容灾系统设计

1、13.1容灾方法的具体分析13.1.1灾难备份需求的衡量指标对于大多数企业而言，提到灾难备份，最直接的反映就是增加预算，购买更多的主机，存 储设备以及相应软件。虽然这是实施灾难备份项目的一个必要步骤，但是，从灾备方案应 是风险和成本相应平衡”的出发点来综合考虑，实施灾难备份项目的第一步应该从“分析评估 以确定灾难灾难备份需求目标”开始。RTO (Recovery Time Objective)RTO，Recovery Time Objective，是指灾难发生后，从I/T系统当机导致业务停顿之刻开 始，到IT系统恢复至可以支持各部门运作，业务恢复运营之时，此两点之间的时间段称为 RTO。一般而

2、言，RTO时间越短，即意味要求在更短的时间内恢复至可使用状态。虽然从管理 的角度而言，RTO时间越短越好，但是，这同时也意味着更多成本的投入，即可能需要购 买更快的存储设备或高可用性软件。对于不同行业的企业来说，其RTO目标一般是不相同的。即使是在同一行业，各企业因 业务发展规模的不同，其RTO目标也会不尽相同。RTO目标的确定可以用下图来说明：如上所说，RTO目标越短，成本投入也越大。另一方面，各企业都有其在该发展阶段的 单位时间赢利指数，该指数是通过业务冲击分析(BIA-Business Impact Analysis)咨询服务， 以交谈、问答和咨询的方式得到确定的。在确定了企业的单位时间

3、赢利指数后，就可以计算 出业务停顿随时间而造成的损失大小。如上图，结合这两条曲线关系，存储工程师将可以找 到对该企业而言比较适合的RTO目标，即在该目标定义下，用于灾难备份的投入应不大与 对应的业务损失。RPO (Recovery Point Objective)RPO，Recovery Point Objective，是指从系统和应用数据而言，要实现能够恢复至可以支持各部门业务运作，系统及生产数据应恢复到怎样的更新程度。这种更新程度可以是 上一周的备份数据，也可以是上一次交易的实时数据。Cost of RecoveryCost Loss to_JInzu-lnntDDuration o f

4、Outage图13-1 RTO目标确定指标图与RTO目标不同，RPO目标的确定不是依赖于企业业务规模，而是决定于企业业务的 性质和业务操作依赖于数据的程度。因此，RPO目标对相同行业的企业而言会有些接近， 而对于不同行业的企业来说仍可能会有较大差距。RPO目标仍是以咨询的方式，通过与各业务部门主管的交流，了解业务流程和IT应用 的关系，以及通过回答问卷的方式，确定能够支持该企业核心业务的RPO目标。13.1.2重要系统灾难备份主要的实现方法在目前的技术条件下，重要系统灾难备份主要的实现方法主要有一下几种:基于应用本身的容灾-应用直接指向2个同时运作的数据中心，在任意一个中心活 动情况下继续工作

5、基于文件/数据库日志-通过复制数据库日志和数据文件方式，从生产中心向海量存 储系统进行数据容灾基于复制磁盘容灾-通过复制磁盘IO的方式，从生产中心向海量存储系统进行数 据容灾，根据复制设备的不同，又可以分为：基于主机基于磁盘阵列基于智能SAN虚拟存储设备下面对各种方式进行一个简单比较：表13-1容灾方式比较容灾方式RTO应用要求主机要求存储要求基于应用本身0梭高同构,必要田异构基于刘打敬据库日志X,至少个LOG低同枸.必要基于复制磁盘容灾（主机）0透明同构*非必要可昇构基于复制曜容灾（阵列）0透明同构+抹必要同构基于复制磁盘容灾SAN） Of TO透明同构/非必要同异构13.1.3灾难备份方式

6、比较的分析各种容灾方式下，只有基于应用本身的方式可以做到RTO为0；其它方式一般需要进行 网络切换、存储切换和数据库重启等工作，RTO 一般从几十分钟到数小时不等；一般都要 求主机和数据库同步，虽然存在理论上的异构可能，但是在具体实施时会给开发/测试带来 巨大的难度，并大大降低容灾系统的稳定程度，一般不会采用。基于应用本身的方式虽然可以做到RTO为0,但是对应用要求极高，并且需要极其复杂 的机制处理双中心的数据同步问题；目前浙江系统众多，应用复杂，如果采用这种方案，需 要对所有应用进行更改，实施难度极大，顾不予推荐。基于基于文件/数据库日志的方式， 只能以文件方式传输数据，数据丢失单位至少一个

7、文件，无法做到RTO=0,在不允许丢失 数据的关键应用上也不适合，顾不予推荐。基于复制磁盘容灾主要有同步和异步2种方式， 异步方式无法做到RTO=0,在不允许丢失数据的关键应用上也不适合，顾不予推荐；同步 方式的情况下，以复制主题不同进行分类。基于主机复制磁盘数据：磁盘阵列可以异构是最 大的优点；但是，这种方式容灾时对主机性能有一定影响，针对不同的主机需要采用不同的 实现方式，目前浙江系统众多，应用复杂，如果采用这种方案，需要对所有主机进行论证和 实施，实施难度较大，顾不予推荐基于磁盘阵列复制磁盘数据：实施简单是最大的优点，不影响主机，只镜像数据，是目前 较主流的一种容灾方案；但是，这种方式容

8、灾时，需要磁盘阵列高度同构，不但要求磁盘阵 列是一个厂商的，还必须是同一厂商同一系列的阵列，否则无法实现数据复制，所以，这种 方案多用于已经进行存储整合的大型系统；目前浙江的现实情况是系统非常多，不同系统采 用不同磁盘阵列，很多目前的系统还不支持磁盘阵列的远程镜像功能；如果实施这种方案， 首先需要升级/替换很多磁盘阵列，然后为每一种阵列在海量存储系统配置相应的同构磁盘 阵列，投资巨大，每一种不同的阵列采用不同的软件，维护不便，而且，中心的各个存储各 自工作，没有一个统一存储池能够灵活调配资源，资源使用也狠浪费基于智能SAN虚拟存储设备复制磁盘数据：这种方式拥有所有基于磁盘阵列复制磁盘数 据的优

9、点，而且通过这种方式可以解决许多基于磁盘阵列无法解决的问题：磁盘阵列可以完全异构，不同厂商不同系列的阵列可以混合使用，大大节约客户方 案复杂程度和实施难度智能SAN虚拟存储设备实现远程容灾不在乎客户现有的SAN阵列是否支持远程 数据容灾，大大保护客户投资智能SAN虚拟存储设备可以将中心的多个存储设备（如果有多个的话）作为一个 统一的存储池进行管理，存储效率大大提高智能SAN虚拟存储设备针对不同的主机存储设备采用统一的软件实施远程容灾， 管理维护大大简化所以，在目前情况下，基于智能SAN虚拟存储设备进行磁盘复制的方式是最适合目前项 目需要的，也是存储工程师主要推荐的方案。13.2采用SAN进行远

10、程容灾的实现目前，基于智能SAN虚拟存储设备进行磁盘复制一个成熟的方案就是IBM的SVC（SANVolume Controller，SAN卷控制器）。采用IBM SVC实现远程容灾的方案简图如下:图13-1 SVC远程容灾在所有需要容灾的系统SAN网络种加入SVC,然后就可以利用SVC的远程复制功能进 行数据容灾了。SVC的绰号称谓是IBM虚拟存储魔法石-SAN Volume Controller存储技术从直接连接的 磁盘阵列发展到集中式的SAN （存储区域网络），在连接性和性能上带来了巨大的优势。 然而，对SAN用户的研究显示，虽然存储区域网络具有这些优点，但是SAN中磁盘利用 率只有50%

11、左右，不同类型和品牌的存储的统一调配和管理非常复杂。IBM最新推出的 IBM TotalStorage SAN Volume Controller （又名IBM存储魔法石）就是为解决此类问题的开 创了新的方式。SAN Volume Controller（缩写为SAN VC），SAN控制器，是存储业界又一次崭新的突 破，就像存储历史上的RAID，主机系统的存储管理体系和虚拟磁带技术，这些重要的发明均源自IBMo SAN Volume Controller是整个SAN网络的控制器，它将整个SAN中的各种 存储设备整合成一个巨大的存储池，充分利用存储资源和按需分配存储空间、性能和功能。 而传统的SA

12、N网络中，每种存储系统都自成一体，就像一个个独立的孤岛，无法构成一片 统一的大陆。SAN VC实现了虚拟存储层(Virtualization Layer)的功能，将存储智能加入到SAN的网 络中。现在用户可以按照应用不断变化的需求来分配存储，而不再受制于存储子系统设备在 功能和性能上的限制。SAN VC又是一个SAN网络的中心管理控制点，而且它对服务器的 操作系统和存储子系统透明。这个SAN的中心控制器具备更为灵活的磁盘管理功能，极大的提高了存储管理的效率， 例如可动态创建和扩展逻辑卷等。而且，SAN VC为各种不同的存储设备提供了一个统一的 数据复制平台，例如瞬间复制-FlashCopy和远

13、程复制-Remote Mirroringo这些复制功能都允 许源磁盘卷和目标磁盘卷可以存在于不同品牌的磁盘阵列上。SANs TodayBlock Virtualizationprvs-icaJ mappingServers v-t m-a yirtul ditk i.a, 3c glul图13-2存储虚拟化透明的数据迁移是SAN VC的基本功能，当SAN VC被加入到一个现有的SAN环境中 时，不需要做数据迁移，SAN VC把现有的磁盘配置原封不动的继承下来(这是SAN VC 的Image mode)，这样对服务器上的应用是完全透明的。当SAN VC完全配置好以后，它 又可以将原先磁盘上的卷及

14、数据透明的迁移到其他真正的虚拟卷中。所有的迁移过程对服务 器透明，因此不需要中止应用。IBM SAN VC是一个软硬件集成化的产品，专业的虚拟存储软件运行在集群式的硬件引 擎上。它使用了定制的IBM eServer xSeries服务器，运行的存储操作系统是基于 Linuxkernek的。与SAN网络接口是工业标准的HBA 卡。由于SAN VC是为一个完全开 放的存储环境设计的，兼容各种不同的存储设备。用户可以将各种存储方案融合其中，而不 用担心SAN VC会有什么封闭性。SAN Volume Controller天生具备灵活的扩展能力，可以使用 户在存储性能和存储容量方面平滑无缝的升级。例如

15、，扩展控制器个数可以增加性能，而往 存储池中增加磁盘则可以增加容量，这两方面的扩张都可以在线完成，不需要中止应用。 SAN VC的主控台提供了自动向IBM服务中心报警(call home)和远程支持的能力。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图13-3 SAN VC系统结构示意图SAN.VC是一个虚拟存储的解决方案，提供了如下功能：为高性能和高效管理而设计的SAN嵌入式(In-b