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      容災備份的七個等級介紹

      發布時間:2018-06-05 瀏覽次數:1248

      國際標準SHARE 78 將容災系統定義成七個層次,這七個層次對應的容災方案在功能、適用范圍等方面都有所不同,所以用戶選型應分清層次。

       

      面對各種可能的災難,企業需要方便、靈活地同步基于異構環境下駐留在不同數據庫中的數據,這就需要建設一個對各種情況都可以抵御或者化解的本地和異地的容災系統。但現在,一些計算機信息系統對于容災機制的考慮還有欠缺,不少計算機信息系統只是做了簡單的本地磁盤的不同分區或者是相同系統上不同磁盤的數據備份,只是嚴格意義上的數據備份系統,稱不上容災系統,例如數據庫系統中常用的鏡像備份,也就是文件拷貝方式;基于操作系統文件系統復制的方式:以及基于高端聯機存儲設備(磁盤陣列)之間的數據寫操作同步的方式等。在一般災難時,可以在一定意義上保證數據的完整性,但很難保證用戶數據的可靠性和安全性,更不用說能向用戶提供透明的不間斷服務了。

       

      真正的容災必須滿足三個要素:先是系統中的部件、數據都具有冗余性,即一個系統發生故障,另一個系統能夠保持數據傳送的順暢;其次,具有長距離性,因為災害總是在一定范圍內發生,因而充分長的距離才能夠保證數據不會被一個災害全部破壞;第三,容災系統要追求全方位的數據復制,也稱為容災的"3R"Redundance、Remote、Replication)。

       

      而國際標準SHARE 78 對容災系統的定義有七個層次:從最簡單的僅在本地進行磁帶備份,到將備份的磁帶存儲在異地,再到建立應用系統實時切換的異地備份系統,恢復時間也可以從幾天到小時級到分鐘級、秒級或零數據丟失等。目前針對這七個層次,都有相應的容災方案,所以,用戶在選擇容災方案時應重點區分它們各自的特點和適用范圍,結合自己對容災系統的要求判斷選擇哪個層次的方案。

       

      0級:無異地備份

      0等級容災方案數據僅在本地進行備份,沒有在異地備份數據,未制定災難恢復計劃。這種方式是成本最低的災難恢復解決方案,但不具備真正災難恢復能力。

       

      在這種容災方案中,最常用的是備份管理軟件加上磁帶機,可以是手工加載磁帶機或自動加載磁帶機。它是所有容災方案的基礎,從個人用戶到企業級用戶都廣泛采用了這種方案。其特點是用戶投資較少,技術實現簡單。缺點是一旦本地發生毀滅性災難,將丟失全部的本地備份數據,業務無法恢復。

       

      1級:實現異地備份

       1級容災方案是將關鍵數據備份到本地磁帶介質上,然后送往異地保存,但異地沒有可用的備份中心、備份數據處理系統和備份網絡通信系統,未制定災難恢復計劃。災難發生后,使用新的主機,利用異地數據備份介質(磁帶)將數據恢復起來。

       這種方案成本較低,運用本地備份管理軟件,可以在本地發生毀滅性災難后,恢復從異地運送過來的備份數據到本地,進行業務恢復。但難以管理,即很難知道什么數據在什么地方,恢復時間長短依賴于何時硬件平臺能夠被提供和準備好。以前被許多進行關鍵業務生產的大企業所廣泛采用,作為異地容災的手段。目前,這一等級方案在許多中小網站和中小企業用戶中采用較多。對于要求快速進行業務恢復和海量數據恢復的用戶,這種方案是不能夠被接受的。

      2級:熱備份站點備份

       2級容災方案是將關鍵數據進行備份并存放到異地,制定有相應災難恢復計劃,具有熱備份能力的站點災難恢復。一旦發生災難,利用熱備份主機系統將數據恢復。它與第1級容災方案的區別在于異地有一個熱備份站點,該站點有主機系統,平時利用異地的備份管理軟件將運送到異地的數據備份介質(磁帶)上的數據備份到主機系統。當災難發生時可以快速接管應用,恢復生產。

       

      由于有了熱備中心,用戶投資會增加,相應的管理人員要增加。技術實現簡單,利用異地的熱備份系統,可以在本地發生毀滅性災難后,快速進行業務恢復。但這種容災方案由于備份介質是采用交通運輸方式送往異地,異地熱備中心保存的數據是上一次備份的數據,可能會有幾天甚至幾周的數據丟失。這對于關鍵數據的容災是不能容忍的。

       

      3級:在線數據恢復

       3級容災方案是通過網絡將關鍵數據進行備份并存放至異地,制定有相應災難恢復計劃,有備份中心,并配備部分數據處理系統及網絡通信系統。該等級方案特點是用電子數據傳輸取代交通工具傳輸備份數據,從而提高了災難恢復的速度。利用異地的備份管理軟件將通過網絡傳送到異地的數據備份到主機系統。一旦災難發生,需要的關鍵數據通過網絡可迅速恢復,通過網絡切換,關鍵應用恢復時間可降低到一天或小時級。這一等級方案由于備份站點要保持持續運行,對網絡的要求較高,因此成本相應有所增加。

      4級:定時數據備份

       4級容災方案是在第3級容災方案的基礎上,利用備份管理軟件自動通過通信網絡將部分關鍵數據定時備份至異地,并制定相應的災難恢復計劃。一旦災難發生,利用備份中心已有資源及異地備份數據恢復關鍵業務系統運行。

       這一等級方案特點是備份數據是采用自動化的備份管理軟件備份到異地,異地熱備中心保存的數據是定時備份的數據,根據備份策略的不同,數據的丟失與恢復時間達到天或小時級。由于對備份管理軟件設備和網絡設備的要求較高,因此投入成本也會增加。但由于該級別備份的特點,業務恢復時間和數據的丟失量還不能滿足關鍵行業對關鍵數據容災的要求。

      5級:實時數據備份

       5級容災方案在前面幾個級別的基礎上使用了硬件的鏡像技術和軟件的數據復制技術,也就是說,可以實現在應用站點與備份站點的數據都被更新。數據在兩個站點之間相互鏡像,由遠程異步提交來同步,因為關鍵應用使用了雙重在線存儲,所以在災難發生時,僅僅很小部分的數據被丟失,恢復的時間被降低到了分鐘級或秒級。由于對存儲系統和數據復制軟件的要求較高,所需成本也大大增加。

       

      這一等級的方案由于既能保證不影響當前交易的進行,又能實時復制交易產生的數據到異地,所以這一層次的方案是目前應用最廣泛的一類,正因為如此,許多廠商都有基于自己產品的容災解決方案。如存儲廠商EMC等推出的基于智能存儲服務器的數據遠程拷貝;系統復制軟件提供商VERITAS等提供的基于系統軟件的數據遠程復制;數據庫廠商OracleSybase提供的數據庫復制方案等。但這些方案有一個不足之處就是異地的備份數據是處于備用(Standby)備份狀態而不是實時可用的數據,這樣災難發生后需要一定時間來進行業務恢復。更為理想的應該是備份站點不僅僅是一個分離的備份系統,而且還處于活動狀態,能夠提供生產應用服務,所以可以提供快速的業務接管,而備份數據則可以雙向傳輸,數據的丟失與恢復時間達到分鐘甚至秒級。據了解,目前Goldengate公司的全局復制軟件能夠提供這一功能。

       

      6級:零數據丟失

       6級容災方案是災難恢復中最昂貴的方式,也是速度最快的恢復方式,它是災難恢復的最高級別,利用專用的存儲網絡將關鍵數據同步鏡像至備份中心,數據不僅在本地進行確認,而且需要在異地(備份)進行確認。因為,數據是鏡像地寫到兩個站點,所以災難發生時異地容災系統保留了全部的數據,實現零數據丟失。

       

      這一方案在本地和遠程的所有數據被更新的同時,利用了雙重在線存儲和完全的網絡切換能力,不僅保證數據的完全一致性,而且存儲和網絡等環境具備了應用的自動切換能力。一旦發生災難,備份站點不僅有全部的數據,而且應用可以自動接管,實現零數據丟失的備份。通常在這兩個系統中的光纖設備連接中還提供冗余通道,以備工作通道出現故障時及時接替工作,當然由于對存儲系統和存儲系統專用網絡的要求很高,用戶的投資巨大。采取這種容災方式的用戶主要是資金實力較為雄厚的大型企業和電信級企業。但在實際應用過程中,由于完全同步的方式對生產系統的運行效率會產生很大影響,所以適用于生產交易較少或非實時交易的關鍵數據系統。


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