1系统灾难备份技术
系统灾难备份技术是指通过建立远程数据备份中心,将业务中心数据实时或分批次地复制到备份中心。正常情况下,系统的各种应用运行在业务中心的计算机系统上,数据同时存放在业务中心和备份中心的存储系统中。当业务中心由于断电、火灾等灾难无法工作时,则立即执行一系列相关措施,将网络、数据线路切换至备份中心,并且利用备份中心的计算机系统重新启动应用系统。这时最关键的问题就是保证切换过程时间满足业务连续性要求,同时尽可能保持业务中心数据和备份中心数据的连续性和完整性。
结合应用系统的相关特点(实时性要求、运行中断敏感性等)、数据更新频率、数据量大小、相关条件等因素,实际的灾难恢复系统解决方案可能是多种方案的组合。
(1)基于磁带的数据备份
利用磁带进行数据备份和恢复是一种传统灾难备份方式。这些磁带通常都是按天、按周或按月进行保存的。磁带通常是在夜间存储备份数据,然后被送到储藏地点。而在灾难或各种故障出现,系统需要立即恢复时,将磁带提取出来,并运送到恢复地点,数据恢复到磁盘上,然后再恢复应用程序。
(2)基于应用软件的数据备份
基于应用软件的数据备份是指由应用软件来实现数据的远程复制和同步,当业务中心失效时,备份中心的应用软件系统恢复运行,接管企业业务。这种技术是通过在应用软件内部连接业务中心数据库和备份中心数据库,每次的业务处理数据分别存入业务中心数据库和备份中心数据库中。但这种方式需要对现有应用
软件系统作比较大的修改升级,甚至重新开发,增加应用软件的复杂性,实施难度较大,而且后期维护比较复杂。
(3)远程数据库复制
远程数据库复制是由数据库系统软件来实现数据库的远程复制和同步。在复制过程中,使用自动冲突检测和解决的手段保证数据一致性不受破坏。基于数据库的复制方式可分为实时复制、定时复制和存储转发复制。
除此以外,还有基于逻辑磁带卷的远程数据复制、基于智能存储系统的远程数据复制、远程群集主机切换等。 2同步远程复制与异步远程复制
同步远程复制:来自服务器的数据被写到本地连接的磁盘系统(业务中心),该系统将数据转发给异地磁盘系统(备份中心)。只有当两个系统都拥有数据以后,本地系统才会向服务器返回写入完成指示。同步远程复制能够向异地提供最新的数据,但应用程序会因等待写入完成指示而被延迟一些时间。如图4-31所示。
图4-31 同步远程复制
异步远程复制:来自服务器的数据被写到本地连接的磁盘系统(业务中心),该系统立即向备份服务器回写入完成指示。然后,数据会在很短的一段时间(通
常在一分钟内)之后被送往异地磁盘系统(备份中心),它能够提供一致性校验功能。异步远程复制对应用程序性能的影响最小,但异地磁盘系统在数据的更新程度上与本地系统相比会有延迟。如图4-32所示。
图4-32 异步远程复制
3灾难恢复方案
数据的备份是整个灾备系统的基础。通常可以将灾难恢复方案分为离线灾难恢复和在线灾难恢复。
所谓的离线灾难方案主要依靠备份技术来实现。其重要将数据通过备份系统备份到介质上面,而后将备份介质到异地保存管理。这种方案的部署和管理比较简单,相应的投资也较少,但数据恢复较慢,实时性比较差。对于资金受限、对数据恢复的RTO和RPO要求较低的用户可以选择这种方式。
在线灾难恢复方案要求业务中心和备份中心同时工作,业务中心和备份中心两个站点之间有传输链路连接。数据自业务中心实时复制传送到备份中心。在此基础上,还可以在应用层进行群集管理,当业务中心遭受灾难、出现故障时,可以由备份中心自动接管并继续提供服务。这种方案能够满足比较高的RTO和RPO的要求,但投入成本较高。
国际标准Share 78 对灾难恢复解决方案从低到高分为七种不同层次,针对这七个层次都有相应的容灾方案。企业可以根据数据的重要性以及需要恢复的速度和程度,来设计选择并实现灾难恢复计划。下面是0~6共7个层次的说明:
0级:无异地备份
0等级容灾方案数据仅在本地进行备份,没有在异地备份数据,未制定灾难恢复计划。一旦本地发生灾难,将丢失全部的本地备份数据,业务无法恢复。这种方式是成本最低的灾难恢复解决方案。
1级:实现异地备份
第1级容灾方案是将关键数据备份到本地介质上,然后送往异地保存,但异地没有可用的备份中心、备份数据处理系统和备份网络通信系统,未制定灾难恢复计划。灾难发生后,使用新的主机,利用异地数据备份介质将数据恢复起来。
2级:热备份站点备份
第2级容灾方案是将关键数据进行备份并存放到异地,制定有相应灾难恢复计划,具有热备份能力的站点灾难恢复。一旦发生灾难,利用热备份主机系统将数据恢复。它与第1级容灾方案的区别在于异地有一个热备份站点,该站点有主机系统,平时将主站点上的数据备份介质采用交通运输方式送往异地,异地热备中心保存的数据是上一次备份的数据。当灾难发生时可以尽快接管应用,恢复生产,但可能会有几天甚至几周的数据丢失。这对于关键数据的容灾是不能容忍的。
3级:在线数据恢复
第3级容灾方案是通过网络将关键数据进行备份并存放至异地,制定有相应灾难恢复计划,有备份中心,并配备部分数据处理系统及网络通信系统。该等级
方案特点是用电子数据传输取代交通工具传输备份数据,从而提高了灾难恢复的速度。利用异地的备份管理软件将通过网络传送到异地的数据备份到主机系统。一旦灾难发生,需要的关键数据通过网络可迅速恢复,通过网络切换,关键应用恢复时间可降低到一天或小时级。这一等级方案由于备份站点要保持持续运行,对网络的要求较高,因此成本相应有所增加。
4级:定时数据备份
第4级容灾方案是在第3级容灾方案的基础上,利用备份管理软件自动通过通信网络将部分关键数据定时备份至异地,并制定相应的灾难恢复计划。一旦灾难发生,利用备份中心已有资源及异地备份数据恢复关键业务系统运行。
这一等级方案特点是备份数据是采用自动化的备份管理软件备份到异地,异地热备中心保存的数据是定时备份的数据,根据备份策略的不同,数据的丢失与恢复时间达到天或小时级。由于对备份管理软件设备和网络设备的要求较高,因此投入成本也会增加。但由于该级别备份的特点,业务恢复时间和数据的丢失量还不能满足关键行业对关键数据容灾的要求。
5级:实时数据备份
第5级容灾方案在前面几个级别的基础上使用了硬件的镜像技术和软件的数据复制技术,也就是说,可以实现在应用站点与备份站点的数据都被更新。数据在两个站点之间相互镜像,由远程异步提交来同步,因为关键应用使用了双重在线存储,所以在灾难发生时,仅仅很小部分的数据被丢失,恢复的时间被降低到了分钟级或秒级。由于对存储系统和数据复制软件的要求较高,所需成本也大大增加。