容災技術對比-shengxiang,tian

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

部分實力強的城商行建設完畢或正在建設；絕大多大多數(shù)全國性證券期貨保險等公司建設完畢；發(fā)達地區(qū)地稅工商電力等關鍵行業(yè)建設完成；；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容災基本概念RecoveryPointObjective(RPO)能夠恢復的有效時間點RecoveryTimeObjective(RTO)恢復需要花費的時間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)你能夠忍受的應用恢復時間?通過服務保證通過軟件進一步提高自動化

MinsDaysHrsSecsWksDaysMinsHrsWksSecsRecoveryPointRecoveryTime9容災常用術語——ROI10ROI（ReturnofInvestment，投入產(chǎn)出比）：用以衡量用戶投入到容災系統(tǒng)的資金與從中所獲得的收益的比率容災系統(tǒng)的收益主要來源于發(fā)生災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、法律風險等方面的損失也包含在內國信辦劃分的容災等級1級-基本支持每周至少做一次完全數(shù)據(jù)備份制定介質存取、驗證和轉儲的管理制度完整測試和演練的災難恢復預案2級-備用場地支持3級-電子傳輸和部分設備支持4級-電子傳輸及完整設備支持5級-實時數(shù)據(jù)傳輸及完整設備支持6級-數(shù)據(jù)零丟失和遠程集群支持預定時間調配數(shù)據(jù),通信線路和網(wǎng)絡設備備用場地管理制度設備及網(wǎng)絡緊急供貨協(xié)議配置部分數(shù)據(jù),通信線路和網(wǎng)絡設備每天實現(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)絡設備，并處于就緒狀態(tài)7*24運行;更高的技術支持和運維管理實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)復制技術備用網(wǎng)絡也具備自動或集中切換能力實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)實時備份，實現(xiàn)零丟失應用軟件可以實現(xiàn)實時無縫切換遠程集群系統(tǒng)的實時監(jiān)控和自動切換能力11容災建設成本周期和容災等級的關系12應用級容災架構設計（分期分層分級）13影響一個應用系統(tǒng)運行的因素非常多，包括：電源、網(wǎng)絡、服務器、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，都會導致應用系統(tǒng)不可用，因此，容災系統(tǒng)的設計不是單純對某一個環(huán)節(jié)進行冗余設計就可以了，而且由于客戶預算以及應用變化等多方面因素影響，我們認為要遵循分期、分層、分級構建容災系統(tǒng)的思想。我們將通過各個層次的冗余設計、高可用性設計實現(xiàn)應用的高可用性；141516某政府應用級災備系統(tǒng)架構17容災架構之兩地三中心18192021主流容災技術介紹以及對比2223容災與備份的關系備份是容災的基礎，是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分數(shù)據(jù)從應用主機的硬盤或陣列復制到其它的存儲介質的過程，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，但是這些措施一般只能處理計算機單點故障，對區(qū)域性、毀滅性災難則束手無策，也不具備災難恢復能力真正的數(shù)據(jù)容災就是要避免傳統(tǒng)冷備份的先天不足，它能在災難發(fā)生時，全面、及時地恢復整個系統(tǒng)。容災按其容災能力的高低可分為多個層次國際標準SHARE78定義的容災系統(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到分鐘級、秒級或零數(shù)據(jù)丟失備份是容災的基礎容災不是簡單備份基于磁盤陣列數(shù)據(jù)復制技術中高端的磁盤陣列通過在控制器的固件或操作系統(tǒng)內部署數(shù)據(jù)復制軟件來完成，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)復制至異地的磁盤。當主站點的系統(tǒng)對本地硬盤陣列進行寫操作時，存儲設備自動將磁盤陣列上發(fā)生變化的數(shù)據(jù)塊遠程復制到異地備份站點的磁盤陣列相應位置上，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)的寫操作須等待遠端的存儲復制完畢才能結束本地主機需要等待遠端存儲系統(tǒng)傳來的寫操作完畢信號25異步復制方式

本地寫操作會立即結束，而不等待遠程復制操作結束

異步復制RemoteCopyMaindiskarrayP-VOLS-VOLRemotediskarrayHost(1)WriteI/ORemoteCopyComplete(2)WriteComplete26總結優(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，特別的I/0加速緩沖等技術，性能好；

技術成熟，幾十年的市場檢驗，用戶認可度高；可管理性：由中央存儲設備直接管理網(wǎng)絡，無需通過服務器；

劣勢：

無法做到應用一致性的數(shù)據(jù)恢復，特別是I/O壓力大的情況下，典型的如:ORACLE，恢復的數(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)庫恢復有風險(一致性組AGENT），且災備數(shù)據(jù)庫為CLOSED，無法重復利用災備資源；

對帶寬質量要求很高，對距離敏感（FC）；同步復制理想距離30KM內

投入維護成本高，大部分需要中高端同構陣列，且LICENE價格高，

（EQL除外）；

硬盤寫錯誤廣播；

應用如果沒有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生產(chǎn)中心高可用中心LANSAN相距100km以內StorageFoundation系列產(chǎn)品StorageFoundation遠程鏡像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以內數(shù)據(jù)寫入流程：客戶端向服務器發(fā)出寫請求。數(shù)據(jù)由服務器同時寫入生產(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器確認數(shù)據(jù)寫完。服務器向客戶端確認數(shù)據(jù)寫完。29總結優(yōu)點兩邊數(shù)據(jù)理論完全同步，RPO很??；故障修復后的快速重新同步（基于日志的鏡像技術)；數(shù)據(jù)同步過程高度可控；

異構陣列平臺；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)復制技術 通過IPnetwork(WAN)

實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)復制

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

優(yōu)點可擴展性較好；可跨越異構存儲平臺；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，一般不超過100公里34數(shù)據(jù)庫復制（R7DGGGSHAREPLEX)35總結優(yōu)點：兩邊數(shù)據(jù)庫均為活動狀態(tài)，RTO小，容災中心投資保護高，平時可以查詢BI測試等；距離不受限制；可同時進行雙向復制；帶寬要求低；5.同步的數(shù)據(jù)量??；6.投資小，適合于異構環(huán)境（異構硬件部分異構操作系統(tǒng)）缺點：

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

容災和備份一體化;

適合異構環(huán)境,擴展性好;

CDP間隔密度精細，理論可恢復至任何I/0時間點；缺點：

B/S架構，不同應用對應不同ANGENT，費用較高，實施維護復雜；

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(CephclusterFS)在服務器集群上實現(xiàn)對海量非結構化數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)高效存儲、容災和備份4041應用復做所謂“應用復做”，即應用每執(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，相當于應用系統(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果，就可以認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

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