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配置和实现 Informix ON-Bar 备份解决方案

简介
编者注：在 DBA 的工作中，备份逐渐成为不常考虑的苦差事。但是，任何一个好的 DBA 都可以告诉您，当发生系统故障时，应该恢复数据，这时备份就会突然变成对您以及您的管理链来说唯一最重要的东西。由于备份的完整性至关重要，因此您需要一个可以确保完整性的备份工具。答案是什么？Informix® ON-Bar™。
随着系统变得越来越大，让备份在限定时间内运行变得越来越困难。您需要一个可以随同其它系统组件一起伸缩的备份解决方案。答案是什么？ON-Bar。
确保恢复的运行时间不会超过手工输入数据所花费的时间是备份的另一个重要方面。如何才能实现这个目标？（是的，您猜对了。）ON-Bar。
Informix ON-Bar 备份工具初看起来可能非常吓人（尤其是如果您以前一段时间内一直使用 ontape 或 onarchive 进行备份）。本文将从外行的角度讨论如何配置和实现 ON-Bar 解决方案。
在本文中，您将学到：
· ON-Bar 是什么，以及它有什么能力
· 为什么您要使用 ON-Bar，而不是其它 Informix 备份工具
· 实现 ON-Bar 需要哪些东西
· ON-Bar 如何与存储管理器交互
· 如何配置 ON-Bar
· 如何使用 ON-Bar 运行备份
· 如何使用 ON-Bar 验证备份数据是否有效
· 如何使用 ON-Bar 运行恢复
ON-Bar 简述
ON-Bar 是一个完全可伸缩的备份产品，用于 Informix 数据库。它让您可以并行地运行备份和恢复，根据您选择要运行的线程数量，这可以让您大大提高它们的速度。ON-Bar 适用于任何规模的 Informix 系统。
如果您想要减少系统备份和恢复时间，那么 ON-Bar 能满足您的要求。当机器上正在运行其它处理时，ON-Bar 也可以运行，因为当备份运行时，它不要求数据库的任何部分脱机。但是，当 ON-Bar 正在运行时，它确实要消耗大量系统资源，因此建议在运行备份时，尽量减少其它正在运行的处理的数量。
ON-Bar 组件 — 存储管理器
为了让 ON-Bar 工作，必须安装并配置存储管理器。存储管理器是为您处理磁带系统的软件。它的一些功能就是将数据写到实际的磁带、跟踪什么数据在哪盘磁带上、将数据分配给各个类别、处理保留时间等。这些通常是比较昂贵的工具，而且需要一些专门知识来进行配置。
存储管理器的示例是 Legato 公司的 NetWorker 和 VERITAS 公司的 NetBackup。Informix 也附带一个存储管理器，它的引擎叫作（真让人吃惊！）Informix Storage Manager（ISM），它基本上是 Legato 公司的 NetWorker 的缩小版。对于可以用最小数量的线程备份的拥有四个或更少磁带机的小系统，它可以正常运行。（本文并不讨论设置该产品，本文假设您已经配置了存储管理器。）
ON-Bar 从数据库读取数据，然后直接与存储管理器通信，将数据存储到磁带。存储管理器会跟踪数据的去向，以及该数据要保留多久。
备份策略
在我们直接跳到如何配置 ON-Bar 并让它运行之前，我想要简单地讨论一下如何实现适当的备份解决方案。特别地，我将讨论备份级别和它们对保存／恢复次数的影响。如果您一直使用 ontape，您可能已经对此有深入了解，但还有一些 ON-Bar 特有的考虑事项值得注意。
ON-Bar 提供三种不同级别的备份：
· 级别 0，它备份系统上的所有数据；
· 级别 1，它备份自从上次级别 0 备份之后所有已更改的数据；以及
· 级别 2，它备份自从上次级别 1 或级别 0 备份之后所有已更改的数据。
这些不同的级别可以结合起来使用，以缩短备份操作的运行。
在理想情况下，我们只要每晚运行一次级别 0，这样就行了。但是，通常需要考虑备份运行时间和磁带数量的实际约束。与级别 0 相比，级别 1 或级别 2 备份运行要快得多；但是，如果您需要恢复，那么它需要更长时间。这是因为您必须首先恢复级别 0 数据，然后恢复级别 1，最后是级别 2。在实现解决方案之前，必须仔细考虑如何权衡备份时间和恢复时间的得失。图 1 中显示了典型的备份解决方案。
如果您有足够的时间和足够的备用磁带，我建议您每天都做级别 0 备份。这会大大增加您的恢复时间（尤其是对于大的系统），将用去更多磁带，而且将需要更长时间运行备份。ON-Bar 的可伸缩能力非常好，您通常可以通过添加磁带机来以跟上数据的增长速度，足以缩短备份运行时间 — 我看到过用 ON-Bar 在三小时之内完成 1 TB 系统的备份。
ON-Bar 在运行时对查询时间有重大影响（有些查询要花 10 倍于原来的时间来运行），因此建议您在没有别人使用机器的时候运行备份。如果不能这样做，那么就在机器上的系统负载最小时运行备份。
要考虑的另一个重要事项是 ON-Bar 只提供物理备份；即，它可以应付数据库空间（dbspace）脱机、磁盘故障和引擎故障。如果某人删除表、运行错误的更新，或者删除他们不应删除的许多行，ON-Bar 不会提供保护。我把这些类型的错误叫作逻辑（或用户）错误。
使用 ON-Bar 很难恢复逻辑错误。这是因为您不能从 ON-Bar 备份中恢复单个表 — 如果您想要进行表级备份，必须有计划的将那些表转储到磁盘。如果需要使用 ON-Bar 恢复一个表，就需要对整个系统执行时间点（point in time）恢复，该时间点应在发生逻辑错误的时间之前。
图 1：多级别备份解决方案的示例

需要备份什么？
除了您的数据（运行备份的主要目的）之外，每次运行 ON-Bar 备份时，还应该备份其它文件。
$INFORMIXDIR 中有一些 ON-Bar 需要的文件，以便完成恢复。这些文件叫作“紧急引导文件”。它们的用途是在冷恢复（从完全丢失中恢复）事件中代替 sysutils 数据库。建议您在 ON-Bar 完成每次备份之后，备份这些文件。
大多数存储管理器都有一个 Informix 特有的部件，可以为您处理这个问题（您会知道您是否有这个部件，因为您需要为它支付额外费用）。运行 ON-Bar 时需要这个 Informix 部件。确保正在备份这些文件，这一点很重要，因为这通常是一个可以被关闭的选项。
如果正在使用不会为您备份这些文件的 ISM 或存储管理器，我建议每次备份之后，备份整个 $INFORMIXDIR。这会确保您不会遗漏某个文件，以致将来发现不能恢复数据。如果不能完成备份整个 $INFORMIXDIR，请参阅图 2 获取紧急引导文件的列表和我建议您备份的其它一些文件。
图 2：每次 ON-Bar 备份时要备份的文件

sysutils 数据库
sysutils 数据库是 ON-Bar 存储所有数据的地方。这个数据库会记住存储管理器标识（存储管理器需要这些标识来检索信息），以及关于备份了什么以及何时备份的信息。使用 ON-Bar 时，它是一个至关重要的数据库（就象 sysmaster 与数据库之间的关系）。
您将会留意到，当运行备份时，sysutils 的大小会增加。您要定期清除该数据库中的一些数据，可以使用 onsmsync 实用程序来执行该操作。如果正在运行一个老版本的 Informix，您也许会发现并不存在这个实用程序（这会把我们引入经常升级服务器的话题，但我会把这个问题留到另一个讨论中）。
配置 ON-Bar
配置 ON-Bar 包括设置 ON-Bar 以与存储管理器交互、设置 ON-Bar 文件本身，以及设置所有 onconfig 参数让 ON-Bar 运行。请参阅图 3，获取 ON-Bar 配置文件列表。
设置 ON-Bar 时，要查看的第一个文件是 $INFORMIXDIR/etc 中的 sm_versions 文件。该文件将存储管理器定义到 ON-Bar。该文件中的缺省行将是 ISM（存储管理器的 Informix 部分），它将明确告诉您要将什么放到这个文件中。
$INFORMIXDIR/bin 中的实际 ON-Bar 命令是一个脚本（对于 V8.2、V7.3 以及更高版本）。这是设置某些环境变量的好地方，而这些变量是让 ON-Bar 运行所需的任何特定于存储管理器的环境变量。如果正在运行 Informix Extended Parallel Server™（XPS），另一个设置环境变量的地方就是 $INFORMIXDIR/etc/start_worker.sh 文件。当日志满了，或者 ON-Bar 需要启动另一个工作线程（worker thread）时，会调用这个文件。
onconfig 文件中的一些参数控制 ON-Bar 的操作（请参阅图 4）。以下将讨论应当更改其缺省值的参数。
· BAR_ACT_LOG 是 ON-Bar 日志文件的完全路径名称。这个文件通常叫作 bar_act.log。示例是 BAR_ACT_LOG /Informix/logs/bar_act.log
· BAR_BOOT_DIR 是包含紧急引导文件的目录的路径名称。除非您移动它们，否则这个目录是 $INFORMIXDIR/etc。示例是 BAR_BOOT_DIR /usr/Informix/etc
· BAR_RETRY 是如果 ON-Bar 进程一开始就失败，在放弃之前重试该进程的次数。我通常将这个值设置为 0，因为 ON-Bar 进程的失败通常表示有其它东西出错了，重试不起作用。示例是 BAR_RETRY 0
· BAR_PROGRESS_FREQ 控制 ON-Bar 将进展写到 bar_act.log 文件的频繁程度。我让它保留为 0，除非需要进一步调试。缺省情况下，ON-Bar 会将大量数据写到日志文件中。
· BAR_WORKER_MAX 直接控制 ON-Bar 中并行操作的数量。这包括当运行备份或恢复时，要启动多少进程 — 如果太多，机器就会停机，如果太少，备份所花的时间将超过它们本该花费的时间。DLT 磁带机在性能下降之前可以接受 10 个进程，而普通的 8mm 磁带机只能接受五个。
通过实验确定这个参数，因为您的存储管理器／磁带机设置可能会不同。正确设置这个数字是 ON-Bar 性能的关键 — 在收益递减之前，您希望它尽可能高。一个重要的注意事项：确保存储管理器的并行性设置等于这个数字，否则您启动的 ON-Bar 进程数量将超过存储管理器能够处理的数量（在 ISM 中，这是流设置）。每个 ON-Bar 工作线程将处理一个数据库空间或日志文件。
· BAR_IDLE_TIMEOUT 是在异常中止空闲进程之前，ON-Bar 将等待多少分钟。将这个参数设置得太高会导致在备份完成之后，许多 ON-Bar_w 进程仍在挂起等待。
· BAR_BSALIB_PATH 应当由您的存储管理器供应商向您提供。它是一个路径，通向用于与存储管理器通信的库。
· ISM_DATA_POOL 是一个缺省池，数据库空间备份将从存储管理器写到这个缺省池。请参阅下面 ISM_LOG_POOL 的注释。
· ISM_LOG_POOL 是一个缺省池，逻辑日志备份将从存储管理器写到这个缺省池。我总是将日志和数据发送到同一个池中。这让我不必将一个磁带机专用于逻辑日志备份，它还帮助我维护存储管理器中的容量，因为只需要跟踪一组磁带。当需要恢复时，将日志和数据在一次操作中恢复也会使速度快很多。
XPS 特有的参数和讨论
如果使用了 XPS，就需要将每个协同服务器（coserver）设置成一个独立的 ON-Bar 实体。我建议让每个协同服务器备份其自己的日志和数据。这可以让 XPS 不必跨交换器移动协同服务器的所有数据，从而让每个协同服务器成为其自己数据的专用服务器。XPS 的另一个注意事项是确保将存储管理器的并行性设置成给定节点的 BAR_WORKER_MAX 参数的总和。例如，在一台机器上有两个协同服务器，并且有一个可以处理 10 个线程的存储管理器，那么将每个协同服务器的 BAR_WORKER_MAX 设置成 5。请参阅图 5 以获取样本 XPS 配置。
XPS 参数包括：
· LOG_BACKUP_MODE 应该设置成 NONE、CONT 或 MANUAL。NONE 表示永远不备份日志文件，这等价于将日志设备设置成 /dev/null。如果这样做，就不能执行逻辑恢复。该方式通常只适用于实例安装 — 一旦在系统上有了真正的数据，就必须保存日志。
· MANUAL 要求您必须手工运行日志备份（ON-Bar -l），如果您忘了备份，那么就会碰到用完日志的危险。如果您将日志和数据放到不同的两个池中，并且只有一个磁带机，那么这也许是您唯一的选择。
· CONT 会在逻辑日志变满之后立即备份它们。ON-Bar 会启动 start_worker.sh 脚本来备份日志文件。对于真正的 24x7（一天 24 小时，一周 7 天） 操作，这是正确的选择。如果将数据和日志池设置为同一个，就不必将磁带机专用于日志。如果不这样做，就必须拥有一个专用日志设备，并且里面总是有一盘磁带，才能让这种方式生效。
· BAR_SM 是存储管理器标识。这是协同服务器编号，该编号与这些 ON-Bar 参数相关联。
· BAR_SM_NAME 是存储管理器名称。通常，这是存储管理器所驻留的主机的名称，用于该协同服务器的备份。
· BAR_WORKER_COSVR 是协同服务器存储管理器所在的协同服务器。
· BAR_DBS_COSVR 表示要将数据库空间备份到的协同服务器。这应该与和它相关联的 BAR_SM 相同；否则数据必须跨过交换器到达其正确的协同服务器。
· BAR_LOG_COSVR 是要将逻辑日志备份到的协同服务器。这应该与和它相关联的 BAR_SM 相同；否则数据必须跨过交换器到达其正确的协同服务器。
图 3：ON-Bar 配置文件及其功能

图 4a：XPS 特有的参数

图 4：ON-Bar ONCONFIG 参数

图 5：示例 XPS ON-Bar 部分，它使用 ISM 以及同一台机器上的两个协同服务器

运行备份
配置了 ON-Bar 之后，运行备份就非常简单。运行备份的命令是 onbar -b -L，其中级别是上面所述的 0、1、2。这将启动您在 $ONCONFIG 文件中所配置数目的进程。在备份结束时，ON-Bar 将备份它需要的所有日志文件。大多数存储管理器让您可以从它们的管理系统中启动备份。这让您可以使用调度系统从存储管理器启动备份，或者使用诸如 cron 之类的程序来调度您的备份。
ON-Bar 还有一个“-w”标志，该标志会告诉它以单线程方式运行。这样将运行单个 ON-Bar 进程，并且串行地备份您的数据库空间。（除了我还有谁想到用这种方式呢 — ON-Bar 的优点就是它的并行体系结构。当然，如果您有充足的时间，并且要让您的经理确信您确实正在工作，那么这个选项也许适合您。）
监控备份和恢复
当 ON-Bar 正在运行时，有几种方法可以监控备份和恢复。最简单的方法就是只对 bar_act.log 文件运行 tail -f（请参阅图 6）。
该文件提供了大量信息。如果它连接到存储管理器，那么它将告诉您正在备份什么，以及已经完成了哪些空间，这些正是您需要知道的信息。与 ON-Bar 相关的存储管理器问题往往会在这里出现。我通常会建立一个 shell，别名叫做“tailbar”，就为了运行这个命令（这个名称很容易让您知道用途）。
要查看的另一个文件是消息日志。这个文件也提供了关于 ON-Bar 进程运行的信息（请参阅图 7）。online.log 文件是 bar_act.log 文件的简略版本。它只告诉您哪些已经启动了以及哪些已经完成了。涉及 ON-Bar 的系统错误消息通常都出现在这里。
如果正在运行 XPS，onstat 选项 -g bus 或 -g bus_sm 会给出非常详细的输出，这些输出讲述了哪个存储管理器正在处理哪个备份／恢复操作。
监控 ON-Bar 进程的最后一个选项是使用存储管理器实用程序。如果使用 ISM，那么这就是“ism_watch”命令，它将向您显示哪些磁带正在处理哪些数据库空间，以及它们写操作的速度。
图 6：XPS ON-Bar bar_act.log 输出示例

图 7：ON-Bar 备份的 XPS online.log 输出示例

验证备份
要在运行备份之后验证它们，使用 onbar -v 选项。这将验证您运行的最后一次备份。运行这个选项时，确保已经准备好所需的磁带，并且已经挂装到磁带机中。如果希望验证最后一次运行的备份之前的备份，使用 onbar -v -t 命令。这样只验证数据库空间的备份。它不会验证逻辑日志的备份。强烈建议您要经常验证备份，因为磁带很容易会损坏，而且在恢复时才发现备份无效可能会妨碍您的前程。（请参阅图 8 和图 9。）
图 8：bar_act.log 文件的 ON-Bar -v 输出示例

图 9：onbar -v 命令的 ism_watch 输出示例

运行恢复
ON-Bar 提供两种类型的恢复：逻辑恢复（恢复逻辑日志）和物理恢复（恢复数据库空间）。运行恢复时，通常这两样都要做。幸好，这是 ON-Bar 的缺省操作方式。
要运行恢复，使用 onbar -r 命令，它将恢复您所有拥有的任何当机数据库空间。如果在引擎当机时运行，它将试图从最新的备份恢复整个系统。这个命令有几个选项，如 -f，它从文件中获取数据库空间列表进行恢复，或者只用 onbar -r，这将恢复指定的数据库空间。
如果需要从以前的备份恢复，运行 onbar -r -t 命令将允许您恢复到某个时间点。注：这个时间点不能发生在备份的中间，而且必须发生在备份之后。时间点恢复将把整个系统恢复到该时间点。它会从您拥有的该时间点之前的物理备份恢复，然后将日志恢复到您指定的时间。这可以让您避免用户错误，但这样做非常慢，而且相当费力。您还要将其它所有表都设置回该时间点 — 不只是发生了逻辑错误的那个表。
使用时间点恢复的一个重要注意事项：准备好从该时间点恢复所需的备份的所有磁带，一直到从发出命令时所拥有的任何逻辑日志磁带。ON-Bar 需要扫描从备份时间到当前时间之间的“所有”逻辑日志。预先准备好这些磁带可以节省您数小时。
结束语
ON-Bar 为 Informix 数据库提供了健壮且可伸缩的备份解决方案。如果您发现自己受到了运行备份的约束，ON-Bar 选项会适合您。通过与存储管理器一起工作，ON-Bar 能够向您提供更快的速度和更少的恢复当机时间。
本文中的信息应该让您可以结合您当前的 Informix 实现开始使用 ON-Bar。需要用 ON-Bar 调优一些参数，享受这个过程吧 — 其结果值得您这样做。
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关于作者
Jim Ford 是认证 Informix 系统管理员、认证潜水员，按某人的说法，他是个认证狂。他使用 Informix 产品已经超过了 11 年。他参与了为一些大公司构建一些业界最大的数据仓库 — 那是他加盟一家网站创建公司之前的事了，在从事网站工作之后，他的睡眠习惯被完全打乱了。可以通过 jford@ 与他联系。
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