容災(zāi)技術(shù)對比-shengxiang,tian

應(yīng)用級容災(zāi)技術(shù)探討田勝祥TELQ:124754313議程金融政府等關(guān)鍵行業(yè)容災(zāi)建設(shè)的背景;應(yīng)用級容災(zāi)技術(shù)設(shè)計體系架構(gòu)概論;常見數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)制和同步產(chǎn)品介紹以及對比;2關(guān)鍵行業(yè)容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)背景3為什么要建立容災(zāi)系統(tǒng)各種災(zāi)難導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰軟件故障、黑客、人為破壞火災(zāi)、水災(zāi)地震、戰(zhàn)爭區(qū)域電力中斷重要信息丟失服務(wù)中斷導(dǎo)致經(jīng)濟損失導(dǎo)致客戶流失4一組數(shù)據(jù)5IDC：美國在2000年以前的10年間發(fā)生過災(zāi)難的公司兩年后倒閉繼續(xù)生存當(dāng)時倒閉GartnerGroup的：在由于經(jīng)歷大型災(zāi)難而導(dǎo)致系統(tǒng)停運的公司中，有2/5再也沒有恢復(fù)運營，剩下的公司中也有1/3在兩年內(nèi)破產(chǎn)。災(zāi)難的發(fā)生對企業(yè)的打擊往往是致命的。但是，面對災(zāi)難，企業(yè)就真的不堪一擊嗎？政府金融等關(guān)鍵行業(yè)容災(zāi)建設(shè)背景行業(yè)規(guī)范：信息安全法等級保護；政策法規(guī)IT業(yè)務(wù)關(guān)鍵服務(wù)社會關(guān)系民生金融行業(yè)：國有銀行商業(yè)銀行證券期貨保險基金信托關(guān)鍵業(yè)務(wù)：集中交易網(wǎng)上銀行手機證券呼叫中心統(tǒng)一結(jié)算CIO系統(tǒng)管理員崗位職責(zé)崗位職責(zé)大型國有銀行比較完善；

部分實力強的城商行建設(shè)完畢或正在建設(shè)；絕大多大多數(shù)全國性證券期貨保險等公司建設(shè)完畢；發(fā)達(dá)地區(qū)地稅工商電力等關(guān)鍵行業(yè)建設(shè)完成；；社保醫(yī)療如火如荼其他行業(yè)發(fā)展中；行業(yè)趨勢薩班斯法案等6容災(zāi)基本概念RecoveryPointObjective(RPO)能夠恢復(fù)的有效時間點RecoveryTimeObjective(RTO)恢復(fù)需要花費的時間DaysMinsHrsWksSecsRecoveryPointMinsDaysHrsSecsWksRecoveryTime7RecoveryPointObjective(RPO)你能夠忍受多少數(shù)據(jù)的丟失?丟失多少數(shù)據(jù)量丟失多少時間的數(shù)據(jù)MinsDaysHrsSecsWksDaysMinsHrsWksSecsRecoveryPointRecoveryTime8RecoveryTimeObjective(RTO)你能夠忍受的應(yīng)用恢復(fù)時間?通過服務(wù)保證通過軟件進一步提高自動化

MinsDaysHrsSecsWksDaysMinsHrsWksSecsRecoveryPointRecoveryTime9容災(zāi)常用術(shù)語——ROI10ROI（ReturnofInvestment，投入產(chǎn)出比）：用以衡量用戶投入到容災(zāi)系統(tǒng)的資金與從中所獲得的收益的比率容災(zāi)系統(tǒng)的收益主要來源于發(fā)生災(zāi)難時為用戶所挽回的損失，這種損失不只包括金錢方面的，信譽、客戶忠誠度、法律風(fēng)險等方面的損失也包含在內(nèi)國信辦劃分的容災(zāi)等級1級-基本支持每周至少做一次完全數(shù)據(jù)備份制定介質(zhì)存取、驗證和轉(zhuǎn)儲的管理制度完整測試和演練的災(zāi)難恢復(fù)預(yù)案2級-備用場地支持3級-電子傳輸和部分設(shè)備支持4級-電子傳輸及完整設(shè)備支持5級-實時數(shù)據(jù)傳輸及完整設(shè)備支持6級-數(shù)據(jù)零丟失和遠(yuǎn)程集群支持預(yù)定時間調(diào)配數(shù)據(jù),通信線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備備用場地管理制度設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)緊急供貨協(xié)議配置部分?jǐn)?shù)據(jù),通信線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備每天實現(xiàn)多次的數(shù)據(jù)電子傳輸備用場地配置專職的運行管理人員配置所需要的全部數(shù)據(jù)和通訊線路及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并處于就緒狀態(tài)7*24運行;更高的技術(shù)支持和運維管理實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)備用網(wǎng)絡(luò)也具備自動或集中切換能力實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實時備份，實現(xiàn)零丟失應(yīng)用軟件可以實現(xiàn)實時無縫切換遠(yuǎn)程集群系統(tǒng)的實時監(jiān)控和自動切換能力11容災(zāi)建設(shè)成本周期和容災(zāi)等級的關(guān)系12應(yīng)用級容災(zāi)架構(gòu)設(shè)計（分期分層分級）13影響一個應(yīng)用系統(tǒng)運行的因素非常多，包括：電源、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、SAN環(huán)境和存儲等，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)不可用，因此，容災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計不是單純對某一個環(huán)節(jié)進行冗余設(shè)計就可以了，而且由于客戶預(yù)算以及應(yīng)用變化等多方面因素影響，我們認(rèn)為要遵循分期、分層、分級構(gòu)建容災(zāi)系統(tǒng)的思想。我們將通過各個層次的冗余設(shè)計、高可用性設(shè)計實現(xiàn)應(yīng)用的高可用性；141516某政府應(yīng)用級災(zāi)備系統(tǒng)架構(gòu)17容災(zāi)架構(gòu)之兩地三中心18192021主流容災(zāi)技術(shù)介紹以及對比2223容災(zāi)與備份的關(guān)系備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)，是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)從應(yīng)用主機的硬盤或陣列復(fù)制到其它的存儲介質(zhì)的過程，普通的備份措施能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障后進行系統(tǒng)恢復(fù)，但是這些措施一般只能處理計算機單點故障，對區(qū)域性、毀滅性災(zāi)難則束手無策，也不具備災(zāi)難恢復(fù)能力真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份的先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時，全面、及時地恢復(fù)整個系統(tǒng)。容災(zāi)按其容災(zāi)能力的高低可分為多個層次國際標(biāo)準(zhǔn)SHARE78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(fù)時間也可以從幾天到小時級到分鐘級、秒級或零數(shù)據(jù)丟失備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)容災(zāi)不是簡單備份基于磁盤陣列數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)中高端的磁盤陣列通過在控制器的固件或操作系統(tǒng)內(nèi)部署數(shù)據(jù)復(fù)制軟件來完成，其核心是通過線路連接本地磁盤陣列和異地的磁盤陣列，將本地磁盤數(shù)據(jù)復(fù)制至異地的磁盤。當(dāng)主站點的系統(tǒng)對本地硬盤陣列進行寫操作時，存儲設(shè)備自動將磁盤陣列上發(fā)生變化的數(shù)據(jù)塊遠(yuǎn)程復(fù)制到異地備份站點的磁盤陣列相應(yīng)位置上，這樣一份數(shù)據(jù)同時就有了多份的拷貝，提高了數(shù)據(jù)的安全性。24同步復(fù)制

(2)RemoteCopyPriamrydiskarrayP-VOLS-VOLRemotediskarrayHost(1)WriteI/O(3)RemoteCopyComplete(4)WriteComplete

本地存儲系統(tǒng)的寫操作須等待遠(yuǎn)端的存儲復(fù)制完畢才能結(jié)束本地主機需要等待遠(yuǎn)端存儲系統(tǒng)傳來的寫操作完畢信號25異步復(fù)制方式

本地寫操作會立即結(jié)束，而不等待遠(yuǎn)程復(fù)制操作結(jié)束

異步復(fù)制RemoteCopyMaindiskarrayP-VOLS-VOLRemotediskarrayHost(1)WriteI/ORemoteCopyComplete(2)WriteComplete26總結(jié)優(yōu)勢：

獨立主機，不占用資源；

適合集中保護各種在存儲上的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫開放文件中間件等）；高性能，由磁盤陣列FIRMWARE和操作系統(tǒng)完成，加上獨有專用的硬件架構(gòu)，特別的I/0加速緩沖等技術(shù)，性能好；

技術(shù)成熟，幾十年的市場檢驗，用戶認(rèn)可度高；可管理性：由中央存儲設(shè)備直接管理網(wǎng)絡(luò)，無需通過服務(wù)器；

劣勢：

無法做到應(yīng)用一致性的數(shù)據(jù)恢復(fù)，特別是I/O壓力大的情況下，典型的如:ORACLE，恢復(fù)的數(shù)據(jù)無法做到時間點同步邏輯一致性和完整性，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)有風(fēng)險(一致性組AGENT），且災(zāi)備數(shù)據(jù)庫為CLOSED，無法重復(fù)利用災(zāi)備資源；

對帶寬質(zhì)量要求很高，對距離敏感（FC）；同步復(fù)制理想距離30KM內(nèi)

投入維護成本高，大部分需要中高端同構(gòu)陣列，且LICENE價格高，

（EQL除外）；

硬盤寫錯誤廣播；

應(yīng)用如果沒有HA，完全需要用腳本或人工啟停，RTO較高；27基于磁盤整列鏡像技術(shù)生產(chǎn)中心高可用中心LANSAN相距100km以內(nèi)StorageFoundation系列產(chǎn)品StorageFoundation遠(yuǎn)程鏡像28122334生產(chǎn)中心高可用中心LANSAN同城異地數(shù)據(jù)高可用軟件方案原理示意圖相距100km以內(nèi)數(shù)據(jù)寫入流程：客戶端向服務(wù)器發(fā)出寫請求。數(shù)據(jù)由服務(wù)器同時寫入生產(chǎn)中心及高可用中心陣列。生產(chǎn)中心陣列及高可用中心陣列先后向服務(wù)器確認(rèn)數(shù)據(jù)寫完。服務(wù)器向客戶端確認(rèn)數(shù)據(jù)寫完。29總結(jié)優(yōu)點兩邊數(shù)據(jù)理論完全同步，RPO很?。还收闲迯?fù)后的快速重新同步（基于日志的鏡像技術(shù))；數(shù)據(jù)同步過程高度可控；

異構(gòu)陣列平臺；缺點

需要格式化存儲形成自己獨有的數(shù)據(jù)塊格式和文件系統(tǒng)，實施管理麻煩；

軟件高度依賴不同型號的存儲，兼容性問題突出；

30基于主機端文件系統(tǒng)復(fù)制技術(shù) 通過IPnetwork(WAN)

實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)復(fù)制

生產(chǎn)中心容災(zāi)中心IPNetwork安裝復(fù)制軟件安裝復(fù)制軟件代表產(chǎn)品：ROSEHAVeritasVolumeReplicator31

優(yōu)點可擴展性較好；可跨越異構(gòu)存儲平臺；距離不受限制（IP)；維護簡易；

缺點占用一定的主機資源；32基于主機邏輯卷的鏡像生產(chǎn)中心容災(zāi)中心心跳安裝軟件

VCSHACMP/XD城域集群FC安裝軟件數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入代表產(chǎn)品：HACMP/XD+LVM/GLVM33

優(yōu)點可擴展性較好可跨越異構(gòu)存儲平臺RPO=0RTO=0（生產(chǎn)中心主機可用時）RTO為分鐘級（生產(chǎn)中心不可用，容災(zāi)中心有可用主機）維護簡易無單點故障隱患

缺點占用一定的主機資源兩中心距離不能太遠(yuǎn)，一般不超過100公里34數(shù)據(jù)庫復(fù)制（R7DGGGSHAREPLEX)35總結(jié)優(yōu)點：兩邊數(shù)據(jù)庫均為活動狀態(tài)，RTO小，容災(zāi)中心投資保護高，平時可以查詢BI測試等；距離不受限制；可同時進行雙向復(fù)制；帶寬要求低；5.同步的數(shù)據(jù)量??；6.投資小，適合于異構(gòu)環(huán)境（異構(gòu)硬件部分異構(gòu)操作系統(tǒng)）缺點：

1.只能復(fù)制數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的數(shù)據(jù)，對其他應(yīng)用和數(shù)據(jù)無法保護；2.數(shù)據(jù)庫節(jié)點多的情況，LICENSE價格貴維護復(fù)雜；36CDP（H3C飛康SYMANTECAPPASURErecoverpint)3738總結(jié)優(yōu)點:

容災(zāi)和備份一體化;

適合異構(gòu)環(huán)境,擴展性好;

CDP間隔密度精細(xì)，理論可恢復(fù)至任何I/0時間點；缺點：

B/S架構(gòu)，不同應(yīng)用對應(yīng)不同ANGENT，費用較高，實施維護復(fù)雜；

影響主機端性能；

節(jié)點多的情況，價格和維護不容忽視；39分布式存儲多副本技術(shù)(CephclusterFS)在服務(wù)器集群上實現(xiàn)對海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)高效存儲、容災(zāi)和備份4041應(yīng)用復(fù)做所謂“應(yīng)用復(fù)做”，即應(yīng)用每執(zhí)行一項操作時均同時更新主站點和備份站點的數(shù)據(jù)庫，相當(dāng)于應(yīng)用系統(tǒng)一模一樣地做了兩遍。該方式也可根據(jù)對備份站點的操作情況細(xì)分為兩種模式。如果要完全保證主站點和備份站點數(shù)據(jù)的一致性，則必須采取兩階段提交的同步方式，也就是只有在兩地數(shù)據(jù)庫都成功更新的情況下，該操作才成功完成。否則，可采取異步方式，只要主站點數(shù)據(jù)庫更新成功，不用等待備份站點的返回結(jié)果，就可以認(rèn)為該操作已成功完成。對于同步方式，最大的優(yōu)點就是完全保證了兩個站點數(shù)據(jù)的一致性和完整性；最大的缺點則是由于采用兩階段提交方式，那么對備份站點任何操作的失敗都會同時影響主站點的操作，出錯的概率反而增大了一倍，有些得不償失。而對于異步方式，雖然對主站點的這種影響沒有了，但缺點也是顯而易見的，任何一次對備份站點操作的失敗，都會產(chǎn)生兩地數(shù)據(jù)的不一致。42優(yōu)點備份站點平時就是處于活動狀態(tài)，因此一旦主站點出現(xiàn)故障，其接管的速度會非?？?，RTO高；缺點

兩個站點建設(shè)成本和維護成本高；43各存儲廠商陳列容災(zāi)技術(shù)廠商DELLIBMHPHDSEMCsymantecnetapp陣列內(nèi)（入門）VirtualDiskSnapshotFlashCopyVolumeCopySnapShot&VolumeCopyHitachiCopy-on-WriteSnapshot;SnapViewstoragefundationsnapvault陳列內(nèi)（高級）本地回放FlashCopyVolumeCopyBusinessCopyShadowImageSnapViewstoragefundationsnapvault陣列間（入門）RemoteMirrorandCopyRemoteMirrorandCopyMirrorClonetrueco