浅谈云容灾技术

张凯

摘要21世纪以来，计算机与互联网得到了空前的普及，随之而来的不仅仅是生产生活上的便捷，同时也存在着隐患，由于种种原因所导致的数据丢失，如果没做好容灾的话，很可能带来的后果就是灾难性的。本文从容灾系统着手，首先指出了容灾系统的重要性，然后讲述了早期容灾的发展以及局限性，从而引入云容灾，提出了云容灾的优势，并分析了云容灾的几个关键技术。

关键词容灾；云存储；云容灾

1容灾的重要性

科学技术在不断进步，计算机和网络也越来越普及，数据信息逐渐成为了人们生产生活的关键所在。而对于现在的公司来说，数据信息则是他们的命脉，对其生存和发展至关重要。数字化的世界为人们提供了无数便利，提高了工作生产的效率，但同时也存在着安全隐患。当灾难发生造成数据信息的丢失时，带来的后果往往也是致命的。这里说的灾难主要指不可抗拒的自然灾害（火灾、地震等）；硬件设施的损坏（硬盘故障、电源中断等）以及操作失误。有数据显示在20世纪90年代的美国，发生过数据信息丢失的公司中，大多数都己倒闭，最后能生存下来得以继续发展的只有16%。由此可见，数据信息是多么的重要，而数据灾难所带来的后果是多么的可怕。

鉴于以上所述，如何能让数据信息在各类灾难发生后还能完整的保存下来，并且使整个系统可以迅速的恢复运转、投入使用，就显得尤为重要，于是容灾系统便在这样背景下孕育而生。

2容灾的发展

任何事物发展的初期总是困难的，容灾系统也不例外，早期的容灾是在本地范围内进行数据的备份，其所能达到的效果也是很有局限性的。尽管这样的本地数据备份可以在人为误操作、软件错误以及硬件故障发生时进行数据恢复，但是当火灾、地震等自然灾害发生时却是无可奈何。

随着容灾技术的日益完善，异地容灾被提了出来，在很大程度上弥补了数据备份的不足。异地容灾，其实就是在距离本地系统较远的地方，搭建一套相同的系统，使之能够在灾难发生后迅速替代原系统为人们服务。这种异地容灾系统比起之前的本地数据备份，在技术上有所提升，且在自然灾害发生时的保护作用具有明显的优势，但是仍然有着种种不足。首先，这种异地容灾系统的数据恢复速度不能得到保障，其次，信息化的迅猛发展使得信息数据量急剧增长，带来的影响就是人们在搭建异地容灾时需要投入更多的硬件设备，并且随之而来的维护费用和人力也是一笔很大的开销。因此，我们还需要更为先进、成本更低的容灾技术。

为了有效地克服这些问题，近年来，发展迅速的云存储技术被逐渐被应用到了容灾系统中。云存储是在云计算概念上的拓展，是一种近些年兴起来的网络存储技术，是通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同對外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。通俗地讲，云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便存取数据。

将云存储技术应用于容灾备份，在很大程度上降低了异地容灾的成本，因此很快在各个行业中都得到了广泛的应用。云容灾，基于云端的容灾系统，可以是异地也可以是本地，亦可以都有。云容灾系统集成了本地容灾系统、异地容灾系统的优点，加上云端的集中管理，集中数据分析等功能，打造了一种功能强大的云端应用。

3云容灾的几个关键技术

第一，完成信息存储其核心技术是映射技术，将云容灾处理程序以及管理设备程序抽象为两个数据模型，在这两个数据模型之间建立对应关系，最终形成映射关系。经由一种指令的触发而产生的自动化操作形成了数据的自动迁移，这种自动迁移建立在上述映射关系上，其触发条件包含以下的一系列事件：磁盘的填充、饱和，磁盘容量的缩小、扩展，磁盘的维修、损坏。系统发出指令进行自动映射依赖于上述的某个事件产生，其指令包含自动复制、保存、删除、粘贴。该技术的应用如以下两点所述，磁盘容量的自动调整，在使用过程中可能会出现磁盘容量不足，自动加载新的磁盘，并且更改磁盘总容量，对于磁盘容量的减少，则需要将不再需要的磁盘卸载；磁盘透明替换基于隐射技术实现，建立一个云存储环境，在云存储环境中对相关数据进行多个副本备份，备份过程在容灾服务器中不断创建副本，通过建立若干副本的方式，防止磁盘损坏导致数据无法还原。

第二，缓存技术，该技术的出现是为了解决高速率数据设备与低速率设备之间数据访问不匹配的问题，通过将数据按照数据库的方法保存在内存，当需要对这部分数据进行处理时，直接在内存中进行，从而减少了从低速设备中读取的时间。云容灾基于云存储设计实现，在该系统中合理的利用缓存技术，通过精准的算法完成数据的缓存，一旦需要进行数据的快速恢复时，可以从缓存中获取数据进行恢复。缓存算法主要包括以下两点：1）对于异地数据块的替换，需要通过计算恢复数据块的单位时间恢复次数决定是否需要替换；2）对于本地数据块的替换，需要统计单位时间内数据的恢复次数，替换数据库恢复次数最少的。

第三，磁盘技术，这种技术的应用，使得各种文件的显示没有太大的差异。客户端的代理程序将相关数据存储到数据块中，并将文件夹进行备份之后存储到容灾服务器之内。采用合理的安全策略保证服务器数据的安全性。例如采用加密的方式对数据进行加密，访问者需提供秘钥才能对数据进行删减、更改、修正，并且提供操作的数据为备份内容；若访问者没有秘钥，那么需要相应的信息进行身份验证。

云容灾可实现基于系统级别甚至业务级别的备份，出现灾害不需重建系统，就可以达到快速恢复的目的。其次减少主机负载，存储直接通过光纤实现备份。而且云容灾还可以在构造目标的时候做到传统容灾所无法办到的“与结构无关”，这主要是因为传统容灾解决不了应用一致性的问题，而类别繁多的应用，使得也没有一个通用的办法可以在应用层实现。容灾的成本也因为云计算的加入被大大降低了，而且在灾后恢复时也有了不同的选择，由此那些原来因昂贵的价格对容灾系统避而远之的中小型企业也可以将容灾系统搭建起来。所以基于云存储的容灾系统比起早期的容灾系统，技术上更先进、更全面，但是花费上却要少得多。

4结论

随着科学技术的逐步提高，以及容灾维护措施的不断改进，云容灾系统将会发挥越来越大的作用，在面对灾难恢复时也将更加迅速。容灾的技术核心是冗余，它是容灾的主要技术，如果这里的设备出了问题，那么会有别处的设备及时补上。为了使容灾系统还能兼顾日常操作中的容错率，会有许许多多的服务器和存储资源都在云计算中被同时使用着，这样的容灾系统在实施的过程中，设备便得到了保障。而容灾的执行也因为云计算当中集中式管理和虚拟化技术的加入而越来越方便。

本文从容灾的重要性着手，通过早期容灾发展中遇到的问题，引入云容灾的概念，并探讨了云容灾的几个关键技术。容灾在未来的信息科技发展中将会显得愈发重要，而云容灾则是未来容灾发展的主要方向。endprint