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  • 容灾技术包括
    2022-04-16 00:04:44

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    作者:Bogon
    链接:https://www.jianshu.com/p/8fd815227ab2

    一、容灾模式

    当前市场上常见的容灾模式可分为:同城容灾异地容灾双活数据中心两地三中心几种。

    1、同城容灾

    同城 容灾 是在同城或相近区域内 ( ≤ 200K M )建立两个数据中心 : 一个为数据中心,负责日常生产运行 ; 另一个为灾难备份中心,负责在灾难发生后的应用系统运行。同城灾难备份的数据中心与灾难备份中心的距离比较近,通信线路质量较好,比较容易实现数据的同步 复制 ,保证高度的数据完整性和数据零丢失。同城灾难备份一般用于防范火灾、建筑物破坏、供电故障、计算机系统及人为破坏引起的灾难。

    2、异地容灾

    异地 容灾 主备中心之间的距离较远 (> 200KM ) , 因此一般采用异步镜像,会有少量的数据丢失。异地灾难备份不仅可以防范火灾、建筑物破坏等可能遇到的风险隐患,还能够防范战争、地震、水灾等风险。由于同城灾难备份和异地灾难备份各有所长,为达到最理想的防灾效果,数据中心应考虑采用同城和异地各建立一个灾难备份中心的方式解决。

    本地容灾是指在本地机房建立容灾系统,日常情况下可同时分担业务及管理系统的运行,并可切换运行;灾难情况下可在基本不丢失数据的情况下进行灾备应急切换,保持业务连续运行。与异地灾备模式相比较,本地双中心具有投资成本低、建设速度快、运维管理相对简单、可靠性更高等优点;异地灾备中心是指在异地建立一个备份的灾备中心,用于双中心的数据备份,当双中心出现自然灾害等原因而发生故障时,异地灾备中心可以用备份数据进行业务的恢复。

    本地机房的容灾主要是用于防范生产服务器发生的故障,异地灾备中心用于防范大规模区域性灾难。本地机房的容灾由于其与生产中心处于同一个机房,可通过局域网进行连接,因此数据复制和应用切换比较容易实现,可实现生产与灾备服务器之间数据的实时复制和应用的快速切换。异地灾备中心由于其与生产中心不在同一机房,灾备端与生产端连接的网络线路带宽和质量存在一定的限制,应用系统的切换也需要一定的时间,因此异地灾备中心可以实现在业务限定的时间内进行恢复和可容忍丢失范围内的数据恢复。

    3、两地三中心

    结合近年国内出现的大范围自然灾害,以同城双中心加异地灾备中心的 “两地三中心”的灾备模式也随之出现,这一方案兼具高可用性和灾难备份的能力。

    同城双中心是指在同城或邻近城市建立两个可独立承担关键系统运行的数据中心,双中心具备基本等同的业务处理能力并通过高速链路实时同步数据,日常情况下可同时分担业务及管理系统的运行,并可切换运行;灾难情况下可在基本不丢失数据的情况下进行灾备应急切换,保持业务连续运行。与异地灾备模式相比较,同城双中心具有投资成本低、建设速度快、运维管理相对简单、可靠性更高等优点。

    异地灾备中心是指在异地的城市建立一个备份的灾备中心,用于双中心的数据备份,当双中心出现自然灾害等原因而发生故障时,异地灾备中心可以用备份数据进行业务的恢复。

    两地三中心:是指同城双中心加**异地灾备 **一种商用容灾备份解决方案;

    两地是指同城、异地;

    三中心是指生产中心同城容灾中心异地容灾中心。( 生产中心、同城灾备中心、异地灾备中心 )

    4、双活数据中心

    所谓 “ 双活 ” 或 “ 多 活 ” 数据中心,区别于 传统 数据中心 和 灾备中心的模式,前者 多个 或两个数据中心都处于运行当中, 运行相同的应用,具备同样的数据,能够提供跨中心业务负载均衡运行能力,实现持续的应用可用性和灾难备份能力, 所以称为 “双活 ” 和 “ 多 活 ” ;后者是 生产 数据中心投入运行, 灾备 数据中心处在不工作状态,只有当灾难发生时,生产数据中心瘫痪,灾备中心才启动。

    “ 双活 ” 数据中心最大的特点是 :

    一、充分利用资源,避免了一个数据中心常年处于闲置状态而造成浪费 , 通过资源整合, “ 双活 ” 数据中心的服务能力是 翻 倍的 ;

    二 、 “ 双活 ” 数据中心如果断了一个数据中心, 其 业务可以 迅速 切换到另外一个 正在 运行的数据中心, 切换 过程对用户来说是不可感知的。

    在 “ 双活 ” 的模式中,两地数据中心同时接纳交易,技术难度很大,需要更改众多底层程序 , 因而在现实中,国内还没有 真正 “ 双活 ” 数据中心 的成功应用案例。

    二、数据容灾技术选择度量标准

    容灾系统是指在相隔较远的异地,建立两套或多套功能相同的 IT 系统,互相之间可以进行健康状态监视和功能切换,当一处系统因意外 ( 如火灾、地震等 ) 停止工作时,整个应用系统可以切换到另一处,使得该系统功能可以继续正常工作。

    容灾技术是系统的高可用性技术的一个组成部分,容灾系统更加强调处理外界环境对系统的影响,特别是灾难性事件对整个 IT 节点的影响,提供节点级别的系统恢复功能。

    在构建 容灾 系统时,首先考虑的是结合实际情况选择合理的数据复制技术。

    在选择合理的数据复制技术时主要考虑以下因素:

    Ø灾难承受程度:明确计算机系统需要承受的灾难类型,系统故障、通信故障、长时间断电、火灾及地震等各种意外情况所采取的备份、保护方案不尽相同。

    Ø业务影响程度:必须明确当计算机系统发生意外无法工作时,导致业务停顿所造成的损失程度,也就是定义用户对于计算机系统发生故障的最大容忍时间,这是设计备份方案的重要技术指标。

    Ø数据保护程度:是否要求数据库恢复所有提交的交易 , 并且要求实时同步 ,保证 数据的连续性和一致性, 这是 备份方案复杂程度的重要依据。

    1.容灾系统衡量指标

    衡量容灾系统的主要指标有 RPO ( Recovery Point Object ,灾难发生时允许丢失的数据量)、 RTO ( Recovery Time Objective ,系统恢复的时间)、容灾半径(生产系统和容灾系统之间的距离)以及 ROI(Return of Investment ,容灾系统的投入产出比 ) 。

    RPO 是指业务系统所允许的灾难过程中的最大数据丢失量(以时间来度量),这是一个灾备系统所选用的数据复制技术有密切关系的指标,用以衡量灾备方案的数据冗余备份能力。

    RTO 是指“将信息系统从灾难造成的故障或瘫痪状态恢复到可正常运行状态,并将其支持的业务功能从灾难造成的不正常状态恢复到可接受状态”所需时间,其中包括备份数据恢复到可用状态所需时间、应用系统切换时间、以及备用网络切换时间等,该指标用以衡量容灾方案的业务恢复能力。例如,灾难发生后半天内便需要恢复,则 RTO 值就是十二小时。

    容灾半径是指生产中心和灾备中心之间的直线距离,用以衡量容灾方案所能防御的灾难影响范围。

    容灾方案的 ROI 也是用户需要重点关注的,它用以衡量用户投入到容灾系统的资金与从中所获得的收益的比率。

    显然,具有零 RTO 、零 RPO 和大容灾半径的灾难恢复方案是用户最期望的,但受系统性能要求、适用技术及成本等方面的约束,这种方案实际上是不大可行的。所以,用户在选择容灾方案时应该综合考虑灾难的发生概率、灾难对数据的破坏力、数据所支撑业务的重要性、适用的技术措施及自身所能承受的成本等多种因素,理性地作出选择。

    2.容灾级别

    按照容灾系统对应用系统的保护程度可以分为: 数据级容灾 、 应用级容灾 和 业务级容灾。

    数据级容灾 仅 将生产中心的数据复制到容灾中心,在生产中心出现故障时,仅能实现 存储 系统的接管或是数据的恢复 。容灾 中心的数据可以是本地生产数据的完全复制( 一般 在同城实现) , 也可以比生产数据略微落后,但必定是可用的 (一般 在异地实现) , 而差异的数据 通常 可以通过一些工具( 如 操作记录、日志等) 可以 手工补回。基于数据容灾 实现 业务恢复的速度 较慢 ,通常情况下 RTO 超过 24 小时, 但是这种 级别 的容灾系统运行维护成本较低。

    应用级容灾是 在数据级容灾的基础上,进一步实现应用 可用性 ,确保业务的快速恢复。这就 要求 容灾系统 的 应用不能改变原有业务处理逻辑,是对生产中心系统的基本复制 。因此 ,容灾中心需要建立起一套和本地生产相当的备份环境,包括主机、网络、应用、 IP 等 资源均有配套,当 生产 系统发生灾难时,异地系统可以 提供 完全可用的生产环境。应用级 容灾的 RTO 通常 在 12 个 小时 以内 ,技术复杂度较高,运行维护的成本也比较高。

    业务级容灾 是生产中心 与容灾中心对业务请求同时进行 处理 的容灾方式,能够确保 业务 持续可用。这种 方式 业务 恢复 过程的自动化程度高, RTO 可以 做到 30 分钟 以内 。但是 这种容灾级别 的 项目 实施难度大, 需要从 应用层对系统进行改造,比较适合流程固定 的 简单业务系统 。这种 容灾系统 的运行维护成本最高。

    三、架构实践

    对IT企业来说,传统的单数据中心,已不足以保护企业数据的安全。

    当单数据中心存储故障后,可能会导致业务长时间中断,甚至数据丢失。

    只做本地的数据冗余保护或容灾建设,已不能规避区域性灾难对企业数据的破坏。远程容灾保护数据及保障企业业务连续性成为了企业亟待解决的问题。

    另外,企业在远程容灾建设中,也面临网络链路租赁费用高昂和网络带宽不够的问题。

    (1)华为的“基于华为统一存储多级跳复制技术的两地三中心方案”

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    基于华为统一存储多级跳复制技术,并结合专业的容灾管理软件实现数据的两地三中心保护。

    该方案在生产中心、同城灾备中心和异地灾备中心分别部署华为OceanStor统一存储设备,通过异步远程复制技术,将生产中的数据复制到同城灾备中心,再到异地灾备中心,实现数据的保护,方案原理组网如图(1)所示。

    若生产中心发生灾难,可在同城灾备中心实现业务切换,并保持与异地灾备中心的容灾关系;若生产中心和同城灾备中心均发生灾难,可在异地灾备中心实现业务切换。

    (2)中兴通讯的“基于云计算IaaS和PaaS层面的云计算技术,推出分布式双活数据中心”

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    中兴的分布式双活数据中心的建设和部署架构如下图所示,在同城建设两个数据中心,同时为外提供业务服务,同时在异地建设灾备中心,用于数据的备份。

    中兴通讯分布式双活数据中心方案可以帮助客户找到优化投资利用率、保证业务连续性的新思路。

    -End-

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  • 常用的容灾技术

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    2、主机层容灾技术 (一)应用级 (二)数据库级 (三)逻辑卷级 3、网络层容灾技术 3.1 网络层完整空间快照原理 4、阵列层容灾技术 4.1 SAN复制容灾 (一)同步复制容灾 同步复制原理 (二)异步复制原理...

    容灾的介绍看这里

    https://blog.csdn.net/weixin_43997530/article/details/108224626

    目录

    1、容灾的主要技术

    2、主机层容灾技术

    (一)应用级

    (二)数据库级

    (三)逻辑卷级

    3、网络层容灾技术

    3.1 网络层完整空间快照原理

    4、阵列层容灾技术

    4.1 SAN复制容灾

    (一)同步复制容灾

    同步复制原理

    (二)异步复制原理

    异步复制原理 

    4.2 NAS异步复制容灾

    NAS异步复制容灾原理 

    5、异步远程复制多时间点技术——秒级RPO

    远程复制:应用一致性

    远程复制:一致性组

    6、几种容灾技术对比

    7、容灾演练方案的流程


    1、容灾的主要技术

                 

    基于主机层容灾技术:

    • 在生产中心和灾备中心的服务器上安装专用的数据复制软件,如卷复制软件,以实现远程复制功能。两中心间必须有网络连接作为数据通道。可以在服务器层增加应用远程切换功能软件,从而构成完整的应用级容灾方案。
    • 这种数据复制方式相对投入较少,主要是软件的采购成本;兼容性较好,可以兼容不同品牌的服务器和存储设备,较适合硬件组成复杂的用户。但这种方式要在服务器上通过软件来实现同步操作,占用主机资源和网络资源非常大。

    基于网络层容灾技术:

    • 基于 SAN 网络层的数据复制技术则是在前端应用服务器与后端存储系统之间的存储区域网络(SAN),加入存储网关,前端连接服务器主机,后端连接存储设备。
    • 存储网关将在不同存储设备上的两个卷之间建立镜像关系,将写入主卷的数据同时写到备份卷中。 当主存储设备发生故障时,业务将会切换到备用存储设备上,并启用备份卷,保证数据业务不中断。

    基于阵列层容灾技术:

    • 存储层容灾主要采用了阵列间的数据复制技术,将数据从本地阵列复制到灾备阵列,在灾备存储阵列产生一份可用的数据副本。当主阵列故障时,可以将业务快速切换到备用阵列,从而最大可能的保障业务的连续性。 

    2、主机层容灾技术

    (一)应用级

    应用级的容灾技术,由应用软件来实现数据的远程复制和同步,当主中心失效时,容灾备份中心的应用软件系统恢复运行,接管主中心的业务。

                                                 

    工作原理:通过在应用软件内部,连接两个异地数据库,每次的业务处理数据分别存入主中心和备份中心的数据库中。

    优缺点:

    • 支持广域网;不需要单独的硬件、软件支持;数据逻辑复制,可避免扩散人为错误;对磁盘子系统透明
    • 需定期进行一致性检查;备份中心的备份数据无法快速恢复回主中心;需对应用程序作较大修改。

    (二)数据库级

    数据库级的容灾技术,是针对于特定的数据库设计的容灾方案。典型数据库通常都具备数据库级容灾功能。例如:Oracle Data Guard、DB2 HADR等。数据库级容灾主要是通过传输数据库日志,并在灾备站点进行重放(Replay)来实现的。数据库级容灾技术自身可做到平滑切换。

                                             

    工作原理: 配置主数据库服务器和备用数据库服务器 主数据库一旦有事务操作,会同时将日志文件传送到备用数据库,然后备用数据库对接收的日志文件进行重放,从而保持与主数据库的一致性。当主数据库发生故障时,备用数据库服务器可以接管主数据库服务器的事务处理。

    优缺点:

    • 支持广域网;不需要单独的硬件支持;对磁盘子系统透明;实施逻辑复制降低扩散人为错误风险;无须修改应用程序;主中心/容灾中心,数据可以被同时访问。
    • 备份中心的备份数据无法快速恢复回主中心;无法实现非数据库数据的远程复制;同步方式下对生产系统影响大,异步方式下会丢失较多数据,至少丢失一个日志文件;回切流程复杂;生产改造复杂。

    (三)逻辑卷级

    基于逻辑磁盘卷的远程数据复制是指根据需要将一个或者多个卷进行远程同步(或者异步)复制。该方案的实现通常通过软件来实现。

                                                        

    工作原理:远程复制控制管理软件将主用节点系统的卷上每次 IO 的操作数据实时(或者实时或者延时)复制到远程节点的相应卷上,从而实现远程两个卷之间的数据同步(或准同步)。

    优缺点:

    • 确保数据完整性,一致性;结构比较简单;对磁盘子系统透明;
    • 主机写操作性能受距离影响较大;容灾中心端无主机时,无法做数据级容灾;无法防御逻辑灾难。

    3、网络层容灾技术

    基于 SAN 网络的数据复制技术是在前端应用服务器与后端存储系统之间的存储区域网络(SAN),加入一层智能型交换机,前端连接服务器主机,后端连接存储设备。

                                                

    工作原理:

    1. 生产中心主机写入数据到本端虚拟化网关;
    2. 生产端虚拟化网关将数据写入到本端日志卷;
    3. 日志卷写入数据成功以后,生产中心的虚拟化网关返回“确认” 给本端主机;
    4. 生产端虚拟化网关将数据写入本端的生产卷的同时,向灾备端虚拟化网关发出数据写入请求;
    5. 灾备端虚拟化网关接收到写入请求后,返回“确认” 给生产端虚拟化网关;
    6. 灾备端的虚拟化网关将数据写入到灾备端的复制卷;
    7. 数据成功写入到灾备中心的复制卷后,灾备中心的虚拟化网关返回“完成”信号给生产中心的虚拟化网关。

    优缺点:

    • 支持异构存储设备;实现虚拟化整合,实现统一管理,提高存储利用率
    • 要改造 SAN 网络

    3.1 网络层完整空间快照原理

                                     

    原理:

    完整空间快照技术的实现原理:在快照时间点到来时,系统会为源数据卷分配一个大小完全相同的物理空间作为快照卷,并启动后台数据同步,在同步数据完成后,该时间点快照创建成功。 完整空间快照是源卷快照时间点的数据的物理拷贝。

    步骤:

    1. 创建一个跟源卷大小一致的卷作为快照卷,并开始后台数据同步。
    2. 在数据同步过程中如果源卷有新数据写入,写入的数据位置为还没有同步拷贝的内容,则将原数据写入到快照卷中 ,新数据写入源卷,保持源卷数据为最新状态; 如写入的数据位置为同步拷贝完成的部分,则只将新数据写入源卷;快照卷数据内容不变。
    3. 在数据全部同步完成后,快照卷与9:00的源卷数据完全相同,此时快照结束。

    说明:

    • 网络层完整空间快照中快照卷可以跨异构阵列,而且可以放在性能等相对低端的阵列上,这样就可以实现阵列间的容灾,同时充分利旧,降低TCO。
    • 当源卷阵列故障时,可以迅速从快照卷阵列拉起服务

    4、阵列层容灾技术

    阵列级容灾主要是采用阵列间复制技术实现的。由于阵列的复制不经过主机,对主机的性能影响小。 直接使用交换机作为阵列间的数据复制的媒介

                                                           

    4.1 SAN复制容灾

    (一)同步复制容灾

    • 部署方式见图,目标RPO=0,RTO分钟级。
    • 基于SAN的容灾复制才支持同步复制,建议100km以内。
    • RD主要提供容灾管理功能,包括拓扑,容灾测试,演练和灾难恢复。
    • 进行应用管理和灾备应用恢复时,服务器上需要安装Agent RD管理网络需要跟主机,存储互通。
    • 支持FC/iSCSI链路,建议同步复制使用FC链路。

                      

    同步复制原理

    同步步骤:

    • 生产存储收到主机写请求。HyperReplication将该请求记录日志。日志中只记录地址信息,不记录数据内容。
    • 将该请求写入主LUN和从LUN。通常情况下LUN是回写状态,数据会写入Cache。
    • HyperReplication等待主LUN和从LUN的写处理结果都返回。如果都写成功,清除日志;否则保留日志,进入异常断开状态,后续启动同步时重新复制该日志地址对应的数据块。
    • 返回主机写请求处理结果,以写主LUN的处理结果为准。

    分裂:

    在分裂状态下,生产主机的写请求只会写到主LUN,并通过差异日志来记录主、从LUN数据之间的差异。当用户希望重新保持主、从LUN数据一致时,可以进行一次手动启动同步操作,同步过程就是将差异日志中标为“有差异”的数据块从主LUN增量拷贝到从LUN的过程,其I/O处理原理与初始同步的原理类似

                                     

    (二)异步复制原理

    • 部署方式见图,目标RPO>3s,RTO分钟级。
    • 与同步复制的差异点,有时间间隔的复制策略,理论无距离限制。
    • RD主要提供容灾管理功能,包括复制策略,拓扑,容灾测试,演练和灾难恢复。
    • 进行应用管理和灾备应用恢复时,服务器上需要安装Agent RD管理网络需要跟主机,存储互通。
    • 秒级复制在存储上触发,15分钟以上的可在RD上触发。

                   

    异步复制原理 

    时间片:在Cache中管理一段时间内写入数据的逻辑空间(数据大小没有限定)

    在低RPO的应用场景下,异步远程复制周期很短,OceanStor存储系统Cache中能缓存多个时间片中的全部数据;如果主机业务带宽或容灾带宽出现异常或故障,造成复制周期变长或中断,此时Cache中的数据会按照刷盘策略自动刷盘并进行一致性保护,复制时再从盘上进行读取。

    1. 每当间隔一个同步周期(由用户设定,范围为3s~1440min),系统会自动启动一个将主站点数据增量同步到从站点的同步过程(如果同步类型为手动,则需要用户来触发同步)。每个复制周期启动时在主LUN(LUN A)和从LUN(LUN B)的缓存中产生新的时间片(TPN+1和TPX+1);
    2. 主站点接收生产主机写请求;
    3. 主站点将写请求的数据写入Cache时间片TPN+1中,立即响应主机写完成;
    4. 同步数据时,读取前一个周期主LUN(LUN A)Cache时间片TPN的数据,传输到从站点,写入从LUN(LUN B)Cache时间片TPX+1中;若主站点Cache写缓存达到高水位时会自动将数据从Cache写入硬盘中,此时时间片TPN的数据会在盘上生成快照,同步时已写入硬盘的数据从快照中读取并复制到从LUN(LUN B);
    5. 同步数据完成后,按照刷盘策略将主LUN(LUN A)和从LUN(LUN B)Cache中时间片TPN和TPX+1的数据下盘(生成的快照自动删除),等待下一个同步的到来。

    切换:

    • 同步远程复制在正常状态下可以进行主从切换;
    • 分裂状态下,需要设置从LUN可写才能进行主从切换。
    • 异步远程复制处于分裂状态;
    • 分裂状态下,需要设置从LUN可写;

                               

    4.2 NAS异步复制容灾

    • NAS文件系统复制目前只有V3R2C10版本提供,采用ROW实现。
    • RD的NAS容灾管理不在Linux或者Windows上部署Agent,只管理V3存储的复制策略和容灾恢复。
    • 文件系统当前主要支持NFS/CIFS。容灾管理目前只管理FS复制部分,文件系统和权限控制部分,系统创建时需要配置。
    • 文件系统复制与SAN类似,支持FC/iSCSI链路。

                        

    NAS异步复制容灾原理 

    • 每个周期开始时,文件系统异步远程复制创建主FS(主文件系统)的快照,根据上一周期复制完成到本周期开始这段时间内的增量信息,读取快照的数据复制到从FS,增量复制完成后,从FS的内容与主FS的快照内容相同,从FS形成数据一致性点。
    • 可实现文件系统到文件系统的远程复制,不支持目录到目录、文件到文件的复制方式;
    • 同一文件系统只能包含于一个复制任务中,但一个复制任务中可以包含多个文件系统;
    • 文件系统只支持1对1复制,同一文件系统不能即作为复制源又作为复制目的地,不支持级联复制,不支持3DC;
    • 增量复制的最小单位为文件系统块大小(4K-64K);异步复制同步周期最短5分钟;
    • 支持断点续传

                                

    5、异步远程复制多时间点技术——秒级RPO

    最小3秒一个一致性点:

    每个复制周期启动时在主LUN和从LUN的缓存中产生新的时间片*(T2, P2)。

    主机新写入的数据缓存在主LUN Cache的时间片T2中。

    响应主机写完成。 将时间片T1的数据直接复制到从LUN,写入从LUN的时间片P2中。

    主从LUN各自将收到的数据下盘。

    • 拷贝直接从Cache读取数据,时延小。
    • 快照不需实时COW更新数据,同步对性能的影响小,周期可缩短到3秒的复制周期。

                                                             

    远程复制:应用一致性

    应用一致性: 在主机上安装一致性代理Agent,实现阵列快照和数据库的联动。

    当快照任务执行时:

    • 首先将数据库置于备份模式,执行检查点,将内存中的脏数据全部写入存储系统。
    • 然后通知阵列执行快照。
    • 最后再将数据库脱离备份模式。

    优点:

    • 灾备端拉起数据直接使用,无须做Roll forward 和Rollback。

                                                                      

    远程复制:一致性组

    • 用于保持多个LUN之间镜像数据的时间一致性。
    • 所有成员一起同步、分裂、断开和主从切换。

                                                   

     

    • 在大中型数据库应用中,数据、日志、修改信息等存储在阵列的不同LUN中,通常称这种有关联的LUN为非独立LUN,缺少其中一个LUN的数据,都将导致其他LUN中的数据失效。
    • 我们希望可以同时对这些LUN同时进行数据的同步或分裂等操作,以保证多个从LUN之间数据的关联性不变,从而保证容灾备份数据的完整性和可用性。这个技术就是远程复制一致性组技术。
    • 华为阵列的远程复制一致性组内的远程复制的复制对的个数最大值为8,不支持跨阵列一致性组。

    注意:有关联关系的LUN的远程复制应放到一个一致性组中,没有关联关系的LUN不要放到一个一致性组中。另外,同步远程复制和异步远程复制不能放到同一个一致性组中。所有远程复制的从LUN必须位于同一台远端存储系统。

    6、几种容灾技术对比

          

    7、容灾演练方案的流程

     

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    备份概念及结构

    备份的基本概念:

    备份:指将文件系统或数据库系统中的数据加以复制;一旦发生灾难或错误操作时,得以方便而及时地恢复系统的有效数据和正常运作。

    备份系统的组成:

    1. 备份服务器
    2. 备份软件
    3. 存储设备

    备份的结构:

    软件结构:

    这里写图片描述

    图:NBU软件备份架构

    LAN Based:

    这里写图片描述

    图:LAN Based结构

    优点:

    • 备份系统和应用系统分开,备份时不占用应用服务器的硬件资源。

    缺点:

    • 备份的代理会影响应用服务器的性能。
    • 备份数据基于LAN,影响网络性能。
    • 对用户业务处理能力的要求较高。

    LAN FREE:

    这里写图片描述

    图:LAN Free架构

    优点:

    • 备份数据流不占用LAN资源,大大提高备份性能,且不影响用户网络性能;备份速度比较快。

    缺点:

    • 备份的代理会影响应用服务器的性能。
    • 对用户业务处理能力的要求较高。

    常见的备份D2D:

    D2D:磁盘-磁盘的数据备份。

    这里写图片描述

    常见的备份D2T:

    D2T:磁盘-物理磁带库的数据备份。

    这里写图片描述

    常见的备份D2V:

    D2V:磁盘-虚拟磁带库的数据备份。

    这里写图片描述

    常见的备份D2D2T:

    D2D2T:磁盘-虚拟磁带库-物理磁带的数据备份

    这里写图片描述

    备份技术:

    数据重删技术和压缩技术:

    重删和压缩时完全不同的两种技术,解决不同的问题。

    • 重删:就是说有很多分相同的数据,我只存储其中一份,其他的重复数据块我保留一个地址引用到这个唯一存储的块即可。

      重删技术可以按照重删的位置、时刻、粒度、范围等多个维度进行分类。

    • 压缩:将一个大字符串中的子串用一个很简短的数字来标记,然后检索该字符串出现的位置,用个简单的字符来替代。从而来减少数据表达所需要的空间,带来空间节省。

    比如说用1代表“AB”,用2代表“CD”,然后用255 来表“hanfute”。1到255只需要8个bit,而“AB”“CD”或者“hanfute”则需要很多的空间,这样多次扫描替代之后,就可以快速的将数据缩减。

    用通俗的话说:重删就是讲相同的东西只存储一次,而压缩则是改造数据排布用一种算法来统计数据的排布模式,从而达到减少数据存储的模式。

    重复数据删除与压缩的区别:

    这里写图片描述

    备份策略制定

    备份策略的内容:

    1. 数据类型

      文件、操作系统、数据库、裸设备备份、备份软件日志

    2. 备份介质

      磁盘、磁带、备份服务器

    3. 备份类型

      全量备份:每天全备份,易于管理。

      增量备份:每周一天全备份,周其余每天备份和上次备份的差异部分。

      差量备份:每周一全备份,本周其余每天备份和全备份的差异部分。

    4. 数据保留时间

      一周、一个月、一年

      备份数据保留周期:即在介质上存放的备份数据的有效期,在保留周期内的数据是不允许被覆盖,当数据存放时间超过保留周期后,该部分数据所使用的介质空间可以被覆盖,从而释放介质空间。

    5. 备份周期

      每天备份、每周备份

    6. 备份窗口

      备份时间范围

      备份窗口(Backup window):是指在不严重影响使用需要备份的数据的应用程序情况下,进行数据备份的时间间隔,也就是完成一次给定备份所需的时间

    容灾介绍

    容灾分类:

    1. 业务级容灾
    2. 应用级容灾
    3. 数据级容灾

    容灾建设国际标准:

    根据国际组织提出的标准,可以将系统容灾的级别划分为如下7级。

    这里写图片描述

    图:容灾建设国际标准

    容灾系统建设:

    总体设计:

    灾备系统建设三要素

    1. 流程:保障容灾系统正常运行工作流程,包括,切换流程、回切流程、测试流程和演习流程等。
    2. 技术:容灾系统建设涉及到的技术,包括数据复制技术、应用切换和网络切换技术等。
    3. 人员:在容灾系统建设分析、设计、实施和维护等过程中涉及的人员及组织。

    容灾系统建设四步走:

    1. 需求分析

      容灾系统实施前,对客户情况进行全面分析,包括业务影响分析和风险分析。

    2. 策略制定

      制定适合客户情况的容灾方案和策略。

    3. 方案实施

      按完善的实施方案建设容灾系统。

    4. 管理维护

      容灾系统运行后的日常维护,包括演练管理和灾难恢复管理。

    建设流程:

    这里写图片描述

    恢复流程:

    这里写图片描述

    衡量指标:

    RPO(Recovery Point Objective)恢复点目标:

    • 灾难发生后,系统和数据必须恢复到的时间点要求;
    • 值越小表明丢失的数据越少。

    RTO(Recovery Time Objective)恢复时间目标:

    • 灾难发生后,信息系统或业务功能从停顿到必须恢复的时间要求;
    • 值越小表明业务中断时间越小。

    典型容灾应用—两地三中心:

    这里写图片描述

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  • 容灾技术及建设经验介绍

    千次阅读 2014-07-21 14:21:20
    容灾系统是指建立两套或duotao

    1 什么是容灾

        容灾系统是指建立两套或多套功能相同的IT系统,互相之间可以进行健康状态监视和功能切换。当一处系统因意外停止工作时,整个系统可以切换到另一处系统,使得系统功能可以继续工作。

        容灾即使是系统的高可用性技术的一个组成部分,荣在系统更加强调处理外界环境对系统的影响,特别是灾难性事件对整个IT节点的影响,提供节点级别的系统恢复功能。


    2 容灾综述


    2.1 容灾分类

        从其对系统的保护程度来分,可以讲容灾系统分为:数据容灾和应用容灾。
    • 数据容灾:指建立一个异地的数据系统,该系统可以是本地关键应用数据的一个备份或实时复制。
    • 应用容灾:指在数据容灾的基础上,在异地建立一套完整的与本地应用生产系统相当的备份应用系统(可互为备份)。在灾难情况下,远程系统迅速接管业务运行。
        数据容灾是对灾难抵御的保障,而应用容灾则是容灾系统建设的目标。

    2.1.1 数据容灾

        所谓数据容灾,就是至少在异地保存一份可用的关键业务数据,该数据可以是与本地生产数据的完全实时复制,也可以比本地数据稍微落后,但一定是可用的。
        采用的主要技术是 数据备份数据复制技术。其中数据复制技术,按照实现的技术方式来说可分为 同步传输异步传输

    2.1.2 应用容灾

        所谓应用容灾,是在数据容灾的基础上,在异地建立一套完整的与本地生产系统相当的备份应用系统。建立这样一套系统相对比较复杂,不仅需要一份可用的数据复制,还要有包括网络、主机、应用、甚至IP等资源,以及各资源之间良好协调。

    2.1.3 应用容灾的机制

        在远程的容灾系统中,要实现完整的应用容灾,既要包含本地系统的安全机制、远程的数据复制机制,还应具有广域网范围的 远程故障切换能力和 故障诊断能力
        也就是说,一旦故障发生,系统要有强大的故障诊断和切换策略制定机制,确保快速的反应和迅速的业务接管。实际上,广域网范围的高可用能力和本地系统的高可用能力应形成一个整体,实现多级的故障切换和恢复机制,确保系统在各个范围的可靠和安全。

    2.2 重要指标


    2.2.1 RTO

        恢复时间目标(Recovery Time Objective,简称RTO)是指灾难发生后,从IT系统宕机导致业务停顿时刻开始,到IT系统恢复至业务恢复运营为止,此两点之间的时间段称为RTO。

    2.2.2 RPO

        恢复点目标(Recovery Point Objective,简称RPO)是对系统和应用数据而言,指的是恢复业务系统所能容忍的数据丢失量。

    3 灾备方法论

        容灾系统建设包括分析、设计和实施三个阶段。共7个步骤,即“风险分析”、“业务影响分析”、“可恢复性评估”、“指定恢复策略”、“容灾方案设计”、“灾难恢复预案设计”、“容灾演练和维护”。

    图3.1 容灾方法论

    3.1 风险分析

    • 分析可能对用户业务系统和IT系统的安全性造成威胁的各种风险因素,并提出相应的对策和改进方案。
    • 定义出对于风险的预防措施

    3.2 业务影响分析

        业务影响分析(Business Impact Analysis,简称BIA)。
        指收集、分析、汇总以及排序当信息系统一旦遭遇灾害对各项重要关键性业务的影响程度,并依据优先级提出恢复策略建议。
    • 确定用户的关键业务流程
    • 定义各关键业务中容许中断的最长时间
    • 确认各关键业务数据丢失的可容许程度

    3.3 可恢复性评估

        从IT架构、平台、技术、基础设施、组织结构、恢复流程等各层面来评估用户IT目前的恢复能力。
        评估IT作业目前是否能够恢复、需要多少时间恢复、以及可能的数据丢失数量。

    3.4 指定恢复策略

    • 依据前述各项分析,配合目前技术,提出适当的灾难恢复策略。
    • 召开研讨会确认恢复策略。

    3.5 容灾方案设计

    • 根据恢复策略来设计最适合的容灾技术方案。
    • 各种容灾解决方案的比较。
    • 在设计容灾方案时,应综合考虑基础设施、硬件平台、软件技术、网络配置、IT组织、技术恢复流程等方面。

    3.6 灾难恢复原设计

    • 定义可被接受的灾难恢复的规范
    • 定义必须遵循的恢复程序,包括IT系统和相关设施
    • 设计相应的容灾组织结构和人员职责

    3.7 容灾演练和维护

    • 通过容灾演练、测试确保灾难恢预案的有效性。
    • 灾难恢复预案的维护包括:
      • 日常计划维护
      • 根据容灾演练结果的维护
      • 由于各项变更而产生的维护

    4 系统高可用架构设计流程


    4.1 系统的可用性评估


    图4.1 系统的可用性评估

    4.2 高可用性架构设计流程


    图4.2 高可用性架构设计

    4.3 高可用性模型


    图4.3 高可用性模型

    5.灾难恢复规范


    5.1 六个灾难恢复等级

    • 等级六:数据令丢失和远程集群支持
    • 等级五:实时数据传输及完备设备支持
    • 等级四:电子传输及完整设备支持
    • 等级三:电子传输和部分设备支持
    • 等级二:备用场地支持
    • 等级一:基本支持

    5.2 容灾的指标要求


    图5.1 容灾的指标要求

    5.3 容灾管理要素

        七大技术管理要素:
    • 灾难恢复预案
    • 运行维护支持
    • 技术支持
    • 备用基础设施
    • 备用网络系统
    • 备用数据处理系统
    • 数据备份系统

    5.4 容灾管理


    图5.2 容灾管理

    6 容灾建设技术

    • 数据库复制技术
    • 主机卷复制技术
    • 磁盘到磁盘的复制技术
    • 虚拟存储层的复制技术

    7.容灾建设规划要点


    7.1 灾备实现方法论

    • 分析评估:包括风险的分析、业务影响的分析和当前环境的分析。
    • 设计实施:包括容错策略的制定、容灾方案的规划和实施。
    • 维护管理:包括灾难恢复原的设计和管理。如何实现灾备/备份和其他资源的统一管理。

    7.2 灾备建设目标和范围

    • 核心业务系统
    • 周边业务系统
    • 应用级容灾还是数据级容灾
    • RPO和RTO指标

    7.3 容灾技术路线选型依据

    • 复制数据类型要求:数据库、文件系统
    • 链路带宽
    • 是否要求主机、存储异构
    • 传数距离
    • 是否要求双活
    • RTO、RPO要求

    7.4 容灾恢复预案的规划

     
    图7.1 容灾恢复预案的规划

    7.5 灾难恢复计划的组织机构


    图7.2 灾难恢复计划的组织机构

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空空如也

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