容災系統(tǒng)設計

1、13.1容災方法的具體分析13.1.1災難備份需求的衡量指標對于大多數企業(yè)而言，提到災難備份，最直接的反映就是增加預算，購買更多的主機，存 儲設備以及相應軟件。雖然這是實施災難備份項目的一個必要步驟，但是，從災備方案應 是風險和成本相應平衡”的出發(fā)點來綜合考慮，實施災難備份項目的第一步應該從“分析評估 以確定災難災難備份需求目標”開始。RTO (Recovery Time Objective)RTO，Recovery Time Objective，是指災難發(fā)生后，從I/T系統(tǒng)當機導致業(yè)務停頓之刻開 始，到IT系統(tǒng)恢復至可以支持各部門運作，業(yè)務恢復運營之時，此兩點之間的時間段稱為 RTO。一般而

2、言，RTO時間越短，即意味要求在更短的時間內恢復至可使用狀態(tài)。雖然從管理 的角度而言，RTO時間越短越好，但是，這同時也意味著更多成本的投入，即可能需要購 買更快的存儲設備或高可用性軟件。對于不同行業(yè)的企業(yè)來說，其RTO目標一般是不相同的。即使是在同一行業(yè)，各企業(yè)因 業(yè)務發(fā)展規(guī)模的不同，其RTO目標也會不盡相同。RTO目標的確定可以用下圖來說明：如上所說，RTO目標越短，成本投入也越大。另一方面，各企業(yè)都有其在該發(fā)展階段的 單位時間贏利指數，該指數是通過業(yè)務沖擊分析(BIA-Business Impact Analysis)咨詢服務， 以交談、問答和咨詢的方式得到確定的。在確定了企業(yè)的單位時間

3、贏利指數后，就可以計算 出業(yè)務停頓隨時間而造成的損失大小。如上圖，結合這兩條曲線關系，存儲工程師將可以找 到對該企業(yè)而言比較適合的RTO目標，即在該目標定義下，用于災難備份的投入應不大與 對應的業(yè)務損失。RPO (Recovery Point Objective)RPO，Recovery Point Objective，是指從系統(tǒng)和應用數據而言，要實現能夠恢復至可以支持各部門業(yè)務運作，系統(tǒng)及生產數據應恢復到怎樣的更新程度。這種更新程度可以是 上一周的備份數據，也可以是上一次交易的實時數據。Cost of RecoveryCost Loss to_JInzu-lnntDDuration o f

4、Outage圖13-1 RTO目標確定指標圖與RTO目標不同，RPO目標的確定不是依賴于企業(yè)業(yè)務規(guī)模，而是決定于企業(yè)業(yè)務的 性質和業(yè)務操作依賴于數據的程度。因此，RPO目標對相同行業(yè)的企業(yè)而言會有些接近， 而對于不同行業(yè)的企業(yè)來說仍可能會有較大差距。RPO目標仍是以咨詢的方式，通過與各業(yè)務部門主管的交流，了解業(yè)務流程和IT應用 的關系，以及通過回答問卷的方式，確定能夠支持該企業(yè)核心業(yè)務的RPO目標。13.1.2重要系統(tǒng)災難備份主要的實現方法在目前的技術條件下，重要系統(tǒng)災難備份主要的實現方法主要有一下幾種:基于應用本身的容災-應用直接指向2個同時運作的數據中心，在任意一個中心活 動情況下繼續(xù)工作

5、基于文件/數據庫日志-通過復制數據庫日志和數據文件方式，從生產中心向海量存 儲系統(tǒng)進行數據容災基于復制磁盤容災-通過復制磁盤IO的方式，從生產中心向海量存儲系統(tǒng)進行數 據容災，根據復制設備的不同，又可以分為：基于主機基于磁盤陣列基于智能SAN虛擬存儲設備下面對各種方式進行一個簡單比較：表13-1容災方式比較容災方式RTO應用要求主機要求存儲要求基于應用本身0梭高同構,必要田異構基于劉打敬據庫日志X,至少個LOG低同枸.必要基于復制磁盤容災（主機）0透明同構*非必要可昇構基于復制曜容災（陣列）0透明同構+抹必要同構基于復制磁盤容災SAN） Of TO透明同構/非必要同異構13.1.3災難備份方式

6、比較的分析各種容災方式下，只有基于應用本身的方式可以做到RTO為0；其它方式一般需要進行 網絡切換、存儲切換和數據庫重啟等工作，RTO 一般從幾十分鐘到數小時不等；一般都要 求主機和數據庫同步，雖然存在理論上的異構可能，但是在具體實施時會給開發(fā)/測試帶來 巨大的難度，并大大降低容災系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，一般不會采用?；趹帽旧淼姆绞诫m然可以做到RTO為0,但是對應用要求極高，并且需要極其復雜 的機制處理雙中心的數據同步問題；目前浙江系統(tǒng)眾多，應用復雜，如果采用這種方案，需 要對所有應用進行更改，實施難度極大，顧不予推薦?；诨谖募?數據庫日志的方式， 只能以文件方式傳輸數據，數據丟失單位至少一個

7、文件，無法做到RTO=0,在不允許丟失 數據的關鍵應用上也不適合，顧不予推薦?；趶椭拼疟P容災主要有同步和異步2種方式， 異步方式無法做到RTO=0,在不允許丟失數據的關鍵應用上也不適合，顧不予推薦；同步 方式的情況下，以復制主題不同進行分類。基于主機復制磁盤數據：磁盤陣列可以異構是最 大的優(yōu)點；但是，這種方式容災時對主機性能有一定影響，針對不同的主機需要采用不同的 實現方式，目前浙江系統(tǒng)眾多，應用復雜，如果采用這種方案，需要對所有主機進行論證和 實施，實施難度較大，顧不予推薦基于磁盤陣列復制磁盤數據：實施簡單是最大的優(yōu)點，不影響主機，只鏡像數據，是目前 較主流的一種容災方案；但是，這種方式容

8、災時，需要磁盤陣列高度同構，不但要求磁盤陣 列是一個廠商的，還必須是同一廠商同一系列的陣列，否則無法實現數據復制，所以，這種 方案多用于已經進行存儲整合的大型系統(tǒng)；目前浙江的現實情況是系統(tǒng)非常多，不同系統(tǒng)采 用不同磁盤陣列，很多目前的系統(tǒng)還不支持磁盤陣列的遠程鏡像功能；如果實施這種方案， 首先需要升級/替換很多磁盤陣列，然后為每一種陣列在海量存儲系統(tǒng)配置相應的同構磁盤 陣列，投資巨大，每一種不同的陣列采用不同的軟件，維護不便，而且，中心的各個存儲各 自工作，沒有一個統(tǒng)一存儲池能夠靈活調配資源，資源使用也狠浪費基于智能SAN虛擬存儲設備復制磁盤數據：這種方式擁有所有基于磁盤陣列復制磁盤數 據的優(yōu)

9、點，而且通過這種方式可以解決許多基于磁盤陣列無法解決的問題：磁盤陣列可以完全異構，不同廠商不同系列的陣列可以混合使用，大大節(jié)約客戶方 案復雜程度和實施難度智能SAN虛擬存儲設備實現遠程容災不在乎客戶現有的SAN陣列是否支持遠程 數據容災，大大保護客戶投資智能SAN虛擬存儲設備可以將中心的多個存儲設備（如果有多個的話）作為一個 統(tǒng)一的存儲池進行管理，存儲效率大大提高智能SAN虛擬存儲設備針對不同的主機存儲設備采用統(tǒng)一的軟件實施遠程容災， 管理維護大大簡化所以，在目前情況下，基于智能SAN虛擬存儲設備進行磁盤復制的方式是最適合目前項 目需要的，也是存儲工程師主要推薦的方案。13.2采用SAN進行遠

10、程容災的實現目前，基于智能SAN虛擬存儲設備進行磁盤復制一個成熟的方案就是IBM的SVC（SANVolume Controller，SAN卷控制器）。采用IBM SVC實現遠程容災的方案簡圖如下:圖13-1 SVC遠程容災在所有需要容災的系統(tǒng)SAN網絡種加入SVC,然后就可以利用SVC的遠程復制功能進 行數據容災了。SVC的綽號稱謂是IBM虛擬存儲魔法石-SAN Volume Controller存儲技術從直接連接的 磁盤陣列發(fā)展到集中式的SAN （存儲區(qū)域網絡），在連接性和性能上帶來了巨大的優(yōu)勢。 然而，對SAN用戶的研究顯示，雖然存儲區(qū)域網絡具有這些優(yōu)點，但是SAN中磁盤利用 率只有50%

11、左右，不同類型和品牌的存儲的統(tǒng)一調配和管理非常復雜。IBM最新推出的 IBM TotalStorage SAN Volume Controller （又名IBM存儲魔法石）就是為解決此類問題的開 創(chuàng)了新的方式。SAN Volume Controller（縮寫為SAN VC），SAN控制器，是存儲業(yè)界又一次嶄新的突 破，就像存儲歷史上的RAID，主機系統(tǒng)的存儲管理體系和虛擬磁帶技術，這些重要的發(fā)明均源自IBMo SAN Volume Controller是整個SAN網絡的控制器，它將整個SAN中的各種 存儲設備整合成一個巨大的存儲池，充分利用存儲資源和按需分配存儲空間、性能和功能。 而傳統(tǒng)的SA

12、N網絡中，每種存儲系統(tǒng)都自成一體，就像一個個獨立的孤島，無法構成一片 統(tǒng)一的大陸。SAN VC實現了虛擬存儲層(Virtualization Layer)的功能，將存儲智能加入到SAN的網 絡中?，F在用戶可以按照應用不斷變化的需求來分配存儲，而不再受制于存儲子系統(tǒng)設備在 功能和性能上的限制。SAN VC又是一個SAN網絡的中心管理控制點，而且它對服務器的 操作系統(tǒng)和存儲子系統(tǒng)透明。這個SAN的中心控制器具備更為靈活的磁盤管理功能，極大的提高了存儲管理的效率， 例如可動態(tài)創(chuàng)建和擴展邏輯卷等。而且，SAN VC為各種不同的存儲設備提供了一個統(tǒng)一的 數據復制平臺，例如瞬間復制-FlashCopy和遠

13、程復制-Remote Mirroringo這些復制功能都允 許源磁盤卷和目標磁盤卷可以存在于不同品牌的磁盤陣列上。SANs TodayBlock Virtualizationprvs-icaJ mappingServers v-t m-a yirtul ditk i.a, 3c glul圖13-2存儲虛擬化透明的數據遷移是SAN VC的基本功能，當SAN VC被加入到一個現有的SAN環(huán)境中 時，不需要做數據遷移，SAN VC把現有的磁盤配置原封不動的繼承下來(這是SAN VC 的Image mode)，這樣對服務器上的應用是完全透明的。當SAN VC完全配置好以后，它 又可以將原先磁盤上的卷及

14、數據透明的遷移到其他真正的虛擬卷中。所有的遷移過程對服務 器透明，因此不需要中止應用。IBM SAN VC是一個軟硬件集成化的產品，專業(yè)的虛擬存儲軟件運行在集群式的硬件引 擎上。它使用了定制的IBM eServer xSeries服務器，運行的存儲操作系統(tǒng)是基于 Linuxkernek的。與SAN網絡接口是工業(yè)標準的HBA 卡。由于SAN VC是為一個完全開 放的存儲環(huán)境設計的，兼容各種不同的存儲設備。用戶可以將各種存儲方案融合其中，而不 用擔心SAN VC會有什么封閉性。SAN Volume Controller天生具備靈活的擴展能力，可以使用 戶在存儲性能和存儲容量方面平滑無縫的升級。例如

15、，擴展控制器個數可以增加性能，而往 存儲池中增加磁盤則可以增加容量，這兩方面的擴張都可以在線完成，不需要中止應用。 SAN VC的主控臺提供了自動向IBM服務中心報警(call home)和遠程支持的能力。MX AIK W2K W2K SUNI SUhl HF HP LIhuk W2K AKAJtChmn5|Ports (11)Ariachmant51)16 .丫 f CHost ZonesI H 瞻AXNW Efc, FAS7 RAIDConirolle-rF-amilyExpansion EndogureE圖13-3 SAN VC系統(tǒng)結構示意圖SAN.VC是一個虛擬存儲的解決方案，提供了如下功能：為高性能和高效管理而設計的SAN嵌入式(In-b