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工商銀行上海數據中心備份方案解析
一、中國工商銀行上海數據中心數據備份和恢復的需求
1.1. 用戶的需求
中國工商銀行上海數據中心(以下簡稱上海數據中心)，每天需要對 VSE/ESA 生產主機 和 OS/390 生產系統上的生產和系統數據進行備份，包括批處理前和批處理后的數據備份。上海數據中心每天需要從 8 個 VSE/ESA 系統和 8 個 OS/390 系統上的數百個 3390-3 型磁盤卷上備份大量 VSAM 文件(業務數據) 和備份磁盤卷的整卷數據。現在，每個VSE/ESA 生產系統的每天的數據備份量達 200 盤 3490E 磁帶，其中有 60 盤左右為對磁盤卷的備份。為了不間斷業務運行，縮短批處理時間，不影響生產運行。上海數據中心對數據備份操作的要求是：
?確保數據安全性和完整性。
?縮短備份時間，減少由于備份對業務的中斷。
?如果需要進行數據恢復時，恢復操作要準確、迅速，時間短。
?備份和恢復操作要簡捷，便于操作員的日常使用。
為了將數據備份時間縮短到最小，上海數據中心希望利用磁盤快速復制技術，或者虛 擬磁帶系統來快速完成備份操作。
上海數據中心最終備份的的數據是 VSAM 文件。單個文件的數據量不大，但是文件數量眾多。對這種類型數據的備份和恢復，虛擬磁帶系統(VTS)技術將是最好的解決方案。上海數據中心最終利用 StorageTek 公司 的、運行在 OS/390 操作系統上的 HSC 和 VTCS 軟件，配合以運行在 VSE/ESA 操 作系統上的、MT Consultant 公司的 LMS/VSE 軟件來完成這些備份任務的。
二、方案介紹
由于上海數據中心需要備份的數據量龐大，將來的備份磁帶數量一定很多。因此，上海數據中心應該采用自動磁帶庫來管理備份磁帶。并采用物理磁帶及和虛擬磁帶機相結合的數據備份和恢復技術，來提高數據備份的效率和存儲空間的利用率。 9490 磁帶機與 3490E 磁帶機完全兼容，采用 IDRC 壓縮和 3490E E-cart，單盤磁帶的容量為 2.4 GB。由于上海數據中心的磁盤卷大多數為 3390-3 型，容量為2.89 GB，將占用 2 盤 3490E E-cart 磁帶。上海中心采用 9490 磁帶機 EE-tape 功能，一盤磁帶的容量可以高達 4.8 GB (壓縮后)。對于 OS/390 磁盤卷整卷的備份，上海數據中心采用 StorageTek 9310 自動磁帶庫和 9840高性能、大容量磁帶機。如果配合 StorageTek exHPDM 軟件，可以將數個磁盤卷同時 備份到一盤 9840 磁帶上。將能充分發揮 9840 磁帶機的性能和充分利用 9840 磁帶的容量。
根據工商銀行上海數據中心對數據備份和恢復的要求，采用 StorageTek 公司 9310 自動磁帶庫加 StorageTek 公司的 VSM(虛擬存儲系統)的綜合磁帶解決方案。
VSM 主要處理大量小文件的備份和恢復，如 VSAM 文件、CICS 日志、數據庫增量 備份等。而對大型文件備份和恢復，則直接使用 9310 自動磁帶庫中磁帶驅動器，如對磁盤卷的整卷備份、數據庫的全備份等操作。
本方案涉及的硬件和軟件產品
1 1套 StorageTek 9310 自動磁帶庫系統
2. 1套 StorageTek VSM 虛擬存儲系統
3. 8 套 HSC (主機軟件部件) 軟件
4. 1套 VTCS (虛擬磁帶控制軟件)
5. 8 套 LMS/VSE 軟件及 8 套 5193 磁帶庫管理網關
6. 磁帶管理軟件
在 OS/390 系統上采用 CA 公司的 CA-1/TMS 磁帶管理軟件。
在 VSE/ESA 系統上采用 CA 公司的 DYNAM/T 磁帶管理軟件。
2.4. 磁帶庫和 VSM 系統硬件連接方案
若要實現虛擬磁帶卷的遷移和回遷，VSM 至少需要 9310 磁帶庫中的 2 臺 9840 物 理磁帶驅動器與其相連接。如果遷移和回遷的工作量比較大，則需要更多的磁帶機驅動器。由于 VSM 主要用于處理大量小文件的備份和恢復。而對大型文件的備份和恢復仍需要直接使用 9310 自動磁帶庫中 9840 磁帶驅動器。因此 9310 自動磁帶庫必須要有 直接(或通過 ESCON 通道轉接器)連接到 OS/390 主機上的磁帶機驅動器。如果主機上同時提交了多個大型文件的備份或恢復作業，則需要有多個磁帶機驅動器。否則，將會有作業因沒有可用的磁帶驅動器而等待。如果將 9310 中的多個磁帶驅動器給 VSM 專用，再將另一些磁帶驅動器給主機專用，則需要更多的磁帶驅動器。直連的優點是，日常操作比較簡便。但是，這樣做投資 比較大，而且磁帶驅動器不能得到充分的利用。這樣如何充分、有效地利用磁帶庫 中磁帶驅動器，則是需要解決的問題。
上海中心每個VSE系統每天的數據備份量平均為 200 盤 3490E 磁帶。不含磁盤卷的備份磁帶。按照實際存儲在每盤磁帶上的數據量平均為 100 MB，那么 8 個 VSE 系統每天的備份數據總量為 160 GB。如果這些備份數據駐留在 VSM 的時間為 1 天，那么VSM的容量至少為 160GB。如果這些備份數據的保留時間為 30 天，則總的數據容量為 9.6 TB。 自動磁帶庫中將 需要至少 120 盤 9840 磁帶來保留這些備份磁帶。如果將每天每個 VSE 系統的備份數 據遷移到一盤 3490E 磁帶中， 30 天則需要 240 盤 3490 磁帶。 如果 OS/390 系統的備份的數據量與 VSE/ESA 系統的相近，則對 VSM 容量的要求將 與以上分析大體相近。
三、方案技術要點
虛擬磁帶存儲管理是對磁帶和自動磁帶庫解決方案的重大革新。它是自從磁帶庫出現以來，第一個為批量處理而發明的新技術。虛擬磁帶使現有的技術能夠得到充分地利用。虛擬磁帶技術將批處理中的磁帶操作變得更加有效，使高密度介質、高性能磁帶機和高速通道得以充分利用。
VSM 虛擬磁帶系統所帶來的最大利益是極大地提高了批處理的性能，這是用戶可以直接感受到的虛擬磁帶技術所帶來的影響。其帶來的間接利益還有很多，包括：充分利用現有的磁帶機和磁帶資源，解決磁帶驅動器緊張的問題，簡化了磁帶管理。
對于小型批處理文件的備份，裝帶和卸帶時間占整個磁帶操作時間(占用磁帶機驅動器的時間)的很大一部分。利用虛擬磁帶技術，將沒有裝帶和卸帶的時間，所以整個磁帶操作時間將顯著降低。 這將帶來兩大好處：第一，批處理作業將運行地更快，從而縮小批處理窗口;第二， 虛擬磁帶機驅動器的利用率更高，減少作業等待驅動器的時間，降低了對驅動器數 量的需求。再加上虛擬磁帶系統提供的虛擬磁帶驅動器數量很多，使系統可以同時 處理大量批處理備份作業，減少作業的等待時間。如果需要從仍駐留在 VSM 中 虛擬磁帶中恢復數據，由于該虛擬磁帶卷仍然駐留在緩存中，VSM 將會直接將它恢復到主機磁盤上。整個過程不需要裝帶/卸帶操作，縮短了恢復的時間，也縮短了批處理的時間。用戶可以定義虛擬磁帶卷駐留的時間。
文章作者：張培新
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