容災(zāi)系統(tǒng)

摘要

容災(zāi)系統(tǒng),，對于IT而言,，就是為計算機信息系統(tǒng)提供的一個能應(yīng)付各種災(zāi)難的環(huán)境。當計算機系統(tǒng)在遭受如火災(zāi)、水災(zāi),、地震,、戰(zhàn)爭等不可抗拒的自然災(zāi)難以及計算機犯罪、計算機病毒,、掉電,、網(wǎng)絡(luò)/通信失敗、硬件/軟件錯誤和人為操作錯誤等人為災(zāi)難時,，容災(zāi)系統(tǒng)將保證用戶數(shù)據(jù)的安全性（數(shù)據(jù)容災(zāi)）,，甚至，一個更加完善的容災(zāi)系統(tǒng),，還能提供不間斷的應(yīng)用服務(wù)（應(yīng)用容災(zāi)）,。可以說,，容災(zāi)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)存儲備份的最高層次,。

目錄

類型

等級

衡量指標

關(guān)鍵技術(shù)

建設(shè)企業(yè)容災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)注意的問題

企業(yè)容災(zāi)系統(tǒng)構(gòu)建

技術(shù)范疇

技術(shù)手段

展開

類型

　　從其對系統(tǒng)的保護程度來分，可以將容災(zāi)系統(tǒng)分為：數(shù)據(jù)容災(zāi)和應(yīng)用容災(zāi),。

　　數(shù)據(jù)容災(zāi)就是指建立一個異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng),，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個實時復制。

　　應(yīng)用容災(zāi)是在數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)上,，在異地建立一套完整的與本地生產(chǎn)系統(tǒng)相當?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng)(可以是互為備份),，在災(zāi)難情況下，遠程系統(tǒng)迅速接管業(yè)務(wù)運行,。數(shù)據(jù)容災(zāi)是抗御災(zāi)難的保障,，而應(yīng)用容災(zāi)則是容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的目標。

　　一,、數(shù)據(jù)容災(zāi)

　　所謂數(shù)據(jù)容災(zāi),，就是指建立一個異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個可用復制,。在本地數(shù)據(jù)及整個應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難時,，系統(tǒng)至少在異地保存有一份可用的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以是與本地生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完全實時復制,，也可以比本地數(shù)據(jù)略微落后,，但一定是可用的。采用的主要技術(shù)是數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)復制技術(shù),。

　　數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù),，又稱為異地數(shù)據(jù)復制技術(shù)，按照其實現(xiàn)的技術(shù)方式來說,，主要可以分為同步傳輸方式和異步異步傳輸方式（各廠商在技術(shù)用語上可能有所不同）,，另外,，也有如“半同步”這樣的方式。半同步傳輸方式基本與同步傳輸方式相同,，只是在Read占 I/O比重比較大時,，相對同步傳輸方式，可以略微提高I/O的速度,。而根據(jù)容災(zāi)的距離,，數(shù)據(jù)容災(zāi)又可以分成遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)和近程數(shù)據(jù)容災(zāi)方式。下面,，我們將主要按同步傳輸方式和異步異步傳輸方式對數(shù)據(jù)容災(zāi)展開討論,，其中也會涉及到遠程容災(zāi)和近程容災(zāi)的概念，并作相應(yīng)的分析,。

　　二,、應(yīng)用容災(zāi)

　　所謂應(yīng)用容災(zāi)，是在數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)上,，在異地建立一套完整的與本地生產(chǎn)系統(tǒng)相當?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng) (可以是互為備份),。建立這樣一個系統(tǒng)是相對比較復雜的，不僅需要一份可用的數(shù)據(jù)復制,，還要有包括網(wǎng)絡(luò),、主機、應(yīng)用,、甚至IP等資源,，以及各資源之間的良好協(xié)調(diào)。主要的技術(shù)包括負載均衡,、集群技術(shù),。數(shù)據(jù)容災(zāi)是應(yīng)用容災(zāi)的技術(shù)，應(yīng)用容災(zāi)是數(shù)據(jù)容災(zāi)的目標,。

　　在選擇容災(zāi)系統(tǒng)的構(gòu)造時,，還要建立多層次的廣域網(wǎng)絡(luò)故障切換機制。本地的高可用系統(tǒng)指在多個服務(wù)器運行一個或多種應(yīng)用的情況下,，應(yīng)確保任意服務(wù)器出現(xiàn)任何故障時,，其運行的應(yīng)用不能中斷，應(yīng)用程序和系統(tǒng)應(yīng)能迅速切換到其它服務(wù)器上運行,，即本地系統(tǒng)集群和熱備份,。

　　在遠程的容災(zāi)系統(tǒng)中，要實現(xiàn)完整的應(yīng)用容災(zāi),，既要包含本地系統(tǒng)的安全機制,、遠程的數(shù)據(jù)復制機制，還應(yīng)具有廣域網(wǎng)范圍的遠程故障切換能力和故障診斷能力,。也就是說,，一旦故障發(fā)生,，系統(tǒng)要有強大的故障診斷和切換策略制訂機制,，確?？焖俚姆磻?yīng)和迅速的業(yè)務(wù)接管。實際上,，廣域網(wǎng)范圍的高可用能力與本地系統(tǒng)的高可用能力應(yīng)形成一個整體,，實現(xiàn)多級的故障切換和恢復機制，確保系統(tǒng)在各個范圍的可靠和安全,。

等級

　　參照國際災(zāi)難備份行業(yè)的通行災(zāi)難備份等級劃分原則,，根據(jù)異地數(shù)據(jù)的多寡，異地數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的差異程度,，以及災(zāi)難恢復環(huán)境的完備程度,，將災(zāi)難備份系統(tǒng)從低到高劃分為如下四個等級：

　　第0級：沒有備援中心

　　這一級容災(zāi)備份，實際上沒有災(zāi)難恢復能力,，它只在本地進行數(shù)據(jù)備份,，并且被備份的數(shù)據(jù)只在本地保存，沒有送往異地,。

　　第1級：本地磁帶備份,，異地保存

　　在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存,。災(zāi)難發(fā)生后,，按預定數(shù)據(jù)恢復程序恢復系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。這種方案成本低,、易于配置,。但當數(shù)據(jù)量增大時，存在存儲介質(zhì)難管理的問題,，并且當災(zāi)難發(fā)生時存在大量數(shù)據(jù)難以及時恢復的問題,。為了解決此問題，災(zāi)難發(fā)生時,，先恢復關(guān)鍵數(shù)據(jù),，后恢復非關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

　　第2級：熱備份站點備份

　　在異地建立一個熱備份點,，通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)備份,。也就是通過網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式，把主站點的數(shù)據(jù)備份到備份站點,，備份站點一般只備份數(shù)據(jù),，不承擔業(yè)務(wù)。當出現(xiàn)災(zāi)難時,，備份站點接替主站點的業(yè)務(wù),，從而維護業(yè)務(wù)運行的連續(xù)性,。

　　第3級：活動備援中心

　　在相隔較遠的地方分別建立兩個數(shù)據(jù)中心，它們都處于工作狀態(tài),，并進行相互數(shù)據(jù)備份,。當某個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時，另一個數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù),。這種級別的備份根據(jù)實際要求和投入資金的多少,，又可分為兩種：①兩個數(shù)據(jù)中心之間只限于關(guān)鍵數(shù)據(jù)的相互備份；②兩個數(shù)據(jù)中心之間互為鏡像,，即零數(shù)據(jù)丟失等,。零數(shù)據(jù)丟失是目前要求最高的一種容災(zāi)備份方式，它要求不管什么災(zāi)難發(fā)生,，系統(tǒng)都能保證數(shù)據(jù)的安全,。所以，它需要配置復雜的管理軟件和專用的硬件設(shè)備,，需要投資相對而言是最大的,，但恢復速度也是最快的。

　　不同等級的災(zāi)難備份系統(tǒng),，其投資差異非常巨大,，企業(yè)需要根據(jù)實際情況，主要是遭受嚴重災(zāi)難后的損失情況,，以及發(fā)生災(zāi)難的幾率,，建立滿足企業(yè)需求的災(zāi)難備份系統(tǒng)。

衡量指標

　　衡量容災(zāi)系統(tǒng)的兩個技術(shù)指標：

　　RPO（Recovery Point Objective）：即數(shù)據(jù)恢復點目標,，主要指的是業(yè)務(wù)系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量,。

　　RTO（Recovery Time Objective）：即恢復時間目標，主要指的是所能容忍的業(yè)務(wù)停止服務(wù)的最長時間,，也就是從災(zāi)難發(fā)生到業(yè)務(wù)系統(tǒng)恢復服務(wù)功能所需要的最短時間周期,。

　　RPO針對的是數(shù)據(jù)丟失，而RTO針對的是服務(wù)丟失,，二者沒有必然的關(guān)聯(lián)性,。RTO和RPO的確定必須在進行風險分析和業(yè)務(wù)影響分析后根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求確定。對于不同企業(yè)的同一種業(yè)務(wù),，RTO和RPO的需求也會有所不同,。

關(guān)鍵技術(shù)

　　在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時會涉及到多種技術(shù)，如：SAN或NAS技術(shù),、遠程鏡像技術(shù),、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等,。這里重點介紹遠程鏡像,、快照和互連技術(shù),。

　　1. 遠程鏡像技術(shù)

　　遠程鏡像技術(shù)是在主數(shù)據(jù)中心和備援中心之間的數(shù)據(jù)備份時用到。鏡像是在兩個或多個磁盤或磁盤子系統(tǒng)上產(chǎn)生同一個數(shù)據(jù)的鏡像視圖的信息存儲過程,，一個叫主鏡像系統(tǒng),，另一個叫從鏡像系統(tǒng)。按主從鏡像存儲系統(tǒng)所處的位置可分為本地鏡像和遠程鏡像,。遠程鏡像又叫遠程復制,，是容災(zāi)備份的核心技術(shù),，同時也是保持遠程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災(zāi)難恢復的基礎(chǔ),。遠程鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠程鏡像站點的確認信息，又可分為同步遠程鏡像和異步遠程鏡像,。

　　同步遠程鏡像（同步復制技術(shù)）是指通過遠程鏡像軟件,，將本地數(shù)據(jù)以完全同步的方式復制到異地，每一本地的I/O事務(wù)均需等待遠程復制的完成確認信息,，方予以釋放,。同步鏡像使遠程拷貝總能與本地機要求復制的內(nèi)容相匹配。當主站點出現(xiàn)故障時,，用戶的應(yīng)用程序切換到備份的替代站點后,，被鏡像的遠程副本可以保證業(yè)務(wù)繼續(xù)執(zhí)行而沒有數(shù)據(jù)的丟失。但它存在往返傳播造成延時較長的缺點,，只限于在相對較近的距離上應(yīng)用,。

　　異步遠程鏡像（異步復制技術(shù)）保證在更新遠程存儲視圖前完成向本地存儲系統(tǒng)的基本I/O操作，而由本地存儲系統(tǒng)提供給請求鏡像主機的I/O操作完成確認信息,。遠程的數(shù)據(jù)復制是以后臺同步的方式進行的,，這使本地系統(tǒng)性能受到的影響很小，傳輸距離長（可達1000公里以上）,，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求小,。但是，許多遠程的從屬存儲子系統(tǒng)的寫沒有得到確認,，當某種因素造成數(shù)據(jù)傳輸失敗,，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性問題。為了解決這個問題,，目前大多采用延遲復制的技術(shù)（本地數(shù)據(jù)復制均在后臺日志區(qū)進行）,，即在確保本地數(shù)據(jù)完好無損后進行遠程數(shù)據(jù)更新。

　　2．快照技術(shù)

　　遠程鏡像技術(shù)往往同快照技術(shù)結(jié)合起來實現(xiàn)遠程備份,，即通過鏡像把數(shù)據(jù)備份到遠程存儲系統(tǒng)中,，再用快照技術(shù)把遠程存儲系統(tǒng)中的信息備份到遠程的磁帶庫、光盤庫中,。

　　快照是通過軟件對要備份的磁盤子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)快速掃描,，建立一個要備份數(shù)據(jù)的快照邏輯單元號 LUN和快照cache,。在快速掃描時，把備份過程中即將要修改的數(shù)據(jù)塊同時快速拷貝到快照cache中,?？煺誏UN是一組指針，它指向快照cache和磁盤子系統(tǒng)中不變的數(shù)據(jù)塊（在備份過程中）,。在正常業(yè)務(wù)進行的同時,，利用快照LUN實現(xiàn)對原數(shù)據(jù)的一個完全的備份。它可使用戶在正常業(yè)務(wù)不受影響的情況下（主要指容災(zāi)備份系統(tǒng)）,，實時提取當前在線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),。其“備份窗口”接近于零，可大大增加系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)性,，為實現(xiàn)系統(tǒng)真正的7×24運轉(zhuǎn)提供了保證,。

　　快照是通過內(nèi)存作為緩沖區(qū)（快照cache），由快照軟件提供系統(tǒng)磁盤存儲的即時數(shù)據(jù)映像,，它存在緩沖區(qū)調(diào)度的問題,。

　　3．互連技術(shù)

　　早期的主數(shù)據(jù)中心和備援數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)備份，主要是基于SAN的遠程復制（鏡像）,，即通過光纖通道FC,，把兩個SAN連接起來，進行遠程鏡像（復制）,。當災(zāi)難發(fā)生時,，由備援數(shù)據(jù)中心替代主數(shù)據(jù)中心保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性。這種遠程容災(zāi)備份方式存在一些缺陷,，如：實現(xiàn)成本高,、設(shè)備的互操作性差、跨越的地理距離短（10公里）等,，這些因素阻礙了它的進一步推廣和應(yīng)用,。

　　目前，出現(xiàn)了多種基于IP的SAN的遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù),。它們是利用基于IP的SAN的互連協(xié)議,，將主數(shù)據(jù)中心SAN中的信息通過現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，遠程復制到備援中心SAN中,。當備援中心存儲的數(shù)據(jù)量過大時,，可利用快照技術(shù)將其備份到磁帶庫或光盤庫中。這種基于IP的SAN的遠程容災(zāi)備份,，可以跨越LAN,、MAN和WAN，成本低、可擴展性好,，具有廣闊的發(fā)展前景,。基于IP的互連協(xié)議包括：FCIP,、iFCP,、Infiniband、iSCSI等,。

建設(shè)企業(yè)容災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)注意的問題

　　1．加強數(shù)據(jù)安全意識

　　目前國內(nèi)用戶所能購買到的災(zāi)難備份產(chǎn)品,，在技術(shù)上并不落后于國外用戶，但是國外用戶在災(zāi)難備份意識上,，明顯比國內(nèi)用戶強,。國外很多企業(yè)是全球性運作，要求業(yè)務(wù)能夠7×24小時不間斷工作,，對業(yè)務(wù)的連續(xù)性要求高,，一旦出現(xiàn)中斷將造成巨大損失。而目前國內(nèi)企業(yè)的規(guī)模相對較小,，對業(yè)務(wù)連續(xù)運行的需求沒有那么強烈，因此對災(zāi)難備份的意識相比國外客戶來說要淡薄些,。但隨著中國加入WTO市場以及跨區(qū)域,、跨國企業(yè)的逐漸增加，國內(nèi)客戶的認識,、需求正逐漸提高,。

　　在數(shù)據(jù)安全意識方面，國內(nèi)企業(yè)常常會走兩個極端,。有的企業(yè)是沒有數(shù)據(jù)安全的防衛(wèi)意識,，而一旦意識到要保證數(shù)據(jù)安全了，就想到容災(zāi),。數(shù)據(jù)安全其實不僅僅是容災(zāi),，它應(yīng)該是一個體制，是一個管理范疇的問題,，例如人員的管理,，大樓的安全，網(wǎng)絡(luò)的安全等,，這些對于企業(yè)保證數(shù)據(jù)安全才是最重要的,；其次才是技術(shù)的問題。容災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)該具有三個層次,，包括了主機的高可用系統(tǒng),、備份系統(tǒng)和整體系統(tǒng)故障異地容災(zāi)。但是國內(nèi)的許多企業(yè)在做異地容災(zāi)的時候都只重視第三個層次，殊不知前兩個層次能夠有效地屏蔽掉單點故障等局部故障問題,，在整個容災(zāi)系統(tǒng)中也起著重要的作用,。

　　2．實現(xiàn)容災(zāi)需因地制宜

　　企業(yè)在制定數(shù)據(jù)安全方案時，首先要加強人員管理,，建立安全體制,，避免人為失誤；第二步是采用磁帶和雙機熱備份來確保本地的數(shù)據(jù)安全,；第三步才是用到遠程災(zāi)難備份,。其實災(zāi)難備份只是業(yè)務(wù)連續(xù)性的一部分，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性應(yīng)包括兩個方面：一是計劃內(nèi)的停機,，如備份,、系統(tǒng)升級、維護等造成的計劃停機,；另一方面是非計劃的中斷,，如電源、通信鏈路,、災(zāi)難等引起的災(zāi)難性備份,。

　　根據(jù)企業(yè)的規(guī)模、所處地域,、業(yè)務(wù)類型,、網(wǎng)絡(luò)狀況、數(shù)據(jù)量等因素,，容災(zāi)備份系統(tǒng)的建設(shè)需因地制宜地采取不同容災(zāi)技術(shù)以免造成不必要的成本消耗,。如果是防火災(zāi)，則容災(zāi)中心距離容災(zāi)數(shù)據(jù)中心只需要幾百米就可以了,。如果要是水災(zāi),，則要求它們之間的距離在數(shù)公里以上。如果要是預防地震的話,，則需要保持幾百公里的距離,。此外，不同的地域需求也有不同,，例如在北京,，就可以不用考慮水災(zāi)的問題，而在有的地區(qū),，地震就不用考慮,。

　　3．容災(zāi)成本考慮

　　企業(yè)在建立災(zāi)難備份系統(tǒng)時，須考慮整個系統(tǒng)成本問題,。如果實現(xiàn)遠程異地自動備份,，租賃通信鏈路所付出的代價較大,。國內(nèi)中小企業(yè)目前一般采用的多是本地備份，這主要是因為資金和中國通信廣域網(wǎng)線路的限制,。而國外用戶一般都租用比較寬的帶寬,。

　　100公里以上的異地災(zāi)難備份將是未來的一種趨勢。這種備份目前分為兩種形式,，一種是歷史備份,，一般采用每天凌晨備份的形式，出現(xiàn)問題可以恢復一天前的數(shù)據(jù),。如果對數(shù)據(jù)要求不是很高的話,，可以采用3天，甚至一周備份的方式,，可以節(jié)約很多成本,。

　　4．數(shù)據(jù)大集中有利于災(zāi)難恢復

　　要想做好針對災(zāi)難性的備份系統(tǒng)，數(shù)據(jù)大集中是亟待解決的問題,。由于災(zāi)難性備份系統(tǒng)的建立需要耗費很大的資金,，如果每一個地市都建立一個災(zāi)難性備份中心，企業(yè)是很難承受的,。有效整合目前的資源,，建立全省性的，或是區(qū)域性的數(shù)據(jù)集中系統(tǒng),，可以減少災(zāi)難備份系統(tǒng)建設(shè)的成本,。

　　目前最有效的備份方式是“數(shù)據(jù)大集中”，以“數(shù)據(jù)大集中”為基礎(chǔ)的災(zāi)難備份手段,，可以有效避免企業(yè)各分部各自進行備份而導致的各自為政、管理不統(tǒng)一的問題出現(xiàn),。以“數(shù)據(jù)大集中”為基礎(chǔ)的災(zāi)難備份會使管理更有效,，也便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

企業(yè)容災(zāi)系統(tǒng)構(gòu)建

　　實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集中處理之后,，企業(yè)的業(yè)務(wù)運行和經(jīng)營管理將更依賴于信息系統(tǒng)的可靠運行,。服務(wù)的連續(xù)性以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性、正確性和有效性,，將直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn),、經(jīng)營與決策。一旦因自然災(zāi)害,、設(shè)備故障或人為因素等引起了信息系統(tǒng)的停頓,，導致了數(shù)據(jù)丟失或業(yè)務(wù)處理的中斷，將會造成巨大的經(jīng)濟損失和聲譽損害,，甚至會讓企業(yè)受到致命打擊,。

　　當然，企業(yè)的業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)是有生命周期的，從產(chǎn)生那一刻起就進入到一個循環(huán)周期,，從收集,、復制、訪問,、遷移到刪除,，周而復始，而處在生命周期不同階段的信息數(shù)據(jù)的價值又是不一樣的,。因此,，業(yè)務(wù)信息需要不同級別的保護，其中一些信息和事務(wù)需要比以前更高的保護級別; 而另外一些信息和事務(wù)則僅需要用更有吸引力的價位提供標準保護就行了,。企業(yè)在構(gòu)建自己的容災(zāi)系統(tǒng)時,，有必要根據(jù)信息價值的變化實施分級存儲，以合理調(diào)配存儲資源,，降低整體擁有成本,。

　　選擇好技術(shù)與工具

　　建立容災(zāi)系統(tǒng)的初衷就是以最合理的代價保護應(yīng)用數(shù)據(jù)的完整性與安全性，在災(zāi)難發(fā)生后盡快恢復系統(tǒng)運行,，減少業(yè)務(wù)停頓時間,，盡可能不中斷或不影響業(yè)務(wù)的正常進行，并讓災(zāi)難對企業(yè)造成的損失降到最低,。也就是說,，無論兩個系統(tǒng)相隔多遠，當一個數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)問題時,，另一個數(shù)據(jù)中心就能迅速接替運行,，同時既要保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性，又要保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的連續(xù)性,。

　　保持業(yè)務(wù)連續(xù)性就對災(zāi)難恢復系統(tǒng)提出了更高的要求—要保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性,，要保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的連續(xù)性，就要對系統(tǒng)提供連續(xù)完整的基本數(shù)據(jù); 縮小或取消應(yīng)用系統(tǒng)用于批處理和數(shù)據(jù)備份(如磁帶備份)的時間,，保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)24小時不中斷; 為業(yè)務(wù)發(fā)展及應(yīng)用提供與生產(chǎn)系統(tǒng)完全一致的開發(fā)與測試環(huán)境,。

　　目前，在構(gòu)建容災(zāi)系統(tǒng)方面出現(xiàn)了四個不同發(fā)展方向的技術(shù)趨勢,，這為保證企業(yè)數(shù)據(jù)的完整性及業(yè)務(wù)的連續(xù)性提供了新的不同的選擇,。

　　1. 實時熱備份技術(shù)實時熱備份技術(shù)雖然缺點非常明顯，比如一次性投資昂貴,、通信費用高等,，但其優(yōu)點也很明顯，就是對數(shù)據(jù)的完整性以及對業(yè)務(wù)連續(xù)性的高保證?，F(xiàn)在,，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展及競爭的需要,，企業(yè)對業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求將越來越高，因此用實時熱備份技術(shù)來實現(xiàn)災(zāi)難備份已經(jīng)成為了主流的發(fā)展趨勢,。

　　2. 外包方式 災(zāi)難恢復計劃涉及業(yè)務(wù)風險分析,、方案選擇、實施,、測試,、培訓、演習等內(nèi)容,，是一項既復雜又煩鎖的工作,。采用外包方式則可以將災(zāi)難恢復計劃交給專業(yè)公司來完成，企業(yè)就可以專心從事核心業(yè)務(wù)的生產(chǎn)和經(jīng)營了,。

　　3. 開發(fā)災(zāi)難恢復計劃輔助工具 災(zāi)難恢復計劃是一項系統(tǒng)工程,，開發(fā)災(zāi)難恢復計劃輔助工具與系統(tǒng)是非常有必要的，這其中包括備份策略決策系統(tǒng),、災(zāi)難恢復指引系統(tǒng)及自動運行管理系統(tǒng)等,。

　　備份策略決策系統(tǒng)是以風險及損失分析為基礎(chǔ)的，同時考慮成本,、恢復速度,、防災(zāi)種類、數(shù)據(jù)的完整性等因素,，通過科學的分析及決策方法來確定應(yīng)采用的備份策略; 災(zāi)難恢復指引系統(tǒng)是通過將相應(yīng)的災(zāi)難恢復處理流程編成相應(yīng)的在線指引性軟件系統(tǒng),，在災(zāi)難發(fā)生后指導管理維護人員一步一步地依照設(shè)定好的步驟，準備相應(yīng)的資源,，執(zhí)行相應(yīng)的操作,，從而準確地進行災(zāi)難恢復; 自動運行管理系統(tǒng)是指通過軟硬件等措施，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)及備份系統(tǒng)的全部或部分自動操作,，這樣既可減少人員的投入,，又可減少由于人為失誤而帶來的損失，從而提高整個系統(tǒng)的安全性與可靠性,。

　　4. 遠程容災(zāi)前面提到，根據(jù)業(yè)務(wù)種類的不同,，各種數(shù)據(jù)的安全級別是不同的,，為防范高級別的故障(如火災(zāi)、地震),，可以通過遠程監(jiān)控體系和報警體系實現(xiàn)遠程切換,，切換包括IP、域名和應(yīng)用等,。一旦故障解除,，應(yīng)用系統(tǒng)的主備站點恢復傳輸,，采用異地復制中斷傳輸?shù)幕謴土鞒?軟件方式復制)，斷點序號重傳,，增量異地同步實現(xiàn)增量塊復制,。

　　七大規(guī)劃原則

　　首先，在制定容災(zāi)系統(tǒng)方案的過程中要考慮的就是容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)對原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)帶來的影響,。比如,，采用數(shù)據(jù)復制技術(shù)對系統(tǒng)I/O帶來的延遲，應(yīng)用數(shù)據(jù)同步對日常業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)帶來的壓力等,。因此,，企業(yè)要通過周密的測試和分析來規(guī)避容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)時帶來的這些風險，以保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會因容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)而出現(xiàn)在處理性能上下降的問題,。

　　第二,，數(shù)據(jù)狀態(tài)要保持同步。為保證在災(zāi)難發(fā)生時,，業(yè)務(wù)可以成功地切換到備份中心,，就必須保證容災(zāi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步機制的可靠性。因此,，建立可靠的數(shù)據(jù)同步校驗機制是必須的; 同時,，還要考慮建立定時的、自動的數(shù)據(jù)同步核查對比機制,，以檢驗兩個中心數(shù)據(jù)的一致性,，這是數(shù)據(jù)容災(zāi)工作中非常重要的一部分。

　　第三,，容災(zāi)系統(tǒng)的日常維護工作要盡可能輕,，并能承擔部分業(yè)務(wù)處理和測試的工作。容災(zāi)系統(tǒng)的維護和管理是容災(zāi)切換成功的重要保證,，在系統(tǒng)建設(shè)中,，就必須要考慮系統(tǒng)的維護管理流程。生產(chǎn)中心任何業(yè)務(wù)處理過程的改變都必須完整地復制到備份中心; 所有新業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線時,，必須通知備份中心,，并在備份中心配置好數(shù)據(jù)同步機制; 對原程序的改動也必須保證兩個中心同時上線。

　　第四,，系統(tǒng)恢復時間要盡可能短,。容災(zāi)系統(tǒng)主要是為了實現(xiàn)在主中心系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難時，可以在規(guī)定時間切換到備份中心,，保證數(shù)據(jù)不會丟失,，并且繼續(xù)向用戶提供服務(wù)。但往往在災(zāi)難發(fā)生時,，主要技術(shù)人員不能及時到達現(xiàn)場,，為了順利實現(xiàn)系統(tǒng)間的切換,，應(yīng)該讓系統(tǒng)切換操作盡可能地簡單; 并建立固定化的、標準化的切換流程,，要求維護人員在切換演習時嚴格按照流程的指導步驟進行操作,。

　　第五，可實現(xiàn)部分業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的切換和回切,。當人事變動,、業(yè)務(wù)變化、IT設(shè)施變化以及其他可能引起恢復規(guī)劃文檔失效的變化發(fā)生時,，應(yīng)及時更新各恢復規(guī)劃文檔,，并在必要時啟動模擬測試或演習，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性系統(tǒng)的工作能力,。

　　第六,，技術(shù)方案選擇要遵循成熟穩(wěn)定、高可靠性,、可擴展性,、透明性的原則。目前,，國際上比較成熟的容災(zāi)技術(shù)包括： SAN/NAS技術(shù),、遠程鏡像技術(shù)、虛擬存儲,、基于IP的SAN互連技術(shù)以及快照技術(shù)等,。其中基于IP的SAN遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，其是利用基于IP的SAN的互連協(xié)議,，將主數(shù)據(jù)中心SAN中的信息通過現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò),，遠程復制到備份中心的SAN中的。當備份中心存儲的數(shù)據(jù)量過大時,，可利用快照技術(shù)將其備份到磁帶庫或光盤庫,。這種基于IP的SAN遠程容災(zāi)備份，可以跨越LAN,、MAN和WAN,，成本低、可擴展性好,?；贗P的互連協(xié)議主要包括FCIP、iFCP,、InfiniBand、iSCSI等,。

　　第七,，構(gòu)建系統(tǒng)方案可以選擇多種技術(shù)組合方式,。目前，業(yè)內(nèi)應(yīng)用較多的容災(zāi)方案是基于智能存儲系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)復制技術(shù),，它是由智能存儲系統(tǒng)自身實現(xiàn)的數(shù)據(jù)遠程復制和同步,，即智能存儲系統(tǒng)將對該系統(tǒng)中的存儲器I/O操作請求復制到遠端的存儲系統(tǒng)中并執(zhí)行。由于在這種方式下,，數(shù)據(jù)復制軟件運行在存儲系統(tǒng)內(nèi),，因此較容易實現(xiàn)主中心和容災(zāi)備份中心的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫,、系統(tǒng)庫和目錄的實時拷貝及維護能力,，且不會影響主中心主機系統(tǒng)的性能。如果在系統(tǒng)恢復場具備了實時數(shù)據(jù),，那么就可以做到在災(zāi)難發(fā)生時,，及時開始應(yīng)用處理過程的恢復。但這種方案也有開放性差(不同廠家的存儲設(shè)備系統(tǒng)一般不能配合使用),、對于主,、備中心之間的網(wǎng)絡(luò)條件(穩(wěn)定性、帶寬,、鏈路空間距離)要求較苛刻等缺點,。

　　建立模型、制度及管理流程

　　按照容災(zāi)能力的高低,，目前數(shù)據(jù)容災(zāi)可分為多個層次,，按國際標準SHARE 78定義的容災(zāi)系統(tǒng)有七個層次：從最簡單的僅在本地進行磁帶備份，到將備份的磁帶存儲在異地,，再到建立應(yīng)用系統(tǒng)實時切換的異地備份系統(tǒng); 恢復時間也可以從幾天到小時級再到分鐘級,、秒級或0數(shù)據(jù)丟失等。

　　無論是采用哪種容災(zāi)方案,，數(shù)據(jù)備份還是最基礎(chǔ)的,，沒有備份的數(shù)據(jù)，任何容災(zāi)方案都是沒有現(xiàn)實意義的,。當然,，光有備份也是不夠的，容災(zāi)也必不可少,。在建立容災(zāi)系統(tǒng)的過程中,，建設(shè)容災(zāi)系統(tǒng)模型、容災(zāi)演習制度以及容災(zāi)系統(tǒng)管理流程都非常重要,。

　　而容災(zāi)系統(tǒng)主要是從業(yè)務(wù)連續(xù)能力,、應(yīng)用系統(tǒng)連續(xù)能力、網(wǎng)絡(luò)連續(xù)能力三個方面來保證業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行的,。

　　對于數(shù)據(jù)級容災(zāi),，可以采用定期拷貝的方式,，如磁帶備份、數(shù)據(jù)快照,、廉價存儲等,。定期拷貝是在業(yè)務(wù)運行過程中某一時刻對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的保護，這種保護一般在業(yè)務(wù)正常運行時生成,，主要預防業(yè)務(wù)因生產(chǎn)數(shù)據(jù)的邏輯故障而造成的停頓,。當產(chǎn)生的數(shù)據(jù)因人為誤操作而損壞時，可以利用該定期拷貝將業(yè)務(wù)狀態(tài)恢復到損壞發(fā)生前的某一時刻(即執(zhí)行定期拷貝時)的業(yè)務(wù)狀態(tài),。在業(yè)務(wù)恢復過程中,，輔以其他手段(如手工錄入等)，補充自定期拷貝生成時至業(yè)務(wù)中斷時這一段時間內(nèi)業(yè)務(wù)運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù),。

　　對于應(yīng)用級容災(zāi),，可以采用連續(xù)復制的方式，如應(yīng)用分發(fā),、數(shù)據(jù)庫復制,、文件系統(tǒng)復制、邏輯卷復制,、智能存儲等,。連續(xù)復制是對業(yè)務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)進行持續(xù)不斷的復制，主要是預防業(yè)務(wù)系統(tǒng)遭遇嚴重故障而造成生產(chǎn)系統(tǒng)長時間無法修復,，利用該復制作為恢復生產(chǎn)的基礎(chǔ),。在進行業(yè)務(wù)恢復時，利用復制結(jié)果可以恢復系統(tǒng)中斷現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù),，從而恢復業(yè)務(wù),。

　　容災(zāi)演習是對容災(zāi)項目建設(shè)是否成功的檢驗標準，也是對容災(zāi)維護管理流程和文檔檢測的重要手段,。通過演習可以及時發(fā)現(xiàn)問題,，并確保各相關(guān)部門的配合和人員的操作準確無誤。容災(zāi)演習的主要工作內(nèi)容包括：對業(yè)務(wù)影響的評估,、核查恢復規(guī)劃,、制定回退計劃、觸發(fā)演習場景,、執(zhí)行恢復規(guī)劃,、總結(jié)報告、維護等,。

　　此外,，容災(zāi)系統(tǒng)管理流程的建立也至關(guān)重要，容災(zāi)項目的實現(xiàn)過程是人員、流程,、技術(shù)相輔相成的過程,，容災(zāi)管理流程的建立是容災(zāi)系統(tǒng)成功運作的保證。通過固化的流程,，指導維護人員按照實現(xiàn)規(guī)定的步驟進行系統(tǒng)切換和演習工作，才能保證容災(zāi)技術(shù)的最終實現(xiàn),。

技術(shù)范疇

　　我們常說的容災(zāi)系統(tǒng)就屬于IT容災(zāi)和恢復的技術(shù)范疇,，這是一個完整的業(yè)務(wù)連續(xù)性大框架內(nèi)的一個極為重要的部分，甚至于可能是最有份量的部分,。一般而言,，建設(shè)災(zāi)備系統(tǒng)，需要根據(jù)業(yè)務(wù)的要求和投入規(guī)模,，確定業(yè)務(wù)連續(xù)性管理的范圍和程度,，然后，針對IT容災(zāi)和恢復提出切實可行的方案,。缺少任何一個環(huán)節(jié),，整個災(zāi)備體系的建設(shè)都是不完整的。沒有IT容災(zāi)和恢復的技術(shù)實現(xiàn),，整個災(zāi)備體系的規(guī)劃和計劃就是無源之水和空中樓閣,，根本沒有根基。而沒有一個完善的業(yè)務(wù)連續(xù)性體系,，則使得整個業(yè)務(wù)的災(zāi)難后的連續(xù)運行無法有效進行,，整個組織無法形成聯(lián)動機制，做到危機響應(yīng)和危機應(yīng)急,。

技術(shù)手段

　　IT系統(tǒng)的災(zāi)備技術(shù)手段根據(jù)IT系統(tǒng)的構(gòu)成有很大的差異,，各類手段在適合系統(tǒng)的程度上主要取決于系統(tǒng)本身的組成和建設(shè)要求。比如,，IT系統(tǒng)由多操作系統(tǒng)組成,，并且災(zāi)備系統(tǒng)不能更改生產(chǎn)系統(tǒng)原有的格局，則可行的技術(shù)手段就極為嚴格,，需要相當慎重的選擇,。災(zāi)備技術(shù)實現(xiàn)手段中最為重要的一個步驟就是通過網(wǎng)絡(luò)的連接，將本地端的數(shù)據(jù)復制一份到遠程保存,，聽起來似乎不難,，但在復雜的IT架構(gòu)下，要想成功實現(xiàn)確也并不容易,。以往,，受制于容災(zāi)技術(shù)實現(xiàn)手段的局限，主要有主機型和存儲型兩大類容災(zāi)方式，而今天,，更是出現(xiàn)了具有更強能力的存儲網(wǎng)絡(luò)型的虛擬化容災(zāi)方式,，使得容災(zāi)的技術(shù)手段開始豐富起來。現(xiàn)在開始流行的CDP連續(xù)備份技術(shù)更是使容災(zāi)和備份兩大不同的體系開始走向融合,。

主機型遠程容災(zāi)

　　主機型遠程容災(zāi)簡單的說,，就是通過安裝在服務(wù)器的數(shù)據(jù)復制軟件，或是應(yīng)用程序提供的數(shù)據(jù)復制/災(zāi)難恢復工具（如數(shù)據(jù)庫的相關(guān)工具）,，利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接遠端的容備服務(wù)器,，實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)復制。

　　主機型遠程容災(zāi)的優(yōu)點是在服務(wù)器較少的環(huán)境下,，所需的成本較低,，用戶不需更換太多現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)，也不用擔心后端存儲系統(tǒng)的兼容性問題,，只需支付軟件的授權(quán)費和災(zāi)備端的硬件設(shè)備費用即可,。但如果是服務(wù)器數(shù)量較多的環(huán)境，管理上的復雜程度就會增加,，整體的投入成本成也會增加,。它的另一個缺點是軟件安裝在應(yīng)用程序主機上，運行時會消耗主機的運行資源,，如果硬件的等級不高,，就可能給應(yīng)用程序帶來影響。

存儲系統(tǒng)型異地容災(zāi)

　　存儲系統(tǒng)型異地容災(zāi)顧名思義是基于存儲系統(tǒng)（光纖磁盤陣列,、NAS）的模式,。通過存儲系統(tǒng)內(nèi)建的固件（firmware）或操作系統(tǒng)，通過IP網(wǎng)絡(luò)或DWDM,、光纖通道等傳輸介面連結(jié),，將數(shù)據(jù)以同步或異步的方式復制到遠端。知名的存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)方案有SRDF,、TrueCopy,、PPRC等。

主機型遠程容災(zāi)比較存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)

　　與主機型遠程容災(zāi)相比,，存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的優(yōu)點就是將數(shù)據(jù)與運行分開,，對主機系統(tǒng)的運行資源影響比較小。另外,，由于運行機制大多是利用鏡像（mirror）來復制數(shù)據(jù),，并借助高速緩沖存儲器加速I/O存取，兩端的數(shù)據(jù)差異時間點比較小,，加上存儲系統(tǒng)本身具備一定的容錯能力,，具有一定的運行性能和可靠性,。

　　而存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的最大的限制就在于其昂貴的構(gòu)造成本。由于用戶必須在本地端和災(zāi)備端分?e配置兩套相同的存儲系統(tǒng),，不僅采購成本高,，而且還要受制于單一的設(shè)備廠商，未來的擴展性勢必缺乏彈性,。此外,，光纖通道存儲系統(tǒng)如果要構(gòu)造遠程容災(zāi)，必須在本地端和災(zāi)備端各安裝一臺FC-to-IP轉(zhuǎn)接器,，硬件成本就會超過5萬美元,，再加上網(wǎng)絡(luò)帶寬成本的話，整體費用投入定會令人咋舌,。如果企業(yè)在安裝前沒有經(jīng)過謹慎評估的話，建置存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)極有可能造成IT支出的黑洞,，加重財務(wù)負擔,。另外，存儲型容災(zāi)方式對于數(shù)據(jù)庫的一致性容災(zāi)存在很大的缺陷,。在多點到一點的容災(zāi)架構(gòu)上存在不適用性,。

虛擬化容災(zāi)方式

　　虛擬化容災(zāi)方式一種網(wǎng)絡(luò)存儲型遠程容災(zāi)架構(gòu)，是在前端應(yīng)用服務(wù)器與后端存儲系統(tǒng)之間的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）,，加入一層存儲網(wǎng)關(guān),，這個網(wǎng)關(guān)和我們所了解的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)不同，以虛擬存儲的代表技術(shù)美國飛康軟件公司的方案為例,，它結(jié)合了IPStor專用管理器,，前端連接服務(wù)器主機，后端連接存儲設(shè)備,，它的角色就好像是存儲網(wǎng)絡(luò)中的交通警察,，所有的I/O都交由它來控制管理。當然,，現(xiàn)在也出現(xiàn)了旁路（side-band）的控制方式,，對于IO流量進行旁路監(jiān)控和分流，實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)復制,。

虛擬化容災(zāi)特點

　　虛擬化遠程容災(zāi)的優(yōu)點就是功能強大,。由于數(shù)據(jù)復制是通過存儲網(wǎng)關(guān)來執(zhí)行，應(yīng)用服務(wù)器只需數(shù)據(jù)庫執(zhí)行代理程序,，相對于主機型遠程容災(zāi)來說,，它的性能影響十分低。另外,，通過存儲網(wǎng)關(guān)的虛擬化技術(shù),，可以整合前端異構(gòu)平臺的服務(wù)器和后端不同品牌的存儲設(shè)備,，本地端和災(zāi)備端的設(shè)備無需成對配置，用戶可以根據(jù)RTO和RPO,，在遠端建立完整的熱備份中心,，當本地端發(fā)生災(zāi)難時立即接管業(yè)務(wù)運行；或是采取僅在災(zāi)備端安裝存儲設(shè)備的溫站配置,，先保護數(shù)據(jù)的完整性和安全性,，在本地端修復完成后再進行恢復。

　　除了上述的不占用主機運行資源,，以及不具備存儲平臺局限性之外,，成本更是存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)的最大優(yōu)勢。

　　首先,，構(gòu)造時不需更換原有的IT基礎(chǔ)架構(gòu),，只需在原本的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中加入存儲網(wǎng)關(guān)，本地端的主機和存儲設(shè)備可以是任何品牌,，災(zāi)備端的主機和存儲設(shè)備也不需和本地端相同,，用戶甚至可以在災(zāi)備端采用等級較低的存儲系統(tǒng)（如SATA磁盤陣列），根據(jù)統(tǒng)計,，投資成本可節(jié)省多達30%左右,，對于那些有構(gòu)造遠程容災(zāi)的熱切需要而IT預算又十分有限的客戶來說，虛擬化遠程容災(zāi)無疑是最佳的選擇,。其次,，針對數(shù)據(jù)庫專用代理確保數(shù)據(jù)庫具有完整的容災(zāi)和啟動能力，無需擔憂無法啟動的現(xiàn)象發(fā)生,。更為重要的是,，在存儲數(shù)據(jù)上進行的多點快照等增值功能，能使得各種數(shù)據(jù)的人為破壞均可以得到瞬間恢復的能力（也就是歷史數(shù)據(jù)的恢復能力,，這在前兩種容災(zāi)方式中是一種恢復的盲點）,，是一種相當完整的容災(zāi)體系，其涵蓋的災(zāi)難抗擊范圍遠超過前述的各類方式,。另外,，對于異地傳輸?shù)膸捳加茫摂M化容災(zāi)方式具有各類調(diào)優(yōu)方式,，使得這種方式能夠最大限度適應(yīng)用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,。在這種容災(zāi)體系中，容災(zāi)的構(gòu)建已經(jīng)不再是難事,，災(zāi)難也不再是極為可怕的事情,。

　　CDP的技術(shù)也是虛擬化容災(zāi)方式所衍生出來的一種實時系統(tǒng)備份技術(shù)，是一種容災(zāi)和備份的合成技術(shù),。

　　北京和力記易是一家專注于數(shù)據(jù)容災(zāi)備份解決方案的廠家,，我們的產(chǎn)品UPM數(shù)據(jù)庫保鏢已經(jīng)被二十多萬家企業(yè)客戶所使用,，并受到他們的好評。

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