數據級容災是指建立一個異地的數據系統，該系統為本地關鍵應用數據的一個可用復制。在本地數據及整個應用系統出現災難時，系統至少在異地保存有一份可用的關鍵業務的數據。該數據可以是本地數據的完全實時復制，也可以比本地數據略微落后，但一定是可用的。

一 數據級容災關鍵技術研究

　　1.1 容災系統主要數據復制方式

　　系統容災備份技術是指通過建立遠程數據備份中心，將主中心數據實時或分批次地復制到備份中心。正常情況下，系統的各種應用運行在主中心的計算機系統上，數據同時存放在主中心和備份中心的存儲系統中。當主中心由于斷電、火災甚至地震等災難無法工作時，則立即采取一系列相關措施，將網絡、數據線路切換至備份中心，并且利用備份中心計算機系統重新啟動應用系統。這里最關鍵的問題就是保證切換過程時間滿足業務連續性要求，同時盡可能保持主中心和備份中心數據的連續性和完整性。如何解決主中心和備份中心的數據備份和恢復則是備份方案的重點。系統容災備份原理如圖1所示。

　　1.2 備份復制級數據容災技術

　　1.2.1 適用對象及范圍

　　備份復制級數據容災技術主要適用于多個數據中心之間的數據備份，對遠程數據備份的一致性有較高的要求。
 

　　1.2.2 實現方式

　　備份復制級數據容災技術主要實現方式為：通過生產數據中心和容災數據中心分別部署備份服務器，通過備份服務器管理的磁帶庫之間的復制來實現2個生產數據中心之間的數據備份。

　　1.2.3 備份復制級數據容災技術切換與恢復

　　1)切換流程。當生產數據中心發生故障時。需要切換到災備中心的備份服務器上，激活備份服務器的數據庫即可。

　　2)恢復流程。當生產數據中心發生故障恢復時，需要回切到生產中心的備份服務器上，激活備份服務器的數據庫即可。

　　1.3 存儲級數據容災技術

　　1.3.1 適用對象及范圍

　　存儲級數據容災技術主要適用于數據中心級的海量數據復制，對遠程數據備份的一致性有很高的要求。該存儲技術也能滿足多數據中心間災難恢復策略的要求；同時也要求用戶必需采用支持該功能的磁盤陣列型號，而這些陣列一般都采用高端陣列。

　　1.3.2 實現方式

　　存儲級數據容災技術是先將業務數據整合到企業級存儲，通過存儲間的同步/異步的方式將數據復制到同城/異地中心。磁盤陣列將磁盤鏡像功能的處理負荷從主機轉移到智能磁盤控制器：智能存儲系統上。基于智能存儲的數據復制由智能存儲系統自身實現數據的遠程復制和同步，即智能存儲系統將對本系統中的存儲器I/O操作Log復制到遠端的存儲系統中并執行，保證數據的一致性。在這種方式下，數據復制軟件運行在存儲系統內，因此較容易實現主中心和備份中心的操作系統、數據庫、系統庫和目錄的實時拷貝維護能力，一般不會影響主中心主機系統的性能。如果在系統恢復場所具備了實時數據，可以做到在災難發生的同時開始應用處理過程的恢復。

　　存儲級容災技術要求存儲設備自身具有較強的智能管理功能，需配置相應的容災備份管理軟件，配置主、備用系統存儲設備間的網絡通信專用接口設備和相應的通信通道。

　　1.4 操作系統卷復制級數據容災技術

　　1.4.1 適用對象及范圍

　　將物理存儲設備劃分為一個或者多個邏輯磁盤卷，便于數據的存儲規劃和管理。基于邏輯磁盤卷的遠程數據復制是指根據需要將一個或者多個卷進行遠程同步(或者異步)復制。該方案的實現通常通過軟件來實現，基本配置包括卷管理軟件和遠程復制控制管理軟件。

　　基于邏輯磁盤卷的遠程數據復制會增加各節點主機的一些處理性能需求，在主機性能和通信帶寬的要求得到滿足時，遠程復制效率和數據一致性可以得到保證。

　　在同時對多個系統進行容災備份的情況下，可以通過在備份中心磁盤陣列上劃分不同的磁盤卷，以對應不同的系統進行復制或鏡像處理的方法，但是該技術會增加主機的負載。

　　1.4.2 實現方式

　　操作系統卷復制級數據容災的實現方式也包括同步和異步2種，能夠將生產中心主機操作系統上的對邏輯卷的I/O操作實時或者延時的復制到容災中心的操作系統上，寫到容災中心的邏輯卷當中，實現不同級別的數據級容災。

　　由于是操作系統一級進行丁作，如果是獨立的卷管理軟件就需要在操作系統上安裝相應的軟件模塊，如果采用操作系統自帶的卷管理功能，就無需再安裝其他的軟件模塊。

　　1.5 存儲虛擬化數據容災技術

　　1.5.1 適用對象及范圍

　　SAN虛擬化解決方案有助于應對存儲管理的挑戰。SAN虛擬化解決方案被設計為利用到不同廠商存儲子系統的連接創建虛擬存儲池，此存儲池能幫助客戶利用未使用的存儲容量，以其業務更加高效和靈活。

　　1.5.2 實現方式

　　基于SAN的存儲虛擬化同步鏡像實現原理如下(見圖2)。

　　1)主機發出I/O請求給專門的存儲虛擬化控制器；

　　2)存儲虛擬化設備接收到I/O請求后，先在本地磁盤上執行I/O操作；

　　3)同時，將I/O操作通過鏈路傳輸到遠程對端的存儲虛擬化設備上進行I/O操作；

　　4)兩端I/O操作都完成后，主機的I/O請求被回應。

　　基于SAN的存儲虛擬化異步鏡像實現原理如下(見圖3)：

　　1)主機發出I/O請求給專門的存儲虛擬化控制器；

　　2)存儲虛擬化設備接收到I/O請求后，先在本地磁盤上執行I/O操作，并響應主機；

　　3)同時，在設置的固定間隔內將I/O的增量傳輸到對端；

　　4)這樣依次循環地將增量鏡像到對端來實現數據鏡像。

　　1.6 數據庫級數據容災技術

　　1.6.1 適用對象及范圍

　　遠程數據庫復制對主機的性能有一定影響，可能增加對磁盤存儲容量的需求(包括對Log的存儲)，但系統恢復較簡單，在實時復制方式時數據一致性較好，所以對于數據一致性要求較高、數據修改更新頻繁的應用可采用基于數據庫的數據備份方案。

　　1.6.2 實現方式

　　遠程數據庫復制是由數據庫系統軟件來實現數據庫的遠程復制和同步。在復制過程中，使用自動沖突檢測和解決的手段保證數據一致性不受破壞。基于數據庫的復制方式可分為實時復制、定時復制和存儲轉發復制。

　　1)實時復制：當主中心的數據庫內容被修改時，備份中心的數據庫內容實時地被修改，此種復制方式對網絡可靠性要求高。

　　2)定時復制：當主中心的數據庫內容被修改時，備份中心的數據庫內容會按照時間間隔，周期性地按照主中心的更新情況進行刷新，時間間隔可長(幾天或幾個月)可短(幾分鐘或幾秒鐘)。

　　3)存儲轉發復制：當主中心的數據庫內容被修改時，主中心的數據庫服務器會先將修改操作Log存儲于本地，待時機成熟再轉發給備份中心。

　　遠程數據庫復制需配置數據庫遠程復制管理軟件，并具備主、備用系統間的網絡通信條件(例如TCP/IP通道)。遠程數據庫復制的容災備份方案中主、備系統中的服務器主機類型、存儲設備類型可以不一樣。對數據庫的操作訪問基于開放接口時甚至可以實現異種數據庫之間的互為備份復制。此外，主、備系統可通過路由器進行互連。

　　1.7 應用軟件數據容災技術

　　1.7.1 適用對象及范圍

　　基于應用軟件的數據容災是指由應用軟件來實現數據的遠程復制和同步，當主中心失效時，容災備份中心的應用軟件系統恢復運行，接管主中心的業務。這種技術是通過在應用軟件內部，連接2個異地數據副本，每次的業務處理數據分別存入主中心和備份中心的數據副本中。

　　但這種方式需要對現有應用軟件系統做比較大的修改升級，甚至重新開發，增加應用軟件的復雜性，對應用軟件開發上技術水平要求較高，系統實施難度大，而且后期維護比較復雜。并且由應用軟件來實現數據的復制和同步會對整個業務系統的性能造成較大的影響。

　　1.7.2 實現方式

　　應用級數據容災技術的實現一般是依賴于在應用程序層面對日志的操作，針對應用程序的每一個transaction進行分析，將對本地生產數據的修改復制同步到遠程容災中心。這與數據庫和中間件的實現方式有很大類似之處。

二 結語

　　對災難恢復系統所采用的幾種常用技術作簡單描述，結合應用系統的相關特點(實時性要求、運行中斷敏感性等)、數據更新頻度、數據量大小、相關條件等因素，實際的災難恢復系統解決方案也可能是多種技術方案的組合。

　　容災的發展是由各種技術和需求集成發展而來，最終，均歸納成一個同時具有數據不丟失和應用不間斷能力的一體化容災。容災的需求清晰而明確，核心需求就是數據不丟失和應用不問斷，信息系統的容災系統建設是企業保持業務連續運作需要，長期可持續發展的要求，是企業加強風險管理，提高市場競爭力的重要手段，是行業監管的需要，同時也是保證國家安全、人民利益、社會穩定和經濟發展的需要。

核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/

本文標題：淺談數據級容災關鍵技術

本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/consultation/1083944431.html