SRDF容災解決策劃方案概述

1、23/23SRDF容災解決方案概述所謂災難備份是為在生產(chǎn)中心現(xiàn)場整體發(fā)生癱瘓故障，備份中心以適當方接管工作，從而保證業(yè)務連續(xù)性的一種解決方案。本章在分析傳統(tǒng)災難備份方法及其局限性的基礎上，將著重介紹EMC公司SRDF（Symmetrix Remote Data Facility）災難備份解決方案。EMC公司在信息愛護、信息共享和信息治理上有成熟的解決方案十余種，SRDF是最聞名的信息愛護解決方案，是目前全球在信息安全容災備份領域中實現(xiàn)級不最高的方案。傳統(tǒng)災難備份方法及其局限性阻礙系統(tǒng)崩潰的災難形式可能專門多，包括自然緣故導致的災難如地震、洪水、火災、颶風、恐懼活動等和人為操作導致的系統(tǒng)崩潰或數(shù)

2、據(jù)無法恢復。而進入90年代以來，一個現(xiàn)代企業(yè)或機構(gòu)假如沒有高可用性的計算機系統(tǒng)，幾乎無法參與日趨激烈的商業(yè)競爭。系統(tǒng)愛護措施必須能夠確保在各種自然的或人為的災難發(fā)生造成差不多處理設施毀壞的情況下能迅速恢復系統(tǒng)的處理功能。因此保持業(yè)務的持續(xù)性已成為不同機構(gòu)、機關以及企業(yè)建設自己信息系統(tǒng)必須考慮的重要目標之一。業(yè)務的持續(xù)性方案必須能夠應付所有可能引起計算機系統(tǒng)失效的問題。這些方案和措施應該確保：不管是由于硬件，軟件或電源的失效都不應中斷數(shù)據(jù)中心的處理工作；在由于災難緣故阻礙到差不多系統(tǒng)的運行時，應在備份現(xiàn)場迅速恢復處理功能；在備份現(xiàn)場投入運行之后，應能迅速恢復差不多系統(tǒng)的處理功能在多數(shù)數(shù)據(jù)處理設施

3、中，關鍵數(shù)據(jù)、系統(tǒng)庫和數(shù)據(jù)庫的備份操作差不多成為日常運行處理的一個組成部分，以確保出現(xiàn)問題時能“迅速”恢復。典型的問題包括應用程序出錯(現(xiàn)在需要返回到前一個數(shù)據(jù)庫版本狀態(tài))，或是運行故障(例如，磁盤驅(qū)動器失效等)。通常備份數(shù)據(jù)磁帶是離線保存在安全場所的。關于一般的文件錯誤，假如備份磁帶就在現(xiàn)場，則數(shù)據(jù)恢復處理只需要幾分鐘時刻，然而假如是整個數(shù)據(jù)庫環(huán)境遭到破壞，則恢復需要花費幾天的時刻。正因為各種自然災難或人為故障隨時可能出現(xiàn)，許多重要的國家機關、機構(gòu)和工礦企業(yè)依照自身業(yè)務系統(tǒng)及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息的重要性，使用傳統(tǒng)的災難備份方案建立起自己的備份中心。一般地講，該備份現(xiàn)場應滿足如下要求：與差不多系統(tǒng)

4、不在同一個地點，至于備份中心與生產(chǎn)現(xiàn)場的距離可依照所需應付的災難事件的性質(zhì)來確定。兩者之間能夠相距幾英尺到數(shù)百英里。具備通訊能力具備處理能力具備存儲能力必要的人員能夠進行訪問當災難發(fā)生，決定起用應急備份現(xiàn)場的時候，需要采取一系列的措施。一般來講，應在應急現(xiàn)場，將網(wǎng)絡、電話線路切換到新的地點，這能夠在幾個小時內(nèi)完成。然而，要將新近的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)庫，數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)目錄的磁帶拷貝運送到應急現(xiàn)場，并將它們恢復到硬盤中，則要花費幾天的事件。這種方法顯然不能令人中意。因此，任何能夠縮短這一時刻周期的手段差不多上負責災難恢復方案的人員所感興趣的。下面簡單分析目前使用較多的傳統(tǒng)災難備份方式。1、基于磁帶拷貝的

5、傳統(tǒng)災難備份方式利用磁帶拷貝進行數(shù)據(jù)備份和恢復是最常見的傳統(tǒng)災難備份方式。這些磁帶拷貝通常差不多上按天，按周或按月進行組合保存的。使用這種方式的數(shù)據(jù)拷貝通常是存儲在盤式磁帶或盒式磁帶上，并存放在遠離差不多處理系統(tǒng)的某個安全地點。磁帶通常是在夜間存儲數(shù)據(jù)，然后被送到儲藏之處。磁帶拷貝經(jīng)歷的整個過程大致是如此的：業(yè)務系統(tǒng)在半夜停止工作；開始提取數(shù)據(jù)庫拷貝(46小時)；將磁帶碼放好，預備運到安全的存儲地點；早上10：00運輸部門來運輸；運送到儲藏地點；中午時磁帶被安全儲存因此，存儲到安全地點的磁帶拷貝，其上的數(shù)據(jù)已有數(shù)小時(在上面的例子中為12小時)的延遲，而這確實是災難情況下進行恢復時，所能找到的

6、最好的當前數(shù)據(jù)！而在災難或各種故障出現(xiàn)系統(tǒng)需要立即恢復，必須將磁帶提取出來，并運送到恢復地點，然后進行如下處理，通常還要滯延幾個小時：從磁帶的存放地點選取適當?shù)幕謴陀么艓?24小時);將磁帶運送到恢復現(xiàn)場(24)；數(shù)據(jù)恢復到磁盤上(818小時)；追溯數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，查找最佳的恢復水平(612小時)；恢復應用程序的處理工作整個上述過程中至少需要花費18個小時，才能使環(huán)境恢復到災難發(fā)生前12個小時的狀態(tài)！而這中間可能出現(xiàn)的信息或數(shù)據(jù)丟失，以及后續(xù)業(yè)務風險等因素還沒有被恢復人員考慮到里面去。從使用磁帶拷貝方式進行的系統(tǒng)備份和恢復的過程能夠看出，基于磁帶拷貝方式的傳統(tǒng)災難備份方式有著明顯的缺陷，越來越不適

7、合用戶不斷進展的業(yè)務系統(tǒng)的需要?；诖艓Э截惖臑碾y備份方式不管是備份過程依舊恢復過程特不復雜。復雜的恢復過程將回極大地阻礙著系統(tǒng)恢復的效率。磁帶通常是在夜間備份的，并于第二日被送到儲藏之處。該過程本身給備份數(shù)據(jù)帶的使用帶來相當大的延遲。在進行恢復操作時，必須使用正確的磁帶。而存檔磁帶的數(shù)量可能有成百上千盒，要在成堆的磁帶中找到正確時刻的磁帶給治理上帶來專門大的挑戰(zhàn)。在恢復數(shù)據(jù)庫的時候，要求事件處理的順序必須正確，如此才能恢復到數(shù)據(jù)庫的當前狀況。當恢復過程需要涉及到若干個磁帶時，出現(xiàn)磁帶找不到、不可讀或順序錯誤的可能性是專門大的。2、基于CPU的災難備份方式基于CPU的災難備份方式要緊有兩種：一

8、種利用CPU建立數(shù)據(jù)拷貝的方法是讓CPU同時將數(shù)據(jù)分不寫到本地和遠程磁盤上。這種方法有幾個問題需要解決，包括資源的消耗問題，數(shù)據(jù)的備份周期問題（每天是實時的，依舊按固定的周期將數(shù)據(jù)拷貝到磁盤上），對日常運行的阻礙問題，以及假如將拷貝操作插入應用程序中，所帶來的應用維護的問題等等。另一種利用CPU建立數(shù)據(jù)拷貝的技術是在發(fā)生事務處理的同時，實現(xiàn)CPU到CPU的事務處理傳送。第二種方法為用戶提供了如此一種選擇，確實是只將事務處理過程存儲在遠程磁盤上，以便稍后或直接利用所記錄的事務處理過程對備份數(shù)據(jù)庫環(huán)境拷貝進行同樣的處理，處理速度也能夠相對較快些?；贑PU的災難備份方式也有著明顯的缺陷：兩種方式都

9、需要占用大量的CPU資源，其成本開銷都專門大，會阻礙業(yè)務系統(tǒng)的性能。第一種利用CPU建立數(shù)據(jù)拷貝的方法必須考慮如何將拷貝操作插入應用程序中，這給系統(tǒng)的日常治理以及應用系統(tǒng)的維護提出了專門大的挑戰(zhàn)。第二種方法除了占用CPU資源以外，還將占用大量的網(wǎng)絡資源，也會給業(yè)務系統(tǒng)的性能造成明顯的阻礙。不同備份模式所謂遠程容災備份是為防范生產(chǎn)中心現(xiàn)場整體發(fā)生癱瘓故障，備份中心以適當方式接管工作，從而保證業(yè)務連續(xù)性。目前，遠程容災數(shù)據(jù)備份的要緊方式有“冷備份”和“熱備份”。1）冷備份方式冷備份方式是指數(shù)據(jù)是通過磁帶等較慢的介質(zhì)從生產(chǎn)中心備份后，送到備份（backup）中心并恢復（restore）。由于早期無好

10、的方案來解決生產(chǎn)中心和備份中心之間的數(shù)據(jù)同步問題，這種傳統(tǒng)做法是無奈之舉。它的致命弱點在于備份中心的數(shù)據(jù)有較長延遲，不同步，一旦故障發(fā)生，恢復過程除最新磁帶備份數(shù)據(jù)恢復外，還對最后備份時刻以后的交易數(shù)據(jù)依照憑證進行輸入。一方面這整個過程耗時較長，但另一方面萬一憑證也隨主現(xiàn)場一同丟失，則事實上已不可能完備的恢復。2）熱備份方式熱備份方式是指備份中心與生產(chǎn)中心之間的數(shù)據(jù)，通過適當解決方案確保事實上時，而生產(chǎn)中心現(xiàn)場整體發(fā)生癱瘓故障，備份中心能迅速切換為生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證業(yè)務連續(xù)性。熱備份方案的關鍵點在于數(shù)據(jù)備份的實時性。熱備份方式是關鍵業(yè)務用戶真正所需的容災方案。目前國內(nèi)外大多數(shù)銀行、電信用戶都轉(zhuǎn)向

11、熱備份方式?；谥悄艽鎯ο到y(tǒng)的SRDF容災方案的整體優(yōu)勢進入90年代以后，磁盤陣列技術進展十分迅速。就象七、八十年代通過IBM3705等設備的電信處理操縱功能來減輕處理負荷那樣，磁盤陣列正在將磁盤鏡象功能的處理負荷從主機轉(zhuǎn)移到智能磁盤操縱器企業(yè)智能存儲系統(tǒng)上。有了這種技術，就能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)中心和災難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維護能力。假如在系統(tǒng)恢復場所具備了實時數(shù)據(jù)，那么就可能做到在災難發(fā)生的同時實現(xiàn)應用處理過程的恢復，同時能夠省去迄今為止在系統(tǒng)恢復過程中一直困擾人們的費時費勁的倒帶操作。遠程備份系統(tǒng)的重新啟動能夠做到象一般電源故障后的重新啟動那樣簡單！基于智能存儲系統(tǒng)的

12、SRDF確實是通過上述方式實現(xiàn)的，目前已占據(jù)了95%市場份額的遠程容災解決方案。EMC的SDRF災難備份系統(tǒng)為大型機和Unix開放系統(tǒng)用戶提供了獨特的功能。它能夠?qū)崿F(xiàn)不同地點之間的磁盤數(shù)據(jù)實時備份，距離能夠是幾英尺、數(shù)英里、甚至跨越不同的大陸。目前還沒有其他有效的競爭技術出現(xiàn)，SRDF是EMC公司重要的競爭優(yōu)勢之一。SDRF在1994年就達到了泛可用性(GA)的水平。目前，還沒有其他廠商的遠程鏡象功能達到該水平。EMC利用軟件和硬件的有機結(jié)合所實現(xiàn)的MOSAIC：2000體系結(jié)構(gòu)，在技術水平上至少領先了一年半左右的時刻。直到現(xiàn)在為止，SRDF在全世界已出售了超過4000多個license。SR

13、DF差不多應用于客戶的許多重要應用領域，并為客戶帶來了真正的實惠。當今的商務活動每天24小時都離不開數(shù)據(jù)。假如由于維護、內(nèi)部調(diào)整、系統(tǒng)升級，或是由于自然災難或人為故障造成重要的業(yè)務數(shù)據(jù)無法訪問，其代價將是巨大的，甚至關系到企業(yè)的存亡。因此，最重要的是要保證數(shù)據(jù)的持續(xù)可用性，以確保各種應用系統(tǒng)能不間斷地服務于業(yè)務活動。SRDF能夠應用于許多重要方面，下面所列出的只是其中的一部分：業(yè)務持續(xù)性：即使是在可能出現(xiàn)磁盤錯誤的情況下，也能保證業(yè)務應用程序的持續(xù)運行；災難恢復：災難發(fā)生是，能夠在幾分鐘(而不是幾小時)內(nèi)，在備份現(xiàn)場實現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復；數(shù)據(jù)中心遷移：將應用程序的停止時刻從數(shù)小時減少到了幾分鐘；工作

14、量遷移：于數(shù)據(jù)中心遷移類似，SDRF是進行常規(guī)的軟硬件維護時縮短應用程序失效時刻的理想手段；工作量壓縮或消除備份的處理時刻：通過利用SRDF的第二數(shù)據(jù)拷貝縮短或消除備份的處理時刻。SRDF災難備份系統(tǒng)詳述1、什么是SRDF?概括地講，Symmetrix遠程鏡像軟件SRDF（Symmetrix Remote Data Facility）是一種熱備份方式的容災系統(tǒng)。它是EMC公司的Symmetrix ICDA系統(tǒng)用于愛護本地數(shù)據(jù)的磁盤鏡像（RAID-1）技術的一種進展。假如某個磁盤卷使用了磁盤鏡像來實現(xiàn)愛護，那么在同一個子系統(tǒng)中會分配另一個磁盤卷作為它的完全拷貝，寫到一個磁盤卷上的任何數(shù)據(jù)會同時寫

15、到另一個鏡像的磁盤卷上。通常市場上實現(xiàn)的RAID-1技術是一個基于處理器的方案，其包括大量的系統(tǒng)程序、I/O描述和性能的隱含關系， 并依靠操作系統(tǒng)的功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復。EMC的Symmetrix ICDA的磁盤鏡像（RAID-1） 技術是完全在磁盤子系統(tǒng)中實現(xiàn)的。被稱作M2（鏡像）的第二個磁盤卷，其數(shù)據(jù)是由子系統(tǒng)在向差不多卷（M1）寫數(shù)據(jù)的同時被寫入的。這些功能的實現(xiàn)對操作系統(tǒng)是透明的，無需進行系統(tǒng)編程、I/O描述，也不占主機的資源。因此這一級愛護不阻礙系統(tǒng)性能。用戶只要定義一個地址，其余的就能夠交給Symmetrix去處理。有了磁盤鏡像RAID-1的愛護，不管M1或M2磁盤卷中的哪一個 失效

16、，剩下的卷都能夠保證運行的正常接著。在等待故障盤的更換和進行磁盤內(nèi)容拷貝期間，維持運行的那個盤失效的概率是極低的，能夠忽略不計，因此在Symmetrix企業(yè)智能系統(tǒng)中用戶能夠在不損失系統(tǒng)性能的情況下確保有100%的可用性。SRDF遠程容災方案確實是在上述磁盤鏡像（RAID-1）技術成功的基礎上，通過對磁盤子 系統(tǒng)性能的不斷改進而產(chǎn)生的。1994年，EMC通過實現(xiàn)一種獨特的RAID-1版本而使自己向前 跨越了一大步。新的技術不再是把M2驅(qū)動器安置在與M1相同的存儲子系統(tǒng)中，而是移動到第二個子系統(tǒng)中，并通過ESCOM光纖或其它的電信線路實現(xiàn)與第一個驅(qū)動器的連接。這顯然對兩個子系統(tǒng)之間的通信技術提出

17、了挑戰(zhàn)，但事實上際效果與RAID-1類似。從最簡單的概念來講，這確實是我們 所講的SRDF（Symmetrix遠程數(shù)據(jù)鏡象）。上面所提到遠程鏡像，其性能問題是最重要的。數(shù)據(jù)的復制處理顯然需要消耗資源，從而會阻礙到子系統(tǒng)的性能。為使Symmetrix的性能具有競爭力，我們又對其增加了一個“預留”資源的緩沖池，它能夠為用戶提供新的專用功能，以提高用戶在其業(yè)務領域的競爭力。SRDF在概念上為用戶提供了一種有味的特性組合。首先這一對磁盤卷在名稱上變成了R1（遠程1）和R2（遠程2），但其功能于其前身M1和M2相同。其中第二個數(shù)據(jù)拷貝R2處于實時備份模式，它所處于的Symmetrix系統(tǒng)與差不多拷貝（R

18、1）所處于的Symmetrix系統(tǒng)之間的距離能夠是近在咫尺，也能夠相隔千里。由于處于不同的系統(tǒng)，因此能夠分不進行尋址。第二個數(shù)據(jù)拷貝（R2）能夠按照只讀模式供附加在第二個子系統(tǒng)上的第二個處理器（或LPAR）使用。如此當任何一臺出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)應用將利用剩下的完好的磁盤卷接著運行。出故障的磁盤在不阻礙系統(tǒng)運行的情況下通過維修或更換之后，能夠重新恢復與完好磁盤的同步?？偠灾?，SRDF建立物理上獨立的兩個Symmetrix系統(tǒng)之間的完全的、實時的數(shù)據(jù)鏡像，為企業(yè)提供兩套實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，關心企業(yè)在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場發(fā)生災難時，確保另有一套完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全可用，達到容災級不的數(shù)據(jù)高可用性。SRDF的實現(xiàn)包括

19、以下部分，如下圖所示：二套或多套Symmetrix系統(tǒng)遠程鏈路適配器（Remote Link Adapter）每套Symmetrix的SRDF微碼許可證Symmetrix ICDA之間的鏈路（ESCON、光纖或電信線路）SRDF的運行獨立于主機和主機操作系統(tǒng)，不占用任何主機CPU、主機通道和網(wǎng)絡資源。SRDF支持幾乎所有主機配置，包括IBM RS/6000、IBM AS/400、 IBM ES/9000、HP、SUN、NCR、DEC以及UNISYS、SIEMENS、FUJUTSU等。SRDF 是目前世界上唯一成熟的遠程災難備份解決方案。在全球各地銀行，電信等行業(yè)有廣泛應用，用于生產(chǎn)環(huán)境的全球總

20、安裝套數(shù)達12,000多套。2、工作模式EMC公司的遠程磁盤鏡像有下列三種方式：同步工作方式、半同步工作方式及異步工作方式。三種工作方式的工作過程在下面的三個圖中分不顯示：1）同步工作方式2）半同步工作方式 3）異步工作方式4）SRDF/Star工作方式結(jié)果： 存儲庫站點和遠距離站點能夠增量同步到最新的數(shù)據(jù)第三個鏈路保證了連續(xù)愛護_遠距站點近遠主站點源目標數(shù)秒數(shù)分鐘時刻延遲 RPO存儲庫站點目標零時刻延遲 RPO遠3、數(shù)據(jù)一致性模式SRDF支持Domino-Disk/Link Consistency Groups，從而確保跨多個SYMMETRIX平臺的應用系統(tǒng)在多個SYMMETRIX之間的數(shù)據(jù)

21、的一致性。4、通信模式1）SRDF支持的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議包括：ESCON、FICON、FC2）SRDF支持的數(shù)據(jù)傳輸鏈路協(xié)議包括：FC、ATM、T1/E1、T3/E3、DWDM、TCP/IP5、配置模式SRDF支持靈活的配置，包括：1）鏈路上的單向通信配置：指定通信的發(fā)送方和同意方2）鏈路上的雙向通信配置：兩個地點的設備能夠互為容災系統(tǒng)3）交換式SRDF配置：支持在SAN環(huán)境系統(tǒng)的1對多、多對1容災配置4）并發(fā)SRDF配置：一個源數(shù)據(jù)能夠同時向兩個容災系統(tǒng)進行鏡像操作5）動態(tài)SRDF配置：支持在線動態(tài)改變SRDF的配置，不需停機，能夠立即生效SRDF的災難恢復過程下面討論SRDF在各種系統(tǒng)故障出現(xiàn)

22、的情況下是如何進行災難恢復的，從中能夠看出SRDF遠程容災系統(tǒng)的強大功能。1、現(xiàn)場A磁盤故障應用接著在CPU A上運行；讀寫操作在遠程鏡像Symmetrix卷上進行；在操縱臺顯示信息MESSAGE：IEA480E REFCODE E473以及故障盤的地址和數(shù)量；在現(xiàn)場A更換故障盤；在現(xiàn)場A發(fā)再同步命令。當同步完成后會顯示IEA480E with REFCODE E461。2、現(xiàn)場B磁盤故障應用接著在CPU A 上運行，數(shù)據(jù)寫到現(xiàn)場A source盤上；顯示信息MESSAGE：IEA480E REFCODE E475以及故障盤地址和數(shù)量；為以后重新同步在tracks表中作標識修復故障盤在現(xiàn)場 B 發(fā)再同步命令。當同步完成后會顯示IEA480E with REFCODE E4623、現(xiàn)場A主機故障把現(xiàn)場B Target Symmetrix設置為CPU B 可讀/寫狀態(tài)。在現(xiàn)場B Target Symmetrix 機上輸入命令：F0, CE, RDFU, ACAAAA；停止鏈路Disable links；在現(xiàn)場B機啟動應用；在現(xiàn)場A主機故障恢復時，發(fā)命令：re-IML SYM A, 激活links并重新同步；把現(xiàn)場B Target Symmetrix設置為CPU B只讀狀態(tài)。在現(xiàn)場B Target Symmet