容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(biāo)對(duì)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(gòu)買更多的主機(jī)，存 儲(chǔ)設(shè)備以及相應(yīng)軟件。雖然這是實(shí)施災(zāi)難備份項(xiàng)目的一個(gè)必要步驟，但是，從災(zāi)備方案應(yīng) 是風(fēng)險(xiǎn)和成本相應(yīng)平衡”的出發(fā)點(diǎn)來(lái)綜合考慮，實(shí)施災(zāi)難備份項(xiàng)目的第一步應(yīng)該從“分析評(píng)估 以確定災(zāi)難災(zāi)難備份需求目標(biāo)”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(dāng)機(jī)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(yùn)作，業(yè)務(wù)恢復(fù)運(yùn)營(yíng)之時(shí)，此兩點(diǎn)之間的時(shí)間段稱為 RTO。一般而

2、言，RTO時(shí)間越短，即意味要求在更短的時(shí)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(shí)間越短越好，但是，這同時(shí)也意味著更多成本的投入，即可能需要購(gòu) 買更快的存儲(chǔ)設(shè)備或高可用性軟件。對(duì)于不同行業(yè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，其RTO目標(biāo)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(biāo)也會(huì)不盡相同。RTO目標(biāo)的確定可以用下圖來(lái)說(shuō)明：如上所說(shuō)，RTO目標(biāo)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(shí)間贏利指數(shù)，該指數(shù)是通過(guò)業(yè)務(wù)沖擊分析(BIA-Business Impact Analysis)咨詢服務(wù)， 以交談、問(wèn)答和咨詢的方式得到確定的。在確定了企業(yè)的單位時(shí)間

3、贏利指數(shù)后，就可以計(jì)算 出業(yè)務(wù)停頓隨時(shí)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(chǔ)工程師將可以找 到對(duì)該企業(yè)而言比較適合的RTO目標(biāo)，即在該目標(biāo)定義下，用于災(zāi)難備份的投入應(yīng)不大與 對(duì)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(shí)現(xiàn)能夠恢復(fù)至可以支持各部門業(yè)務(wù)運(yùn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。Cost of RecoveryCost Loss to_JInzu-lnntDDuration o f

4、Outage圖13-1 RTO目標(biāo)確定指標(biāo)圖與RTO目標(biāo)不同，RPO目標(biāo)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(biāo)對(duì)相同行業(yè)的企業(yè)而言會(huì)有些接近， 而對(duì)于不同行業(yè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)仍可能會(huì)有較大差距。RPO目標(biāo)仍是以咨詢的方式，通過(guò)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(guò)回答問(wèn)卷的方式，確定能夠支持該企業(yè)核心業(yè)務(wù)的RPO目標(biāo)。13.1.2重要系統(tǒng)災(zāi)難備份主要的實(shí)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(shí)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(gè)同時(shí)運(yùn)作的數(shù)據(jù)中心，在任意一個(gè)中心活 動(dòng)情況下繼續(xù)工作

5、基于文件/數(shù)據(jù)庫(kù)日志-通過(guò)復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)日志和數(shù)據(jù)文件方式，從生產(chǎn)中心向海量存 儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)容災(zāi)基于復(fù)制磁盤容災(zāi)-通過(guò)復(fù)制磁盤IO的方式，從生產(chǎn)中心向海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)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(jī)基于磁盤陣列基于智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備下面對(duì)各種方式進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)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(jī)要求存儲(chǔ)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(kù)日志X,至少個(gè)LOG低同枸.必要基于復(fù)制磁盤容災(zāi)（主機(jī)）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(jìn)行 網(wǎng)絡(luò)切換、存儲(chǔ)切換和數(shù)據(jù)庫(kù)重啟等工作，RTO 一般從幾十分鐘到數(shù)小時(shí)不等；一般都要 求主機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)同步，雖然存在理論上的異構(gòu)可能，但是在具體實(shí)施時(shí)會(huì)給開發(fā)/測(cè)試帶來(lái) 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(huì)采用。基于應(yīng)用本身的方式雖然可以做到RTO為0,但是對(duì)應(yīng)用要求極高，并且需要極其復(fù)雜 的機(jī)制處理雙中心的數(shù)據(jù)同步問(wèn)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(duì)所有應(yīng)用進(jìn)行更改，實(shí)施難度極大，顧不予推薦。基于基于文件/數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)

7、文件，無(wú)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。基于復(fù)制磁盤容災(zāi)主要有同步和異步2種方式， 異步方式無(wú)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(jìn)行分類?；谥鳈C(jī)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(diǎn)；但是，這種方式容災(zāi)時(shí)對(duì)主機(jī)性能有一定影響，針對(duì)不同的主機(jī)需要采用不同的 實(shí)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(duì)所有主機(jī)進(jìn)行論證和 實(shí)施，實(shí)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(shí)施簡(jiǎn)單是最大的優(yōu)點(diǎn)，不影響主機(jī)，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(shí)，需要磁盤陣列高度同構(gòu)，不但要求磁盤陣 列是一個(gè)廠商的，還必須是同一廠商同一系列的陣列，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制，所以，這種 方案多用于已經(jīng)進(jìn)行存儲(chǔ)整合的大型系統(tǒng)；目前浙江的現(xiàn)實(shí)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(yuǎn)程鏡像功能；如果實(shí)施這種方案， 首先需要升級(jí)/替換很多磁盤陣列，然后為每一種陣列在海量存儲(chǔ)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(hù)不便，而且，中心的各個(gè)存儲(chǔ)各 自工作，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一存儲(chǔ)池能夠靈活調(diào)配資源，資源使用也狠浪費(fèi)基于智能SAN虛擬存儲(chǔ)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(diǎn)，而且通過(guò)這種方式可以解決許多基于磁盤陣列無(wú)法解決的問(wèn)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(shí)施難度智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程容災(zāi)不在乎客戶現(xiàn)有的SAN陣列是否支持遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)容災(zāi)，大大保護(hù)客戶投資智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備可以將中心的多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備（如果有多個(gè)的話）作為一個(gè) 統(tǒng)一的存儲(chǔ)池進(jìn)行管理，存儲(chǔ)效率大大提高智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備針對(duì)不同的主機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備采用統(tǒng)一的軟件實(shí)施遠(yuǎn)程容災(zāi)， 管理維護(hù)大大簡(jiǎn)化所以，在目前情況下，基于智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行磁盤復(fù)制的方式是最適合目前項(xiàng) 目需要的，也是存儲(chǔ)工程師主要推薦的方案。13.2采用SAN進(jìn)行遠(yuǎn)

10、程容災(zāi)的實(shí)現(xiàn)目前，基于智能SAN虛擬存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行磁盤復(fù)制一個(gè)成熟的方案就是IBM的SVC（SANVolume Controller，SAN卷控制器）。采用IBM SVC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程容災(zāi)的方案簡(jiǎn)圖如下:圖13-1 SVC遠(yuǎn)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(yuǎn)程復(fù)制功能進(jìn) 行數(shù)據(jù)容災(zāi)了。SVC的綽號(hào)稱謂是IBM虛擬存儲(chǔ)魔法石-SAN Volume Controller存儲(chǔ)技術(shù)從直接連接的 磁盤陣列發(fā)展到集中式的SAN （存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)），在連接性和性能上帶來(lái)了巨大的優(yōu)勢(shì)。 然而，對(duì)SAN用戶的研究顯示，雖然存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)具有這些優(yōu)點(diǎn)，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(chǔ)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(chǔ)魔法石）就是為解決此類問(wèn)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(chǔ)業(yè)界又一次嶄新的突 破，就像存儲(chǔ)歷史上的RAID，主機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)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(gè)SAN網(wǎng)絡(luò)的控制器，它將整個(gè)SAN中的各種 存儲(chǔ)設(shè)備整合成一個(gè)巨大的存儲(chǔ)池，充分利用存儲(chǔ)資源和按需分配存儲(chǔ)空間、性能和功能。 而傳統(tǒng)的SA

12、N網(wǎng)絡(luò)中，每種存儲(chǔ)系統(tǒng)都自成一體，就像一個(gè)個(gè)獨(dú)立的孤島，無(wú)法構(gòu)成一片 統(tǒng)一的大陸。SAN VC實(shí)現(xiàn)了虛擬存儲(chǔ)層(Virtualization Layer)的功能，將存儲(chǔ)智能加入到SAN的網(wǎng) 絡(luò)中。現(xiàn)在用戶可以按照應(yīng)用不斷變化的需求來(lái)分配存儲(chǔ)，而不再受制于存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)備在 功能和性能上的限制。SAN VC又是一個(gè)SAN網(wǎng)絡(luò)的中心管理控制點(diǎn)，而且它對(duì)服務(wù)器的 操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)透明。這個(gè)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(chǔ)管理的效率， 例如可動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和擴(kuò)展邏輯卷等。而且，SAN VC為各種不同的存儲(chǔ)設(shè)備提供了一個(gè)統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)復(fù)制平臺(tái)，例如瞬間復(fù)制-FlashCopy和遠(yuǎn)

13、程復(fù)制-Remote Mirroringo這些復(fù)制功能都允 許源磁盤卷和目標(biāo)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(chǔ)虛擬化透明的數(shù)據(jù)遷移是SAN VC的基本功能，當(dāng)SAN VC被加入到一個(gè)現(xiàn)有的SAN環(huán)境中 時(shí)，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(dòng)的繼承下來(lái)(這是SAN VC 的Image mode)，這樣對(duì)服務(wù)器上的應(yīng)用是完全透明的。當(dāng)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(guò)程對(duì)服務(wù) 器透明，因此不需要中止應(yīng)用。IBM SAN VC是一個(gè)軟硬件集成化的產(chǎn)品，專業(yè)的虛擬存儲(chǔ)軟件運(yùn)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(yùn)行的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)是基于 Linuxkernek的。與SAN網(wǎng)絡(luò)接口是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的HBA 卡。由于SAN VC是為一個(gè)完全開 放的存儲(chǔ)環(huán)境設(shè)計(jì)的，兼容各種不同的存儲(chǔ)設(shè)備。用戶可以將各種存儲(chǔ)方案融合其中，而不 用擔(dān)心SAN VC會(huì)有什么封閉性。SAN Volume Controller天生具備靈活的擴(kuò)展能力，可以使用 戶在存儲(chǔ)性能和存儲(chǔ)容量方面平滑無(wú)縫的升級(jí)。例如

15、，擴(kuò)展控制器個(gè)數(shù)可以增加性能，而往 存儲(chǔ)池中增加磁盤則可以增加容量，這兩方面的擴(kuò)張都可以在線完成，不需要中止應(yīng)用。 SAN VC的主控臺(tái)提供了自動(dòng)向IBM服務(wù)中心報(bào)警(call home)和遠(yuǎn)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(gè)虛擬存儲(chǔ)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(jì)的SAN嵌入式(In-b