建立容災備份系統(tǒng)的必要性

　　今天，大多數(shù)的企業(yè)已經(jīng)全面使用計算機管理，所有數(shù)據(jù)都存儲在計算機系統(tǒng)中。因此，計算機系統(tǒng)的持續(xù)使用性和安全可靠性，在整個企業(yè)運營過程中起著至關重要的作用。如果系統(tǒng)在一段時間內(nèi)不能正常運行，所造成的影響將不僅僅是局部的，有可能給整個企業(yè)運營造成重大損失。目前，只有少數(shù)企業(yè)建立了容災備份系統(tǒng)。為什么大多數(shù)企業(yè)尚未建立容災體系?原因有三點: 　　"這種事不會發(fā)生在我們公司!"對于大多數(shù)的IT主管來說，他們認為這種偶然事件只會發(fā)生在其它公司，不會發(fā)生在他們自己所管轄的公司內(nèi)。因而沒有這方面的考慮。 　　"我們負擔不起容災系統(tǒng)!"由于IT投入的緊縮，建立一套真正可靠的容災系統(tǒng)的資金缺口很大。 　　"無法協(xié)調(diào)各部門的停機時間來實施建立容災系統(tǒng)"由于某些容災方案的實施，需要較長時間的系統(tǒng)安裝調(diào)試期，使得IT主管很難協(xié)調(diào)各部門的停機時間。 　　第一種因素是人為的，主觀意識因素，非技術力量所能解決的。后二種因素是可以通過新技術的開發(fā)使用來克服的?；蛟S，您已經(jīng)聽說了一項新技術-存儲虛擬化技術，這項新技術的使用可以減少傳統(tǒng)容災方案實施過程中的投入和復雜程度。 　　一、傳統(tǒng)容災方案 　　我們先分析一下如圖1所示的傳統(tǒng)容災方案。象人們所熟知的，傳統(tǒng)容災方案固然有它的優(yōu)勢，但是，對于大多數(shù)企業(yè)來說，這套系統(tǒng)的實施投入過于昂貴。是什么原因造成了這種方案的昂貴造價?其中原因有兩方面:硬件投入和管理投入。 　　硬件投入 　　如果你想備份數(shù)據(jù)到另一個存儲系統(tǒng)中(同一建筑物中或異地)，有兩種方法可以實現(xiàn):直接連接兩個磁盤組，或者，使用中介技術從主機發(fā)出兩次寫指令。第二種方法的弊端在于，給應用服務器運行增加了額外負載。同時，對于復雜的異構(gòu)系統(tǒng)管理投入加大。不難看出，對于基于主機的，唯一有效的容災解決方案是array-to-array解決方案，這一方案的構(gòu)建也非常昂貴。今天，如果想實現(xiàn)磁盤組之間的鏡像，需要使用一些專用設備。并且，在方案的實施過程中，需要使用完全相同的兩組設備(不同品牌的硬件設備之間，一般都不能直接進行數(shù)據(jù)傳輸)，一組用于存儲使用數(shù)據(jù)，另一組用于存儲備份數(shù)據(jù)。這不僅僅加大了投入，而且可以說是一種浪費。 　　除了磁盤組的投入以外，外部配件的投入也很高。傳統(tǒng)方案的實施，可以使用光纖通過專用point-to-point連接，也可以將磁盤數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為符合網(wǎng)絡協(xié)議(例如，TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流，通過高速公用互聯(lián)網(wǎng)傳輸。這兩種方法都需要考慮專用網(wǎng)絡設備的額外投入。更不用說，對于point-to-point光纖連接還存在著傳輸距離的限制。 　　管理投入 　　根據(jù)數(shù)據(jù)中心與容災中心之間網(wǎng)絡頻帶選擇的不同，容災方案使用中的運行費用也會很高。現(xiàn)有的大多數(shù)容災方案都需要在兩個中心之間建立專用寬帶連接通道，以降低兩地之間的延時，保證鏡像操作中兩組數(shù)據(jù)的同步性。與容災方案使用過程中的運行維護費用相比，初期的硬件設備高投入將顯得無足輕重。 　　對于一個大型聯(lián)合企業(yè)來說，如果想建立一個統(tǒng)一的容災中心。在傳統(tǒng)解決方案下，也是很困難的。企業(yè)不得不根據(jù)各個分公司，各個部門，存儲設備的使用情況，配置容災中心的設備;針對不同設備，選配不同軟件，配備不同管理人員...，這使得數(shù)據(jù)中心與容災中心的軟硬件配置一致性要求非常高。很明顯，這不是一個經(jīng)濟實用的方案。 　　另外，企業(yè)現(xiàn)存數(shù)據(jù)量很大，容災系統(tǒng)建立后的數(shù)據(jù)移植及初始化時間很長，用戶在此時間內(nèi)無法正常使用計算機系統(tǒng)。這使得IT主管很難協(xié)調(diào)方案實施時間。 　　二、新方案的誕生 　　選用這種昂貴的，高使用消耗的方案，企業(yè)的容災預算將大大增加。企業(yè)急需既安全可靠，又節(jié)省投入的新方案?；诖鎯μ摂M化技術的容災方案應運而生。新的虛擬容災解決方案，利用網(wǎng)絡現(xiàn)有的傳輸能力，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端所連接的存儲系統(tǒng)中，上述所提到的所有問題都將迎刃而解。 　　通過將數(shù)據(jù)復制功能從磁盤組轉(zhuǎn)移到基于網(wǎng)絡的，通用中央存儲服務程序上，使得數(shù)據(jù)復制不再依賴于兩組昂貴的，相同磁盤組。 　　這種通用服務程序為創(chuàng)建統(tǒng)一管理的存儲網(wǎng)絡提供了基礎，并且，允許用戶選擇最好的磁盤陣列存儲使用數(shù)據(jù)，選擇便宜的JBOD或其它低投入的硬件存儲復制數(shù)據(jù)。不必要求用戶購置第二套昂貴的磁盤陣列，解決了高效容災系統(tǒng)使用中，高投入的問題。 　　另一個益處是可以使用通用操作系統(tǒng)自備的網(wǎng)絡功能特性。專用存儲磁盤陣列配有各自的操作系統(tǒng)，它與通用網(wǎng)絡間的數(shù)據(jù)通訊受到限制，只能通過基于磁盤的通訊協(xié)議，象光纖和ESCON，實現(xiàn)與磁盤，或與同類系統(tǒng)之間的通訊。不幸的是，基于公用網(wǎng)絡的長距離傳輸需要更可靠的網(wǎng)絡協(xié)議作支持，這意味著TCP/IP和磁盤陣列本身都不具備智能網(wǎng)絡傳輸?shù)奶匦?。與此相反，通用操作系統(tǒng)和硬件平臺具有先進的網(wǎng)絡傳輸功能。不需要外部轉(zhuǎn)接設備就可以實現(xiàn)存儲協(xié)議(FC，SCSI)與網(wǎng)絡(LAN/WAN)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。擯棄存儲轉(zhuǎn)換裝置，極大地降低了容災系統(tǒng)實施過程中的硬件投入。 　　三、異步鏡像技術 　　存儲虛擬化容災方案的最后難點將通過異步鏡像來實現(xiàn)，以解決對連接頻帶的要求，使得運行費用降低。不難看出，同步和異步復制的區(qū)別在于，如何保證輸出端和接收端的響應時間。當然，從我們的直覺來說，確保傳輸同步是非常重要的。但是，從物理的，經(jīng)濟的角度出發(fā)，有時是很難實現(xiàn)的。距離，性能和預算，在做決定時，都是非常重要的影響因素。顯而易見，使用異步備份，容災中心將不可能反映出最后的原始數(shù)據(jù)。事實上，遠程備份數(shù)據(jù)將有一些時間上的滯后，這個滯后取決于原始數(shù)據(jù)的變化量和兩者之間的頻帶寬度。不同的應用程序和不同的用戶對滯后的要求也不同。但是，對于絕大多數(shù)容災應用來說，由異步備份引起的滯后是可以承受的。如果災難發(fā)生，備份數(shù)據(jù)滯后于原始數(shù)據(jù)10分鐘，總好過于根本沒有數(shù)據(jù)保留下來。 　　如何應用虛擬技術實現(xiàn)前面提出的容災方案: 　　1. 虛擬驅(qū)動器提供鏡像功能和disk-network轉(zhuǎn)換協(xié)議，從而，取代了存儲轉(zhuǎn)換組件和高端磁盤控制器。 　　2. 除了容量要求以外，對兩端的磁盤陣列沒有任何特殊要求。使得用戶可以根據(jù)實際需求和預算選擇存儲設備。 　　3. 異步備份功能可以是建立在便宜的T1連接上，也可以是建立在OC768高速網(wǎng)絡連接上。兩者之間的唯一區(qū)別，在于兩地數(shù)據(jù)的滯后時間差的不同。 　　四、應用實例 　　象任何新技術的提出一樣，最終目的是要解決現(xiàn)實世界中的問題?；诖鎯μ摂M化技術的容災方案并不多，讓我們來看一個使用DataCore SANsymphonyTM的容災方案實例:若干臺數(shù)據(jù)庫服務器，文件服務器，運行在Solaris操作系統(tǒng)上。一臺郵件服務器，運行在Exchange和Windows 2000 Server平臺上。所有服務器都是直接連接著存儲設備。另外的一個辦公室通過標準網(wǎng)絡連接與此辦公室相連。我們的目標是: 　　1. 保證數(shù)據(jù)庫服務器，文件服務器和郵件服務器上的數(shù)據(jù)，在最接近的時間內(nèi)，復制到遠端的另一個辦公室，防止因災害發(fā)生引起重要數(shù)據(jù)的丟失。 　　2. 通過將數(shù)據(jù)復制到遠端辦公室，實現(xiàn)在不影響主機運行的情況下，數(shù)據(jù)的日常備份。 　　3. 通過數(shù)據(jù)的遠程復制，可以實現(xiàn)在主機不能正常運行情況下，遠程終端繼續(xù)接替數(shù)據(jù)庫和