基于NBU 备份一体机的ERP 系统数据库灾备研究

岳书会,张 磊,顾景民

(1.山东能源集团信息技术公司,山东 济南 250014;2.兖州煤业股份有限公司信息化中心,山东 邹城 273500)

1 背景

集团公司作为大型能源企业连续荣列世界500强,集团业务快速发展,为适应新形势的要求,集团公司大力推进实施ERP 系统全覆盖项目,采用SAP S/4 HANA 解决方案,包含S4,BW,PO,BO 等多个模块,覆盖集团公司及下属子公司财务、人力、物资、生产、风险等各方面业务。 此项目通过超前规划,对服务器、存储设备、网络架构、操作系统、数据库、虚拟化等软硬件平台进行集中建设、统一管理,避免了重复建设、资源浪费、建设水平低的问题。

ERP 系统架构平台部署于集团总部数据中心,系统采用HANA 数据库运行在15 台HANA 一体机服务器上,应用服务器采用VMware 虚拟化部署,虚拟机数量达到150 余台,业务数据量近60 TB,并且数据量增长迅速。 数据备份作为数据中心的重要组成部分,与核心业务系统的业务连续性密切相关,制定切合企业实际的备份系统架构至关重要,在可允许备份的时间段内,能够做到既不影响生产系统的正常运行,又能合理地分配资源,减少备份冲突,最大限度地利用现有设备的处理能力完成备份。

集团公司ERP 系统采用VERITAS 公司NetBackup 5240 备份一体机数据保护解决方案。 NetBackup 备份一体机在大型能源企业ERP 项目中的部署使用达到了集团公司HANA 数据库的备份及异地容灾实现保护企业数据的目的[1]。

2 基于NBU 备份一体机的备份系统架构设计

NBU 备份一体机是统一化备份管理平台,可实现数据备份的统一监控与管理,提升了管理的可见性,并能缩短核心生产系统备份窗口时间。 设备集成了Veritas NetBackup 8.1.2 软件,配置了152TB 可用备份存储空间,负责制定备份策略、运行备份任务、存储备份数据,支持智能端到端重复数据删除功能、内置VMWARE、Hyper-V 虚拟化平台及多种数据库备份功能,是一个易于管理的一体化集成解决方案,能够降低总成本的同时提高可靠性。

集团公司总部数据中心部署一台NBU 备份一体机,备份ERP 系统的HANA 数据库。 在距离总部数据中心150 km 的省联通三枢纽机房租用空间资源,放置另外一台NBU 备份一体机,搭建ERP 系统的备份容灾中心,两个数据中心租用运营商专线实现大二层网络互联,通过NBU AIR 跨域复制技术实现总部数据中心备份数据和备份容灾中心的数据复制。 ERP 系统备份及容灾架构如图1 所示。

图1 ERP 系统备份及容灾架构

3 基于NBU 备份一体机的HANA 数据库备份

集团公司ERP 系统使用了多套SAP HANA 2.0 数据库。 HANA 数据库是一种高性能内存数据库,将数据尽可能放在内存中运行,比传统数据库达到了更快的数据处理速度,并且支持多租户、高可用、容灾、大数据等高级特性[2]。 NBU 备份一体机对HANA 数据库提供本地备份和第三方备份。 NBU 备份一体机对HANA 数据库进行第三方备份,基本配置如下:

Client_A 是运行HANA 数据库的服务器,操作系统为SUSE 12 SP3,YKNBU 是NBU 管理服务器,确保Client_A 与YKNBU 之间开通必要的网络端口1556,13726,13784,分别在Client_A 和YKNBU 上添加对方host 解析。

在Client _ A 上安装Linux 版本备份客户端NetBackup_8.1.2_CLIENTS2,客户端版本需与备份服务器端保持一致,服务器端版本可向下兼容客户端软件版本,反之则不可。

在Client_A 上打开NBU 客户端配置文件夹/usr/openv/netbackup/ext/db_ext/sap,为此文件夹下文件添加可执行权限,initSAP. utl 文件中添加备份策略名称,node_names.txt 文件中添加客户端名称,添加HANA 数据库备份脚本sap_hanadb_TestDB,脚本名称结尾一般以数据库租户名称进行命名标识,脚本中添加数据库用户名、密码、租户名称,NBU 备份任务可调用此脚本实现数据库的完全备份、差异备份或增量备份。

创建软连接,ln -s /usr/openv/netbackup/bin/hdbbackint _ script /usr/sap/实例名/SYS/global/hdb/opt/hdbbackint。

通过HANA STUDIO 修改HANA 数据库配置参数,将HANA 数据库备份由本地File 备份修改为第三方Backint 备份。 分别将configuration/global. ini/backup catalog_backup_parameter_file、data_backup_parameter_file、log_backup_parameter_file 参数值修改为备份客户端数据库备份脚本路径/usr/openv/netbackup/ext/db_ext/sap/initSAP.utl,catalog_backup_using_backint,log_backup_using_backint 参数值由false 修改为true。

在NBU 控制台创建HANA 数据库备份策略,策略名需与initSAP.utl 文件中策略名称一致。 在Attributes选项卡策略类型选择SAP,Policy Storage 选择本地重删池,在Schedules 选项卡设定数据库备份时间表及数据保留周期,在Clients 选项卡添加备份客户端服务器,在Backup Selections 选项卡中选择数据库服务器上的备份脚本。

上述配置完成后,NBU 备份一体机会根据备份时间表对HANA 数据库进行完全备份,并实时将数据库产生的Log 备份到NBU 一体机中,打开NBU 管理控制台,在Netbackup Management/Activity Monitor 选项卡下可观察到备份任务的运行情况。

4 基于NBU 备份一体机的数据异地容灾

集团公司ERP 系统备份容灾中心放置一台NBU备份一体机,通过千兆专线与集团总部数据中心NBU备份一体机实现大二层网络互联,通过NetBackup AIR跨域复制技术将总部ERP 系统备份数据传输到容灾中心。 两台NBU 备份一体机搭建远程数据复制的实现如下[3]:

(1)源备份域YKNBU、目标备份域JNNBU 上互相添加host 解析,确保端口1556,13724,13782,443,10082,10102 可以互相通信。

(2) 在源备份域YKNBU 上添加目标备份域JNNBU 信任, 打开 NBU 管理控制台 Netbackup Management/Host Properties/Master Servers 下主机属性,在主机属性Servers/Trusterd Master Servers 选项卡下添加主机信任,填写目标备份域JNNBU 及JNNBU 的管理员凭据。 同样方法在目标备份域JNNBU 上添加源备份域YKNBU 信任。

(3)在源备份域YKNBU 上添加目标备份域存储服务器,双击打开Media and Management/Credentials/Storage Servers 下重删池属性Replication 选项卡,填写目标备份域master server 与storage server name JNNBU及MSDP 凭据。

(4)在目标备份域JNNBU 配置SLP 导入策略。 在Netbackup Management/Storage/Storage Lifecycle Policles选项卡下新增SLP 导入策略yknbu_to_jnnbu,Operation选择Import。

(5)在源备份域YKNBU 配置SLP 复制策略。 在Netbackup Management/Storage/Storage Lifecycle Policles选项卡下新增SLP 复制策略yknbu_to_jnnbu,其中目标master server 选择JNNBU,目标SLP 导入策略选择上一步创建的yknbu_to_jnnbu,Operation 选择Backup,继续添加同步策略,Operation 选择Replication,定义同步时间窗口。

(6)在源备份域YKNBU 创建远程复制备份策略。可以新增或修改原有备份策略,在Attributes 选项卡Policy Storage 选择SLP 策略yknbu_to_jnnbu,这样此备份策略的备份数据就可以实时传输到目标备份域JNNBU。

5 NBU 备份系统的优化

集团公司ERP 系统通过NBU 备份平台统一管理HANA 数据库备份任务,实现了数据备份的无人化、自动化,大大提高了备份效率,保障了数据的存储安全。NBU 备份系统运行以来,发现系统中存在一些问题,如备份作业排队现象严重、备份速率未达到预期等,采取以下措施进行优化。

5.1 合理创建备份策略

将ERP 系统开发、测试、生产环境数据库分别进行备份,规范策略名称,如开发环境以ERP_DEVDB_开头,测试环境以ERP_QASDB_开头,生产环境以ERP_PRDDB_开头,虚拟机备份以VM_开头,对统一数据类型的备份策略进行归并整合,合理地设置策略条目,降低管理难度,在出现备份任务失败情况时可以快速定位到问题来源[4]。

5.2 科学分配备份窗口,减轻备份压力

ERP 系统存在多达49 个HANA 数据库租户,部分租户数据量达到几个TB,日平均备份条目达15 000 余条,而NBU 备份一体机由于硬件限制,磁盘读写速度最大不超过800 MB/S,备份任务过多会导致大量任务排队,如达到I/O 及内存分配的瓶颈,甚至会造成备份任务的失败,这就需要通过采用合理分配备份时间窗口、调整备份运行周期等方式,平衡主机负载,减少备份冲突。

5.3 采用多种备份方式,减轻业务网络占用,提高备份速度

对于VMware 虚拟化平台上服务器采用LAN Free方式进行备份,备份数据直接从san 存储传输到NBU一体机上;对于物理机服务器采用SAN client 方式进行备份,利用物理机上空闲HBA 端口,备份数据直接从san 网络传输到NBU 一体机上,从而达到备份数据流量不占用业务网络带宽、减少业务影响的目的[5]。

5.4 根据业务重要程度制定备份数据保留周期

生产环境备份数据保留一个月,开发和测试环境备份数据保留2 周,从而减少了存储空间占用。

6 结语

大型能源企业大数据ERP 系统运用VERITAS NetBackup 备份系统实现了HANA 数据库的备份及异地容灾。 本文着重对备份及容灾的实现过程进行了介绍,并通过分析NBU 备份系统日常运行状态,对备份策略、备份窗口、备份保留周期进行了优化,减少了资源占用,提高了备份效率,有效保证了数据库安全,保障了集团公司ERP 系统的业务连续性。 集团公司数据容灾备份体系的建立,为集团公司大数据ERP 系统数据安全增加保障,为集团公司信息化建设提供坚实后盾。