ZERO DATA LOSS RECOVERY APPLIANCE یا ZDLRA یک راه حل جامع برای بکاپ و ریکاوری دیتابیس است که توسط شرکت اوراکل ارائه شده است. این راه حل، دیتابیس های اوراکل نسخه 10.2 به بالا که روی هر نوع پلتفرم و سیستم عامل خاص قرار گرفته اند را پشتیبانی می کند. اوراکل ZDLRA از سخت افزار و نرم افزار ویژه تشکیل شده است تا بکاپ و ریکاوری دیتابیس های اوراکل بدون DATA LOSS و با PERFORMANCE بهینه انجام گردد.

سخت افزار ZDLRA شامل ذخیره ساز در کنار سرورهای ویژه است که در رک خاص منظوره قرار گرفته اند. هر نسخه ZDLRA از لحاظ تعداد و مدل سرورها و میزان فضای ذخیره ساز متفاوت است. البته می توان در هر نسخه به تعداد دلخواه سرور یا ذخیره ساز داشت. به طور کلی سرورهای بیشتر سبب PERFORMANCE بهتر می شود.

اوراکل ZDLRA از سال 2014 در نسخه های X4،X5 ، X6، X7 و X8 طراحی و تولید شده است. آخرین نسخه ZDLRA مدل X8M است که در سال 2019 ارائه شده است و دارای  FULL RACK CAPACITY برابر با 949TB و سرعت 24 TB/HOUR است.

 اکثر نسخه ها با هم سازگاری دارند. برای مثال می توان سیستم ها و ذخیره سازهای X8 را به X6 اضافه نمود.

 

معایب روش های بکاپ و ریکاوری عادی

از نظر طراحان اوراکل ZDLRA روش ها و ابزارهای عادی بکاپ و ریکاوری دیتابیس اوراکل دارای مشکلات زیر هستند:

-عملیات بکاپ گیری به شیوه L0، L1 و بکاپ آرشیولاگها در زمان های خاصی انجام می شود. حتی بین دو آرشیولاگ بکاپ گیری شده ممکن است چند دقیقه اختلاف زمانی باشد یعنی برخلاف تکنولوژی DATAGUARD که اطلاعات REDO LOG ها SYNC می شوند در این روش ها بین بکاپ های تهیه شده فاصله زمانی یا DATA LOSS وجود دارد.

-با توجه به اینکه اکثر دیتابیس ها به صورت مداوم رشد می کنند نیاز به PERFORMANCE و فضای ذخیره سازی بالا می باشد.

-با رشد داده ها و افزایش حجم آنها می بایست به صورت جزیره ای عمل کرد. یعنی به منظور بکاپ گیری دیتابیس ها فضای ذخیره ساز با ابزارهای جدید اضافه می شوند که با راهکارهای قبلی متفاوت هستند و نیاز به دانش و مدیریت جدید دارد.

-تعیینVALIDATION یا صحت کامل بکاپ دیتابیس(وجود صحیح تمام جدول ها و بلاک ها ) غیر ممکن است.

-بکاپ های LEVEL 0 که در بازه های زمانی مختلف تهیه می شوند دارای داده های تکراری هستند و هربار به صورت مجزا حجم بالایی از این داده های تکراری بکاپ گیری می شود.

در تصویر زیر روش بکاپ گیری دیتابیس اوراکل با ابزارهای رایج نمایش داده شده است. بکاپ های تهیه شده دارای یک GAP زمانی یا DATA LOSS است. برای مثال اگر آرشیولاگ ها 10 دقیقه یکبار بکاپ گیری شوند به این معنی است که ممکن است 10 دقیقه DATA LOSS داشته باشیم.

 

ZDLRA چگونه عمل می کند؟

در راه حل ZDLRA فقط یکبار LEVEL 0  گرفته می شود و هر Level 1 نیز به صورت بلاک های تغییر یافته نسبت به بکاپ LEVEL 0 یا  LEVEL 1 قبلی خواهد بود. در این راه حل از دو روش جدید استفاده می شود:

VITUAL FULL BACKUP-1: به صورت مجازی و در پشت صحنه هر LEVEL 1 جدید با LEVEL 0 یا VIRTUAL FULL BACKUP قبلی ترکیب می شود و یک VIRTUAL FULL BACKUP جدید می سازد. بنابراین هر LEVEL 1 جدید که بکاپ گیری می شود همانند یک FULL BACKUP خواهد بود. این روش سبب افزایش PERFORMANCE عملیات بکاپ و ریکاوری دیتابیس می شود.

REDO SHIPPING-2: همانند یک دیتابیس STANDBY و با بهره گیری از تکنولوژی DATAGUARD بجای آرشیوها از REDO LOGها یا همان تراکنش های قبل از آرشیو شدن بکاپ گیری می شود و تمام REDO LOG ها به طور کامل به ZDLRA منتقل می شوند. به این ترتیب DATA LOSS به حداقل می رسد.

اجرای صحیح این روش ها با یک RECOVERY CATALOG که در داخل ZDLRA تعبیه شده است تضمین می شود. در شکل زیر، راه حلی که ZDLRA ارائه کرده است را می بینید.

در تصویر زیر یک مثال از طرز کار ZDLRA را می بینید. یک دیتابیس فرضی با 5 بلاک وجود دارد. از این دیتابیس در روز اول یک LEVEL 0 تهیه می شود. در روز بعد فقط 2 بلاک تغیر کرده است بنابراین از این دو بلاک در قالب LEVEL 1 بکاپ گرفته می شود ولی در پشت صحنه این تغییرات روی همان LEVEL 0  روز اول اعمال می شود و یک VIRTUAL FULL BACKUP تشکیل می شود. در روزهای بعد نیز همین عملیات تکرار می شوند.

زمانی که بلاک ها بروزرسانی می شوند اگر بر اساس سیاست یا SLA سازمانی به بلاک های قبلی نیازی نباشد ZDLRA به صورت اتوماتیک این بلاک ها را از فضای ذخیره ساز حذف می کند.(بر اساس retention policy). اگر نیاز به بکاپ روز چهارم باشد از بلاک های نمایش داده شده در تصویر زیر استفاده می شود.

راه حل ZDLRA یک OPTIMIZER یا بهینه کننده دارد که به صورت اتوماتیک بلاک های ذخیره شده در فضای ذخیر ساز را براساس تاریخ آنها در آدرس های کنار هم قرار می دهد تا عملیات ریکاوری با سرعت بالاتری انجام شود. در ابزارهای بکاپ گیری معمولی نمی توان از این قابلیت استفاده نمود زیرا این ابزارها بر اساس فایل کار می کنند ولی در ZDLRA بر اساس بلاک  این عملیات OPTIMIZE صورت می گیرد.

 

معماری ZDLRA

معماری ZDLRA قابل توسعه است. یعنی در هر نسخه می توان به تعداد دلخواه سرور یا همان نودهای محاسباتی و دستگاه های ذخیره ساز داشت. نسخه X7 می تواند تا 18 رک توسعه یابد و تمام این رک ها به صورت تجمیع شده و یک ZDLRA  واحد عمل خواهند کرد و در بین آنها به صورت اتوماتیک عملیات LOAD BALANCE انجام می گیرد. هر چه تعداد نودهای محاسباتی (سرورها) بیشتر باشد PERFORMANCE بالاتر خواهد بود.

مزیت های ZDLRA

-از آنجایی که از تکنولوژی DATAGUARD استفاده می کند(ذخیره REDO LOGها) DATA LOSS بین 0 تا کمتر از 1 ثانیه است.

-با استفاده از قابلیت VIRTUAL FULL BACKUP به حجم کمتری فضا برای ذخیره سازی دیتا نیاز می باشد زیرا فقط بلاک های تغیریافته به VIRTUAL FULL BACKUP قبلی اضافه می شوند.

-می توان به صورت REAL TIME دستگاه های ذخیره ساز را حذف یا اضافه نمود و بین آنها به صورت اتوماتیک عملیات LOAD BALANCE انجام می شود.

-بکاپ ها به صورت COMPRESSED هستند و ابزارها با RMAN تجمیع می شوند.

-اگر نیاز به ذخیره طولانی مدت بکاپ ها باشد می توان بکاپ ها را به صورت اتوماتیک به TAPE منتقل نمود.

-دیتابیس های اوراکل نگارش 10.2  و 10.2 به بالا را پشتیبانی می کند

-در ذخیره سازها یک OPTIMIZER به صورت اتوماتیک بلاک های مورد نیاز برای تاریخ های خاص از بکاپ را در آدرس های کنار هم قرار می دهد تا سرعت RESTORE افزایش یابد.

-می توان بکاپ ها را به یک سایت دیگر REPLICATE کرد.

-اجازه استفاده از برخی دستورات خاص RMAN مانند DROP کردن دیتابیس و بکاپ ها حتی به مدیر سیستم داده نمی شود.

-در پشت صحنه به صورت اتوماتیک و با الگوریتم های خاص VALIDATION یا رفع حطا روی بکاپ انجام می شود. برای مثال عمل CROSSCHECK یا رفع بلاک های خطا دار انجام می شود.

-می توان یک THRESHOLD با یک بازه زمانی خاص تعیین کرد که اگر دیتابیس به منظور کارهای نگه داری یا مدیریتی پایین بود و آن زمان به اتمام رسید با ALARM اطلاع رسانی گردد.

-می توان ZDLRA را در سایت مربوط به DATAGUARD راه اندازی نمود.

 

یک کاربرد عملیاتی

سازمان بورس نیویورک ( NEWYORK STOCK EXCHANGE ) در سال 2018 از ZDLRA در سایت اصلی و سایت DATAGUATRD استفاده کرده است. در تصویر زیر تفاوت های عملیاتی روش بکاپ و ریکاوری تیم ذخیره ساز سازمان بورس با راه حل اوراکل ZDLRA را مشاهده می کنید.