思科业务就绪数据中心―业务连续性网络解决方案

快速实现应用、数据和访问的灾难恢复，以防业务中断 概述 为了保护、优化并增长业务，必须将支持数据保护、快速恢复应用并确保连续用户访问的可靠网络 基础设施作为所有业务连续性方案的基本组件。 基于可扩展的自适应业务就绪数据中心架构，思 科系统公司为企业的数据中心经理提供了业务连续性网络解决方案，以便在多个数据中心、恢复 站点以及多种用户访问技术之间实现经济高效的通信。 挑战 企业数据中心储存着推动企业运行的应用，是企业业务连续性战略的关键点。当应用和数据不可用 或不支持用户访问时，企业将同时降低生产效率并损失收入。更糟糕的是，企业还可能丧失客户及 合作伙伴的信任，并面临诉讼风险。为了实现保护、优化并增长业务的管理目标，许多IT机构都在 重新审视其业务连续性方案。对于关注风险与威胁、新制度以及数据中心IT和应用资源合并趋势的 企业来说，确保业务连续性是他们的主要工作之一。 现在，许多数据中心基础设施都是分散的，难以管理和维护，减慢了新技术和新应用的部署速度。 此外，对于孤立的应用环境来说，当发生故障或灾难时，由于技术和成本问题，很难得到高效一致 的保护。 数据中心和业务连续性经理在构建网络以支持业务永续性战略时面临多个挑战： ? 磁带备份的局限性磁带备份是灾难恢复的传统支柱技术，它的速度很慢，在及时恢复关键 应用和数据以满足恢复时间要求方面存在局限性。然而，磁带备份在保持数据完整性方面仍旧 有其价值。 ? 成本业务连续性技术的成本近些年虽有所下降，但镜像软件、复制工具和资源、电信服务 以及人手配备等领域，仍保持着巨额投资。因此，管理人员需要大量的解决方案来帮助控制前 期购置和后期运行成本，并确保机构能够满足业务连续性目标。 ? 延迟零数据丢失同步镜像需要在确认交易前，同时将数据写入本地和远程位置，这可能会 影响到应用性能。城域光网络等传输技术适用于最大限度地降低延迟。总的来说，对大多数实 时交易应用来说，光速将同步镜像站点间最大的实际距离限制在200公里。 ? 网络设施成本虽然带宽成本继续走低，但大型数据中心镜像和复制仍需大量的容量。如果 使用传统专线服务，将产生大量的成本。 ? 用户访问业务连续性方案常关注数据及应用可用性， 但常常忽略用户访问恢复后的数据及 应用的需求。 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 解决方案 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 业务连续性的基础 业务影响评估可识别与应用中断、数据丢失以及客户访问中断相关的风险与成本。虽然以最佳的中 断或丢失防范措施保护所有的应用和数据是完美方案， 但几乎没有任何企业能够负担得起高昂的成 本，因此极不实用。对许多应用来说，我们都能容忍短时间的故障停机，但对关键任务的特定应用 来说，我们需要保持100%的可用性。风险评估通过两个业务连续性标准对应用进行分级： ? 恢复点目标(RPO)定义企业能够容忍的数据丢失量，从零到几分钟直到几小时。 ? 恢复时间目标(RTO)确定应用中断的可接受范围（时间）。 虽然RPO和RTO值对于数据和应用级评估有帮助，但思科系统公司定义了第三个评估标准：恢复访 问目标（RAO），可直接应用于网络。RAO定义用户重新连接到恢复后的应用需要多长时间，不受 恢复位置的影响。如果没有RAO，实现RPO和RTO目标只提供有限的实用价值。例如，在正常运行 期间，分支办公室用户可能通过企业内联网WAN访问托管在主数据中心的关键任务应用。如果应 用发生故障，用户需使用回退方法，例如，使用通过互联网服务供应商（ISP）网络快速构建的站 点间虚拟专网（VPN）连接，连接到托管恢复后的应用的备用数据中心。 企业必须考虑任何备用数据中心或备用站点与主用设施之间的距离。 这些设施必须距离主用设施足 够远，以确保不受已知风险的影响，如停电、飓风、龙卷风或地震等。 利用RPO、 RTO和RAO值以及距离要求， 业务连续性经理可为每个应用选择匹配的技术解决方案 （图 1）。这些解决方案可能包含下面的一个或多个选项： ? 高可用性存储网络存储局域网（SAN）或网络连接存储（NAS）解决方案提供了到备用或 集群服务器系统的访问，以确保业务连续运行，藉此克服本地服务器故障。共享存储环境适于 使用高级存储系统，以确保磁盘故障不影响应用。 ? 整合式备份对大多数业务应用来说，定期备份都是标准操作程序的一部分。作为成本最低 的解决方案，整合磁带备份恢复时间最慢；然而，却适用于数据破坏等灾难恢复。鉴于磁盘介 图图1 业务连续性解决方 案范围 应用应用 ERP/制造制造 电子商务电子商务 目录目录 CRM 电子邮件电子邮件 文件服务文件服务 远程学习远程学习 数据中心 镜像 同步磁盘 镜像 远程数据 复制 应用层 复制 本地数据 复制 电子存储 场外 磁带备份 现场 磁盘备份 镜像镜像 复制复制 备份备份/归档归档 恢复时间恢复时间 延迟 应用中断或数据 丢失的业务影响 高 低 快速 连 续 用 户 访 问 要 求 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 质备份成本与磁带近似，因此， “近线”磁盘备份系统可作为磁带备份的替代方案，其备份 和恢复时间均较短。 ? 远程异步复制将数据更改复制到另一个位置的远程系统中。 您可将更改复制在一天中某段 时间内的预定时间点完成，也可使用存储系统中的高级软件、NAS产品、主机系统或网络中的 嵌入式系统，在更改发生时进行异步拷贝，具体取决于数据的重要性。这些解决方案的异步特 征是它们的主要优势。 鉴于距离不是性能因素，因此，此处不存在需要克服的延迟限制。数据复制的灾难恢复速度比磁带 备份快。然而，其异步特征无法保证恢复全部数据。 ? 同步磁盘复制与镜像对于需要以最快的速度进行恢复，不允许丢失任何数据的应用来说， 使用存储系统、主机或集中在存储网络中的高级软件，进行同步磁盘复制与镜像是最理想的解 决方案。在确认交易前，所有磁盘内容都被同步复制到跨高性能网络的远程站点中，从而避免 丢失任何交易。这种方法的局限性在于延迟，延迟限制了站点间的实际距离，对于写敏感应用 和在线交易处理应用来说更是如此，例如企业资源规划及客户关系管理等。 ? 数据中心镜像为了实现最高级别的连续性，企业倾向于增加数据中心，在两个站点间运行 庞大的服务器集群。虽然某些企业采取一个主用、一个备用的数据中心方法，但经常将两个数 据中心同时作为热或主用设施运行，在此，两个数据中心的所有交易都彼此同步镜像。这 个解决方案提供两种运行模式。第一，两个数据中心共享相同应用的交易负载，完全同步，利 用全局负载均衡机制在站点间分配用户流量。 镜像式主用数据中心方法可确保用户能够察看两 个数据中心的灾难恢复，并且更好的利用昂贵资源来提高投资回报。在第二种模式中，每个数 据中心用作面向不同应用集的主用主机，同时镜像另一个数据中心的交易。当一个数据中心发 生故障时，另一个可接管故障站点的任务，继续提供应用支持。无论哪种模式，数据中心镜像 都提供了最高级别的业务连续性。 ? 连续用户访问与连接业务连续性必须结合RAO战略， 以保持用户始终连接到应用。 访问替 代方法可以是对用户透明的方法，也可以是需要人工再配置的方法，具体取决于灾难严重性。 用户透明的技术包括： 镜像式数据中心之间的全局负载均衡、 围绕着故障链路的自动重新路由、 故障切换到备用组件或设备等。需要再配置的技术包括改变用户连接等。例如，如果企业大楼 中的LAN在火灾中被毁，用户将远程办公并使用VPN连接访问应用。 思科业务就绪数据中心 思科业务就绪数据中心是一种集中的网络架构，用于直接满足整合、业务连续性及安全性等数据 中心需求， 同时为数据中心提供面向服务的新兴计算技术和实用计算技术， 如刀片服务器、 虚拟化、 Web服务及网格等。通过该架构，数据中心网络领域的全球领导者思科系统公司，为IT和网络经理 提供了适当的基础设施，支持构建完整、全面的业务连续性战略。思科业务就绪数据中心基于智能 网络基础，可解决应用中断等许多直接风险，同时提供发展规划，以便提高分散在各处的数据中心 的业务连续性能力。思科提供了经过验证和测试的参考架构、公认的最佳设计方法、以及通用的或 合作伙伴特定的配置模板，帮助IT经理部署该架构，以降低风险、缩短时间并减少投资。它的灵活 性允许企业及时部署适当的计算、存储和软件技术，以满足业务目标并提高新业务和新应用的实施 效率。通过实施这个自适应的数据中心网络架构，IT机构将能够实现管理目标，以便保护、优化并 增长业务。该架构可保护关键应用和保密数据；提高数据中心的运行效率；并能够快速创建安全的 新应用环境以支持全新的业务流程。通过运行高永续性、高效率的自适应数据中心网络，企业可重 新分配资源以缓解竞争压力、扩展市场覆盖范围并加快新业务上市速度，从而实现增长。 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 思科业务就绪数据中心架构由三层组成（见图2）： ? 基本基础设施，包括智能IP网络基础设施、智能存储网络和数据中心互联 ? 网络系统智能，包括安全性、交付优化、可管理性及可用性 ? 嵌入式应用和存储业务，包括存储虚拟化、数据复制与分布以及高级应用业务 思科业务连续性网络解决方案 业务连续性网络是任何业务连续性战略的主要基础。它提供了应用与存储/备份资源间的连接以及 生产与备用数据中心间的连接，并可在中断前、中、后优化对应用的用户访问，思科提供了最先进、 最全面的业务连续性网络解决方案套件，该套件集成了我们业界领先的合作伙伴的业务连续性技 术。 思科为企业提供了永续性的高容量网络解决方案， 支持从备份到数据中心镜像等全套的业务连续性 IT解决方案。思科业务连续性网络解决方案提供以下特性： ? 高永续性的数据中心IP网络 ? 可扩展的智能存储网络 ? 高容量、低延迟的SAN扩展和数据中心互联 ? 永续性、灵活的用户访问 这些属性描述如下。 思科业务连续性网络解决方案的优势 这些解决方案提供以下优势： ? 灵活性通过最广泛的业务连续性网络解决方案来满足不同企业应用的各种RTO和RPO要 求 ? 最高的网络可用性通过公认的设计、分层硬件、链路冗余和软件永续性等特性得以实现 ? 经过验证，可与著名存储和系统供应商产品互操作确保低风险、高速度、低成本的集成与 部署 图图2 业务连续性网络：业 务就绪数据中心架构 不可或缺的组成部分 内嵌应用和 存储服务 内嵌应用和 存储服务 网络系统 智能 网络系统 智能 基本的基本的 基础设施基础设施 数据复制和分布 虚拟化服务 智能应用服务 安全 供应优化 可管理性 可用性 智能存储 网络 智能 IP 网络 基础设施 存储资源 计算资源 用户 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 ? 降低总拥有成本使企业能够将业务连续性通信合并到一个灵活的网络基础设施中，以便为 许多应用提供可靠的支持，分散电信成本 ? 业界领先的技术从存储网络中的高级数据复制智能和多协议支持，直到光网络中的高密度 流量和协议灵活性 高永续性的数据中心IP网络基础设施 您应该设计并部署数据中心IP网络基础设施，以确保持续访问数据中心的应用和服务器以及服务器 之间的互联。网络可用性取决于多个设计因素：交换机和路由器中冗余的模块化组件；交换机、路 由器和服务器之间的冗余链路；高可用性智能，用于快速透明地切换到备用组件、设备及链路等。 灾难恢复计划还应考虑更高层次的业务要求，如服务器和应用的负载均衡及安全性等。数据中心员 工应使用最佳方法、工具和支持，确保快速响应技术问题并防止因人为错误导致网络故障。 可扩展的存储网络 存储网络是业务连续性战略的关键组件。 存储网络可分离存储设备与服务器并创建可从多个服务器 接入的存储设备库，从而提高数据可用性。这种方法比直接连接存储更具永续性，因为数据在 服务器发生故障时仍保持可用性。 存储网络可实现业务连续性解决方案的标准化和集中管理，如磁盘备份、数据复制以及跨多个系统 的数据镜像等，从而提高应用和数据的可用性。存储网络支持用户通过光纤通道或互联网小型计算 机系统接口（iSCSI）协议来整合磁带备份业务。此外，与传统的SCSI备份解决方案相比，它的备 份和恢复时间都较短，这是因为备份发生的网络与生产数据中心LAN相分离。虚拟存储局域网 （VSAN）是思科特有的存储技术，允许将相互独立的存储“孤岛”合并到一个可扩展、可集中管 理的物理网络中，但不会影响从逻辑上相分离的SAN的可用性与安全性。例如，VSAN能够为磁带 备份创建单独的网络（从逻辑上看）。为磁带备份提供专用带宽，不会影响使用SAN的其他时间关 键型应用的性能及可用性（见图3）。思科存储网络解决方案的另一个优势在于：它将高级存储智 能集成到了网络结构中。此类智能包括思科合作伙伴提供的虚拟化和数据复制软件等。这使存储经 理能够对存储系统添加进行控制，并实现一致、透明的数据复制与镜像。 图图3 多层智能存储网络 中央数据中心中央数据中心 存储局域网络存储局域网络 数据库集群数据库集群 光纤通道 磁带 多层智能多层智能 存储网络存储网络 应用服务器应用服务器 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 思科基于Cisco MDS 9000系列多层交换机提供这个智能、强大的存储网络基础设施。 高容量、低延迟的数据中心互联 随着越来越多的公司将应用、服务器和存储器合并成少数设施，他们迫切需要确保这些合并后的数 据中心不会成为单一故障点。您可将备用数据中心设立在园区、城镇、国家甚至是全球范围内，具 体取决于确定的风险。企业需要适当的互联战略来支持选定的业务连续性解决方案，包括两种常见 的部署情况：园区/城域数据中心互联以及远程长距离连接（见图4）。 园区/城域数据中心互联 企业在同一个园区或城区部署备用数据中心时，可从非常广泛的选项中加以选择。短距离可将网络 延迟时间降至最低，并支持所有的业务连续性解决方案，包括同步磁盘和数据中心镜像等。密集波 分复用（DWDM）、SONET、SDH及千兆/10千兆城域以太网等广泛的高容量技术，为实现成本均 衡、管理和技术等目标提供了广泛的灵活性。此外，企业还可构建自己的城域光网络，从服务供应 商处租用容量或租用可管理的业务等。 ? DWDM第1层技术。 DWDM是提高可用光纤带宽的经济高效的方式。 它支持所有存储协议， 包括IBM光纤连接、企业系统连接（ESCON）、IBM Sysplex和耦合链路、光纤通道及iSCSI等。 DWDM还支持实现数据、话音和视频传输的全部生产LAN协议。思科提供了城域DWDM系统， 这些系统提供高网络容量（32条通道，用于最大320 Gbps的吞吐量）、高密度业务汇聚、灵活 的接口选项（用于跨越各种客户机界面的业务透明性）、全面的业务保护选项以及放大功能。 ? SONET/SDHSONET和SDH是广泛部署的成熟解决方案， 被公认为是同时在电和光接口上 传输数据和时分复用（TDM）流量的可靠方式。日前添加的新特性允许SONET/SDH集成以太 图图4 数据复制与 SAN 扩 展选项 互联网互联网 高密度 多层 LAN 交换机 状态化 防火墙 内容缓存 服务器 负载均衡 入侵检测 提供广泛的 可用性 提供广泛的 可用性 LAN/SAN 业务的集成 数据中心 业务的集成 数据中心 SAN扩展扩展 ? 基于应用的设计选项： IP上的光纤通道（上的光纤通道（FCIP） ? 低速异步数据复制（DS1、DS3） ? 延迟更高但距离更长 SONET/SDH ? 通常是异步数据复制 ? 接口密度低：通常是110个FC/FICON或520 个ESCON接口 ? 中等带宽：通常是OC-3 至OC-48 DWDM ? 同步和异步数据复制 ? 接口密度高：通常是20个以上的FC/FICON或 60个以上的ESCON接口 ? 高带宽：2.5G和10G lambdas 前端应用服务器 后端 前端 后端 前端 后端应用服务器 远程数据中心远程数据中心 Cisco MDS 9500 多层 导向器 备份和/或 热备份 服务器 企业级磁 带阵列 企业级 存储阵列 DWDM 网络网络 Cisco ONS 15540 DWDM 企业级 存储阵列 高密度多层 SAN导向器 IP上的光纤通道 SONET上的光纤通道 DWDM上的光纤通道 DWDM 上的 ESCON 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 网和DWDM技术，充分证明SONET/SDH能够提供足够的灵活性，帮您满足动态网络要求，对 于SAN扩展等许多业务都有帮助。思科是下一代SONET/SDH解决方案的业界领导者，在单一 平台中Cisco ONS 15454提供多个业务、带宽和接口，该平台现已能够同时支持光纤通道 和SONET/SDH ESCON。 ? 城域以太网思科在城域网络（MAN）环境中提供千兆和10千兆以太网，使企业能够通过 以太网MAN连接IP和基于以太网的业务连续性解决方案， 以实现高容量的顺畅数据传输， 进而 简化运行和管理工作。通过支持IP光纤通道（FCIP）等标准协议，思科可实现经济高效的业务 连续性部署（见图5）。 远程连接 对于城域距离外的数据中心互联（200公里以上），思科提供了多种传输选项。由于长距离可造成 大多数应用的过长延迟，因此，思科建议企业不要试图为200公里以上的大多数应用使用同步镜像 解决方案，而应使用异步复制解决方案。SONET/SDH和IP是面向业务连续性应用的最佳业务选择。 Cisco ONS 15454多业务设置平台可通过SONET/SDH、利用一系列协议传输复制流量，包括FCIP、 IP和光纤通道等。IP WAN可通过安全的VPN服务，使用IPSec和/或多协议标签交换（MPLS）技术 传输FCIP及IP复制流量。 思科通过协议转换、高可用性、服务质量保证和安全性的智能网络解决方案来实现远程异步复制， 以确保企业能够以可靠方式经济高效地部署远程业务连续性。 高永续性、灵活的用户访问 永续性的数据中心网络，网络间高容量、低延迟的互联，以及强壮的存储网络，是业务连续性网络 解决方案的三个重要组件。同样重要的第四个组件是：确保用户通过具有永续性和灵活性的技术来 访问应用，以满足RAO目标。在创建网络基础设施以支持RAO要求时，网络经理应考虑为本地和远 程员工、应用及通信制订意外应变方案及物流方案。 图图5 选择适当的城域 以太网技术 企业应用企业应用 思科思科 城域产品城域产品 提供的业务提供的业务 企业互联 技术 企业互联 技术 企业应用企业应用 园区园区 2 园区园区 2 园区园区 2 Ethernet or SONET/SDH DWDM Network Dark Fiber 园区园区 1 园区园区 1 园区园区 1 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 网络经理应考虑以下问题： ? 用户或远程站点是否确实需要访问数据中心应用或通信业务？ ? 用户是否确实具备适当方法来及时连接到备用站点？ ? 如果主用接入方法无法实施， 还有哪些有效的备用接入方法可供使用？这些方法能否满足RAO 目标？ ? 网络是否可在发生故障时，自动重新路由流量？ ? 远程站点是否确实需要通过多条链路与使用单独ISP的数据中心/备用数据中心相连接？ ? 当主用工作空间不可用时，用户是否确实需要其他位置的接入功能，如从酒店或家里？ 这些问题可通过两种方式得以解决：透明重新定向和手动重新连接。 ? 透明重新定向 用户看不见，它使用负载均衡、服务器、“路由状态意识”路由、互联网多 归及先进的路由技术。负载均衡可在数据中心内或数据中心之间。智能站点选择可发现用户的 物理位置并将其发送到距离最近或最能胜任的数据中心。 这项技术可检测数据中心是否在线并 决定路由和服务器的“健康情况”。当检测出问题后，负载均衡技术将把会话流量重新定向到 另一个数据中心，用户通常并不知晓。 ? 手动重新连接当主用位置的网络中断或应用不可用时，需要用户建立到应用的新连接。思科是 接入网络领域的业界领导者，提供了广泛的解决方案。对于手动重新连接，思科在其路由器、交 换机、防火墙和VPN集中器中提供了灵活、可扩展的VPN终接选项。Cisco IOS 软件包括强韧 的故障切换和重新路由技术，可快速恢复任何网络故障，提供透明的用户体验。为了满足快速创 建远程办事处的需求，思科基于IEEE 802.11标准提供了安全的无线网络解决方案（见图6）。 移植到思科业务连续性网络解决方案 思科建议企业通过下述步骤开发并实施适当的业务连续性网络解决方案： 1. 针对所有企业应用开展业务影响评估，以识别应用中断的风险和成本 2. 与业务、IT和网络部门的负责人一起制订业务连续性方案，以满足应用影响评估要求 3. 邀请思科及其合作伙伴参与部署适当的业务连续性解决方案 4. 长期更新并测试方案和解决方案，以满足动态需求 思科提供的指导方针可帮助企业将业务连续性网络部署成业务就绪数据中心架构的主要组件。 客户 图图6 确保连续、均衡地 访问应用和数据 ? 普遍的互联网访问 ? 帮助远程站点或远程用户快速连接备用 站点的虚拟专网 ? 负载均衡，可将用户自动重新定向到最 适宜的站点 ? 移动技术，可快速重新连接变换位置的 员工 接入网络接入网络 分支办公室工作 人员或在线客户 接入网络 分支办公室工作 人员或在线客户 接入网络 互联网、 内联网或 园网 互联网、 内联网或 园网 服务器 集群 数据中心数据中心 2 数据中心数据中心 1 服务器 集群 思科业务就绪数据中心思科业务就绪数据中心业务连续性网络解决方案业务连续性网络解决方案 可提供高级业务来审核并设计适当的数据中心基础设施以及保持该基础设施正常运行的业务连续 性解决方案。 业务连续性合作伙伴关系 思科智能网络和存储技术为领先的数据中心供应商提供业务连续性产品奠定了基础， 可确保业务运 行具备故障中断永续性。思科与多个领域的业界领导者进行了合作，以促进顺利交付完整的数据中 心基础设施和业务连续性解决方案， 企业可针对现在的独特要求进行定制并可轻松调整以满