容灾备份的关键技术

叁歲伎倆 2023-02-23 08:40 71阅读 0赞

### 1、关键技术 ###

在建立容灾备份系统时会涉及到多种技术，如：SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。这里重点介绍远程镜像、快照和互连技术。

**1. 远程镜像技术**

远程镜像技术，是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程，一个叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。远程镜像又叫远程复制，是容灾备份的核心技术，同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。

**同步远程镜像（同步复制技术）**是指通过远程镜像软件，将本地数据以完全同步的方式复制到异地，每一本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息，方予以释放。同步镜像使拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。当主站点出现故障时，用户的应用程序切换到备份的替代站点后，被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。但它存在往返传播造成延时较长的缺点，只限于在相对较近的距离上应用。

**异步远程镜像（异步复制技术）**保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统的基本操作，而由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息。远程的数据复制是以后台同步的方式进行的，这使本地系统性能受到的影响很小，传输距离长（可达1000公里以上），对网络带宽要求小。但是，许多远程的从属存储子系统的写没有得到确认，当某种因素造成数据传输失败，可能出现数据一致性问题。为了解决这个问题，大多采用延迟复制的技术（本地数据复制均在后台日志区进行），即在确保本地数据完好无损后进行远程数据更新。

**2．快照技术**

远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份，即通过镜像把数据备份到远程存储系统中，再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。 　快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块（在备份过程中）。在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。它可使用户在正常业务不受影响的情况下（主要指容灾备份系统），实时提取当前在线业务数据。其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。 　快照是通过内存作为缓冲区（快照cache），由快照软件提供系统磁盘存储的即时数据映像，它存在缓冲区调度的问题。

**3．互连技术**

早期的主数据中心和备援数据中心之间的数据备份，主要是基于SAN的远程复制（镜像），即通过光纤通道FC，把两个SAN连接起来，进行远程镜像（复制）。当灾难发生时，由备援数据中心替代主数据中心保证系统工作的连续性。这种远程容灾备份方式存在一些缺陷，如：实现成本高、设备的互操作性差、跨越的地理距离短（10公里）等，这些因素阻碍了它的进一步推广和应用。 　出现了多种基于IP的SAN的远程数据容灾备份技术。它们是利用基于IP的SAN的互连协议，将主数据中心SAN中的信息通过现有的TCP/IP网络，远程复制到备援中心SAN中。当备援中心存储的数据量过大时，可利用快照技术将其备份到磁带库或光盘库中。这种基于IP的SAN的远程容灾备份，可以跨越LAN、MAN和WAN，成本低、可扩展性好，具有广阔的发展前景。基于IP的互连协议包括：FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。

### 2、衡量容灾备份的两个技术指标 ###

RPO（Recovery Point Objective）：即数据恢复点目标，主要指的是业务系统所能容忍的数据丢失量。 　RTO（Recovery Time Objective）：即恢复时间目标，主要指的是所能容忍的业务停止服务的最长时间，也就是从灾难发生到业务系统恢复服务功能所需要的最短时间周期。 　RPO针对的是数据丢失，而RTO针对的是服务丢失，二者没有必然的关联性。RTO和RPO的确定必须在进行风险分析和业务影响分析后根据不同的业务需求确定。对于不同企业的同一种业务，RTO和RPO的需求也会有所不同。

### 3、容灾备份两个新技术 ###

**1、介质备份**  
　　  
        阶段备份：可将备份数据划分为两个阶段，近期的备份数据保存在磁盘介质上，为近线备份；访问频率不高但仍具有保留价值的历史备份数据保存在磁带介质上，为离线备份。备份存储柜可通过循环备份以及份数据复制到磁带设备，提供双份备份和双重保护。

远程容灾：可将备份数据周期性地保存到磁带设备上，然后取出磁带介质，运输到异地机房保管，实现数据的远程容灾；当发生灾难需要远程恢复时，只需取出磁带在异地直接读取恢复。  
保护遗留资产：既可利用备份存储柜领先的磁盘备份方案保护数据，又可使用磁带介质作双重保护，从而保护已有投资的遗留资产。

**2、集中式数据级备份**

采用高性能、一体化和节能的备份设备，可支持异构平台环境的集中备份和恢复管理，内置的虚拟介质池功能，使设备具有容量与处理性能呈线性增长的特性，可满足大规模的备份需求。  
统一保护：针对Windows服务器环境、Linux服务器环境、Unix服务器环境以及PC桌面环境，可提供集中统一的备份和恢复管理。  
        全面保护：提供操作系统、应用系统和文件数据三层全面保护，应用系统支持 SQL Server、Oracle、Sybase、Exchange Server、Lotus Domino、DB2、MySQL、Active Directory等几乎所有主流应用，无论是数据破坏，还是业务系统损坏，都可得到完整地恢复。