Amazon.com 案例研究

随着 Amazon.com 不断成长，其 Oracle 数据库的大小也不断增长，要维护的数据库数量也在不断攀升。由此也造成了扩展难题，即将旧的 Oracle 数据库备份到磁带相关的问题，导致他们思考其他可行策略，包括使用 Amazon Web Services (AWS) 的云服务（Amazon Web Services 是 Amazon.com 的分公司）。Amazon.com 面临的业务挑战包括：

• 使用率和容量计划非常复杂，且时间和资本开支预算经常超支。常年支持磁带硬件、存放硬件需要的数据中心空间以及磁盘软件所需的许可费构成了庞大的资本开支。那时，管理磁带基础设施需要高技能员工花费大量时间进行设置、认证和工程建档规划，而不能从事更高价值的工作。每个财年结束时，预测未来容量还需要进行耗时的审计、预测和预算工作。
  
  
• 同时，用以支持多个磁带设备的备份软件所需的花费也悄然到来。磁带机器人提供了基本的读/写容量，但是为了充分利用这些容量，您必须投资购买专门的磁带备份软件。对于 Amazon.com，软件的成本已经很高了，并且大幅提高了总体备份成本。此项软件成本已然成为持续存在的预算难题，并且，只要仍需将备份写入磁带设备，这一难题就难以解决。
  
  
• 使用磁带维持可靠的备份并快速高效地取回数据，需要耗费大量时间和精力。需要将数据长期保存在磁带上时，还需要多个备份。当一切正常工作时，还存在稍微争用磁带资源的问题，磁带机器人和备份软件可以轻松找到所要的数据。但是，如果发生硬件故障，必须人为干预才能从磁带进行恢复。对磁带的争用还会导致多个用户的磁带请求减缓恢复过程。这会增加恢复时间目标（RTO），并且与备份到云存储相比，达到这一目标更加困难。

Amazon.com 开始评估 Amazon S3 在数据备份方面的经济性和性能改进情况。作为评估的一部分，他们考虑了 Amazon S3 备份的安全性、可用性和性能。Amazon.com 还执行了成本效益分析，确定迁移到 Amazon S3 在经济方面的合算性。成本效益包含以下元素：

• 性能优势和成本竞争力。备份的总成本务必不能增加。同时，Amazon.com 还要求更快的备份和恢复性能。与磁带相比，备份和恢复所需时间和精力均要显著减少，与从磁带执行等量恢复相比，从 Amazon S3 运行恢复要快 2 到 12 倍。Amazon.com 要求任何新的备份媒介提供更高的性能，同时维持或减少总体成本。备份到本地磁盘存储可以提升性能，但却丧失了成本竞争力。Amazon S3 云存储在两个方面都能满足条件。
  
  
• 更好的持久性和可用性。Amazon S3 的设计目的是在指定年度内为对象提供 99.999999999% 的持久性和 99.99% 的可用性。Amazon.com 将这些数字与从磁带基础设施观察所得数字进行比较，确定 Amazon S3 提供了显著的改进。
  
  
• 运营摩擦更少。Amazon.com 数据库管理员必须评估 Amazon S3 备份对于数据库备份的可行性。他们确定使用 Amazon S3 进行备份很容易实施，因为它可与 Oracle RMAN 无缝合作。
  
  
• 数据安全性更高。Amazon.com 发现，AWS 能满足其对物理安全、安全认证评估、保护动态、静态数据、使用合适的加密标准方面的所有要求。

随着完全迁移到 Amazon S3，Amazon.com 认识到这一措施所带来的好处，包括：

• 消除了复杂、耗时的磁带容量规划工作。由于组织变化和并购活动，Amazon.com 越来越壮大，并且逐年增加动态性。AWS 使 Amazon.com 能够适应这种快速扩张，并且顺利地进行过渡。之前，Amazon.com 业务组必须编写年度备份计划，计算该年度计划要使用的磁带存储量以及使用这些磁带资源的频率。然后，根据这些计划来向各个组织收取磁带使用费，从而将成本摊到很多团队。使用 Amazon S3，团队只需按使用支付费用，仅计算其所用资源的费用。实际上，对于 Amazon S3 中最多能存储多少数据没有上限，也无需担心资源不足的情况。对于采用 Amazon S3 备份的团队而言，再也无需进行正式规划了。
• 减少了资本支出。Amazon.com 再也不需要购买磁带机器人、磁带驱动器、备用磁带、数据中心空间、联网设备、企业备份软件或预测未来的磁带消耗量。这就早早地消除了针对固定设备以及资本开支的预算。
• 恢复时可立即获取数据，无需查找或取回物理磁带。无论何时，数据管理员从磁带恢复数据时，都要面对延迟问题。磁带备份软件需要读取磁带目录来查找要恢复的正确文件、找到正确的磁带、安装磁带并从中读取数据。在大部分情况下，数据分散在多个磁带中，而这会导致延迟问题的加剧。这种情况，再加上多个用户磁带请求导致的争用磁带驱动器的问题，会致使恢复过程更加缓慢。这种情况在发生重要事件时尤其严重，如数据中心运行中断时，此时需要同时尽快恢复多个数据库。使用 Amazon S3 这些问题都不存在了。数据恢复可以立即开始，无需等待或磁带排队，这意味着数据库可以更快恢复运行。
• 将数据库备份到 Amazon S3 比使用磁带驱动器要快 2 到 12 倍。作为一个示例，在基准测试中，数据库管理员可以在 2.5 小时内通过 Gigabit 以太网恢复 3.8TB 的数据。这相当于每分钟 25GB，或每秒 422MB。另外，由于 Amazon.com 使用 RMAN 数据压缩功能，有效恢复率达到每秒 3.37GB。这 2.5 小时的恢复量堪比以保守方式 10 到 15 小时从磁带恢复的量。
• 轻松实现从 Oracle RMAN 备份到 Amazon S3。数据库管理员发现，将数据库备份到 Amazon S3 的操作入门非常简单。将 Oracle RMAN 备份到 Amazon S3 只需配置一个 Oracle Secure Backup Cloud (SBC) 模块即可。配置 Oracle SBC 模块每个数据库所需的时间不超过 1 小时。完成此一次性设置后，数据库备份就可以可见的方式重定向到 Amazon S3。
• Amazon S3 提供持久数据存储，专为提供高达 99.999999999% 的持久性而设计。Amazon.com 偶尔会遇到磁带基础设施硬件故障，如磁带破碎、磁带驱动器故障、机器人组件故障。有时候，当数据库管理员试图恢复数据库时出现这种情况，这将大大降低平均恢复时间 (MTTR)。有了 Amazon S3 的持久性和可用性，这些问题再也不复存在。
• 解放了珍贵的人力资源。使用磁带基础设施，Amazon.com 必须找到在大型磁带备份安装方面经验丰富的工程师，即专业的、熟悉各个供应商不同技术的人员，而这样的人很难找到。他们还需要雇佣数据中心技术人员来专门从事问题解决和硬件故障排查工作，如更换驱动器、整理磁带、运输和跟踪磁带等。Amazon S3 让他们能够将这些专业人员从日常操作中解脱出来，从事更有价值的关键业务工程设计任务。
• 再也不必将实体磁带运送到场外。所有将 Oracle 备份数据场外存储的公司应该仔细分析将磁带运送到场外、安保和场外保存所需的花费，而这些花费在使用 Amazon S3 存储数据后就可以减少，甚至可能完全消除。

作为世界上最大的在线零售商，Amazon.com 始终在不断创新，努力提供更好的客户体验并以尽可能低的价格提供产品。其中一个创新举动就是用 Amazon S3 存储替代磁带进行备份操作。此创新是其他将 Oracle 数据库备份到磁带的组织可以轻松复制的。