Bikash R. Choudhury

NetApp的NFS產品合作伙伴工程師

Bikash 于七年前在 NetApp 開始擔任技術支持工程師，之后為 NetApp 的最大客戶之一擔任全球技術顧問 (TGA)。作為全球技術顧問，他致力于建立穩固的客戶關系并提供技術解決方案。Bikash 目前擔任 NFS 產品合作伙伴工程師，主要職責是進行功能測試和認證、撰文論述最佳實踐以及向客戶提供體系結構和配置方面的建議。

無論是構建商業應用程序，還是進行室內開發工作，確保開發和測試工作的有效性非常重要。隨著應用程序在容量和復雜性方面不斷增加，簡純地配置開發和測試環境可能占用大量的存儲并成為主要瓶頸。

針對 Oracle 的 Proven Data Center 解決方案 在本文中，我將分析某個客戶在其開發環境中創建快速而可靠的 Oracle 主數據庫和應用程序副本所使用的方法。

概述：客戶開發環境

該客戶是負責開發 Oracle 數據庫中運行的業務應用程序的大型開發商。它的開發服務組織支持世界各地的數千位工程師。為了提高工作效率，IT 團隊已集中了共享服務。事實證明，將所開發資源和工具集中到可從世界各地進行全天候訪問的中心位置，這比分布式環境更具成本效益、更強的可擴展性且更容易管理。

主環境包括所需的 Oracle 數據庫版本，并且創建了應用程序來充當模板。使用一種專用工具來管理和配置原始模板的副本，以滿足特定的開發和測試需求。創建這些副本的方法已得到逐步發展，以適應增長并提高效率。

難題：傳統復制方法缺乏可擴展性

過去，主開發環境依賴光纖通道 SAN 或直連存儲 (DAS) 系統，大小為 150-200GB。開發人員使用主環境的副本來驗證他們的工作。這些副本是使用"rsync" 和"cp"等基本的 UNIX 復制命令來創建的?？舍槍@些副本運行自定義腳本，從而根據每個開發商的需求對其進行進一步配置。

但是，由于副本的大小不斷增加，現有的存儲解決方案不能進行擴展以滿足開發人員的需求。

配置副本的備份和保存也開始變得困難。由于部署了多種存儲產品并且使用了多個備份應用程序，這個過程很難管理，基于磁帶的解決方案不能適應數據增長步伐。備份所花時間太長，并且恢復也不可靠。

       圖 1 傳統復制方法：對每個測試和開發環境完全復制主卷

中間解決方案：轉移到 NFS

為了打破該傳統方法的局限性，這個開發服務組織決定通過網絡存儲 (NAS) 后端轉移到 NFS。

做出這種決定主要是為了降低配置和管理存儲的復雜性。使用 NFS，IT 團隊可為大量重復的開發環境加快部署并簡化支持。

在每年的數據增長超過 67% 的情況下，NAS 環境中的 NFS 證明了具有很高的成本效益?；谝蕴W的 NAS 更易于理解和實施，并且已經可與大多數現有基礎設施兼容。數百例 Oracle 數據庫部署證明，NetApp NAS 符合團隊對反應時間低于 15 毫秒的性能要求，并賦予了 IT 團隊多主機文件系統訪問權、文件級數據共享和必要的安全級別。

他們為該部署選擇了 NetApp 存儲系統，以確保高可用性。他們將現有數據轉移到位于 NetApp 系統上大型存儲卷中的稱為配額樹的分區。主開發環境在單個配額樹中進行分級。然后可將主環境的副本放入相同卷中的其他配額樹、同一存儲系統上的其它卷，或放入另一個存儲系統中。之后將創建一個工具，用來復制主環境并對副本進行自定義配置。該工具使用背景中的 NDMPCOPY 根據開發人員的要求來復制主環境。

可以使用 NetApp Snapshot 副本以熱備份模式來備份主數據庫和測試數據庫，該副本僅復制增量數據并可快速、無縫地進行備份和恢復。使用該方法，可以在數分鐘內恢復 4TB 數據庫并使數百個 Snapshot 副本（因而也有數百個恢復點）保持聯機。請查看核心NetApp DNA 詳細了解 NetApp 獨特的 Snapshot 方法。

盡管具有以上優點，但關于該基礎設施還是要提出下列警告：

1.復制過程需要數小時才能完成， 有時 IT 團隊在復制主環境時會用完所有空間，因為自動空間配置不夠直觀。

2.確保每位開發人員在適當時進行適當設置仍然很難， 尤其是因為公司在世界各地擁有數百位開發人員，而且在過去的五年中這個數目已經翻了一番。

3.在相同卷的不同分區中維護主環境的副本產生了性能問題（基本上是磁盤瓶頸）。

4.如果開發人員想返回到先前配置并重新啟動，則要求助于 IT 團隊。 如果開發人員希望刷新測試環境，則必須啟動另一個 NDMPCOPY 進程。

5.刪除不再需要的分區是一個冗長而繁瑣的過程， 且測試完成后，IT 團隊每個月需要完成多次刷新循環。

最終解決方案：極具空間效益的克隆

隨著 Data ONTAP 7G 操作系統的發布，NetApp 引入了聚合精靈卷（FlexVol 卷）和精靈卷副本（FlexClone 副本）的概念。如果您不了解 NetApp 技術，那么這基本上可概括為在運行時進行自動空間配置和卷大小調整。

聚合中包含 FlexVol 卷和 FlexClone 副本，它包括通過 NetApp 雙奇偶校驗 RAID 實施 (RAID-DP) 分配到 RAID 組的大量物理磁盤。RAID-DP 是一種極具成本效益的高級故障/錯誤保護解決方案，用于防止同一 RAID 組內出現雙磁盤故障。

只要聚合具有足夠的空間，存儲管理員就以使用 FlexVol 來增長和壓縮卷。由于聚合包含大量磁盤條帶，從而大大減少了性能瓶頸；甚至是聚合內最小的 FlexVol 卷也分布在所有的條帶中。最后，Data ONTAP 7G 提供了 ZAPI 來幫助管理員構建工具，從而使用這些基本功能自動創建開發和測試環境。（請參閱TR 3373，了解更多有關對數據庫應用程序使用 Data ONTAP 7G 的信息。

如下表所示，這些功能針對 IT 團隊仍然面臨的問題提供了一流的解決方案。

為了實施新解決方案，可在具有大量物理磁盤的聚合內的 FlexVol 中為主環境分級。FlexVol 的 Snapshot 主副本支持創建副本或克隆。

這就節約了巨量的存儲空間。整個體系結構還提供如下優勢：

1.可快速地刷新測試環境。如果用戶在環境中遇到故障，他只是破壞了克隆，只需請求主環境的另一份副本，數分鐘而非數小時就可重新回到工作狀態

2.IT 咨詢目前已減少了 50% 以上，開發人員可創建指定克隆卷的 Snapshot 副本來為作出更改的測試環境保留時間點映像，必要時可恢復到任意點。

3.磁盤到磁盤備份提供了一個易于管理的集中化解決方案來保證備份、災難恢復和保存。文件恢復非常迅速，并且在主存儲無法利用時可從備份訪問數據?？傊?，升級至 Data ONTAP 7.2.2 后，停機時間減少了 80%；該團隊除了計劃維護外沒有遇到過停機情況，并且節省了大量成本。

4.如果不小心刪除了克隆卷中的任何文件，開發人員不需花費太多時間，可以使用 Single File SnapRestore 來恢復該文件。該功能每個月為每個開發人員省去了約五個幫助臺請求，幫助縮短了上市時間。

           圖 2 使用 FlexClone 可隨時即時地克隆主環境，只有變更數據才會占用額外存儲

         圖 3 FlexClone 典型測試環境 根據要求，可使用 FlexClone 即時克隆主環境的 Snapshot 副本。

創建的克隆卷僅增量式地占用更改原始映像所需的空間。

從傳統存儲轉移到 NetApp 幫助該客戶進行了有效擴展，從而更好地滿足了業務需求；同時整合了存儲，從而縮小了數據中心所占空間。借助 Data ONTAP 7G 和運行 NFS 的 NetApp NAS 存儲，客戶可快速地配置測試、開發、維護及分級環境，加快了測試周期，從而提高了質量，縮短了上市時間。

許多客戶曾使用類似的方法進行應用程序開發和測試，并且在培訓環境以及必須定期克隆固定數據集的其它情形中也使用該方法。