容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計

1、13.1容災(zāi)方法的具體分析13.1.1災(zāi)難備份需求的衡量指標對于大多數(shù)企業(yè)而言，提到災(zāi)難備份，最直接的反映就是增加預(yù)算，購買更多的主機，存 儲設(shè)備以及相應(yīng)軟件。雖然這是實施災(zāi)難備份項目的一個必要步驟，但是，從災(zāi)備方案應(yīng) 是風險和成本相應(yīng)平衡”的出發(fā)點來綜合考慮，實施災(zāi)難備份項目的第一步應(yīng)該從“分析評估 以確定災(zāi)難災(zāi)難備份需求目標”開始。RTO (Recovery Time Objective)RTO，Recovery Time Objective，是指災(zāi)難發(fā)生后，從I/T系統(tǒng)當機導(dǎo)致業(yè)務(wù)停頓之刻開 始，到IT系統(tǒng)恢復(fù)至可以支持各部門運作，業(yè)務(wù)恢復(fù)運營之時，此兩點之間的時間段稱為 RTO。一般而

2、言，RTO時間越短，即意味要求在更短的時間內(nèi)恢復(fù)至可使用狀態(tài)。雖然從管理 的角度而言，RTO時間越短越好，但是，這同時也意味著更多成本的投入，即可能需要購 買更快的存儲設(shè)備或高可用性軟件。對于不同行業(yè)的企業(yè)來說，其RTO目標一般是不相同的。即使是在同一行業(yè)，各企業(yè)因 業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)模的不同，其RTO目標也會不盡相同。RTO目標的確定可以用下圖來說明：如上所說，RTO目標越短，成本投入也越大。另一方面，各企業(yè)都有其在該發(fā)展階段的 單位時間贏利指數(shù)，該指數(shù)是通過業(yè)務(wù)沖擊分析(BIA-Business Impact Analysis)咨詢服務(wù)， 以交談、問答和咨詢的方式得到確定的。在確定了企業(yè)的單位時間

3、贏利指數(shù)后，就可以計算 出業(yè)務(wù)停頓隨時間而造成的損失大小。如上圖，結(jié)合這兩條曲線關(guān)系，存儲工程師將可以找 到對該企業(yè)而言比較適合的RTO目標，即在該目標定義下，用于災(zāi)難備份的投入應(yīng)不大與 對應(yīng)的業(yè)務(wù)損失。RPO (Recovery Point Objective)RPO，Recovery Point Objective，是指從系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)而言，要實現(xiàn)能夠恢復(fù)至可以支持各部門業(yè)務(wù)運作，系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)恢復(fù)到怎樣的更新程度。這種更新程度可以是 上一周的備份數(shù)據(jù)，也可以是上一次交易的實時數(shù)據(jù)。Cost of RecoveryCost Loss to_JInzu-lnntDDuration o f

4、Outage圖13-1 RTO目標確定指標圖與RTO目標不同，RPO目標的確定不是依賴于企業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)模，而是決定于企業(yè)業(yè)務(wù)的 性質(zhì)和業(yè)務(wù)操作依賴于數(shù)據(jù)的程度。因此，RPO目標對相同行業(yè)的企業(yè)而言會有些接近， 而對于不同行業(yè)的企業(yè)來說仍可能會有較大差距。RPO目標仍是以咨詢的方式，通過與各業(yè)務(wù)部門主管的交流，了解業(yè)務(wù)流程和IT應(yīng)用 的關(guān)系，以及通過回答問卷的方式，確定能夠支持該企業(yè)核心業(yè)務(wù)的RPO目標。13.1.2重要系統(tǒng)災(zāi)難備份主要的實現(xiàn)方法在目前的技術(shù)條件下，重要系統(tǒng)災(zāi)難備份主要的實現(xiàn)方法主要有一下幾種:基于應(yīng)用本身的容災(zāi)-應(yīng)用直接指向2個同時運作的數(shù)據(jù)中心，在任意一個中心活 動情況下繼續(xù)工作

5、基于文件/數(shù)據(jù)庫日志-通過復(fù)制數(shù)據(jù)庫日志和數(shù)據(jù)文件方式，從生產(chǎn)中心向海量存 儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)容災(zāi)基于復(fù)制磁盤容災(zāi)-通過復(fù)制磁盤IO的方式，從生產(chǎn)中心向海量存儲系統(tǒng)進行數(shù) 據(jù)容災(zāi)，根據(jù)復(fù)制設(shè)備的不同，又可以分為：基于主機基于磁盤陣列基于智能SAN虛擬存儲設(shè)備下面對各種方式進行一個簡單比較：表13-1容災(zāi)方式比較容災(zāi)方式RTO應(yīng)用要求主機要求存儲要求基于應(yīng)用本身0梭高同構(gòu),必要田異構(gòu)基于劉打敬據(jù)庫日志X,至少個LOG低同枸.必要基于復(fù)制磁盤容災(zāi)（主機）0透明同構(gòu)*非必要可昇構(gòu)基于復(fù)制曜容災(zāi)（陣列）0透明同構(gòu)+抹必要同構(gòu)基于復(fù)制磁盤容災(zāi)SAN） Of TO透明同構(gòu)/非必要同異構(gòu)13.1.3災(zāi)難備份方式

6、比較的分析各種容災(zāi)方式下，只有基于應(yīng)用本身的方式可以做到RTO為0；其它方式一般需要進行 網(wǎng)絡(luò)切換、存儲切換和數(shù)據(jù)庫重啟等工作，RTO 一般從幾十分鐘到數(shù)小時不等；一般都要 求主機和數(shù)據(jù)庫同步，雖然存在理論上的異構(gòu)可能，但是在具體實施時會給開發(fā)/測試帶來 巨大的難度，并大大降低容災(zāi)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，一般不會采用。基于應(yīng)用本身的方式雖然可以做到RTO為0,但是對應(yīng)用要求極高，并且需要極其復(fù)雜 的機制處理雙中心的數(shù)據(jù)同步問題；目前浙江系統(tǒng)眾多，應(yīng)用復(fù)雜，如果采用這種方案，需 要對所有應(yīng)用進行更改，實施難度極大，顧不予推薦?；诨谖募?數(shù)據(jù)庫日志的方式， 只能以文件方式傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)丟失單位至少一個

7、文件，無法做到RTO=0,在不允許丟失 數(shù)據(jù)的關(guān)鍵應(yīng)用上也不適合，顧不予推薦?；趶?fù)制磁盤容災(zāi)主要有同步和異步2種方式， 異步方式無法做到RTO=0,在不允許丟失數(shù)據(jù)的關(guān)鍵應(yīng)用上也不適合，顧不予推薦；同步 方式的情況下，以復(fù)制主題不同進行分類。基于主機復(fù)制磁盤數(shù)據(jù)：磁盤陣列可以異構(gòu)是最 大的優(yōu)點；但是，這種方式容災(zāi)時對主機性能有一定影響，針對不同的主機需要采用不同的 實現(xiàn)方式，目前浙江系統(tǒng)眾多，應(yīng)用復(fù)雜，如果采用這種方案，需要對所有主機進行論證和 實施，實施難度較大，顧不予推薦基于磁盤陣列復(fù)制磁盤數(shù)據(jù)：實施簡單是最大的優(yōu)點，不影響主機，只鏡像數(shù)據(jù)，是目前 較主流的一種容災(zāi)方案；但是，這種方式容

8、災(zāi)時，需要磁盤陣列高度同構(gòu)，不但要求磁盤陣 列是一個廠商的，還必須是同一廠商同一系列的陣列，否則無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制，所以，這種 方案多用于已經(jīng)進行存儲整合的大型系統(tǒng)；目前浙江的現(xiàn)實情況是系統(tǒng)非常多，不同系統(tǒng)采 用不同磁盤陣列，很多目前的系統(tǒng)還不支持磁盤陣列的遠程鏡像功能；如果實施這種方案， 首先需要升級/替換很多磁盤陣列，然后為每一種陣列在海量存儲系統(tǒng)配置相應(yīng)的同構(gòu)磁盤 陣列，投資巨大，每一種不同的陣列采用不同的軟件，維護不便，而且，中心的各個存儲各 自工作，沒有一個統(tǒng)一存儲池能夠靈活調(diào)配資源，資源使用也狠浪費基于智能SAN虛擬存儲設(shè)備復(fù)制磁盤數(shù)據(jù)：這種方式擁有所有基于磁盤陣列復(fù)制磁盤數(shù) 據(jù)的優(yōu)

9、點，而且通過這種方式可以解決許多基于磁盤陣列無法解決的問題：磁盤陣列可以完全異構(gòu)，不同廠商不同系列的陣列可以混合使用，大大節(jié)約客戶方 案復(fù)雜程度和實施難度智能SAN虛擬存儲設(shè)備實現(xiàn)遠程容災(zāi)不在乎客戶現(xiàn)有的SAN陣列是否支持遠程 數(shù)據(jù)容災(zāi)，大大保護客戶投資智能SAN虛擬存儲設(shè)備可以將中心的多個存儲設(shè)備（如果有多個的話）作為一個 統(tǒng)一的存儲池進行管理，存儲效率大大提高智能SAN虛擬存儲設(shè)備針對不同的主機存儲設(shè)備采用統(tǒng)一的軟件實施遠程容災(zāi)， 管理維護大大簡化所以，在目前情況下，基于智能SAN虛擬存儲設(shè)備進行磁盤復(fù)制的方式是最適合目前項 目需要的，也是存儲工程師主要推薦的方案。13.2采用SAN進行遠

10、程容災(zāi)的實現(xiàn)目前，基于智能SAN虛擬存儲設(shè)備進行磁盤復(fù)制一個成熟的方案就是IBM的SVC（SANVolume Controller，SAN卷控制器）。采用IBM SVC實現(xiàn)遠程容災(zāi)的方案簡圖如下:圖13-1 SVC遠程容災(zāi)在所有需要容災(zāi)的系統(tǒng)SAN網(wǎng)絡(luò)種加入SVC,然后就可以利用SVC的遠程復(fù)制功能進 行數(shù)據(jù)容災(zāi)了。SVC的綽號稱謂是IBM虛擬存儲魔法石-SAN Volume Controller存儲技術(shù)從直接連接的 磁盤陣列發(fā)展到集中式的SAN （存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)），在連接性和性能上帶來了巨大的優(yōu)勢。 然而，對SAN用戶的研究顯示，雖然存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)具有這些優(yōu)點，但是SAN中磁盤利用 率只有50%

11、左右，不同類型和品牌的存儲的統(tǒng)一調(diào)配和管理非常復(fù)雜。IBM最新推出的 IBM TotalStorage SAN Volume Controller （又名IBM存儲魔法石）就是為解決此類問題的開 創(chuàng)了新的方式。SAN Volume Controller（縮寫為SAN VC），SAN控制器，是存儲業(yè)界又一次嶄新的突 破，就像存儲歷史上的RAID，主機系統(tǒng)的存儲管理體系和虛擬磁帶技術(shù)，這些重要的發(fā)明均源自IBMo SAN Volume Controller是整個SAN網(wǎng)絡(luò)的控制器，它將整個SAN中的各種 存儲設(shè)備整合成一個巨大的存儲池，充分利用存儲資源和按需分配存儲空間、性能和功能。 而傳統(tǒng)的SA

12、N網(wǎng)絡(luò)中，每種存儲系統(tǒng)都自成一體，就像一個個獨立的孤島，無法構(gòu)成一片 統(tǒng)一的大陸。SAN VC實現(xiàn)了虛擬存儲層(Virtualization Layer)的功能，將存儲智能加入到SAN的網(wǎng) 絡(luò)中?，F(xiàn)在用戶可以按照應(yīng)用不斷變化的需求來分配存儲，而不再受制于存儲子系統(tǒng)設(shè)備在 功能和性能上的限制。SAN VC又是一個SAN網(wǎng)絡(luò)的中心管理控制點，而且它對服務(wù)器的 操作系統(tǒng)和存儲子系統(tǒng)透明。這個SAN的中心控制器具備更為靈活的磁盤管理功能，極大的提高了存儲管理的效率， 例如可動態(tài)創(chuàng)建和擴展邏輯卷等。而且，SAN VC為各種不同的存儲設(shè)備提供了一個統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)復(fù)制平臺，例如瞬間復(fù)制-FlashCopy和遠

13、程復(fù)制-Remote Mirroringo這些復(fù)制功能都允 許源磁盤卷和目標磁盤卷可以存在于不同品牌的磁盤陣列上。SANs TodayBlock Virtualizationprvs-icaJ mappingServers v-t m-a yirtul ditk i.a, 3c glul圖13-2存儲虛擬化透明的數(shù)據(jù)遷移是SAN VC的基本功能，當SAN VC被加入到一個現(xiàn)有的SAN環(huán)境中 時，不需要做數(shù)據(jù)遷移，SAN VC把現(xiàn)有的磁盤配置原封不動的繼承下來(這是SAN VC 的Image mode)，這樣對服務(wù)器上的應(yīng)用是完全透明的。當SAN VC完全配置好以后，它 又可以將原先磁盤上的卷及

14、數(shù)據(jù)透明的遷移到其他真正的虛擬卷中。所有的遷移過程對服務(wù) 器透明，因此不需要中止應(yīng)用。IBM SAN VC是一個軟硬件集成化的產(chǎn)品，專業(yè)的虛擬存儲軟件運行在集群式的硬件引 擎上。它使用了定制的IBM eServer xSeries服務(wù)器，運行的存儲操作系統(tǒng)是基于 Linuxkernek的。與SAN網(wǎng)絡(luò)接口是工業(yè)標準的HBA 卡。由于SAN VC是為一個完全開 放的存儲環(huán)境設(shè)計的，兼容各種不同的存儲設(shè)備。用戶可以將各種存儲方案融合其中，而不 用擔心SAN VC會有什么封閉性。SAN Volume Controller天生具備靈活的擴展能力，可以使用 戶在存儲性能和存儲容量方面平滑無縫的升級。例如

15、，擴展控制器個數(shù)可以增加性能，而往 存儲池中增加磁盤則可以增加容量，這兩方面的擴張都可以在線完成，不需要中止應(yīng)用。 SAN VC的主控臺提供了自動向IBM服務(wù)中心報警(call home)和遠程支持的能力。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圖13-3 SAN VC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖SAN.VC是一個虛擬存儲的解決方案，提供了如下功能：為高性能和高效管理而設(shè)計的SAN嵌入式(In-b