非侵入式備份及其在NBU上的應用

1. 通用的備份方案介紹

除Netbackup深度定制的廠商外，通常數據庫廠商都按XBSA接口來實現NBU備份。首先在集群內每個節點安裝NBU客戶端，通過XBSA發命令至本地NBU客戶端，然后NBU客戶端與遠端服務器上的NBU服務端程序通信，將數據寫入掛載于遠端的磁帶或磁盤設備。早期的GaussDB(DWS)便是采用如此方式，應用于線下場景。下圖展示了這個備份架構原理。

如上圖，GaussDB的備份工具Roach，在每個節點都啟動一至多個Roach agent進程，用于讀取本節點的GaussDB數據，并將其存入緩存buffer。然后調用XBSA接口，將緩存數據轉發給NBU處理。

不難看出，該架構的特點就是Netbackup第三方軟件需要侵入式部署到我們的集群內，備份進程也要使用安裝NBU Client時一起提供的libxbsa64.so動態庫才能使用XBSA接口。這樣就隱含了一個前提：Netbackup軟件必須要有該集群所支持的OS的安裝包。但是，云上環境基本都是歐拉OS，或者鯤鵬服務器，目前針對這些系統并沒有Netbackup軟件的安裝包，這個前提變得不可獲得。更進一步，適配更多第三方廠商的備份協議時，當前架構就要求第三方廠商必須支持歐拉OS、鯤鵬等版本，增加了各種組合的復雜性，不利于生態拓展。于是一種新的非侵入式備份架構呼之欲出。

2. 非侵入式備份架構介紹

非侵入式架構下，第三方廠商的客戶端軟件不部署在GaussDB集群內。同時，GaussDB開發一個新插件，部署于遠端備份服務器上，負責與集群內的Roach工具進行通信，于是架構變為下圖所示：

這里說的新插件就是Roach client組件，用戶使用前需要提前在備份服務器上部署該組件。和Roach工具一樣，該組件也不允許以root用戶部署，應當新建一個普通用戶，在該用戶下部署。

圖中NBU只是一種示例，其它第三方軟件對接時原理也是相同的。

展開一點來說，集群內每個節點都有Roach agent進程負責本節點一至多個DN實例的數據備份，該進程會根據DN個數fork出多個子進程，每個Roach agent子進程負責一個DN。備份出來的數據會轉發給遠端備份服務器的Roach client進程，該進程內部又會根據DN個數fork出多個子進程，每個子進程負責與一個DN（亦對應一個Roach agent）通信。這里不能創建為線程是因為XBSA本身限制，每個進程才能獨占一份NBU鏈接。即有如下映射關系圖：

從性能角度考慮，需要根據一定比例配備多個NBU media server服務器。比如GaussDB集群有200個節點，每4個DN對應一個備份盤或磁帶，每10個GaussDB節點配備一臺NBU media server，則共需20臺media服務器。示意圖如下：

3. 云上非侵入式NBU備份的使用

用戶可通過DWS管控面發起NBU備份操作，發起之前需按照非侵入式方式提前部署好NBU環境和Roach client組件。

首先，可在插件下載界面提前down下來Roach client組件包（OS版本需要與NBU media server的系統相同）：

然后配置快照策略，圖中的備份服務器即是NBU media server。

接下來就可以創建快照了：

創建快照成功后，后期即可使用該快照來恢復集群。

EI企業智能 云容災 備份與歸檔 數據倉庫服務 GaussDB(DWS)

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