【文章內容簡介】 數(shù)據(jù)中心網絡系統(tǒng)數(shù)據(jù)應急后備中心 ( E O C)指揮中心災難 /危機管理后備節(jié)點（本地區(qū)）異地群集冗余網絡備份本地群集應用及數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)復制異地數(shù)據(jù)存放應用、數(shù)據(jù)庫可能的解決方案容災保護目標層次示意圖 關于這些層次的描述如下： 數(shù)據(jù)保護： 數(shù)據(jù)保護的目標是防止企業(yè)在意外情況及突發(fā)災難下丟失數(shù)據(jù)，通常采用異地數(shù)據(jù)備份或存儲介質鏡像的方法保護企業(yè)的數(shù)據(jù)資產。 應用保護： 應用保護的目標是在發(fā)生意外時不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復，還要能夠將數(shù)據(jù)恢復到災難發(fā)生前的存儲狀態(tài)，以重新恢復應用系統(tǒng)，由于應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通常都保存在數(shù)據(jù)庫中，所以應用保護要保護應用數(shù)據(jù)以及調用這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，這層保護所采用的方法包括利用數(shù)據(jù)庫事務日志和數(shù)據(jù)庫 /應用的備份。 同時應用保護使企業(yè)在意外發(fā)生時可以使用備用的系統(tǒng)進行業(yè)務操作 ，通常的策略是使用冗余的后備系統(tǒng)，利用高可用方案或群集技術實現(xiàn)系統(tǒng)切換。 系統(tǒng)保護： 系統(tǒng)保護更提高一個層次，它的目標是使企業(yè)在意外發(fā)生時可以使用備用的 IT 系統(tǒng)環(huán)境進行業(yè)務操作，通常的策略是使用冗余的后備系統(tǒng)，利用高可用方案或群集技術實現(xiàn)系統(tǒng)切換。 網絡保護： 網絡保護的目標是保證整個企業(yè)內網絡環(huán)境的高可用性，通常的保護策略包括冗余網絡，自動或手動路由調整，備份網絡設備，以及網絡環(huán)境數(shù)據(jù)的備份保護等。 數(shù)據(jù)中心保護： 數(shù)據(jù)中心保護的目標是保護作為整個業(yè)務節(jié)點的數(shù)據(jù)中心的高可用性，即在整個業(yè)務節(jié)點所依賴的所有 IT 系統(tǒng)崩潰時，使用后備的數(shù)據(jù)中心支持業(yè)務節(jié)點的工作。 運營節(jié)點保護： 和數(shù)據(jù)中心保護不同的是，運營節(jié)點保護的目標是抵御影響整個運營節(jié)點的物理建筑的災難，這預示著需要有備份地點來用于業(yè)務處理。它和數(shù)據(jù)中心通常都使用包含整個業(yè)務支撐系統(tǒng)的冗余備份節(jié)點來實現(xiàn)，但是出于運營節(jié)點保護的需要，該備份節(jié)點距原來的運營節(jié)點的物理距離應至少在 75 公里以上，而且在災備運營節(jié)點不但要有冗余的 IT 系統(tǒng)環(huán)境和網絡環(huán)境，還應包括能夠實現(xiàn)業(yè)務運營的相關資源，如業(yè)務人員、營業(yè)環(huán)境等。 地區(qū)保護： 最外層是地域的保護，它應對的對象是影響整 個地區(qū)的災難，如颶風，地震，暴風雪等。通常采用的容災方式為遠距離的容災備份節(jié)點。 數(shù)據(jù)的遠程復制 通常說來，對于遠程災難恢復方案建議用戶建立兩個數(shù)據(jù)中心，主中心和備份中心。正常情況下，應用運行在主數(shù)據(jù)中心的計算機系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)也存放在主中心的存儲系統(tǒng)中。當主數(shù)據(jù)中心由于斷電，火災甚至地震等災難無法工作時，則立即采取一系列相關措施，將網絡、電話線路切換至備份中心，并且利用備份中心計算機系統(tǒng)重新啟動應用系統(tǒng)。 而這里最關鍵的問題就是切換過程時間最短，同時盡可能保持主數(shù)據(jù)中心和備份中心數(shù)據(jù)的連續(xù)性 和完整性。而由于財務數(shù)據(jù)的重要性，如何解決主、備中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，恢復則是災難恢復方案的重點。 傳統(tǒng)的磁帶備份方式一般采取定點備份，而當系統(tǒng)崩潰時。距最近一次備份時間之間的數(shù)據(jù)將全部丟失，無法恢復。而且磁盤備份恢復時間比較長。由于速度慢，缺乏實時性，無法滿足用戶大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)恢復及數(shù)據(jù)庫連續(xù)性，實時性的要求。 而現(xiàn)在流行的災難恢復方案主要是采用實時的數(shù)據(jù)備份的方式。它的主要原理是通過通信線路，實時地將主中心更新數(shù)據(jù)拷貝至備份中心存儲系統(tǒng)中，保證主、備中心數(shù)據(jù)的實時一致性。當主中心無法工作時，備份中心可以立即 接管業(yè)務，并且確保數(shù)據(jù)的最大完整性。 其主要實施方法有： ? 應用中間件軟件的實現(xiàn)方式 ：通過對應用程序的修改，利用交易中間件軟件，將在線交易同時在生產中心和災備中心執(zhí)行；或者通過交易中間件軟件將任何主中心的數(shù)據(jù)改變發(fā)送到備份中心，從而保證生產中心和災備中心的數(shù)據(jù)一致性。這種方式的優(yōu)點是對網路帶寬的要求較低，缺點是需要 修改應用。 ? 利用數(shù)據(jù)庫廠家的軟件產品完成遠程備份 ：現(xiàn)有的一些數(shù)據(jù)庫廠家例如 Oracle 數(shù)據(jù)庫可以提供 STANDBY數(shù)據(jù)庫功能，通過通信網絡將實際數(shù)據(jù)庫日志文件傳至備份中心存儲系統(tǒng)，備份中心的 STANDBY 數(shù)據(jù)庫按照主數(shù)據(jù)庫結構從日志文件中重新恢復數(shù)據(jù)庫。這種方法投資成本小，數(shù)據(jù)恢復相對磁帶較快，缺點就是占用主機資源，日志文件建立過程中發(fā)生災難時，則該日志數(shù)據(jù)將丟失。 ? 利用數(shù)據(jù)復制軟件完成遠程備份 ：現(xiàn)有的一些 EAI 廠家的產品，例如 TIBCO 可以提供數(shù)據(jù)庫和應用的數(shù)據(jù)的遠程復制功能，通過安裝在數(shù)據(jù)庫和應用上的 agent 對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和應用數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，如果發(fā)生數(shù)據(jù)的變化就將變化發(fā)布到通信網絡上，由具備接收能力的 agent 將數(shù)據(jù)接收下來，通過數(shù)據(jù)庫接口將數(shù)據(jù)輸入備用數(shù)據(jù)庫。這種方法投資成本小，數(shù)據(jù)恢復相對磁帶 較快，可以實現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)復制策略，可以是不同的數(shù)據(jù)庫軟件和不同的平臺，缺點就是占用主機資源和存儲資源。 ? 利用系統(tǒng)軟件的鏡像功能完成遠程備份： 利用操作系統(tǒng)的鏡像工具軟件，如 HP MirrorDisk/UX 和 Volume Replicator，同時將數(shù)據(jù)寫到本地和遠程的數(shù)據(jù)中心。采用這種方式與應用和存儲都無關，可實現(xiàn)異構存儲且不需修改應用，缺點是對通信的質量要求較高。 ? 基于存儲的災難備份方式： 通過高端存儲陣列容災：通過惠普高端存儲陣列產品 HP EVA 系列，可以實現(xiàn)主數(shù)據(jù)中心和備份中心的操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫 的實時拷貝維護。不占用主機 CPU，內存， I/O 資源，如果企業(yè)已經擁有高端存儲設備，則采用該方案非常理想，其缺點是兩端必須采用同樣的存儲設備。 容災技術對比表 容災分類 數(shù)據(jù)復制方法 對主機影響 （經驗值） 適用環(huán)境 描述 交易數(shù) TUXCEDO， ~5% 異構主機 設備投資最節(jié)省。但由于 據(jù)復制 CICS 異構存儲 需要修改應用，所以大部分用戶不會采用。 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)復制 數(shù)據(jù)庫本身的復制功能。 QUEST 5% 同構主機 異構存儲 相同數(shù)據(jù)庫 Oracle 采用的是異步傳輸 Achieve Log 的方式。缺點是災難發(fā)生時會丟失部分數(shù)據(jù)，只能保護數(shù)據(jù)庫內的數(shù)據(jù)，而且只能保護數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，遠程數(shù)據(jù)中心必須配置主機參與數(shù)據(jù)拷貝過程。 數(shù)據(jù)復制軟件 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的復制功能。 TIBCO 5% 異構主機 異構存儲 不同數(shù)據(jù)庫 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的異步復制。非常靈活，易于實施，缺點是占用主機資源和存儲資源，遠程數(shù)據(jù)中心必須配置主機參與數(shù)據(jù)拷貝過程。 鏡像軟件復制 HP MirrorDisk/UX等磁盤鏡像軟件。 5% 同構主機 異構存儲 只支持同步方式，所以建議在 10公里范圍內采用，采用 DWDM 設備擴展后，可支持 〈 100 公里的距離。好處是可以異構存儲，即兩個數(shù)據(jù)中心的存儲可以不同，缺點是需要消耗主機 CPU資源，而且對通信質量要求高。 Volume Replicator 5~10% 與磁盤鏡像原理相同，但功能更強，可以支持異步方式，所以距離可以不受限制。 不支持 AIX。 存儲硬件級復制 高端磁盤陣列本身的遠程數(shù)據(jù)拷貝 無 同構主機 同構存儲 HP XP， HP EVA， EMC Sysmetrix， IBM Shark系列存儲之間的數(shù)據(jù)拷貝方式，光纖直連方式可以支持到 10 公里，采用CNT設備擴展后距離不受限制。是采 用較廣的容災方式，必須在同一廠商的高端存儲設備間才支持遠程數(shù)據(jù)拷貝。 根據(jù)災備系統(tǒng)的現(xiàn)狀，我們認為采用基于存儲硬件級的復制方式來的實現(xiàn)異地系統(tǒng)的容災方案才是符合災備系統(tǒng)實際需求的，以下對將采取的技術進行介紹。 系統(tǒng)建設的目標 災難備份／恢復系統(tǒng)的設計目標主要應從以下四個方面來考慮： 具體數(shù)據(jù)類型與目標的災難保護： 從災備系統(tǒng)正常運作的角度分析各種業(yè)務數(shù)據(jù)，作出重要性與可恢復性要求的評估，并由此制定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)災難保護策略。 災難發(fā)生后的可恢復業(yè)務分析： 對災備系統(tǒng)各個業(yè)務與管理流程進行分析評估，并由此制定系統(tǒng) 業(yè)務的災難備份政策，建議通過智能存儲設備進行實時遠程數(shù)據(jù)復制，首先實現(xiàn)數(shù)據(jù)級容災。同時系統(tǒng)通過備份管理軟件將其數(shù)據(jù)備份到大容量磁帶庫，實現(xiàn)對制證數(shù)據(jù)的本地保護。 災難發(fā)生后的可恢復分析： 對于突發(fā)性災難這樣的重大事件，有時受災地區(qū)并不茍求所有系統(tǒng)的所有應用必須立即恢復運營，故可按比例和實際需求進行分析，并由此配備相應的設備。 災難發(fā)生后的業(yè)務可恢復時間指標： 我們通常將災難的發(fā)生分為兩類，一類 是可以預計具體時間的災難，如損害性極大的臺風，計劃內的大面積電力系統(tǒng)檢修等；另一類是不可預計突發(fā)性的災難，如地震、恐怖襲 擊，主機系統(tǒng)的非計劃性宕機等。針對兩種不同災難，要設定不同的恢復時間指標；并根據(jù)不同業(yè)務系統(tǒng)的各自特點，確定不同業(yè)務系統(tǒng)的災難恢復時間． 系統(tǒng)建設的原則 根據(jù)災備系統(tǒng)的實際情況，充分利用現(xiàn)有軟硬件資源、網絡資源，建立高性能、低成本的容災系統(tǒng)。災備系統(tǒng)容災系統(tǒng)的建設原則應包括： （ 1） 確保災難情況下重要數(shù)據(jù)的安全存儲； （ 2） 確保災難發(fā)生后系統(tǒng)運行的及時恢復，包括數(shù)據(jù)的恢復； （ 3） 將災備系統(tǒng)因災害而導致的利益損失降低到最小程度； （ 4） 堅持容災備份系統(tǒng)建設投資經濟合理性的原則； （ 5） 確保系統(tǒng)的可擴充性、可維護性、可操作性； （ 6） 建立健全相 應嚴密的管理制度和操作流程。 業(yè)務系統(tǒng)現(xiàn)狀 災備系統(tǒng)是以計算機技術為依托的信息處理系統(tǒng)。其安全性、可靠性極為重要，如果數(shù)據(jù)發(fā)生損壞、丟失，其后果將極為嚴重，不僅僅是影響了災備系統(tǒng)的正常運行，有時甚至可能給個人、單位以至國家都帶來無法估量的損失。尤其核心存儲系統(tǒng)屬于整個災備系統(tǒng)業(yè)務集中處理系統(tǒng)，如果發(fā)生不可預見的故障和災難，導致整個系統(tǒng)的崩潰，其影響將更大。因此，業(yè)務的拓展與災難的防范是我們必須同等重視的問題。 災備系統(tǒng)隨著業(yè)務開展的深入，數(shù)據(jù)量的增加，必然要考慮建設災難 \備份中心，其目的就是在于防止一些災難 性的小概率事件可能對集中式信息系統(tǒng)造成的不可恢復的原始數(shù)據(jù)的丟失，這些災難性事件可能包括為火災、水災、地震、電源故障及一些人為的操作失誤等等。 目前的容災系統(tǒng)絕大多數(shù)是以硬件容災為主，因為其可靠性最高、性能最佳。硬件容災要求存儲陣列為較高檔次的存儲系統(tǒng)，這種高檔次的陣列能夠做到數(shù)據(jù)不通過主機就可以進行遠程復制，如 HP 公