XX通信数据集中存储及数据保护解决方案建议书 58页.doc

XX通信数据集中存储及数据保护 目 录第1章 企业的发展趋势以及面临的挑战41.1 整合存储构建全新的存储网络4第2章 存储技术42.1 IP SAN& FC SAN52.2 当前存储技术对比72.3 数据保护技术92.3.1 数据安全92.3.2 业务连续102.3.3 “软错误”的恢复102.3.4 传统灾备面临的挑战102.3.5 投资回报112.4 多种数据保护方案对比112.4.1 磁带传统的备份方式112.4.2 VTL虚拟磁带库122.4.3 D2D 磁盘到磁盘备份122.4.4 CDP 连续数据保护技术132.5 容灾概述142.5.1 容灾的实质152.5.2 容灾和备份162.5.3 容灾的术语172.6 如何面对未来发展不确定性的挑战18第3章 济南市工商局存储系统建设目标193.1 本地集中备份存储设计需求193.2 远程容灾存储设计需求20第4章 方案拓朴图和方案描述214.1 数据集中管理和数据备份解决方案214.2 方案描述214.2.1 本地集中备份存储设计214.2.2 远程容灾存储系统设计224.2.3 阶段一：灾难发生前234.2.4 阶段二：灾难发生时234.2.5 阶段三：灾难发生后23第5章 H3C产品介绍245.1 华三通信 Neocean IX1000245.1.1 IX1000技术性能指标265.2 IP-based Replication异步复制选项285.3 Coinstor存储备份管理软件295.3.1 软件系统组成305.3.2 系统各个模块功能介绍305.3.3 关于思创科达技术有限公司31第6章 售后服务及培训计划336.1 华三通信存储产品培训计划336.1.1 培训原则336.1.2 培训对象336.1.3 入学要求346.1.4 培训目标346.1.5 培训课程346.1.6 培训方式356.1.7 培训人数和地点356.2 思创备份软件培训和项目实施、验收35第7章 配置和报价367.1 备份软件配置367.2 本地集中备份存储设备配置367.3 远程容灾存储设备配置37第8章 华三通信服务388.1 服务内容388.1.1 华三通信存储产品售后服务模式图398.1.2 华三通信公司全球技术服务部398.1.3 华三通信全球客户服务呼叫中心398.1.4 华三通信备件中心408.1.5 华三通信培训中心418.2 服务包介绍418.2.1 基本维护服务包418.2.2 银牌维护服务包438.2.3 金牌维护服务包43第9章 典型案例459.1 西南财经大学灾备系统459.2 西云南省运管局运输管理系统连续数据保护解决方案489.3 其他典型远程数据灾备案例52第1章 企业的发展趋势以及面临的挑战随着信息化进程的不断深入，企业的业务流程的运转越来越高度依赖于数据，使得数据成为了支撑企业运作的重要基石。这些数据既包括分散存储在员工工作站中的数据，也包括集中存储在磁盘阵列中的数据。同时，IT数据大集中的趋势越来越明显，而且业务的运行对数据的依赖程度也在不断增强。1.1 整合存储构建全新的存储网络最初采用分布式存储的最大原因就是可以以部门为单位分开，方便管理，同时节约初始投资成本。但恰恰因为其分布性，导致了不同的系统平台，以及数据格式的不完全统一。因此数据之间的迁移转换更加复杂，需要额外的硬件和软件来支持，而且存储管理员不得不不断地学习各种技术来熟悉管理用户接口。最为关键的是公司没有一整套即时可用数据，因此公司的决策层很难做出实时的决策，对企业的发展和竞争极为不利。最近几年对磁盘存储整合的研究表明： l 一个存储管理员能管理大约100GB的非集中化存储设备l 物理上合并的存储设备能成倍提高存储管理的效率l 集中存储设备能提高存储管理效率一个存储管理员能管理大约750GB的集中存储设备集中化的存储管理的优势不仅如此，更重要的其提供了一种非常有效的、经济的存储管理解决方案。对于磁盘阵列来说，只有一套管理系统，可以极为方便地进行磁盘监控和性能调试，而且增加或者重新配置磁盘也变得非常简单。最大化的合成集中设备，使得存储系统的宕机风险降到了最低，同时一套完善的备份方案就可以有效地进行数据备份及恢复。可见，无论是从存储管理到企业成本，从空间利用率到存储服务支持，集中化存储体现了分布式存储所不能提供的优势。第2章 存储技术国内大规模建设存储系统从2000年开始，以电信运营商和金融行业为主。从2003年开始，全国各行业数据中心、信息中心，展开了轰轰烈烈的高校存储“军备竞赛”。SAN作为数据整合的新趋势，同时由于解决了传统SCSI磁盘阵列无法连接多台设备，单台设备容量有限的问题，得到了普遍的应用。然而，在大规模使用SAN 2年后，在解决了初期的建设需要后，大部分企业数据中心开始暴露出使用问题，集中体现为：2.1 IP SAN& FC SAN1. 存储系统结构FC产品的结构局限性大、扩展限制很大。性能无法扩展、容量扩展也非常受限，导致不得不一再更新购买新的设备，造成又一次的数据分散，失去了整合平台的意义。见下图：今天，无论哪一家厂商的FC中端产品，都是上图的架构，我们简称为“双控FC环路”架构。两个控制器负责RAID等数据管理和与主机连接的数据传输功能；后端通过FC环路串接硬盘来扩展容量。但环路结构决定了这样的系统随着容量扩大，性能会越来越低。同时，两个控制器的数据吞吐能力非常有限，应用系统不断增加时，尤其企业应用的系统的日益增多，数据库、email、web、OA、VOD应用开始加入系统时，整个磁盘系统的性能局限性就暴露出来。事实上，今天越是信息化程度高的企业，存储系统越混乱，一年年不停购构建新的应用系统，扩大信息化应用、然后购买存储，最后堆了一房子的各种各色不同厂商、不同管理标准的FC设备，陷入严重的数据管理困境。2. FC扩展成本过高，大大限制了整合平台的支持能力FC磁盘系统的扩展需要通过专用的FC交换网络进行，见下图由于FC使用专用的连接卡和专用的交换设备，导致价格高昂。以今天的市场价格而言，每块FC卡接近10000元，每个FC交换口平均成本在5000元以上！高昂的成本，对于按年计划，按项目计划的很多用户无法将系统都整合到同一平台，只能是一年一年从头考虑。3. FC的兼容性和管理性差，导致系统运行维护成本高昂由于FC发展时间很短，各个厂商又各自按各自的私有方式进行标准实现。导致不同的交换机、不同的主机卡和交换机和FC磁盘阵列的连接都不是一件简单的事。很多用户反映不少系统无法连接到FC-SAN中。如果FC-SAN再由不同厂商的产品构成，就会面临更大的困难！同时，FC协议是一个简单的二层协议，缺乏SNMP、端口聚合、VLAN等IP常用的管理手段，每个厂商又都是封闭地进行自有设备的管理，使得一个FC-SAN的系统，往往涉及3、4家不同厂商的产品，如果再考虑备份，则会多到6-7家。系统很快就陷入难以学习、难以管理维护的混乱状态。（这个情况今天几乎在热衷于FC-SAN的所有医院均已不同程度地出现，系统管理员非常头疼）。4. FC-SAN不具备远程和跨WAN服务的功能5. 虽然从理论上来说，可以通过远程布设FC 光纤链路的方式将存储连接到远程，但高昂的线路成本事实上是无法操作的。如果使用FC转IP的方式利用IP网络传输，则转换设备的成本也非常高昂（一个大概30万以上，一对60万）。大多数最后选择了增加NAS服务器的方式来转换FC，又造成了新的投资浪费。6. 管理维护成本高昂FC作为一个专用的技术体系，加上不同厂商的不同演绎和实现，使得FC-SAN对维护人员的专业能力要求很高。而这种专业人才的缺乏，使得用户要么是最终只能完全依赖于厂商提供的收费服务，要么就是承担专业技术人才的高成本。7. 厂商的封闭市场策略，导致增加数据管理功能的成本高昂大多数存储厂商都把备份、远程复制、容灾等。看作用户在选择了自己产品后“不得不”使用的高附加值功能。所以，今天的绝大多数存储产品，都只能在自己的产品体系内提供价格高昂的数据管理服务。一个简单的跨IP复制，动辄就是数百万。这大大影响了用户数据的服务扩展能力和数据保护手段的实施。小结：SAN作为“存储域网”，用于进行数据的平台整合和管理，本身是具有重要的现实意义和价值的。但FC协议的不成熟和非标准，使得这样的整合往往事与愿违。对于缺乏专业维护力量的用户，一个专业、复杂、局限性高的系统，必将给应用系统的长期健康发展造成重大的隐患。2.2 当前存储技术对比根据济南市工商局IT建设规划结合以上现状与需求分析，对当前存储技术作以下对比：存储模式特点对比DASNASSANFC SANIP SAN连接方式存储直接连接服务器存储作为网络设备连接以太网存储和服务器组成FC 存储网络，组网成本高存储和服务器组成IP存储网络网，组网成本低适用范围存储分散 难以互联存储系统必须直连应用服务器，满足单一 应用多平台，文件级数据读写 小文件读写。多平台整合 数据快速读写 存储数据量大 读写性能及响应时间要求较高多平台整合 数据快速读写 存储数据量大 读写性能及响应时间要求较高协议块协议 SCSINFS、CIFSFCPISCSI、NFS、CIFS存储子系统磁盘通道结构总线共享总线总线环路结构交换结构传输方式SCSI、光纤以太网光纤 以太网容量扩展难以扩展容易动态扩展动态扩展扩展功能不易扩展简单扩展，只满足文件存储功能无限扩展，随意增加存储、应用系统，成本高无限扩展，随意增加存储、应用系统，成本低主机带宽影响不影响影响极大不影响不影响管理维护成本高低极高低实现容灾复杂简单复杂，成本及高。兼容性差，必须同一品牌简单，成本低，广泛的兼容性根据以上对比分析，我们建议采用IP SAN存储解决方案解决济南市工商局存储需求。主要出于以下几点考虑：1. 数据集中存储和管理 。IP SAN是通过以太网技术将主机与储存设备相连接的存储网络，IP证明了自身是标准、高效、安全的网络基础。通过部署IP SAN，将在分布式的系统中施行存储管理集中化，来优化人力和设备资源，降低了管理工作量，节约了时间和金钱。2. 存储资源共享和数据高可用性 。IP SAN采用ISCSI协议，支持块I/O级别（Block I/O）。同时支持支持NFS、CIFS 协议NAS访问。3. 降低应用网络数据流动的压力，提高系统性能。4. 具有极大的灵活性、广泛兼容性、可扩展性和连接能力。SAN中可以连接不同厂家、不同型号的存储设备，理论上可以连接无限多个存储设备，与其它存储架构相比，扩展性能最佳。5. 高性能的数据备份和恢复。 SAN可缩短数据备份和恢复时间，提高了吞吐量；同时，通过SAN的备份和恢复不经过以太应用网络，不增加内部办公网负荷。6. 间接的使磁带库和磁带机驱动器可以被不同系统平台共享 。有效结合SAN存储高性能、高速率、不增加主干以太网负荷、多平台支持、和NAS存储中易于分散用户管理、管理人员小文件存储、易于连接部署等优点有效解决服务器和管理人员数据存储需求。，7. 使远程数据备份和灾难恢复成为可能。IP SAN使得低成本实现异地远程数据复制与实现容灾成为可能，对公司目前来说，建立IP SAN则是为以后建立异地复制与容灾中心打下坚实的基础。从下面的容灾示意图可以看到，异地容灾主要利用了IP SAN和基于IP 的远程数据传输技术。当灾难发生时，无需任何转换设备，通过IP-based Replication远程复制实，实现重要数据对大型自然灾难和基础设施灾难的防护；通过TimeMark时间点标记等功能实现了对软灾难的防护，并且保证两端数据时间一致性和数据完整。同时应对软灾难发生时候时。可恢复到前面标记过的任何一个时间点。从而实现了全面的容灾，并且针对多种灾难都提供了有针对性的恢复措施。保证业务运作的连续；也可将备份数据中心的数据恢复到主数据中心，将生产系统迅速复原。由于采用了异步复制技术，主、备数据中心的数据可以达到同步，因而对企业系统提供极大保障。2.3 数据保护技术2.3.1 数据安全对于企业赖以运行的数据来说，灾难涵盖了所有可能导致数据遭到破坏的计划外事件都属于灾难的范畴，其中包括自然灾害（地震、台风、火灾、水灾等），企业运行所依赖的服务的中断（电力中断、租用网络中断等），IT系统故障（IT设备硬件、软件故障），人员错误操作，恶意攻击（黑客、病毒），以及恐怖袭击等。大部分企业用户早已充分认识到了数据的重要性，并都采取了必要的保护措施，这些措施在一定程度上提高了数据的安全性和可用性，但它们都还存在比较大的缺陷。2.3.2 业务连续数据的丢失会导致企业正常的业务运作中断，带来巨大的经济损失、声誉损失、以及客户忠诚度下降等各种损失。而事实上，这样的事故是屡有发生，其后果也是非常惨痛的。IDC统计数字表明，美国在2000年以前的10年间发生过灾难的公司中，有55当时倒闭。剩下的45中，因为数据丢失，有29也在两年之内倒闭，生存下来的仅占16。如何保证大集中数据在各种灾难面前的安全性，以支撑业务的连续性运行就成为了一个现实的问题。2.3.3 “软错误”的恢复业界现在对于容灾都有比较明确的认识，且有比较明确的评定标准，但在实际工作过程中，软错误引起数据丢失，以及快速恢复也是非常严重的。一般将软错误定义为人为操作错误、应用自身错误、系统溢出、病毒侵袭及黑客入侵等，CDP技术的引入正是针对这种软错误的恢复，当灾难发生后，只需简单地选择需要恢复到的数据备份时间点即可实现数据的快速恢复。2.3.4 传统灾备面临的挑战乱花渐入迷人眼。人们发现，一个美好的灾难备份系统建设的愿望，在实践中往往是那么的过程繁杂，抉择难断。容灾系统固然可以通过各种复制手段解决大多数类型的故障的业务快速恢复问题，但是建立容灾系统的成本是相当高昂的，而且人们仍然要面对最易发生的人为故障无法医治的难点。过去，只能采用常规的备份系统。数据备份系统，是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失，而将数据集合从应用系统中以备份格式到处于离线的存储介质的过程，在数据备份过程中，一般采用备份软件和磁带库的物理介质保存系统配合来进行。而常规的备份系统实际上采用的是粗放型的备份策略，如按照日月年等策略进行的各种全备份和增量备份，以及辅助进行的合成备份等（由于备份设备的制约和容量的限制，精细化的备份是不现实的）。在一般的备份系统中，常见的是每天一次，也就是对于数据的实时性或近实时性并不提供保证，而且，备份出来的格式是专用的备份格式，并非应用系统中的数据原有格局，恢复时一定要通过格式转换进行倒回操作，因此也并不保证恢复的快捷和精细化的时间点恢复。举例来说，一旦系统存放了1TB的数据，并且按照日增量进行备份，一旦当日中午11:00发生意外，需要全数据的恢复，那么我们只能恢复到上一个恢复点（如昨日23:00），而且，恢复的用时可能会在5小时以上，这还要取决于增量备份的份数。这样的恢复能力，远远满足不了用户越来越高的安全要求和服务要求，需要有一个契机和一个新的技术的诞生，来达到以用户为中心的数据安全和系统安全的要求。在容灾体系中，人们往往采用RPO（灾难时的数据保存点）和RTO（灾难后的业务恢复点）这两个指标来衡量容灾体系的应急能力和系统保护能力。一般而言，容灾系统确保RPO指标的基本要求（也就是仅仅考虑数据要保存到接近故障点）以及一些系统更高的RTO指标的要求，也就是灾难时要考虑业务的处理系统的快速恢复能力。由于一般容灾系统采用的复制技术的局限，往往在数据库等业务恢复时，遇到一致性要求的数据回滚问题，这往往会使得应用的启动会耗费一定的时间（RTO无法达标）。而能够解决人工故障恢复问题的传统备份技术，RPO指标和RTO指标都远远无法达到容灾的要求，因为备份技术诞生时的业务连续性要求今天已发生了根本性的改变。设想一下，恢复到上一个备份日以及数小时的恢复周期，这已经落后于以信息为动脉的现代信息社会的要求。总之，如何保证业务724不间断运行，如何实现紧迫的RPO（Recovery Point Objectives，恢复点目标）和RTO（Recovery Time Objectives，恢复时间目标）目标，是传统灾备面临的严重挑战。2.3.5 投资回报建立企业的灾难恢复系统，现如今已经成为了企业最为重要的战略部署之一，它可以在数据面临有各种灾难时仍然保证其安全性和可用性，以支撑企业的关键业务运作。是否具有容灾系统，也正成为企业竞争力的一个体现。虽然从理论上来说，在各种灾难发生时都可以对数据进行适当的保护，但从成本的角度出发，必须要做出一些舍弃，接受一定程度上的损失。所以，选择容灾方案需要综合考虑灾难发生概率、可用的技术、投入产出比等多方面因素。容灾的最高目标是实现业务的连续运行，但对容灾进行适当的分级有利于用户按需选用、分期投资、逐步演进。2.4 多种数据保护方案对比2.4.1 磁带传统的备份方式在过去相当长的一段时期内，磁带备份为人们提供了值得信赖的数据备份和归档保存的场所，也使得许多用户在数据丢失的灾难中得到了保护。备份服务器与磁带库直接连接，并安装备份软件服务器端，应用服务器安装备份软件客户端，与备份服务器通讯，备份数据流通过前端以太网或后端存储网络传输，最终数据备份到磁带或磁带库中。采用传统磁带来实现数据备份的方案在多年的实践中带来了无法克服的诸多困难，它的诸多弊端已使其远远落后于形势的发展和现实的需求：l 数据备份/恢复性能低，任务并行度低l 可靠性差，兼容性差l 可扩展性差l 数据备份流程可管理性差l 维护管理成本高2.4.2 VTL虚拟磁带库把磁盘虚拟成磁带库，带库的外部特征有三大要素：接口、驱动器和磁带槽位，内部特征是能进行顺序读写的指令集，VTL的优势：l 无缝融入用户当前环境，无须更新备份软件或改变备份策略，保护用户投资；l 加快了读写的速度，缩短了备份窗口，轻松应对备份窗；l 能在不修改备份软件的前途下，利用磁盘进行备份；l 多种RAID级别的磁盘阵列冗余，提供稳固可靠的数据保护；l 备份数据可策略性地导出到物理磁带上离线存储；l 支持备份数据的远程复制；VTL的缺点：l VTL模拟磁带顺序读写方式，不能充分发挥磁盘的效率。l VTL的效率要受到虚拟驱动个数的限制；l VTL的备份策略设置与磁带库完全一样，比较复杂。2.4.3 D2D 磁盘到磁盘备份是把磁盘直接作为备份介质来使用的，本质是就是写文件系统，但并不是用原文件的格式和普通的写方法，把备份文件以大块为单位放在一个大文件中。D2D技术采用了带索引的写入方法，从而实现了中断重起、动态容量扩充、跨卷、网格存储等高级功能。D2D的优点和缺点如下：D2D(磁盘到磁盘备份)的优点:l 充分利用了磁盘的随机读写性能；l 充分利用了文件系统的多线程技术，在多个备份任务情况下，不象VTL要受虚拟驱动器的限制，效率很高；l D2D与备份软件集成，不需要花双倍的费用，管理十分简单；l D2D能实现许多高级功能：中断重起、动态容量扩充、跨卷、网格存储等。这些高级功能在大型网络或广域网上备份，非常有用，能极大提高备份的可靠性和成功率。l D2D并不是把磁盘当备份的中介环节来设计的，与备份Cache有本质的区别，它能让数据在磁盘上作长期保存。在保存数据的能力上D2D(磁盘到磁盘)的缺点：l D2D没有统一的标准，只能与备份软件紧密地集成；l D2D难以满足多台服务器数据备份的需求；l D2D在UNIX SAN环境下的LAN Free备份，如要把数据集中存放在统一卷下，需要共享卷软件来支持，会提高使用成本。l D2D对异构平台环境的支持度较差； 2.4.4 CDP 连续数据保护技术实际上，现在已经产生了连续数据复制保护和多点影像保护的技术，这就是CDP的数据连续性保护技术，这一技术的出现，真正使得数据的点备份变成了连续跟踪数据变化的多点精细跟踪技术，使得传统意义的备份系统已经淡化，而快速恢复以及任意时间点恢复已经成为现实。我们再试想一下，系统完全损坏后（包括硬盘），几分钟内，系统又通过远程引导和复制恢复了起来，这在传统的恢复技术中是不可想象的。而CDP技术的出现，却使得数据复制和备份真正具有了高性能的RPO和RTO的能力，克服渐进式的灾难具有了杀手锏。这一技术将在不远的将来对于容灾技术和备份技术的架构产生又一次修正。对于用户而言，CDP技术完全是应用的要求、是信息化的要求、是服务水准的要求，CDP 技术带来的无穷价值毋庸多言，用户从中受到的益处是十分巨大的。越来越多的人在感受着这一点，这也是存储技术发展的技术结晶。总之，建立强大的灾难抵御系统，需要我们善于理性分析、跟踪存储技术的脉搏，与时俱进。拨开迷雾，康庄之路在眼前。紧跟存储脉搏，成功不再遥远。1. CDP的定义CDP是2005年国外新兴的一种数据保护技术，它突破了传统的备份/恢复的数据保护模式，通过提供任意时间点的数据恢复能力，为应用提供了更大的灵活性。SNIA数据保护论坛（DMF）的持续数据保护特别兴趣小组（CDP SIG）对CDP的定义是：“持续数据保护是一套方法，它可以捕获或跟踪数据的变化，并将其在生产数据之外独立存放，以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。持续数据保护系统可以基于块、文件或应用实现，可以为恢复对象提供足够细的恢复粒度，实现几乎无限多的恢复时间点。”持续数据保护技术是对传统数据保护技术的一个重大突破。传统的数据保护解决方案专注在对数据的周期性备份上，因此一直伴随有备份窗口、数据一致性以及对生产系统的影响等问题。现在，CDP为用户提供了新的数据保护手段，系统管理者无须关注数据的备份过程（因为CDP系统会不断监测关键数据的变化，从而不断地自动实现数据的保护），而是仅仅当灾难发生后，简单地选择需要恢复到的数据备份时间点即可实现数据的快速恢复。 2. CDP的特点及技术优势和传统的灾难恢复技术相比，持续数据保护具有如下明显的特点: 首先是可以大大提高数据恢复时间点目标。由图2-1可以看出，备份技术实现的数据保护间隔一般为24小时，因此用户会面临数据丢失多达24小时的风险，采用快照技术，可以将数据的丢失量风险降低到几个小时之内，而CDP能够实现的数据丢失量可以降低到几秒。实际上，在传统数据保护技术中采用的是对“单时间点（SPIT，Single Point-In-Time）”的数据拷贝进行管理的模式，而持续数据保护可以实现对“任意时间点（APIT，Any Point-In-Time）”的数据访问。99.999%的严苛要求。2.5 容灾概述首先来看一组案例：1993年，世贸中心大楼发生爆炸。爆炸前，约有350家企业在该楼中工作，一年后，回到世贸大楼的公司变成了150家，有200家企业由于无法恢复重要的信息系统而倒闭、消失。1995年1月，日本神户地区大地震，摧毁了1700余部电脑系统，造成1千多亿美元的损失。1999年6月，美国一家著名的商业交易网站的主机宕机，由于24小时内未能恢复访问，两个星期后，该公司的股票市值下跌了36%。 据IDC的统计数字表明，美国在2000年以前的10年间发生过灾难的公司中，有55%当时倒闭，剩下的45%中，因为数据丢失，有29%也在两年之内倒闭，生存下来的仅占16%。Gartner Group的数据也表明，在经历大型灾难而导致系统停运的公司中有2/5再也没有恢复运营，剩下的公司中也有1/3在两年内破产。或许以上案例颇有危言耸听之嫌，毕竟山崩地裂大火熊熊的场面不常出现。但造成损失的不止是这些恐怖性的灾害，失手按错键、错点鼠标、或者失手打翻一杯水泼到笔记本电脑上，都可能给带来巨大的麻烦。因此，对容灾来说，“亡羊补牢，犹未晚也”的观点显然已经过时，“防患于未然”才能做到未雨绸缪。2.5.1 容灾的实质1. 灾难国务院信息化工作办公室发布的重要信息系统灾难恢复指南中，这样定义了容灾“由于人为或自然的原因，造成信息系统运行严重故障或瘫痪，使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特性的时间的突发性事件，通产导致信息系统需要切换到备用场地运行”。因此，任何必须恢复的数据访问中断都是灾难。进一步分析各种可能导致灾难的发生的原因，灾难可以分为以下几种：自然灾难：包括火灾、台风、水灾、地震等突发自然灾害造成的业务系统的灾难，而不同地区的自然灾害的发生有一定的统计概率，而且自然灾害的影响范围是有一定区域的。社会灾难：包括企业运行所依赖的服务的中断（电力中断、租用网络中断等）、恐怖分子制造的爆炸、战争引起定点破坏等灾难，国内外社会不安定因素的存在，必须引起足够的忧患意识。美国“911”事件就是一个很好的例子，一些没有采取任何容灾措施的企业由于核心业务数据的破坏而最终破产，而一些采用了容灾措施的企业得以生存，有的建立了备用业务系统的企业的业务能够很快恢复。IT系统灾难：包括IT设备硬件、软件故障等。人为灾难：包括IT系统管理人员的误操作、来自网络的恶意攻击、计算机病毒发作造成的数据灾难。近几年，人为灾难更为突出，特别是计算机病毒造成的数据损失触目惊心。采用后发制人策略的防计算机病毒系统难以保证数据的安全，有必要建立数据的备份机制。2. 容灾的实质显然，影响信息系统安全的因素是多方面的，需要采用不同的技术手段来解决。所谓容灾，就是为了防范由于自然灾害、社会动乱、IT系统故障和人为破坏造成的企事业单位信息系统数据损失的一项系统工程。通常，把正常情况下支持日常业务运作的信息系统称为生产系统，而其地理位置则称为生产中心。当生产中心因灾难性事件(如火灾、地震等)遭到破坏时，为了迅速恢复生产系统的数据、环境，以及应用系统的运行，保证系统的可用性，这就需要异地容灾系统（其地理位置称为灾备中心）。建立异地灾备中心的优势在于：强大的一级灾难抗御能力。有效防止物理设备损伤产生的灾难后果。提供99.9999%的安全机制。实时数据复制提供强大的数据交换能力。显然，建立灾备中心可以应对绝大部分的灾难（包括火灾、自然灾害、人为破坏等意外事件）。除了从容面对上述突发式灾难的威胁，一个完备的容灾系统还应该能够处理各种渐变式灾难，能够从病毒损害、黑客入侵、或者系统软件自身的错误等导致的数据丢失的状况下，快速重建生产中心。根据重要信息系统灾难恢复指南里的定义，灾难恢复就是“将信息系统从灾难造成的故障或瘫痪状态恢复到可正常运行状态，并将其支持的业务功能从灾难造成的不正常状态恢复到可接受状态，而设计的活动和流程”。因此，容灾的实质就是结合企业数据安全、业务连续、投资回报等需求定制适合于企业自身的容灾系统，制定合理的灾难恢复计划，在突发式灾难或者渐变式灾难时快速恢复生产系统。2.5.2 容灾和备份说到容灾，自然会想到备份。企业关键数据丢失会中断企业正常商务运行，造成巨大经济损失，容灾和备份都是保护数据的有效手段。同时，数据容灾与数据备份相互联系，主要体现在以下几个方面：1. 备份是容灾的基础备份是容灾的基础，是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失，而将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质的过程。传统的数据备份主要是采用内置或外置的磁带机进行冷备份。但是这种方式只能防止操作失误等人为故障，而且其恢复时间也很长。并且备份磁带在机房中统一管理，一旦整个机房出现了灾难，如火灾、盗窃和地震等灾难时，这些备份磁带也随之销毁，所存储的磁带备份也起不到任何容灾功能。随着技术的不断发展，数据的海量增加，不少的企业开始采用网络备份。网络备份一般通过专业的数据存储管理软件结合相应的硬件和存储设备来实现。 目前比较常见的备份方式有： 定期磁带备份数据。 远程磁带库、光盘库备份。即将数据传送到远程备份中心制作完整的备份磁带或光盘。 远程关键数据磁带备份。采用磁带备份数据，生产机实时向备份机发送关键数据。 远程数据库备份。就是在与主数据库所在生产机相分离的备份机上建立主数据库的一个拷贝。 数据备份必须要考虑到数据恢复的问题，包括采用双机热备、磁盘镜像或容错、备份磁带异地存放、关键部件冗余等多种灾难预防措施。这些措施能够在系统发生故障后进行系统恢复。但是这些措施一般只能处理计算机单点故障，对区域性、毁灭性灾难则束手无策，也不具备灾难恢复能力。 2. 容灾不是简单备份真正的数据容灾就是要避免传统冷备份的先天不足，它能在灾难发生时，全面、及时地恢复整个系统。容灾按其容灾能力的高低可分为多个层次，例如国际标准SHARE78 定义的容灾系统有七个层次：从最简单的仅在本地进行磁带备份，到将备份的磁带存储在异地，再到建立应用系统实时切换的异地备份系统，恢复时间也可以从几天到小时级到分钟级、秒级或零数据丢失等。无论是采用哪种容灾方案，数据备份还是最基础的，没有备份的数据，任何容灾方案都没有现实意义。但光有备份是不够的，容灾也必不可少。容灾对于IT而言，就是提供一个能防止各种灾难的计算机信息系统。从技术上看，衡量容灾系统有两个主要指标：RPO（Recovery Point Object）和RTO（Recovery Time Object），其中RPO代表了当灾难发生时允许丢失的数据量；而RTO则代表了系统恢复的时间。 3. 容灾不仅是技术由于容灾所承担的是用户最关键的核心业务，其重要性勿庸置疑，因此也决定了容灾是一个工程，而不仅仅是技术。在建立容灾系统之前，首先要进行全面的需求分析，其中包括业务系统风险分析、容灾系统对业务系统的影响分析和成本分析。风险分析是检查那些可能造成数据损失或者系统瘫痪的外在和内在因素。既然是容灾，必须充分考虑业务系统所在地的自然环境，针对可能发生的灾难，准备相应的容灾对策。容灾系统肯定对业务系统的性能有一定影响，因此，对于那些高负荷运行的业务系统必须认真计算。建立容灾系统，除了需要购买必要的设备外，还要考虑系统维护管理成本和使用通信线路的费用。设计容灾方案：既然建立容灾系统是为了数据或者业务的快速恢复，容灾系统的设计指标就与业务系统的数据可恢复性密切相关。因此根据容灾的具体指标，确认灾难恢复级别。同时，还需要考虑灾备中心的地点，并选择适合于企业自身的容灾技术。通常情况下，容灾系统投资较大，使用概率较低，因此，需要对总体投入成本（TCO）和投资回报率（ROI）进行认真的分析和计算。容灾方案实施：容灾流程中最容易体现结果的就是实施阶段，包括采购设备、建立灾备中、部署通信链路、设备安装和调试、容灾配置和测试等。容灾系统工程还必须制定详细的容灾实施计划以及灾难发生后的应急程序，并进行具体的测试和演练。运行维护：由于容灾工程是一个系统的工程，因此也需要长期的运行和维护，在这个过程中，还需要行定期更新、审核和维护。2.5.3 容灾的术语1. 生产中心和灾备中心通常，把正常情况下支持日常业务运作的信息系统称为生产系统，而其所处的地理位置则称为生产中心。当生产中心因灾难性事件遭到破坏时，为了迅速恢复生产系统的数据、环境，以及应用系统的运行，保证系统的可用性，这就需要异地容灾系统（其地理位置称为灾备中心）。2. 源数据和目标数据源数据与目标数据：业务系统的数据是源数据，灾备中心的数据是目标数据。在双工模式下，A业务系统可以存储B业务系统的目标数据，反之亦然。在集中模式下，灾备中心可以为多个生产中心存储目标数据。3. 冷容灾和热容灾通过冷容灾方式来实现容灾，灾备中心的目标数据只能在数据恢复时使用，即在正常情况下不能被使用。而通过热容灾方式来实现容灾，灾备中心的目标数据在一定条件下可以离线使用。2.6 如何面对未来发展不确定性的挑战根据我们对众垂直行业、政府、能源、金融、电信、高校等众多信息系统建设的调查，通过经验教训的总结，初步归纳存储系统建设的一些特点， 1. 高可扩展性。这种扩展是性能、容量、技术升级向后兼容、前端各种应用系统连接性等多方面的综合扩展能力要求。只有具备这样的扩展性，才有可能保证系统从一个基本配置出发，可以长期应对数据容量、应用增长、技术演进对存储的要求。2. 统一集中简便的管理。存储的本质是为应用系统提供“透明”的数据存储池服务。存储系统应当具备与SAN网络系统统一整体化的简便管理，通过可视化、标准化、集成化的方式提供方便的管理。极大降低在系统不断扩展时不增加或少增加对人员维护、专业技能的要求。3. 标准化。从应用到存储，尽量采用业界已经证明、发展迅速而健康的标准来进行系统构建。标准化使得用户能够大大降低采购、调整、扩展的成本，使得用户能够使用普通人员来进行系统的维护。4. 数据管理功能的易得。对数据集中后必将出现的备份、远程复制、客户端数据管理、跨WAN数据分发与集中等内容进行提前规划和分析，确认在需要以上功能时，能够迅速获得同样基于标准技术之上的功能。第3章 方案拓扑图和方案描述3.1 数据集中管理和数据备份解决方案3.2 方案描述3.2.1 本地集中备份存储设计1. 配置1台华三通信 IX3080/IX3040为数据中心集中备份存储系统，3台业务服务器各配置1块网卡（如现有服务器有额外富于网卡可以利用使用）和配置1台 H3C 5024P交换机构建IP SAN 数据存储网络。2. 采用Coinstor Backup软件，在主信息中心用一台服务器安装CBS主模块做CBS备份服务器。在信息中心业务服务器上安装配置CBS备份客户端（for Windows/linux）3个模块和CBS 数据库代理模块，通过CBS服务器发出备份命令，通过IP SAN网络，把每天的数据备份到IX1000磁盘阵列上。实现LAN-Free数据备份。3. 配置CBS数据磁盘至磁盘至磁带备份及数据迁移模块，把磁盘阵列上的数据根据策略迁移到磁带库中，自动实现备份数据的归档存储，实现D2D2T的备份策略。4. 备份软件特点；A. 支持采用LAN-Free备份模式，备份数据时不占用服务器网络带宽资源。B. 支持各种主流的操作系统平台 , 包括Windows，各种Linux ，Sun Solaris ，HP-UX ，IBM AIX，Netware，VMS等。可以通过1个主备份平台，统一管理和保护其他各个平台的数据；C. 良好的兼容性，支持各种CPU 构架的操作系统 , 包括 x86 , IA32/64 EM64T , AMD 64 , Power 等；D. 支持 NAS，SAN，IPSAN各种存储构架等；E. 数据库支持：MS SQL Server，Oracle (RAC)，DB2 UDB，Sybase，Informix， My SQL 等数据库的含最新版本在内的各种版本F. 支持邮件备份支持：Exchange Server及SHAREPOINT PORTAL ，Lotus Domino , Sendmial，Qmail , Winmail Server 等邮件服务器。5. 提供集中式、图形化、全中文的备份和恢复管理控制平台；管理界面可以运行于各种操作系统平台 , 各个平台下的管理界面一样；备份软件有友好的操作界面，同时可以提供任何地点皆可使用的Internet界面；6. IX3080采用双控制器结构，每控制器采用2个 Intel双核至强处理器，配置16Gcache，高达1500000IOPS，1.6Gb/s主机带宽. 支持 RAID 0、1、5、10等各种安全的RAID级别，内部磁盘采用点对点交换连接，配置高速专用速率达企业级 SATA 硬盘构建高性价比的RAID 5体系，本方案配置每台IX3080挂接一台磁盘柜，系统裸容量750G*1612T。7. IX1000采用存储系统64位双处理器，配置4G cache，高达54000IOPS，410Mb/s主机带宽。支持 RAID 0、1、5、10等各种安全的RAID级别，内部磁盘采用点对点交换连接，配置高速专用速率达企业级 SATA 硬盘构建高性价比的RAID 5体系，本方案配置每台IX1000配置 750G*16，系统裸容量12TB。3.2.2 远程容灾存储系统设计1. 配置1台华三通信 IX1000为远程容灾存储系统，配置1台 H3C 5016P交换机构建IP SAN 数据存储网络。把IX3080放在本地机房，该系统就可以作为在线存储的备份中心。本方案部署到到远端，实现远程保护数据中心。数据中心在线存储出现大型灾难，可以快速提升近线或容灾系统供业务主机使用，恢复业务。2. IX3080和IX1000之间配置IP replication 远程数据复制模块，实现基于特定时间、周期性复制、数据量变化增量复制等策略实现数据复制，同时在房管系统数据库服务器配置快照代理（Snapshot Agent）模块，确保在数据库数据在复制过程中数据变化量能被完整捕获，保证数据的精确性和一致性。当主存储发生故障，将业务系统切换到容灾中心存储。3.2.3 阶段一：灾难发生前l 快速初始化：通过“镜像+搬运”的方式，进行海量数据的初始同步。l 增量复制：通过一些独特技术（如块扫描/扇区扫描、压缩、自动重传等），实现只复制数据的变化量，即前一次复制之后变化的数据，有效地提高带宽利用率。l 数据安全：加密技术，可以对传输数据流进行加密，以确保端到端的安全性。l 在近线备用存储系统配置timemark快照保护：每一次复制被触发时，会激活快照代理模块，使用快照技术来进行有效保护，确保了副本资源的数据具有一致性和完整性。3.2.4 阶段二：灾难发生时l 意外突发性灾难：为了防止在复制过程中发生灾难导致数据副本被损坏，近线备份系统的IX1000将复制的数据存入一个独立的区域，直到成功地接收到需要复制的所有数据并得到确认，才会将复制的数据更新到副本磁盘中。这将保证灾备中心的数据副本永远存放被成功复制、完整可用的数据。l 快速提升使用：当本地生产卷发生故障时，可将备份卷提升为新生产卷，提供临时的业务访问3.2.5 阶段三：灾难发生后快速恢复：生产中心的灾难被解决后，为了使其恢复正常工作，就必须进行反向同步，即把灾备中心的数据副本重新同步到生产中心的存储设备中。X1000T提供的反向复制及“差量扫描”极大地缩短重建生产中心的时间。8. 本方案可以升级配置 华三通信 Disksafe 主机端CDP功能模块，在IX1000存储端可以实现多个快照时间标记点，当windows服务器系统和数据受到病毒感染、恶意攻击、应用软件升级、系统维护导致的误操作，造成数据丢失或不可用，实现系统和数据快速恢复。9. 中文简单管理和维护3.2.6 方案亮点1. 整体架构基于IP，具有无隙接入互联网的先天优势，理论上任何有互联网的地方都可以建设灾备中心，无距离限制2. IP技术安全，成熟，成本低，可靠性高，管理简单，维护不需专业培训3. 增量复制，对带宽要求不高，对网络压力不大4. 快照技术保证可持续保护长时间数据，而且可以很好保证数据一致性和完整性5. 灾难发生后，只要服务器连上互联网就可以调用灾备中心数据进行工作6. 反向复制采用差量微扫描，极大地缩短重建生产中心的时间第4章 H3C产品介绍4.1 华三通信 Neocean IX1000 Neocean IX1000是华三通信公司推出的面向多媒体海量数据用户、中小企业用户及大型组织分支机构的IP存储产品，具有高性能、多功能、模块化组合、管理方便、即插即用等特点，是华三通信公司“自适应网络存储架构”的智能模块产品。Neocean IX1000对传统存储产品进行了革新，使网格存储、广域数据传输、虚拟存储、远程容灾等技术脱下昂贵的外衣，成为广大中小型客户均能轻松获得的存储技术。IX1000整机外观图Neocean IX1000产品的设计核心是对用户的业务、应用、系统自适应，伴随用户需求的变化“随需定制”解决方案，提供功能强大、性能优异、稳定可靠、易于管理的信息基础平台。功能强大Neocean IX1000与业界其它定位中小型用户的同档位产品不同，具有各种强大的功能，完全可以媲美同行业其它存储厂商的中高端产品。利用网格存储技术，用户通过简单堆叠就能够形成一个无限容量的存储池，数十甚至上百个IX1000可以通过标准的GE交换机相连，成为一个巨大的“IX1000网格”。对于用户而言，在不断增加IX1000的时候，性能和容量均可同步扩展，所有的IX1000均可统一配置和管理，用户只需聚焦存储功能，而无需关心实现细节。IX1000既是一个功能丰富、性能强大、管理方便的存储系统，也是构建网格存储、WSAN广域存储解决方案的智能模块。Neocean IX1000提供IP SAN和NAS的一体化数据服务功能、CDP连续数据保护、基于块增量的远程复制、广域SAN等丰富的数据管理功能。IX1000强大的广域网数据管理能力，使IX1000能够部署到任何有IP网络连接的地点，形成全网WSAN解决方案，轻松实现多地区、多层次的数据集中分发服务。用户通过选配IX1000的PC/服务器客户端软件，可对Windows、Linux等操作系统提供系统/文件级快速备份和恢复，同时支持PC/服务器本地系统损坏后的镜像启动和快速恢复。华三通信认为中小型用户的数据与企业级用户的数据是同样重要的，应用甚至更为丰富多彩，只有具备如IX1000这样强大的数据管理功能，才能满足用户的存储设备