容灾备份技术.docx

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容灾备份技术

容灾备份技术

从广义上讲，任何提高系统可用性的方法，都可称之为容灾。

由于容灾主要是保护数据安全，或者说对数据进行维护。

因此，以前常规采用的数据备份容易造成“备份的数据”与“数据库中的数据”不一致，使数据库很难恢复；而且，通过磁带备份恢复数据需要很长时间，恢复阶段中业务将处在停滞状态。

同时，由于备份介质与生产系统之间的在线交易在物理上不好分开，所以当机房发生危险，如火灾、水灾以及其他的灾难性事件发生时，企业对数据的依赖性变强。

数据丢失将导致企业的业务瘫痪，以至破产。

因而对业界来说，迫切需要解决的问题是：

对那些关键应用来说，如何能保证书数据的安全性，以便能抵御灾难性的能力。

1.基于存储级的数据复制容灾软件：

这种容灾技术是实现基于智能存储系统的远程数据复制，大多都有开放性差的特点（不同厂家的存储设备系统一般不能配合使用）、对于主备中心之间的网络条件（稳定性、带宽、链路空间距离）要求较苛刻等缺点。

A．IBMPPRC

IBM的PPRC（PointtoPointRemoteCopy，点对点远程复制）复制技术是基于ESS企业级数据存储服务器，通过ESCON（EnterpriseSystemsConnection，企业管理系统连接，是一种光纤通道）通道建立配对的逻辑卷容灾技术。

这是IBM的最高级别容灾方案，主要适用于大、中型和电信、金融企业选用。

B．HPContinuousAccessXP

一般而言，关键任务系统可以根据应用种类、恢复时间、丢失数据大小、连接方式以及距离的远近来选择容灾的方式。

其中，应用种类包括数据库-裸盘系统、数据库-文件系统、文件（数据、媒体等）。

在此基础之上，企业可以实施容灾的层次包括主机、SAN-SAN以及磁盘阵列到磁盘阵列三种方式。

为此，HP提供了OpenView存储镜像软件（主机层次容灾）、CASA（SAN层次容灾）、XPCA以及EVACA（磁盘阵列层次容灾）等方案来帮助用户实现不同的容灾方式，保证业务连续性。

●SAN层次容灾

HPCASA（OpenViewContinuousAccessStorageAppliance，连续性访问存储设备）可实现基于SAN层次的容灾。

CASA是位于主机与存储间的SAN光纤设备，是基于网络的存储虚拟化。

它可以把各厂商的存储设备虚拟成一个存储池，从而大大提高存储的利用率，并简化管理。

CASA可以提供本地复制、全冗余、泛中心的复制、远程数据复制、本地和远程数据复制，以及多对一数据复制等各种方案，为用户异地容灾提供广泛的选择。

CASA本身是一个双节点的设备，本身配置是全冗余的硬件与路径，保证没有单点故障，可轻松实现主机切换以及到存储的切换。

2004年第一季度，新的CASA和交换机都加上了HPVersaStor技术，在规模和性能上实现了新突破。

●磁盘阵列层次容灾

XPCA（XPContinuousAccess，XP连续访问）和EVACA（EVAContinuousAccess，EVA连续访问）是基于磁盘阵列的容灾方式。

其中，XPCA能够实现同步/异步、同城集群、洲际集群，以及Solaris、AIX、Windows各种OS集群扩展。

XPCA同步加上XPCA异步，在本地和远程XP磁盘阵列之间可实现高性能实时远程数据镜像，以及快速切换及回切，实现高可用性。

针对关键用户的特殊需求，HP可以提供多中心容灾解决方案。

2004年，EVACA可提供同城集群、洲际集群，以及Solaris、AIX、Windows各种OS集群扩展等功能。

●基于主机文件级的容灾

OpenView存储镜像（StorageMirroring，SM）是基于主机的软件，通过局域网和广域网进行远程数据复制。

SM软件的运行环境是Windows2000/NT操作系统。

利用SM，远程办事处可以复制到中央存储中心，以及异步IP网络复制。

SM具有自动切换步骤，能实现基于文件/字节层次的数据复制、时间调度复制等。

C．CompaqDRM

康柏公司的DRM（数据复制管理技术）是异地容灾解决方案的重要组件之一，它提供了基于存储设备的数据复制、在线和实时的本地数据复制，或者通过光纤通道SAN或借助于广域网扩展的SAN到远程的复制；并且支持同步和异步的容灾镜像，支持全面的磁盘同步，当出现很大的灾难时，DRM确保这些数据在另外一个地点的在线拷贝是可用的，以支持尽快恢复在另一台机器上的关键处理，使恢复通常只用几秒或者几分钟。

在高可用性方面，双活动控制器体系保证了当一个控制器出错时，主机应用程序还能保证连续数据的可用性。

康柏远程数据复制（镜象）管理功能是通过光纤通道存储阵列控制器完成的。

康柏MA8000（或其它机型）光纤通道存储阵列上的HSG80控制器，集成先进的阵列控制软件，具有数据复制管理功能，可在控制器级别实现本地数据向远端的高速复制。

D．EMCSRDF

●概要信息

◎在高要求复制环境中最佳化性能

◎通过远程站点故障切换确保数据和系统的可用性

◎在停机后数分钟内恢复数据和运营

◎实现全天候创收能力以提高竞争优势

◎跨数据集和跨Symmetrix系统维护数据一致性

◎站点间快速迁移数据，整合数据中心，重新分配工作负载

◎测试灾难恢复计划而不中断业务

SRDF系列软件是迄今最强大的用于实现灾难恢复和业务连续性的远程存储复制解决方案套件。

它利用高端Symmetrix存储体系结构提供无与伦比的部署灵活性和巨大的可扩展性-所以您能够满足混合的服务级别各种要求，而且把对运营的影响降至最低程度。

SRDF系列是部署最广泛的高端远程复制解决方案，在全球要求极严格的环境中已部署了成千上万套产品。

并且只有SRDF系列能够提供跨卷和存储系统的一致性，与业界领先的应用程序紧密集成，并实现自动化管理以简化使用过程。

●SRDF系列基本产品

SRDF/同步（SRDF/S）高性能，独立于主机，可提供从一个Symmetrix系统到另一个或多个Symmetrix系统的实时同步远程复制。

SRDF/异步（SRDF/A）高性能远距离异步复制，使用增量集技术减少带宽需求并且不影响主机性能。

SRDF/数据移动（SRDF/DM）快速将数据从源卷传输到位于世界上任何位置的远程卷上，允许共享信息、分发内容，并允许整合信息以用于集中的并行处理活动。

●SRDF系列附加选项

SRDF/一致性组：

通过管理数据从源卷到其对应的目标卷的传播跨基于SRDF的配置维护数据聚合性，确保了数据的一致性和可重启性。

SRDF/自动复制：

使用TimeFinder/Mirror、SRDF/S和/或SRDF/DM，通过高级单级跳和多级跳配置跨任意距离实现快速业务重启而没有数据暴露风险。

SRDF/ClusterEnablerforMSCSorVCS：

通过由SRDF/S和MSCS或VCS提供的基于存储的复制和服务器群集功能，实现高可用性和自动故障切换。

SRDF/AutomatedAvailabilityManager：

通过使用EMCSRDF/S或SRDF/A和LEGATOAAM（由EMC的分公司LEGATOSoftware提供）集成基于存储的复制软件和基于主机的应用程序软件，确保自动化的应用程序可用性。

●保护您的信息，加快业务关键型过程

独立于主机，远距离实时数据镜像。

同时与大型机、UNIX、Windows、AS/400、Linux和iSeries系统兼容。

一致性技术用于实现应用程序的可重启性。

本机GigE连接能力减少了总体拥有成本。

与TimeFinder系列集成以实现本地复制功能。

E．HDSTrueCopy

Hitachi的异步和同步远程复制软件可以将数据从一个Hitachi存储系统复制到另一个系统，延长系统每天的正常运行时间，并在发生系统中断时，进行快速恢复。

TrueCopy异步软件能够在同步技术的限制距离之外实现数据复制，并保证数据的完整性，确保辅助站点的数据位于大范围灾难影响不到的安全地带。

将数据转移到辅助站点，为主站点的处理作业做备份，可以消除计划内的停机，并且可以在意外事故影响到主站点安全时，发挥至关重要的作用。

与耗时耗力的传统数据恢复流程不同，基于TrueCopy软件的恢复流程可以帮助企业从业务中断点处迅速恢复运营。

TrueCopy支持GeographicallyDispersedParallelSysplex（GDPS）。

后者是一种IBM服务，旨在实现系统切换、工作负荷平衡和数据镜像。

●HitachiShadowImage™

Hitachi的系统内复制软件可以在任何Hitachi存储系统内，不间断地快速复制数据，用于数据毁坏或人为错误造成的数据灾难恢复，为应用测试与开发、数据挖掘/数据仓库或不间断备份提供即时可用的数据。

ShadowImage软件的一致性组功能可以为跨越多个数据库或任意多个卷集的整个系统创建一致的即时拷贝。

●HitachiCopyCentral™

Hitachi的z/OS业务连续性管理软件通过实现复杂的灾难恢复和计划中的停机的自动化，大幅减少了恢复时间。

它实现了在企业范围内大型机环境中，集中和简化管理TrueCopy和ShadowImage软件。

您可以通过生成系统性能计量和阈值警报，预防问题，实现或超过预定的服务水平。

在执行复杂应用与数据编排时，该软件的自动查找功能免除了耗时而容易出错的手动保护配置。

它还可以支持有三个数据中心的灾难恢复解决方案，在远程数据复制时最大限度减少数据丢失。

●HitachiQuickShadow™

Hitachi的写即复制快照软件为HitachiThunder9500™V系列模块化系统提供不间断、高速快照数据复制功能。

QuickShadow快照仅将更改过的数据块存储到QuickShadow存储池中，与完全复制方法相比，节省了大量资源。

QuickShadow拷贝完全兼容于其他主机读／写。

这些拷贝可以用于快速数据恢复、应用程序测试与开发、数据挖掘/数据仓库，或不间断备份或维护过程。

●Hitachi可扩展远程复制软件™

兼容z/OSXRC的远程复制软件是日立数据系统公司和IBM的共有技术，可以让您在HitachiLightning9900™系列及Lightning9900V系列企业存储系统和IBMShark之间创建与共享基于服务器的远程拷贝。

日立数据系统公司是唯一能够完全支持IBMXRC命令集的存储供应商。

●HitachiDynamicLinkManager™

Hitachi的路径管理软件可以在出现通路故障时，将负载重新分配到另一条通路，从而提高存储通路的可用性。

对于服务器和Hitachi存储系统之间的连接的组件，例如主机总线适配器（HBA）、HBA驱动程序、光纤交换机、交换机固件、GBIC和光纤电缆，HDLM软件带来了更高的可用性。

Hitachi提供许多服务，帮助您在Lightning9900V系列企业级存储系统的基础上，规划、集成和部署GDPS环境。

●HitachiDatabaseValidator

Hitachi的Oracle数据库验证软件可以防止将被毁坏的数据写入基于Lightning9900V系列系统上受保护的Oracle卷中，从而保证数据完整性。

DatabaseValidator可以帮助系统管理员即时找到造成数据毁坏的原因，在它影响到更多的数据之前修正它。

DatabaseValidator与Oracle8i、Oracle9i和添加了OracleHardwareAssistedResilientData（H.A.R.D）的Oracle9i第2版兼容。

F．VeritasVolumeReplicator（VVR）

●Veritas容灾方案集

VERITASVolumeReplicator是以VERITASVolumeManager为基础，可透过任何IP网络做到可靠、有效率、且持续性的镜射数据至远程据点，是最有利于离线主机在近端或大型网络中安装及执行灾难复原的辅助工具。

不论是因为遭受天然灾害、据点受毁、或是单纯的迁移需求，都可在最不影响运作的情况下移动整个运算系统，实现真正的灾难复原和弹性化的"off-host"作业。

VERITASFoundationSuite是结合档案管理（FileSystem）和磁盘管理（VolumeManager）技术，简化所有储存管理、提升效能并使重要数据的可用性臻于完美。

VERITASClusterServer能够管理计划中或突发的停机，为数据和应用软件带来极高的可用性。

一般的高可用性解决方案通常需要为每一台服务器指定stand-by服务器随时待命，VERITASClusterServer相当简便，只要单一台待命系统即可保护丛集系统中数十台服务器，支持2-32个节点的丛集系统。

VERITASGlobalClusterManager提供所有被监管clusterservers的相关信息。

位于不同数据中心内的各个丛集服务器群组都可透过GCM的管理接口，统一汇集所有信息于管理者所在位置，以达到集中控管。

2.基于系统级的应用切换容灾软件（HA-群集）：

A．IBMHAGEO

IBM的HAGEO（HighAvailabilityGeography）的缩写，是IBMAIX平台最优秀的实时灾难备份软件。

PPRC方案主要是通过硬件来实现的，HAGEO方案则主要是通过软件实现的，相对来说比较经济，但对硬件的配置也比较苛刻。

连接两地的网络带宽应大于2MB，以确保两地备份服务器数据同步，具体所采用的网络连接方式可以多样，如专线方式的DDN、T3、互联网宽带接入等。

如果应用对I/O的写请求很多，应提高网络带宽，以保证系统的整体性能不受影响。

B．VeritasClusterServer（VCS）

VCS是一款高可用性多机应用软件，可以通过应用在各服务器之间的智能化灵活切换，使多台服务器协同工作，支持Unix和WindowsNT环境。

作为多机的集群软件，VCS对应用的切换具有速度快、方式灵活的特点。

在SAN环境下，VCS可以支持最多32台服务器协同工作，在各种群集管理软件中优势突出，是目前扩展性最好高可用软件。

VCS还提供WindowsNT控制工具和界面。

管理员可以做到无人现场值守即可监控群集的状态。

大多远程切换的时间一般为20分钟左右。

3.基于存储设备集成的数据复制功能：

EMCCX光纤存储设备：

MirrorView

IBMFAStT光纤存储设备：

RemotMirror、VolumeCopy和FlashCopy（该功能一般用于本地）

4.数据连续备份／迁移性容灾软件：

●Signiant：

Mobilize

●EMC：

OnCourse

●Legato：

RepliStor

●NSI：

DoubleTake

●Veritas：

StorageReplicator

如果你的业务需要周期性地从远程站点向中心站点移动数据-或许是每晚的整合备份-那么你最好选择一款在周期性数据迁移方面比较强的产品。

马上想到的产品就是Signiant的Mobilize和EMC的OnCourse。

如果你的业务需要连续性的数据迁移以保持业务连续性-也就是说一个远程站点崩溃了，要立即使用中心站点的现存数据对其进行恢复-那么连续性迁移技术将是你最好的选择。

不错的连续性备份解决方案包括Legato的RepliStor，NSI的DoubleTake，以及Veritas的StorageReplicator。

5.容灾系统建设：

（1）、容灾备份中心

建立容灾备份中心，以做到防患于未然。

在建立异地容灾备份中心时，主要考虑以下关键因素：

●备份中心与数据中心在距离上要足够远，使得当数据中心遭受灾害破坏时，不会影响到备份中心；

●必须保证备份中心与数据中心的数据同步；

●备份中心的所有应用系统必须经过严格的测试，确保业务系统能够正常运行；

●备份中心与数据中心之间为保持数据同步而需要传输的数据量以及两地间的网络带宽，必须能够保证两地间数据的顺畅同步；

●备份中心的计算机系统有足够的处理能力来接管数据中心的业务；

●数据中心与备份中心的应用切换快速、可靠，并可进行自动和手工切换。

（2）、容灾数据中心

异地容灾系统的数据中心建设，可分为以下三个部分进行：

A．备份中心主机网络存储系统的构建以及应用系统的安装。

B．建立数据中心与备份中心的数据同步传输系统。

远程数据同步复制的实现包括两个部分：

有足够带宽的网络连接；优秀的数据复制管理软件。

对于网络连接，如果距离不超过40公里，建议采用光纤连接；如果是在两个异地的城市之间，建议采用E1/T1的专线连接；如果数据量很小，也可采用低速的专线连接。

对于数据复制管理软件，可以采用Veritas的VolumeReplicator（VVR）。

通过广域网远程连接，VVR可向远程备份系统同步进行逻辑卷复制，以保证系统数据的高度可用。

此外，VVR可采用可靠的连接和监听协议，保证远程备份站点与本地逻辑卷数据的一致性，为用户关键应用的灾难备份和恢复提供有效的手段。

VVR具有以下特点：

●支持广域网节点间数据的同步和异步复制。

●支持多点到多点的复制，一份数据可同时复制到32个节点，多个节点的数据也可同时复制到一点进行集中。

●容忍网络延迟：

在同步模式下，若网络发生堵塞，可自动切换到异步模式;当网络恢复后，再重新同步。

C．建立基于广域网的集群系统，使得应用系统可在广域网上进行切换。

为了能够监测数据中心应用系统的运行情况，并且能够在灾难发生时实现应用系统从数据中心到备份中心的切换，需要选用专门的广域网集群管理软件来实现。

Veritas的GlobalClusterManager（GCM）软件可以实现多集群的管理和应用系统的容灾。

该软件具有以下特点：

●与VeritasClusterServer（VCS）进行有机集成，可从单控制台管理多个VCS集群系统；

●可管理多达32个地域的VCS集群系统；

●实时监测每个VCSCluster的运行状况，并可管理、修改每个Cluster的配置；

●可根据用户应用要求制订多种切换策略；

●使用与VCS一致的图形界面，使系统的管理和维护非常简单；

●当某个地域发生故障或灾难而导致该地域的Cluster终止时，GCM软件可以立即监测到，并可根据策略（自动或手工）快速地将应用切换到远程的Cluster。

（3）、系统结构

Veritas异地容灾系统的运作过程如下：

●在正常情况下，数据中心和备份中心的系统均处于运行状态，但业务处理系统只在数据中心运行；同时，业务系统对数据的任何修改，会实时同步地复制到备份中心。

●当数据中心的某些部件发生故障，如进程出错、内存损坏等情况发生时，产生故障的机器上的应用系统会自动地由VCS快速切换到数据中心的其他机器，以保证整个系统的正常运行。

●当灾难发生导致数据中心系统瘫痪时，GCM软件会马上监测到这种异常情况，及时向管理员发送各种警报，并按照预定的规则在备份中心启动整个业务应用系统。

数据中心的计算机网络系统修复后，VVR可将备份中心的当前数据复制回数据中心，然后将应用系统从备份中心切换回数据中心，备份中心的系统重新回到备份状态。

6.远程容灾方案拓朴图：

光纤通道连接的容灾

IBM的ESCON通道连接的容灾方案

HDS的TrueCopy解决方案

HDS的TrueCopy解决方案

第三方硬件实现的异地容灾

EMC的MirrorView解决方案