在当今信息化时代,数据和信息已经成为各行各业的业务基础和命脉。但当存储数据和信息的计算机系统在遭受诸如火灾、水灾、地震、战争等不可抗拒的自然灾难以及电脑病毒、黑客入侵、系统掉电、网络通信失败和各种软、硬件错误的时候,人们不得不重新审视以信息系统为核心业务载体所面临的高度风险,因此数据容灾系统越来越受到人们的重视。 1 数据容灾系统概述
数据容灾系统(Data Disaster- tolerant System,DDTS),即灾难发生时,确保计算机信息系统能够恢复,并降低数据和信息损失的系统。广义上,所有与业务连续性相关的内容都纳入容灾。对于IT而言,则是提供一个能防止用户业务系统遭受各种灾难影响和破坏的计算机系统。狭义上是指,除了生产站点以外,用户另外建立的冗余站点,当灾难发生,生产站点受到破坏时,冗余站点可以接管用户正常的业务,达到业务连续性的目的。数据容灾系统是数据存储备份的最高层次。 1.1 衡量数据容灾系统的性能指标
衡量DDTS的应急能力和系统保护能力有两个指标RPO(Recovery Point Object,恢复点目标)和RTO(Recovery Time Object,恢复时间目标)。RPO侧重于数据丢失,RTO侧重于服务丢失,二者没有必然联系。
RPO以时间为单位,即系统和数据必须恢复到的时间点要求,它表示系统能够容忍的最大数据丢失量。系统容忍丢失的数据量越小,RPO的值越小。RTO以时间为单位,即信息系统或业务功能从停止到完全恢复的时间要求。RTO表示系统能够容忍的服务停止的最长时间。系统服务的紧迫性要求越高,RTO的值越小。
.2 容灾系统的分类
容灾系统可分为在线式与离线式两种。在线式容灾要求生产中心和灾备中心同时工作,数据从生产中心实时复制传送到灾备中心。当生产中心出现故障时,灾备中心自动接管并继续提供服务,其关键是数据复制技术。离线式容灾是将数据通过备份系统备份到磁带,将磁带在异地保存,由备份软件来实现备份和磁带的管理,其主要依靠备份技术实现。缺点是:从磁带上恢复数据慢;备份窗口内的数据都会丢失;实时性差。
2 传统容灾技术
传统数据容灾技术包括数据备份、数据复制和数据管理技术等,而应用容灾技术包括灾难检测、进程迁移和系统恢复技术等。
2.1 数据备份技术
数据备份就是把数据从生产系统备份到备份系统介质中的过程。数据备份技术最初是备份到本地磁带,随着网络发展,备份技术有了新的发展。
2.1.1 主机备份
每台主机都配备专用的存储磁盘或磁带系统,主机中的数据备份到位于本地的专用磁带驱动器或资源库中。缺点:即使一台磁带驱动器处于空闲状态,另一台主机也不能使用它进行备份,磁带资源利用率低。
不同的操作系统平台使用的备份恢复程序一般不相同,使得备份工作和对资源的总体管理变得更加复杂。
2.1.2 网络备份
磁带资源由一个主备份/恢复服务器控制,而备份和恢复进程则由一些复杂程序来控制。主备份服务器接收其它服务器通过局域网或广域网发来的数据,并将其存入公用磁盘或磁带系统中。这种集中存储方式提高了磁带资源的利用率,同时也使企业在高性能磁带驱动器和资源库的投资取得更好的回报。缺点是网络带宽将成为备份和恢复进程中的瓶颈,制约快速备份和恢复的能力。另外,通过局域网或广域网主链路传输备份和恢复数据将占据大量带宽,增加网络负荷,影响其性能。
2.1.3 专有存储网络备份
专有存储网络备份可以分为LAN- Free备份和Server- Free备份。LAN- Free,如图1,是把局域网排除在备份和恢复进程之外的备份方案。用户只需将磁带驱动器和资源库连接到SAN网络中,各服务器就可绕过局域网把数据直接备份到共享的磁带库中。局域网只承担各服务器之间的通信(而不是数据传输)任务。先进的备份和恢复程序仍然被用来完成进程控制和数据跟踪的工作。这种分工使得存储设备、服务器和局域网资源得到更有效的利用。磁带备份
图1 LAN- Free原理
Server- Free,如图2,数据无需通过主服务器直接在存储设备之间进行传输(如从磁盘到磁带机),这种依赖于一项仍在发展的新技术第三方拷贝(3rd-Party Copy),这种技术被用于SAN网络设备、主机系统和存储设备(有待实现)当中。独立于服务器的备份和恢复方案可降低主机的CPU占用率,提高操作系统效率。这项技术目前仍在发展完善阶段,进一步同操
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