb/秒).
但是,当通过InfiniBand使用TCP/IP协议执行备份时,可达到的吞吐率约为2GB/秒.
5存储区域网络(SAN).
8Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践如果在介质服务器和数据库云服务器之间使用千兆以太网(GigE)网络(如表3中"3b)介质服务器千兆以太网网卡"这一行所示),则介质服务器千兆以太网网卡吞吐率将成为主要瓶颈.
用于磁带备份的介质管理软件RMAN优化Oracle数据库磁盘备份,并且与用于磁带备份的介质管理软件相集成.
介质管理软件6是支持RMAN磁带备份的软件层.
OracleSecureBackup是本白皮书所述测试中使用的介质管理软件,其客户端/服务器架构使其具备高度可伸缩性,所有备份域中的主机在该架构中都拥有一个或多个OracleSecureBackup角色.
这些角色包括:管理服务器:为管理域中的主机存储配置信息和目录文件的主机.
一个备份域只包括一个管理服务器.
一个管理服务器可以为您的网络中所有的客户端提供服务.
管理服务器运行调度程序,后者启动和监视管理域中的备份.
介质服务器:至少连接有一个磁带设备的计算机或服务器.
介质服务器负责与直接或通过存储区域网(SAN)连接的磁带设备进行数据往来传输.
客户端:其文件通过OracleSecureBackup进行备份或还原的任何计算机或服务器.
在域中要进行备份的所有计算机将在安装期间分配有客户端角色和用户定义的其他角色,包括介质服务器和/或管理服务器角色.
域中的任何计算机都可以充当管理服务器.
实际上,通常使用一个额外的计算机来托管OracleSecureBackup目录、RMAN目录和OracleEnterpriseManager信息库.
本文只介绍OracleSecureBackup目录的保护而不介绍文件系统数据的备份和还原.
有关配置文件系统备份和还原的详细信息,请参见OracleSecureBackup文档:http://download.
oracle.
com/docs/cd/E14812_01/doc/doc.
103/e12834/toc.
htm6本文所述的介质管理软件是指OracleSecureBackup.
但是,这些配置最佳实践同样适用于其他介质管理软件产品.
9Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践10基于磁带的备份策略基于磁带的备份策略的一些主要优势包括:数据库云服务器存储和基于磁带的备份提供极快的备份和还原速率.
只基于磁带的解决方案可以隔离ExadataStorageServer的故障.
实现最大的数据库云服务器容量和带宽.
但是,对于数据和逻辑损坏以及一些表空间时间点(TSPITR)情况,如果您需要更快速的恢复,基于磁盘的备份可能是更好的解决方案.
有关基于磁盘的备份解决方案的详细信息,请参见本白皮书中"基于磁盘的备份策略"一节.
对于基于磁带的备份解决方案,推荐的策略是执行下列备份:每周对数据库执行RMAN0级(完全)备份每天对数据库执行RMAN1级累积增量备份每天备份OracleSecureBackup目录要使用InfiniBand结构提高备份速率,同时保持高可用性,可以实施以下策略:1.
开始时至少使用两个介质服务器.
每个介质服务器可以带有总共两个主机通道适配器(HCA)(只有一个活动端口),绑定以支持高可用性.
2.
增加磁带驱动器,直到每个介质服务器的HCA带宽占满.
3.
备份时使用所有Oracle数据库服务器实例.
4.
每个磁带驱动器使用一个RMAN通道.
如果您在介质服务器和数据库云服务器之间使用千兆以太网(GigE)网络,将受到千兆以太网连接数量乘以120MB/秒的限制,在数据库云服务器全机架中,有8个HA绑定GigE端口或者说每个数据库节点有一个HA绑定GigE端口.
Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践图1显示了OracleMAA推荐的架构.
8GB光纤通道SANSunFireX4275Oracle安全备份介质服务器InfiniBandQDR网络SunFireX4170Oracle安全备份管理服务器SunStorageTekSL500SunOracleDatabaseMachine图1数据库云服务器硬件系统配置图1表示使用两个或多个介质服务器的磁带备份解决方案.
要将介质服务器直接连接到现有InfiniBand结构,可以使用数据库云服务器的6个可用HA绑定端口.
例如,对于任何大小的数据库云服务器(全机架、半机架或四分之一机架),您可以使用5B、6A、6B、7A、7B和12A端口.
应保留其他可用端口,以备从数据库云服务器半机架升级到全机架之用.
每个介质服务器需要一个InfiniBandQDRHCA或推荐的双端口InfiniBandQDRHCA.
在InfiniBand上进行备份使用的网络协议是标准TCP/IP协议,因此对数据库服务器和介质服务器上的备份软件是透明的.
无论您使用InfiniBand还是千兆以太网网络,备份软件都会以同样的方式工作.
11Oracle白皮书—数据库云服务器单元和Oracle数据库云服务器备份与恢复性能和最佳实践8GB光纤通道SANSunFireX4275Oracle安全备份介质服务器InfiniBandQDR网络SunFireX4170Oracle安全备份管理服务器SunStorageTekSL500SunOracleDatabaseMachine图2:使用多个介质服务器的更大备份配置图2中有效的最高数据传输速率是10GB/秒即35TB/小时.
为介质服务器分配足够的磁带驱动器以实现最高的备份和还原速率.
例如,如果磁带驱动器对压缩数据的备份速率7是240MB/秒,则至少使用8个磁带驱动器以达到每个介质服务器HCA的最大数据传输速率.
图3显示针对基于磁带的备份和恢复推荐的Exadatastorageserver布局.
如图所示,80%较快(外部)磁盘分配给DATA区,20%较慢(内部)磁盘分配给快速恢复(RECO)区.
该布局可以在部署期间自动配置.
此外,对于只基于磁带的备份解决方案,MAA最佳实践团队推荐配置一个包含OCR、表决、spfile、重做日志组、控制文件和归档的高冗余RECO磁盘组.
请参考我们在数据库云服务器MAA最佳实践演示中推荐的ASM配置:http://www.
oracle.
com/technetwork/database/features/availability/exadata-maa-131903.
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