1.數(shù)據(jù)中心容災(zāi)備份解決方案

　　隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，政府日常工作越來越依賴于數(shù)據(jù)處理來進(jìn)行，政務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性依賴于數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。然而，災(zāi)難就像灰塵一樣伏擊在運(yùn)營環(huán)境周圍，政務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心可能正在一個(gè)充滿風(fēng)險(xiǎn)和威脅的環(huán)境下運(yùn)行。如果不能對這些風(fēng)險(xiǎn)采取有效治理，一旦數(shù)據(jù)由于某種原因丟失，就很有可能對政府的日常工作造成嚴(yán)重的影響。如果核心數(shù)據(jù)丟失，將會使得某些核心功能陷入癱瘓，造成不可估量的損失。因此，保證政務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的高可靠性和可用性，已經(jīng)成為政府部門在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，必須要考慮的問題。

　　1.1災(zāi)備解決方案原則

　　首先，在制定容災(zāi)系統(tǒng)方案的過程中要考慮的就是容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)對原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)帶來的影響。比如，采用數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)對系統(tǒng)I/O帶來的延遲，應(yīng)用數(shù)據(jù)同步對日常業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)帶來的壓力等。因此，企業(yè)要通過周密的測試和分析來規(guī)避容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)帶來的這些風(fēng)險(xiǎn)，以保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會因容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)而出現(xiàn)在處理性能上下降的問題。

　　第二，數(shù)據(jù)狀態(tài)要保持同步。為保證在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，業(yè)務(wù)可以成功地切換到備份中心，就必須保證容災(zāi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步機(jī)制的可靠性。因此，建立可靠的數(shù)據(jù)同步校驗(yàn)機(jī)制是必須的; 同時(shí)，還要考慮建立定時(shí)的、自動的數(shù)據(jù)同步核查對比機(jī)制，以檢驗(yàn)兩個(gè)中心數(shù)據(jù)的一致性，這是數(shù)據(jù)容災(zāi)工作中非常重要的一部分。

　　第三，容災(zāi)系統(tǒng)的日常維護(hù)工作要盡可能輕，并能承擔(dān)部分業(yè)務(wù)處理和測試的工作。容災(zāi)系統(tǒng)的維護(hù)和管理是容災(zāi)切換成功的重要保證，在系統(tǒng)建設(shè)中，就必須要考慮系統(tǒng)的維護(hù)管理流程。生產(chǎn)中心任何業(yè)務(wù)處理過程的改變都必須完整地復(fù)制到備份中心; 所有新業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線時(shí)，必須通知備份中心，并在備份中心配置好數(shù)據(jù)同步機(jī)制; 對原程序的改動也必須保證兩個(gè)中心同時(shí)上線。

　　第四，系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間要盡可能短。容災(zāi)系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)在主中心系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)，可以在規(guī)定時(shí)間切換到備份中心，保證數(shù)據(jù)不會丟失，并且繼續(xù)向用戶提供服務(wù)。但往往在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，主要技術(shù)人員不能及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場，為了順利實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的切換，應(yīng)該讓系統(tǒng)切換操作盡可能地簡單; 并建立固定化的、標(biāo)準(zhǔn)化的切換流程，要求維護(hù)人員在切換演習(xí)時(shí)嚴(yán)格按照流程的指導(dǎo)步驟進(jìn)行操作。

　　第五，可實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的切換和回切。當(dāng)人事變動、業(yè)務(wù)變化、IT設(shè)施變化以及其他可能引起恢復(fù)規(guī)劃文檔失效的變化發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)更新各恢復(fù)規(guī)劃文檔，并在必要時(shí)啟動模擬測試或演習(xí)，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性系統(tǒng)的工作能力。

　　第六，技術(shù)方案選擇要遵循成熟穩(wěn)定、高可靠性、可擴(kuò)展性、透明性的原則。目前，國際上比較成熟的容災(zāi)技術(shù)包括： SAN/NAS技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)、虛擬存儲、基于IP的SAN互連技術(shù)以及快照技術(shù)等。其中基于IP的SAN遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，其是利用基于IP的SAN的互連協(xié)議，將主數(shù)據(jù)中心SAN中的信息通過現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程復(fù)制到備份中心的SAN中的。當(dāng)備份中心存儲的數(shù)據(jù)量過大時(shí)，可利用快照技術(shù)將其備份到磁帶庫或光盤庫。這種基于IP的SAN遠(yuǎn)程容災(zāi)備份，可以跨越LAN、MAN和WAN，成本低、可擴(kuò)展性好。基于IP的互連協(xié)議主要包括FCIP、iFCP、InfiniBand、iSCSI等。

　　第七，構(gòu)建系統(tǒng)方案可以選擇多種技術(shù)組合方式。目前，業(yè)內(nèi)應(yīng)用較多的容災(zāi)方案是基于智能存儲系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，它是由智能存儲系統(tǒng)自身實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制和同步，即智能存儲系統(tǒng)將對該系統(tǒng)中的存儲器I/O操作請求復(fù)制到遠(yuǎn)端的存儲系統(tǒng)中并執(zhí)行。由于在這種方式下，數(shù)據(jù)復(fù)制軟件運(yùn)行在存儲系統(tǒng)內(nèi)，因此較容易實(shí)現(xiàn)主中心和容災(zāi)備份中心的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)庫和目錄的實(shí)時(shí)拷貝及維護(hù)能力，且不會影響主中心主機(jī)系統(tǒng)的性能。如果在系統(tǒng)恢復(fù)場具備了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，那么就可以做到在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，及時(shí)開始應(yīng)用處理過程的恢復(fù)。但這種方案也有開放性差(不同廠家的存儲設(shè)備系統(tǒng)一般不能配合使用)、對于主、備中心之間的網(wǎng)絡(luò)條件(穩(wěn)定性、帶寬、鏈路空間距離)要求較苛刻等缺點(diǎn)。

　　1.2災(zāi)備解決方案設(shè)計(jì)需要考慮的因素

　　1.2.1 RTO和RPO

　　RTO(RecoveryTime Object)：是指災(zāi)難發(fā)生后，從IT系統(tǒng)宕機(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)營之時(shí)，此兩點(diǎn)之間的時(shí)間段成為RTO。RTO是反映業(yè)務(wù)恢復(fù)及時(shí)性的指標(biāo)，表示業(yè)務(wù)從中斷到回復(fù)正常所需要的時(shí)間。RTO值越小，代表容災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力越強(qiáng)。各種容災(zāi)解決方案的RTO有較大差別，基于光通道技術(shù)的同步數(shù)據(jù)復(fù)制，配合異地備用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和跨業(yè)務(wù)中心與備份中心的高可用管理，這種容災(zāi)解決方案具有最小的RTO。

　　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。RPO是反映恢復(fù)數(shù)據(jù)完整性的指標(biāo)，在同步數(shù)據(jù)復(fù)制方式下，RPO等于數(shù)據(jù)傳輸延遲的時(shí)間;在異步數(shù)據(jù)復(fù)制下，RPO基本為異步傳輸數(shù)據(jù)排隊(duì)的時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蛩?，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫與容災(zāi)備份數(shù)據(jù)庫的一致性(SCN)是不同的，RPO表示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫與容災(zāi)備份數(shù)據(jù)庫SCN的時(shí)間差。發(fā)生災(zāi)難后，啟動容災(zāi)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)恢復(fù)，RPO就是新恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)損失量。

　　設(shè)計(jì)容災(zāi)系統(tǒng)不能只看RTO和RPO，對于不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶特殊的要求，其它一些指標(biāo)有可能成為選擇容災(zāi)解決方案的主要因素。例如，某些地區(qū)為了防范一些特定自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，要求容災(zāi)備份中心與業(yè)務(wù)中心保持足夠的距離，在這種情況下，容災(zāi)備份中心與業(yè)務(wù)中心的距離要求就是容災(zāi)系統(tǒng)的重要指標(biāo)。

　　1.2.2數(shù)據(jù)安全

　　數(shù)據(jù)的完整性，一致性是保證業(yè)務(wù)連續(xù)的關(guān)鍵。在本地，數(shù)據(jù)安全需要使用RAID技術(shù)來保證。在災(zāi)備方案的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)復(fù)制方案的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。目前業(yè)界主流的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)有：基于數(shù)據(jù)庫本身的復(fù)制技術(shù)，基于操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)制，基于虛擬存儲的復(fù)制技術(shù)和基于存儲的復(fù)制技術(shù)。在方案所用技術(shù)的選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)客戶的預(yù)算，現(xiàn)場的條件，綜合來進(jìn)行考量。后續(xù)在1.6.1數(shù)據(jù)同步章節(jié)，將會有這4類數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)的綜合對比，可以作為選擇的參考。

　　1.2.3網(wǎng)絡(luò)安全

　　通信網(wǎng)絡(luò)是容災(zāi)系統(tǒng)的組成部分，通信線路的質(zhì)量也是容災(zāi)系統(tǒng)的性能指標(biāo)之一，其中包括網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬、網(wǎng)絡(luò)傳輸通道的冗余和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的服務(wù)水平(網(wǎng)絡(luò)年中斷率)。如果容災(zāi)系統(tǒng)使用的通信網(wǎng)絡(luò)是確定的，為了比較不同容災(zāi)解決方案，可以用單位存儲容量的數(shù)據(jù)庫在同一通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)完全恢復(fù)時(shí)間作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。

　　1.2.4業(yè)務(wù)連續(xù)性

　　業(yè)務(wù)連續(xù)性是災(zāi)備方案的最終目標(biāo)，是方案的價(jià)值所在。為了保證業(yè)務(wù)的連續(xù)，首先需要數(shù)據(jù)的連續(xù)，之前我們討論了數(shù)據(jù)安全相關(guān)的內(nèi)容。其次，在數(shù)據(jù)連續(xù)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，系統(tǒng)需要能夠滿足(1)網(wǎng)絡(luò)切換(2)應(yīng)用切換。以此，來保證系統(tǒng)能夠順利切換到災(zāi)備地，繼續(xù)安全運(yùn)營，最大化保證客戶利益。

　　1.3國標(biāo)系統(tǒng)災(zāi)備等級劃分及應(yīng)對措施

　　國家《信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范》(GB/T 20988-2007)規(guī)定了六個(gè)級別的容災(zāi)，下表分別針對每個(gè)級別給出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

　　1.4容災(zāi)技術(shù)分析

　　1.4.1備份方式

　　(1)冷備份

　　備份系統(tǒng)未安裝或未配置成與當(dāng)前使用的系統(tǒng)相同或相似的運(yùn)行環(huán)境, 應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)沒有及時(shí)裝入備份系統(tǒng)。一旦發(fā)生災(zāi)難，需安裝配置所需的運(yùn)行環(huán)境，用數(shù)據(jù)備份介質(zhì)(磁帶或光盤)恢復(fù)應(yīng)用數(shù)據(jù)，手工逐筆或自動批量追補(bǔ)孤立數(shù)據(jù)，將終端用戶通過通訊線路切換到備份系統(tǒng)，恢復(fù)業(yè)務(wù)運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備投資較少，節(jié)省通信費(fèi)用，通信環(huán)境要求不高。缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間較長，一般要數(shù)天至1周，數(shù)據(jù)完整性與一致性較差。

　　(2)溫備份

　　將備份系統(tǒng)已安裝配置成與當(dāng)前使用的系統(tǒng)相同或相似的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境，安裝了應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)定期備份數(shù)據(jù)。一旦發(fā)生災(zāi)難，直接使用定期備份數(shù)據(jù)，手工逐筆或自動批量追補(bǔ)孤立數(shù)據(jù)或?qū)⒔K端用戶通過通訊線路切換到備份系統(tǒng)，恢復(fù)業(yè)務(wù)運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備投資較少，通信環(huán)境要求不高。缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間長，一般要十幾個(gè)小時(shí)至數(shù)天，數(shù)據(jù)完整性與一致性較差。

　　(3)熱備份

　　備份處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)通過高速通信線路將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到備份系統(tǒng)，保持備份系統(tǒng)與當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步;也可定時(shí)在備份系統(tǒng)上恢復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。一旦發(fā)生災(zāi)難，不用追補(bǔ)或只需追補(bǔ)很少的孤立數(shù)據(jù)，備份系統(tǒng)可快速接替生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行，恢復(fù)營業(yè)。優(yōu)點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間短，一般幾十分鐘到數(shù)小時(shí)，數(shù)據(jù)完整性與一致性最好，數(shù)據(jù)丟失可能性最小。缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，通信費(fèi)用高，通信環(huán)境要求高，平時(shí)運(yùn)行管理較復(fù)雜。

　　在計(jì)算機(jī)服務(wù)器備份和恢復(fù)中，冷備份服務(wù)器(cold server)是在主服務(wù)器丟失的情況下才使用的備份服務(wù)器。冷備份服務(wù)器基本上只在軟件安裝和配置的情況下打開，然后關(guān)閉直到需要時(shí)再打開。

　　溫備份服務(wù)器(warm server)一般都是周期性開機(jī)，根據(jù)主服務(wù)器內(nèi)容進(jìn)行更新，然后關(guān)機(jī)。經(jīng)常用溫備份服務(wù)器來進(jìn)行復(fù)制和鏡像操作。

　　熱備份服務(wù)器(hot server)時(shí)刻處于開機(jī)狀態(tài)，同主機(jī)保持同步。當(dāng)主機(jī)失靈時(shí)，可以隨時(shí)啟用熱備份服務(wù)器來代替。

　　對于關(guān)鍵的業(yè)務(wù)，Primeton建議采用同城熱備+異地?zé)醾涞姆绞竭M(jìn)行部署，對于一般性的業(yè)務(wù)，建議采用同城熱備+異地溫備(應(yīng)用不啟動，數(shù)據(jù)保持異步復(fù)制)的方式進(jìn)行部署。

　　1.4.2數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

　　目前數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)主要有如下表所列4種，基于紅色字體部分的要求，結(jié)合客戶的需要，Primeton推薦采用基于存儲或者基于應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

　　1.4.3重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)

　　重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)是指將存儲系統(tǒng)中存在的大量內(nèi)容相同的數(shù)據(jù)刪除，只保留其中一份，從而縮減存儲空間的技術(shù)。在云災(zāi)備中，該技術(shù)既能大幅減少災(zāi)備中心存儲的數(shù)據(jù)量，降低災(zāi)備中心的建設(shè)和運(yùn)維成本，又能大幅減少數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)過程中用戶和災(zāi)備提供商間的數(shù)據(jù)傳輸量，提高備份和恢復(fù)的性能，是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)。

　　隨著災(zāi)備中心的規(guī)模不斷增大，存儲的數(shù)據(jù)量和訪問量不斷增加，單一節(jié)點(diǎn)上的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除方法已不能滿足性能和容量的需求。除上述基本重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)外，一些優(yōu)化和改進(jìn)技術(shù)對云災(zāi)備是至關(guān)重要的，包括高性能、可擴(kuò)展的、分布式的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，以及為提高災(zāi)備中心數(shù)據(jù)可靠性的高可靠重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)。

　　1.4.4操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)?

　　除了數(shù)據(jù)級的災(zāi)備，還應(yīng)提供系統(tǒng)級的災(zāi)備。即在將數(shù)據(jù)復(fù)制到云端的同時(shí)，也將受保護(hù)的應(yīng)用程序的狀態(tài)復(fù)制到云端，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)可以立即切換到云端的應(yīng)用程序運(yùn)行，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。系統(tǒng)級災(zāi)備是通過操作系統(tǒng)虛擬化和檢查點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。檢查點(diǎn)用來捕獲進(jìn)程某一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)程遷移。進(jìn)程遷移既可以是用戶應(yīng)用程序進(jìn)程到云災(zāi)備中心的遷移，也可以是云災(zāi)備中心內(nèi)部的虛擬機(jī)池間進(jìn)程遷移，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)前端用戶的需求自動地調(diào)節(jié)災(zāi)備服務(wù)提供商有限的硬件與軟件資源，動態(tài)地、彈性的反應(yīng)前端業(yè)務(wù)對災(zāi)備的需求。

　　當(dāng)程序因故障中斷，如果不能保留其中間運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)后從頭運(yùn)行將會帶來極大的消耗。檢查點(diǎn)技術(shù)能夠解決這個(gè)問題。通過保留各個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)時(shí)能夠復(fù)原到最近一次保留的數(shù)據(jù)映像。

　　傳統(tǒng)的檢查員機(jī)制是基于庫的檢查點(diǎn)機(jī)制。例如以靜態(tài)庫的形式實(shí)現(xiàn)，或通過加載動態(tài)鏈接庫來追蹤程序運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)變化。也有一些檢查點(diǎn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)于內(nèi)核級別甚至硬件級別。例如通過在文件系統(tǒng)層之上引入一個(gè)中間層來實(shí)現(xiàn)保留文件系統(tǒng)狀態(tài)的檢查點(diǎn)機(jī)制;或者借助Fuse內(nèi)核模塊實(shí)現(xiàn)的支持檢查點(diǎn)機(jī)制的文件系統(tǒng)，通過Fuse偵測、攔截內(nèi)核級別的文件系統(tǒng)操作并將控制權(quán)傳遞給用戶，從而能夠在用戶空間對文件系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行保留。

　　隨著操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)的發(fā)展，基于虛擬容器的檢查點(diǎn)技術(shù)也得到了很好的應(yīng)用。虛擬容器是通過系統(tǒng)虛擬化技術(shù)構(gòu)建出來的一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行的較獨(dú)立的上下文環(huán)境。虛擬容器檢查點(diǎn)技術(shù)能夠有效保護(hù)容器內(nèi)運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)而不需要對應(yīng)用進(jìn)行修改。

　　1.5總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　1.5.1Primeton“兩地三中心”容災(zāi)解決方案架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　結(jié)合近年國內(nèi)出現(xiàn)的大范圍自然災(zāi)害，以同城雙中心加異地災(zāi)備中心的“兩地三中心”的災(zāi)備模式也隨之出現(xiàn)，這一方案兼具高可用性和災(zāi)難備份的能力。

　　1.5.1.1“兩地三中心”本地高可用和容災(zāi)保護(hù)策略

　　(1)本地保護(hù)策略：

　　? 本地高可用

　　? 本地clone

　　? 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)

　　? B2D/BVTL

　　? 磁帶備份

　　? Archive Log備份

　　(2)容災(zāi)保護(hù)策略

　　? 應(yīng)用級或者數(shù)據(jù)級容災(zāi)

　　? 同級容災(zāi)、降級容災(zāi)

　　? 同步數(shù)據(jù)保護(hù)/異步數(shù)據(jù)保護(hù)

　　? 容災(zāi)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

　　? 主備中心運(yùn)營方式/雙主中心運(yùn)營方式/多中心運(yùn)營方式

　　? 短、中、遠(yuǎn)期容災(zāi)策略

　　1.5.1.2“兩地三中心”功能定位

　　同城雙中心是指在同城或鄰近城市建立兩個(gè)可獨(dú)立承擔(dān)關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心，雙中心具備基本等同的業(yè)務(wù)處理能力并通過高速鏈路實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)，日常情況下可同時(shí)分擔(dān)業(yè)務(wù)及管理系統(tǒng)的運(yùn)行，并可切換運(yùn)行;災(zāi)難情況下可在基本不丟失數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行災(zāi)備應(yīng)急切換，保持業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行。與異地災(zāi)備模式相比較，同城雙中心具有投資成本低、建設(shè)速度快、運(yùn)維管理相對簡單、可靠性更高等優(yōu)點(diǎn)。

　　異地災(zāi)備中心是指在異地的城市建立一個(gè)備份的災(zāi)備中心，用于雙中心的數(shù)據(jù)備份，當(dāng)雙中心出現(xiàn)自然災(zāi)害等原因而發(fā)生故障時(shí)，異地災(zāi)備中心可以用備份數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)的恢復(fù)。

　　1.5.1.3“兩地三中心”容災(zāi)架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　邏輯架構(gòu)模型設(shè)計(jì)：

　　物理架構(gòu)設(shè)計(jì)：

　　方案特點(diǎn)：

　　? 同城范圍有效保證了數(shù)據(jù)的安全性和業(yè)務(wù)連續(xù)性;

　　? 異地復(fù)制數(shù)據(jù)根據(jù)災(zāi)難情形，盡可能降低數(shù)據(jù)丟失機(jī)率;

　　? 同城雙中心為同步復(fù)制，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，RPO=0;

　　? 異地?zé)o距離限制，保證數(shù)據(jù)一致性，保證了數(shù)據(jù)的有效保護(hù);

　　? 異地容災(zāi)帶寬要求低，先進(jìn)的復(fù)制機(jī)制提高帶寬利用率。

　　對于本地本級備份，應(yīng)建立在線、近線、離線等多級存儲備份系統(tǒng)，充分利用先進(jìn)的備份手段和備份策略，形成完整的本地備份管理解決方案;備份的數(shù)據(jù)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)文件以及應(yīng)用服務(wù)環(huán)境等多個(gè)方面;日常訪問的重要數(shù)據(jù)采用磁盤或者虛擬帶庫方式備份，歸檔數(shù)據(jù)和非重要數(shù)據(jù)采用磁帶庫方式備份;重要數(shù)據(jù)應(yīng)至少保證每周做一個(gè)全量備份，平時(shí)做增量備份。

　　對于數(shù)據(jù)級異地災(zāi)備中心，選址上，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，避免異地備份中心與主中心同時(shí)遭受同類風(fēng)險(xiǎn);網(wǎng)絡(luò)備用系統(tǒng)上，必須在核心網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)熱備，保證災(zāi)備中心區(qū)域內(nèi)通信的可靠性;數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)上，主中心與備份中心的備份鏈路應(yīng)有冗余，并確保2小時(shí)內(nèi)將主中心的增量數(shù)據(jù)復(fù)制或備份到災(zāi)備中心;數(shù)據(jù)處理備用系統(tǒng)上，配備災(zāi)難恢復(fù)所需的全部數(shù)據(jù)處理設(shè)備，并處于就緒狀態(tài)或運(yùn)行狀態(tài)，與主中心共同承擔(dān)部分核心應(yīng)用的查詢服務(wù)功能。

　　對于同城應(yīng)用級災(zāi)備中心，選址上，主中心與同城災(zāi)備中心距離應(yīng)小于100KM;網(wǎng)絡(luò)備用系統(tǒng)上，在核心網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)熱備，主中心與應(yīng)用級災(zāi)備中心間通過裸光纖互聯(lián)或VPLS互聯(lián)，部署TRILL構(gòu)建大二層網(wǎng)絡(luò)，滿足虛擬化需求;網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡上，主中心網(wǎng)絡(luò)與災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡，提高災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)利用率與災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)可用性，正常情況下數(shù)據(jù)流同時(shí)使用兩個(gè)中心的網(wǎng)絡(luò)，主中心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，則全部數(shù)據(jù)流向?yàn)?zāi)備網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用集群切換上，關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)集群實(shí)現(xiàn)手動切換，主中心與同城災(zāi)備中心之間建立高可用性監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)災(zāi)備中心應(yīng)用服務(wù)器集群與主中心生產(chǎn)服務(wù)器集群之間的高可用性切換;云計(jì)算技術(shù)采用上，采用虛擬化技術(shù)對同城災(zāi)備中心進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，同時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)鍵程度、對性能的要求，系統(tǒng)平臺選擇不同檔次和不同平臺的主機(jī)資源池、存儲資源池。

　　1、數(shù)據(jù)級容災(zāi)設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)的復(fù)制是應(yīng)用接管的基礎(chǔ)，保障數(shù)據(jù)復(fù)制的完整性和實(shí)時(shí)有效性才能使得應(yīng)用的接管有意義。數(shù)據(jù)復(fù)制主要分為4大類(1.4.2已有說明)，綜合性價(jià)比和客戶自身情況，Primeton推薦可以使用如下兩類的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)：

　　第一類，是基于磁盤陣列的復(fù)制軟件實(shí)現(xiàn)，比如EMC SDRF、HDS 的TureCopy、IBM的Flash等;

　　第二類，是基于服務(wù)器或者應(yīng)用軟件(應(yīng)用層)實(shí)現(xiàn)，比如Oracle DataGuard組件、GoldenGate數(shù)據(jù)庫復(fù)制軟件、 DSG的RealSync軟件等。

　　A)磁盤陣列同步有以下主要特點(diǎn)：

　　? 可以實(shí)現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的災(zāi)備，支持所有的數(shù)據(jù)類型，是最全面的災(zāi)備保護(hù)方式;

　　? 基于存儲設(shè)備進(jìn)行災(zāi)備，可以有效的解決對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和各種應(yīng)用服務(wù)器的計(jì)算資源的占用問題;

　　? 部署簡單，無需更改原來的文件系統(tǒng)。維護(hù)也更加簡單，維護(hù)好存儲災(zāi)備系統(tǒng)就可以。

　　B)基于服務(wù)器或應(yīng)用軟件的災(zāi)備， 有以下特點(diǎn)：

　　? 支持異構(gòu)平臺，開放的硬件選擇;

　　? 極短時(shí)間切換的熱容災(zāi);

　　? 容災(zāi)側(cè)數(shù)據(jù)庫也處于打開狀態(tài)，可以做主地?cái)?shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡，提升系統(tǒng)的可用性;

　　? 對網(wǎng)絡(luò)要求不高，低帶寬下能夠傳輸數(shù)據(jù);

　　2、應(yīng)用級容災(zāi)設(shè)計(jì)

　　應(yīng)用級災(zāi)備包括兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)同步和應(yīng)用接管。數(shù)據(jù)同步是應(yīng)用接管的前提。在保證數(shù)據(jù)同步基礎(chǔ)上，要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用接管，還要能實(shí)現(xiàn)災(zāi)難發(fā)生時(shí)的網(wǎng)絡(luò)切換和應(yīng)用切換。

　　3、網(wǎng)絡(luò)切換設(shè)計(jì)

　　應(yīng)用級災(zāi)備要求提供冗余的網(wǎng)絡(luò)線路和設(shè)備。正常情況下，客戶端通過生產(chǎn)中心的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)訪問生產(chǎn)中心的應(yīng)用服務(wù)器;在發(fā)生災(zāi)難時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)切換，客戶端能夠訪問到災(zāi)備中心的備用服務(wù)器。

　　目前，網(wǎng)絡(luò)切換主要有以下三種：

　　(1)基于IP地址的切換

　　生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心主備應(yīng)用服務(wù)器的IP地址空間相同，客戶端通過唯一的IP地址訪問應(yīng)用服務(wù)器。在正常情況下，只有生產(chǎn)中心應(yīng)用服務(wù)器的IP地址處于可用狀態(tài)，災(zāi)備中心的備用服務(wù)器IP地址處于禁用狀態(tài)。一旦發(fā)生災(zāi)難，管理員手工或通過腳本將災(zāi)備中心服務(wù)器的IP地址設(shè)置為可用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問路徑切換。

　　(2)基于DNS服務(wù)器的切換

　　在這種方式下，所有應(yīng)用需要根據(jù)主機(jī)名來訪問，而不是直接根據(jù)主機(jī)的IP地址來訪問，從而通過域名實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切換。

　　(3)基于負(fù)載均衡設(shè)備的切換

　　通過在服務(wù)器集群前端部署一臺負(fù)載均衡設(shè)備，根據(jù)已配置的均衡策略將用戶請求在服務(wù)器集群中分發(fā)，為用戶提供服務(wù)，并對服務(wù)器可用性進(jìn)行維護(hù)。負(fù)載均衡能夠按照一定的策略分發(fā)到指定的服務(wù)器群中的服務(wù)器或指定鏈路組的某條鏈路上，調(diào)度算法以用戶連接為粒度，并且可以采取靜態(tài)設(shè)置或動態(tài)調(diào)配的方式。負(fù)載均衡設(shè)備能夠針對各種應(yīng)用服務(wù)狀態(tài)進(jìn)行探測，收集相應(yīng)信息作為選擇服務(wù)器或鏈路的依據(jù)，包括ICMP、TCP、HTTP、FTP、DNS等。通過對應(yīng)用協(xié)議的深度識別，能夠?qū)Σ煌瑯I(yè)務(wù)在主生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心之間進(jìn)行切換。

　　這三種網(wǎng)絡(luò)切換方式比較如下：

　　在以上三種網(wǎng)絡(luò)切換方式中，基于IP地址的切換方式較簡單，實(shí)現(xiàn)成本低，但是對于擁有較多服務(wù)器的災(zāi)備中心而言，手工更改大量IP地址和網(wǎng)絡(luò)配置需要比較長時(shí)間，因此這種方式適合于只有少數(shù)應(yīng)用服務(wù)器的場合;基于DNS的切換方案，從技術(shù)上講較成熟，應(yīng)用也較多，而且能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切換的全自動，但是需要增加兩臺DNS服務(wù)器的投資;而基于負(fù)載均衡的切換，需要增加負(fù)載均衡板卡，但是切換能夠精細(xì)到業(yè)務(wù)和服務(wù)內(nèi)容，因此，在大型數(shù)據(jù)中心情況下，Primeton建議采用負(fù)載均衡的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)之間的切換。

　　4、應(yīng)用切換設(shè)計(jì)

　　應(yīng)用切換是指生產(chǎn)中心由于發(fā)生災(zāi)難而癱瘓時(shí)，可由災(zāi)備中心的備用服務(wù)器提供業(yè)務(wù)接管，確保業(yè)務(wù)運(yùn)行的高連續(xù)性。

　　實(shí)現(xiàn)應(yīng)用切換的前提條件是：

　　? 數(shù)據(jù)已經(jīng)從生產(chǎn)中心同步到災(zāi)備中心;

　　? 災(zāi)備中心配置與生產(chǎn)中心對應(yīng)的應(yīng)用軟件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和中間件服務(wù)器等，且運(yùn)行正常;

　　? 災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常或能夠?qū)崿F(xiàn)正常切換。

　　應(yīng)用切換技術(shù)主要有以下幾種：

　　(1)雙活數(shù)據(jù)庫技術(shù)

　　部分?jǐn)?shù)據(jù)庫復(fù)制容災(zāi)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心數(shù)據(jù)庫雙活，即災(zāi)備中心的備份數(shù)據(jù)庫也處于Open狀態(tài)，客戶端可對災(zāi)備數(shù)據(jù)庫進(jìn)行只讀訪問(例如GoldenGate、DSG等數(shù)據(jù)庫復(fù)制軟件)。生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心數(shù)據(jù)庫保持雙活，可提高災(zāi)備中心的資源利用率，分擔(dān)生產(chǎn)中心的業(yè)務(wù)負(fù)擔(dān)，在發(fā)生災(zāi)難時(shí)，自然也可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和業(yè)務(wù)的接管。

　　這種方式的缺點(diǎn)之一是只適合于特定的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，不適合文件系統(tǒng)等應(yīng)用，有一定的局限性。

　　(2)遠(yuǎn)程集群技術(shù)

　　遠(yuǎn)程集群是指通過在生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心的應(yīng)用服務(wù)器上安裝遠(yuǎn)程集群軟件(例如Veritas Storage Foundation中的GCO組件)，實(shí)現(xiàn)跨廣域的多服務(wù)器狀態(tài)的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的自動切換。主要是由廠家提供的一些容災(zāi)軟件實(shí)現(xiàn)自動切換，拉起異地的應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫。例如，賽門鐵克的VCS，IBM的PowerHA等。

　　(3)手動切換方式

　　手動切換方式實(shí)現(xiàn)較簡單，總體成本低，適用范圍廣，而且較可靠。采用這種方式時(shí)，災(zāi)備中心部署與生產(chǎn)中心相對應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，安裝相應(yīng)軟件。在正常情況下，災(zāi)備中心服務(wù)器可選擇不運(yùn)行或者處于就緒狀態(tài)但對外不可訪問;發(fā)生災(zāi)難時(shí)，可在人為決策后，將災(zāi)備中心服務(wù)器啟動或恢復(fù)對外訪問，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速切換。

　　5、網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)

　　在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，為了提高可靠性，避免單點(diǎn)故障，建議在網(wǎng)絡(luò)層采用雙網(wǎng)雙平面的設(shè)計(jì)，即在交換機(jī)/路由器層均采用冗余設(shè)計(jì)。

　　在同城高可用環(huán)境下，在預(yù)算允許的情況下，建議數(shù)據(jù)復(fù)制采用光纖(FC)傳輸，能夠大大提升同步數(shù)據(jù)復(fù)制的效率和可靠性。

　　在異地災(zāi)備情況下，由于數(shù)據(jù)傳輸線路較長，采用FC傳輸代價(jià)太高，并且災(zāi)難發(fā)生也是偶然事件。綜合考慮性價(jià)比，建議采用IP傳輸。