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容災、備份、存儲

百度詞條---王建成解讀

容災:一般是異地,否則如何容得了災?==》是不是本地、不同機房就不算容災,究竟是地方還是技術本身才是關鍵?

經典語錄:容災系統是資料存儲備份的最高層次。

【資料級容災】是指通過建立 異地容災中心, 做資料的遠端備份,在災難發生之後要確定原有的資料不會丢失或者遭到破壞,但在資料級容災這個級别,發生災難時應用是會中斷的。 在資料級容災方式下,所建立的異地容災中心可以簡單地把它了解成一個遠端的資料備份中心。資料級容災的恢複時間比較長,但是相比其他容災級别來講它的費用比較低,而且建構實施也相對簡單。 【應用級容災】是在資料級容災的基礎之上,在備份站點 同樣建構一套相同的應用系統, 通過同步或異步複制技術(王建成認為是DATA),這樣可以保證關鍵應用在允許的時間範圍内恢複運作,盡可能減少災難帶來的損失,讓使用者基本感受不到災難的發生,這樣就使系統所提供的服務是完整的、可靠的和安全的。應用級容災生産中心和異地災備中心之間的資料傳輸是 采用異類的廣域網傳輸方式;同時 應用級容災系統需要通過更多的軟體來實作,可以使多種應用在災難發生時可以進行快速切換,確定業務的連續性。 【業務級容災】是 全業務的災備,除了必要的IT相關技術,還要求具備全部的基礎設施。其大部分内容是非IT系統(如電話、辦公地點等),當大災難發生後,原有的辦公場所都會受到破壞,除了資料和應用的恢複,更需要一個備份的工作場所能夠正常的開展業務。   王建成對上面的總結:容災=異地+廣域網 -----------------

資料容災

所謂資料容災,就是指建立一個異地的資料系統,該系統是本地關鍵應用資料的一個可用複制。在本地資料及整個應用系統出現災難時,系統至少在異地儲存有一份可用的關鍵業務的資料。該資料可以是與本地生産資料的完全實時複制,也可以比本地資料略微落後,但一定是可用的。 采用的主要技術是資料備份和資料複制技術。 資料容災技術,又稱為異地資料複制技術。 按照其實作的技術方式來說,主要可以分為 同步傳輸方式和 異步傳輸方式(各廠商在技術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,隻是在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。) 根據容災的距離,資料容災又可以分成 遠端資料容災和 近程資料容災方式。

應用容災

所謂應用容災,是在資料容災的基礎上,在異地建立一套完整的與本地生産系統相當的備份應用系統(可以是互為備份)。建立這樣一個系統是相對比較複雜的,不僅需要一份可用的資料複制,還要有包括網絡、 主機、應用、甚至IP等資源,以及各資源之間的良好協調。 主要的技術包括負載均衡、叢集技術。 資料容災是應用容災的基礎,應用容災是資料容災的目标。 在選擇 容災系統的構造時,還要建立多層次的廣域網絡故障切換機制。本地的高可用系統指在多個伺服器運作一個或多種應用的情況下,應確定任意伺服器出現任何故障時,其運作的應用不能中斷,應用程式和系統應能迅速切換到其它伺服器上運作, 即本地系統叢集和熱備份。 在遠端的容災系統中,要實作完整的應用容災,既要包含本地系統的安全機制、遠端的資料複制機制, 還應具有廣域網範圍的遠端故障切換能力和故障診斷能力。也就是說,一旦故障發生,系統要有強大的故障診斷和切換政策制訂機制,確定快速的反應和迅速的業務接管。 實際上,廣域網範圍的高可用能力與本地系統的高可用能力應形成一個整體,實作多級的故障切換和恢複機制,確定系統在各個範圍的可靠和安全。 叢集系統是在 備援的通常可用性系統基礎之上,運作高可靠性軟體而構成。高可靠性軟體用于 自動檢測系統的運作狀态,在一台伺服器出現故障的情況下,自動地把設定的服務轉到另一台伺服器上。當運作伺服器提供的服務不可用時,備份伺服器自動接替運作伺服器的工作而不用重新啟動系統,而當運作伺服器恢複正常後,按照使用者的設定以自動或手動方式将服務切換到運作服務上運作。備份伺服器除了在運作伺服器出現故障時接替其服務,還可以執行其他應用程式。是以,一台性能配備充分的主機可同時作為某一服務的運作伺服器和另一服務的備份伺服器使用,即兩台伺服器互為備份。一台 主機可以運作多個服務,也可作為多個服務的備份伺服器。 資料 容災系統,對于IT而言,就是為 計算機資訊系統提供的一個能應付各種災難的環境。當計算機系統在遭受如火災、水災、地震、戰争等不可抗拒的自然災難以及計算機犯罪、計算機病毒、掉電、網絡/通信失敗、硬體/ 軟體錯誤和人為操作錯誤等人為災難時,容災系統将保證使用者資料的安全性(資料容災),甚至,一個更加完善的容災系統,還能提供不間斷的應用服務(應用容災)。可以說, 容災系統是資料存儲備份的最高層次。   王建成的小結:比資料容災完備得多,本地業務安全(LB、Cluster、熱備等)+資料容災(遠端複制=鏡像、備份)+廣域網安全(診斷+切換能力)=各個環節的系統安全可靠

等級編輯

容災備份是通過在異地建立和維護一個備份 存儲系統,利用地理上的分離來保證系統和資料對災難性事件的抵禦能力。 根據 容災系統對災難的抵抗程度,可分為資料容災和應用容災。資料容災是指建立一個異地的資料系統,該系統是對本地系統關鍵應用資料實時複制。當出現災難時,可由異地系統迅速接替本地系統而保證業務的連續性。應用容災比資料容災層次更高,即在異地建立一套完整的、與本地資料系統相當的備份應用系統(可以同本地應用系統互為備份,也可與本地應用系統共同工作)。在災難出現後,遠端應用系統迅速接管或承擔本地應用系統的業務運作。 設計一個 容災備份系統,需要考慮多方面的因素,如備份/恢複資料量大小、 應用資料中心和備援資料中心之間的距離和資料傳輸方式、災難發生時所要求的恢複速度、備援中心的管理及投入資金等。根據這些因素和不同的應用場合,通常可将容災備份分為四個等級。

第0級:沒有備援中心

這一級 容災備份,實際上沒有災難恢複能力,它隻在本地進行資料備份,并且被備份的資料隻在本地儲存,沒有送往異地。

第1級:本地錄音帶備份,異地儲存

在本地将關鍵資料備份,然後送到異地儲存。災難發生後,按預定 資料恢複程式恢複系統和資料。這種方案成本低、易于配置。但當資料量增大時,存在存儲媒體難管理的問題,并且當災難發生時存在大量資料難以及時恢複的問題。為了解決此問題,災難發生時,先恢複關鍵資料,後恢複非關鍵資料。

第2級:熱備份站點備份

在異地建立一個熱備份點,通過網絡進行資料備份。也就是通過網絡以同步或異步方式,把主站點的資料備份到備份站點,備份站點一般隻備份資料,不承擔業務。當出現災難時,備份站點接替主站點的業務,進而維護業務運作的連續性。

第3級:活動備援中心

在相隔較遠的地方分别建立兩個資料中心,它們都處于 工作狀态,并進行互相資料備份。當某個資料中心發生災難時,另一個資料中心接替其工作任務。這種級别的備份根據實際要求和投入資金的多少,又可分為兩種: 1、兩個資料中心之間隻限于關鍵資料的互相備份; 2、兩個資料中心之間互為 鏡像,即零資料丢失等。零資料丢失是目前要求最高的一種 容災備份方式,它要求不管什麼災難發生,系統都能保證資料的安全。是以,它需要配置複雜的 管理軟體和專用的硬體裝置,需要投資相對而言是最大的,但恢複速度也是最快的。  

關鍵技術編輯

在建立 容災備份系統時會涉及到多種技術,如:SAN或NAS技術、遠端 鏡像技術、基于IP的SAN的互連技術、 快照技術等。這裡重點介紹遠端 鏡像、快照和互連技術。

遠端鏡像技術

遠端鏡像技術是在主資料中心和備援中心之間的資料備份時用到。 鏡像是在兩個或多個磁盤或磁盤子系統上産生同一個資料的鏡像視圖的資訊 存儲過程,一個叫主鏡像系統,另一個叫從鏡像系統。按主從鏡像 存儲系統所處的位置可分為本地鏡像和遠端鏡像。 遠端鏡像又叫遠端複制,是 容災備份的核心技術,同時也是保持遠端 資料同步和實作災難恢複的基礎。遠端鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠端 鏡像站點的确認資訊,又可分為同步遠端鏡像和異步遠端鏡像。 同步遠端鏡像(同步複制技術)是指通過遠端鏡像軟體,将本地資料以完全同步的方式複制到異地,每一本地的I/O 事務均需等待遠端複制的完成确認資訊,方予以釋放。同步 鏡像使拷貝總能與本地機要求複制的内容相比對。當主站點出現故障時,使用者的應用程式切換到備份的替代站點後,被鏡像的遠端副本可以保證業務繼續執行而沒有資料的丢失。但它存在往返傳播造成延時較長的缺點,隻限于在相對較近的距離上應用。 異步遠端鏡像(異步複制技術)保證在更新遠端存儲視圖前完成向本地 存儲系統的基本操作,而由本地存儲系統提供給請求鏡像主機的I/O操作完成确認資訊。遠端的資料複制是以背景同步的方式進行的,這使本地系統性能受到的影響很小,傳輸距離長(可達1000公裡以上),對 網絡帶寬要求小。但是,許多遠端的從屬存儲子系統的寫沒有得到确認,當某種因素造成資料傳輸失敗,可能出現 資料一緻性問題。為了解決這個問題,目前大多采用延遲複制的技術(本地資料複制均在背景日志區進行),即在確定本地資料完好無損後進行遠端 資料更新。

快照技術

遠端鏡像技術往往同快照技術結合起來實作遠端備份,即通過鏡像把資料備份到遠端 存儲系統中,再用快照技術把遠端存儲系統中的資訊備份到遠端的 錄音帶庫、 CD光牒庫中。 快照是通過軟體對要備份的磁盤子系統的資料快速掃描,建立一個要備份資料的快照邏輯單元号LUN和快照cache。在快速掃描時,把備份過程中即将要修改的 資料塊同時快速拷貝到快照cache中。快照LUN是一組指針,它指向快照cache和磁盤子系統中不變的資料塊(在備份過程中)。在正常業務進行的同時,利用快照LUN實作對原資料的一個完全的備份。它可使使用者在正常業務不受影響的情況下(主要指 容災備份系統),實時提取目前線上業務資料。其“ 備份視窗”接近于零,可大大增加系統業務的連續性,為實作系統真正的7×24運轉提供了保證。 快照是通過記憶體作為緩沖區(快照cache),由快照軟體提供系統磁盤存儲的即時資料映像,它存在緩沖區排程的問題。

互連技術

早期的主 資料中心和備援資料中心之間的資料備份,主要是基于SAN的遠端複制( 鏡像),即通過 光纖通道FC,把兩個SAN連接配接起來,進行遠端鏡像(複制)。當災難發生時,由備援資料中心替代主資料中心保證系統工作的連續性。這種遠端 容災備份方式存在一些缺陷,如:實作成本高、裝置的互操作性差、跨越的地理距離短(10公裡)等,這些因素阻礙了它的進一步推廣和應用。 目前,出現了多種基于IP的SAN的遠端資料容災備份技術。它們是利用基于IP的SAN的互連協定,将主資料中心SAN中的資訊通過現有的TCP/IP網絡,遠端複制到備援中心SAN中。當備援中心存儲的資料量過大時,可利用 快照技術将其備份到 錄音帶庫或 CD光牒庫中。這種基于IP的SAN的遠端 容災備份,可以跨越LAN、MAN和WAN,成本低、可擴充性好,具有廣闊的發展前景。基于IP的互連協定包括:FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。

 第四章:應用技術編輯

應用級容災技術,不僅僅可以保障資料安全,更主要的是能確定業務系統7*24小時持續運作。 美創DBRA應用級容災系統,通過挖掘日志、應用日志的形式實作資料的異地實時同步,通過自動或一鍵式全業務切換來確定,業務連續性。 美創DBRA主要有以下幾個特點:

支援全業務的切換

DBRA是業界第一個以整個業務系統為視角進行組織和管理的軟體技術,可用實作包括應用、中間件和資料庫系統的一鍵式容災切換。實作0資料丢失,分鐘級切換。在災難帶來的巨大恐慌的時刻,避免人工出錯和降低RTO,使RTO可控。 支援雙活資料中心,容災端資料實時可用 DBRA容災端的資料庫提供隻讀查詢的功能,使客戶的部分業務可以遷移到容災端進行,減少生産端的壓力。另外使用者可以随時校驗資料的有效性。 具有閃回機制,可以防範人為誤操作 DBRA對于發生頻率比較高的誤操作也可以很好的防範。可以做到基于資料庫、表空間、表格等任意粒度的閃回,幫助使用者快速的找回誤删除的資料。

災備一體化

DBRA用一套軟體可以同時實作容災和備份的功能,避免了分别建設容災和備份系統的重複性投資。DBRA的備份是真正的實時備份,備份資料随時可用。避免了傳統備份無法解決的備份視窗問題和資料丢失問題。同時備份資料的随時可用,大大減少了業務系統的停機時間。

容災的完備性

災難是多種多樣的,如:地震、火災、電力故障、人為誤删除、病毒、黑客入侵等等。災難一般可以分為實體錯誤和邏輯錯誤。DBRA對于實體錯誤和邏輯錯誤都能進行很好的防範。

第五章:其他

技術名額

RPO(Recovery Point Objective):即 資料恢複點目标,主要指的是業務系統所能容忍的資料丢失量。 RTO(Recovery Time Objective):即恢複時間目标,主要指的是所能容忍的業務停止服務的最長時間,也就是從災難發生到業務系統恢複服務功能所需要的最短時間周期。 RPO針對的是資料丢失,而RTO針對的是服務丢失,二者沒有必然的關聯性。RTO和RPO的确定必須在進行風險分析和業務影響分析後根據不同的業務需求确定。對于不同企業的同一種業務,RTO和RPO的需求也會有所不同。

現狀

從去年後半年的一次調查結果來看,每個公司都開始非常認真的應對災難。該調查結果顯示,有74%的受訪者稱他們所在的公司已經有了災難應對方案,這個數值比早先的一些調查結果高。有48%的受訪者表示他們正在對此進行規劃。另外有52%的人表示他們的災備中心是屬于他們自己公司的,而29%的受訪者表示他們的災備中心是租來的。僅有11% 的人将他們的災備中心放在雲服務提供商那裡進行托管。 而在兩年前的一項調查中,54%的受訪者表示他們的每兩年會定期測試一下他們的災備計劃,而現在這項名額降為了47%,另外有21%的人表示每年會進行演練而還有24%的受訪者說他們并無定期的災備演練計劃,而這是一項随時可能發起的演習。不管演習的頻率是怎樣的,80%的人表示他們期望應用在24小時内 恢複回來,能快速恢複回來當然是不錯的,因為其中有42%的人說他們不能丢失任何的資料。 受訪者同樣表示他們現在越來越能接受災備規劃,同時也表達了他們對雲服務的擔憂。但有人也表達了些他們自己的看法,因為他們的資料從來沒有被恢複過。[3]  

常用資料容災軟體編輯

Acronis Backup & Recovery 可備份和恢複 Windows 或 Linux 伺服器。它提[4]   供基于磁盤的備份、災難恢複與資料保護,支援磁盤、錄音帶或雲端存儲選項、目錄、搜尋,以及集中管理。 Moebius for SQL Server提供了資料庫層面基于事務的雙活技術、災難恢複與資料保護。  

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