作者phegda·2023-06-29 10:50

解放运维工作，打造智能化备份一体机

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随着数字化转型浪潮的到来，企业IT对于应对灾难及突发事件的需求不断提高。在保障业务连续性运营和及时应对紧急处理的同时，也加剧了IT架构的复杂性。例如在应急环境、容灾、备份以及各种测试和仿真环境下，IT部门难以从繁重的基础环境运维中抽身，并将精力集中在制度、流程和业务优化工作中。

为满足这一需求，天玑数据开发了PBData-BCM智能业务连续性管理平台，该平台是专为企业数据库开发的一款连续性保护平台。该平台集成了自助数据库备份、快照和数据库恢复与还原功能，为数据库提供了实施保护和可用性管理的功能。本文将详细探讨其应用场景、实现原理以及优点。

# 1.  **背景描述**

在生产场景中，由于数据库的数据量大、复杂度高，备份恢复往往需要耗费数小时甚至数天的时间，不仅占用大量存储资源和带宽资源，而且由于网络等因素导致恢复中断，备份数据也时常不可用。为了解决这些问题，天玑数据已经开始研发实时保护企业关键数据并确保备份数据可靠的数据库备份软件。

PBData-BCM是天玑数据自主研发的一套集成了数据库备份、秒级历史数据恢复、灾备保护等功能的一体化平台。该平台不仅可以实现对多种类型和版本的数据库进行备份，而且还能提供临时业务应急、容灾、UAT发布和测试环境等多种用途。同时，该平台还具备统一监控和管理功能，使灾备管理更为简单。

# 2. **设计与实现**

PBData-BCM智能业务连续性管理平台由两个核心组成部分组成，分别是**SmartBackup智能备份软件**和**SmartMon-BCM统一监控管理软件**。

![ PBData-BCM智能业务连续性管理平台 ](/home/attachment/202306/29/1263893_168800664814939.png)

##  2.1 **SmartBackup智能备份软件**

SmartBackup智能备份软件通过对物理资源进行管理、分配，为每个受保护的数据库提供独立的资源。该软件还通过存储快照技术来支持一键快速的数据库备份创建，帮助企业快速完成数据库保护任务。该平台具有以下优点：

* **轻量级云客户端LCA（Light Cloud Agent）**：LCA负责执行首次备份和抓取增量日志，自适应发现数据库，监控源库状态变化并即时上报给核心引擎Camel。
* **事务日志管理TLM（Transaction Log Management）**：TLM负责管理LCA抓取的源库事务日志，记录事务日志元数据信息，并对其进行整理存储及管理整个事务日志的生命周期。
* **存储资源层**：存储层使用自研存储软件，支持单节点和集群架构。单节点采用融合架构，而集群版使用分布式存储架构，并支持在线扩展存储节点。此外，存储使用RAID数据保护。
* **副本数据管理CDM（Copy Data Management）**：透过定时或手工任务进行触发创建恢复点，结合TLM形成完整的恢复链，确保可恢复到任意时间点。
* **虚拟资源管理VRM（Virtual Resource Management）**：支持CPU、内存、网络资源的划分和配置，为每个虚拟数据库定制合适的物理资源，并支持资源的扩展和再分配。
* **虚拟数据库管理VDBM（Virtual Database Management）**：支持预定义数据库模板，适配多种类型和不同版本的数据库，并支持备份数据库和快照数据库的一键式创建和管理，满足业务测试的需求。

##  2.2 **SmartMon-BCM统一监控管理软件**

SmartMon-BCM 统一监控管理软件是PBData-BCM智能业务连续性管理平台的管理中心，能够实现对整个备份一体机的实时监控和管理。该软件支持对 平台内 多种类型的数据库进行备份、容灾搭建和日常运维等操作。这不仅有效降低了运维人员的工作强度，也降低了运维技术难度。

![SmartMon-BCM 统一监控管理软件](/home/attachment/202306/29/1263893_168800671346151.png)

通过**SmartBackup**和**SmartMon-BCM**的结合，PBData-BCM数据库智能业务连续性管理平台能够有效地解决备份需求，提供高效、安全可靠的数据库备份服务，帮助企业实现数据库备份平台的建设。

# 3.  **产品优势与特点**

天玑数据的PBData-BCM采用对生产数据库的重做日志进行实时持续的异步增量复制，确保数据库受到秒级保护。重做日志数据保护每次仅获取增量数据，极大降低开销。该数据库备份一体机还通过**数据库备份、快照和数据库恢复与还原功能**的控制，实现**开发测试、升级维护、数据分析等多元化的场景**需求，具有以下优点：

* **消除数据丢失风险**

* 通过 即时的日志文件传输 保证源端每一笔交易都得到保护，源端主动日志生产保证数据丢失最小化，大幅度消除数据库恢复时间（RTO）；
  * 通过 增量推送和连续快照技术 保障，只需将数据库上次完全备份后发生的日志更改传输到设备，便能恢复自上次执行增量备份后的所有数据。
* **最小化备份对业务影响**

通过 增量日志推送在源端连续进行 ，而不仅仅是每天或在选定的非高峰时段执行备份。日志和执行增量备份时对生产数据库性能的影响可以忽略不计，从本质上消除了对备份时窗的需要，克服备份时窗带来的问题有助于提高数据库服务器和存储的效率。

* **确保数据库可持续恢复性**

通过 快照数据库 功能在数分钟内快速恢复到整个保护周期内任意时间点，这对于一些逻辑错误或丢失起到快速恢复的功能，并且支持所有操作类型的“闪回”，比传统恢复数据库需要花费数小时，纠正错误所花费的时间大大缩短，从此恢复正确的状态所需的时间不取决于数据库大小。

* **支持多种使用场景需求**

特有的快照库和备份库设计，满足 开发测试、升级维护、数据分析等多元化场景 需求。

* **支持多类型数据库**

支持Oracle、Mysql、Opengauss等多类数据库，以及支持Oracle 11G、12C、18C、19C、20C，Mysql 5.7、8.0等主流版本，并且支持Oracle RAC、Active DataGuard等架构。

* **提供专业的统一管理平台，简化运维复杂性**

提供能够对硬件资源、存储、数据库统一监控告警的管理平台 ，以降低运维复杂性，并极大提升工作效率。

# 4. **应用场景**

PBData-BCM 的主要目标是为企业提供一个数据库业务连续性管理平台，目前主要适用的场景有：

* **数据库连续备份保护和快速恢复**

相比传统备份软件，PBData-BCM具有持续保护（类CDP）特性，对生产环境几乎无性能影响，同时可指定任意历史时间点进行数据恢复。平台支持级联备份，可直接对已有的容灾数据库进行备份，同时支持增量备份，适用于批量数据导入变更等场景。

* **超大OLAP类型数据库备份**

针对数据量超大的OLAP环境，如百TB级别的数据仓库系统，PBData-BCM通过连续性备份保护，减轻了定期备份需求的负担，同时通过增量备份实现快速数据同步。

* **集中容灾平台**

PBData-BCM适合用作集中容灾平台。对于核心生产等业务系统，通常采用1：1或PBData-K架构的容灾环境；而对于非核心的系统，PBData-BCM的连续备份功能可以规避生产中误操作无法恢复的问题，同时可最大化利用硬件投资，减少软件license授权费用。

* **应急生产环境**

在生产系统完全不可用的情况下，可快速创建快照数据库，以提供紧急的生产业务。通过重分配资源，优先分配更多的CPU和内存资源，以确保最关键部分的业务能够保持连续性服务。

* **UAT仿真发布环境**

使用快照数据库进行生产变更操作验证、数据库补丁验证、业务灰度发布、SQL优化验证、补丁应用等需求，可以提前避免变更上线带来的未知问题。

* **测试库**

快照数据库可提供特定时间点的数据，能够满足开发测试中多种需求。

# 5. **应用案例**

天玑数据的PBData-BCM智能业务连续性管理平台已广泛应用于金融、通讯和政府等多个行业。下面我们将以一个典型案例为例，来展示PBData-BCM智能业务连续性管理平台是如何实际应用于客户的业务中的。

**客户需求**

某金融行业的系统架构平台已运行多年，但随着业务量的快速增长，传统的定期手工逻辑备份方式已无法保障数据连续保护。一旦发生故障，数据面临着极高的丢失风险。此外，该系统缺乏专业的DBA和管理平台，日常运维只能通过手工方式进行，效率低下。

**我司方案**

通过采用天玑数据PBData-BCM智能业务连续性管理平台（单机版），实现现有业务数据库连续备份，后续可根据实际业务增长需要进行备份规模扩容。

![我司方案](/home/attachment/202306/29/1263893_168800681122279.png)

**客户收益**

1. 采用PBData-BCM智能业务连续性管理平台可以实现数据库的连续备份保护，并且通过统一的监控管理界面，满足运维人员日常的测试、备份和恢复等需求。这不仅降低了运维要求，还降低了成本。
1. 通过克隆库功能，可以快速构建开发测试环境，并且数据实时同步，有效地提高了业务发布的成功率。

# 6. **结论**

作为一家专注于 IT 基础架构产品与解决方案的领先提供商，天玑数据在数据库备份领域经过多年的技术创新和严格测试验证，开发出实时保护企业关键数据并确保备份数据可靠的备份软件产品和解决方案，可以满足多种数据库备份需求。未来，天玑数据将继续以客户需求为导向，不断完善数据库备份技术体系，构建智能、高效、安全的数据库备份环境，并为企业提供无忧数据库备份服务。

数据库备份一体机

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