探讨灾备云解决方案

阎迅

【摘要】    当今信息高速发展，随着各行业及个人用户需求不断增加，信息、数据与IT系统储存的重要性日益体现，对灾备需求也日益增多，“两地三中心”的概念亦日渐被市场接受，将有变为硬性需求的趋势，多数据中心部署亦作为灾备的基础条件。传统灾备系统存在着各式各样的问题：界面的差异，以及存储服务器品牌型号不一，导致数据的备份迁移基本都需要业务中断进行，造成用户的经济或运营损失。 在现今用户不同品牌型号设备之间传输和共享日渐剧增的需求前提下，灾备云解决方案就能完全解决以上问题。

【关键词】    灾备云    双活

一、简介

1.1灾备评价指标

灾备云的标准指标是数据的损失量与数据恢复时间，一般我们会通过数据的损失量与系统的恢复时间评估云平台灾备系统：恢复点目标和恢复时间目标。

1.1.1恢复点目标：

1.以时间为基准单位，在数据系统崩溃时，系统和数据需要在此时间点前完成转换或恢复的指标要求。

2.数据系统发生意外停机崩溃时，可承受的数据损失量最大值。

1.1.2恢复时间目标：

1.以时间为基准单位，在数据系统崩溃时，信息系统或业务功能需要在此时间点前完成转换或恢复的指标要求。

2.数据系统发生崩溃时，可承受的工作时间停止的最大值。

1.2灾难恢复能力等级

国际通用网络灾难判定标准为SHARE 78，该标准主要还是以恢复点目标和恢复时间目标为指标进行判定，我国在国际通用标准SHARE78基础上制定并规范了符合我国网络数据灾备状况的灾备恢复能力等级的关系，主要等级如下：

1.3灾备的分类

通过灾备距离进行分类，可划分为灾备系统部署在同一物理地址的本地灾备，灾备系统部署在同一城市的近距离灾备以及灾备系统部署在不同城市的远距离灾备。

通过灾备的层次进行分类，可分成只对数据进行灾备操作的数据灾备和对应用与数据进行灾备操作的应用灾备。

1.4主流数据灾备技术

1.4.1数据备份

数据备份是灾备系统的根本，是基础灾备系统的实现前提条件。当前的数据备份技术主要有快照、离线、异地存储等三种。

1.4.2实时备份

实时备份是指在多块存储磁盘、多个存储阵列、多台存储服务器以至到多个数据中心进行实时的数据或应用保存，实现多个备份的高端备份模式。

1.数据镜像。数据镜像是冗余备份的一种，具体原理是备份于A磁盘数据或应用同样在B磁盘存在一致的副本，这个副本就称之为镜像，数据镜像可按照备份手段分为软件镜像和硬件镜像。

2.数据复制。数据复制工作原理是将原数据及其改動部分，以后续机制为手段拷贝到其他存储点上，存储点可以表现为磁盘、阵列、服务器、数据中心等等，并且通过实现的机制可划分为同步复制与异步复制。

二、灾备云的必要性

现今高速发展的网络数据时代，存储数据并不单纯为网络的通信手段了，更发展成为各行各业、以至个人的重要资产组成。因此继续沿用传统灾备方案，无疑将存在资源利用率低、可用性差、灾备停机时间长、数据恢复慢等问题。

而双活模式的两地三中心数据中心云灾备系统将改进以上传统灾备系统的缺点，并且是往后发展的趋势，而双活存储灾备更是数据中心灾备系统今后发展的必要基础部分。

三、灾备云系统建设的技术原则

高性能：将灾备系统的处理性能提升到最大，保障灾备系统整体在五年内的先进水平与高可适用性，使灾备系统具备扩展能力，可适应将来灾备核心技术的发展。

高可靠性：建立灾备系统的目的是增强关键性业务应用与数据的抗灾难能力，因此在灾备系统方案制定阶段需以系统本身稳定性与可靠性为出发，实现保障关键应用与数据的稳定性。

可扩展性：灾备系统的方案构建除应符合当前应用与数据的需求外，还需考虑到未来业务的发展对应用与数据的需求，并且能接受新技术和新概念的扩展，实现当前系统的稳定保值。

可维护性：对灾备系统的方案构建，应具备方便管理，易于维护，易于扩展，智能自动操作，主动告知故障等特性。

四、灾备云实现的方式

4.1云到云间灾备

一般为了满足建设灾备云平台的需求，我们会为灾备云平台构建两地三中心方案。两地物理服务机做集群，共享存储LUN使用。在本地机房利用原存储结合SMA（存储容错引擎）和核心存储系统搭建本地HA，当本地某套存储出现意外，另一套存储可以及时接管原有存储运行中的业务，并可以保障无间断的数据访问，实现本地系统业务工作不间断，确保用户在用业务高效运营。同时异地机房利用存储容错引擎SMA和异地机房原有存储搭建异地数据灾备，当本地机房发生灾难，异地机房系统可以及时自动无缝接管业务并进行数据生产。通过这种两地三中心的项目规划，使得云平台的虚拟机可以在3个站点之间实现不停机的虚拟机迁移，当某节点出现宕机情况，用户在用业务系统可转换至备用生产节点上恢复正常业务，形成业务主备间零切换状态。

4.1.1数据双活设计

4.1.1.1通过SMA进行数据读写

异地数据中心，原有存储对SMA分配一个LUN，SMA随即应导出V-LUN，再且由两个节点各自的SMA生成分布式虚拟LUN，并实现分布式Mirror防护。

两地数据中心的灾备云系统都能访问到生成后的分布式虚拟LUN，由于灾备云架构方案实现的是双活灾备云高可用方案，因此在导入数据同时，必须确认数据可同时导入到两地的数据中心中，通过此方式，可保障数据的一致性。

4.1.1.2数据可持续

1.主机故障切换。灾备云方案将单个云平台的集群中的两套业务主机分别安置在本地和异地数据中心中，使得两套业务主机构成跨数据中心的集群系统。此方案设置将确保在正常情况下，一个节点的业务正常运作，而另外一个节点备用;而当业务正常运作节点的业务主机发生意外导致停机，业务会即时无缝切换到备用节点的业务主机实现双活接管。

2.存储故障切换。业务主机停机切换由HA集群实现，而业务存储系统停机的切换则由SMA实现。双HA数据中心的构建，通过SMA能为用户实现零恢复点目标的高效解决方案。而SMA系统自身是全冗余设计，包括电源风扇，管理端口等，可用性接近100%。

3.本地数据中心恢复。本地数据中心完成修复后，需要重新将本地数据中心与异地数据中心的SMA关联起来。通过配置SMA，本地数据中心和异地数据中心的数据在后台进行复制，直到两边数据一致。在这个过程中。在此过程中，不会影响到本地数据应用。

4.1.2应用双活设计

4.1.2.1对于x86服务器应用的灾备

这个部分也分为两种：第一种部署了虚拟化集群的x86服务器;第二种直接物理部署应用的服务器。

第一种，通过在备机房部署一定比例的服务器同主机房的x86服务器形成一个大的虚拟化资源池，借助云平台特有的故障恢复、应用集群等功能实现两地应用的灾备集群。

第二种，我们可以通过部署双机软件实现主机机房与灾备机房物理服务器的双机集群系统，从而保证两地直接的物理服务器灾备。

4.1.2.2核心数据库系统的灾备

在灾备中心部署专门的数据库一体机系统，并安装数据库作为业务数据库服务器对外提供服务，通过配置异构平台软件：DSG数据库灾备软件，获取在线日志数据所产生的变化，转变成用户指定的数据格式储存在本地队列或远端队列中，实现由数据中心至灾备数据中心的双活。另外，为了保证系统的高效可用，生产中心自身小型机系统可以组成双机集群;灾备中心可根据实际需要部署1台数据库一体机，要求数据库一体机采用分布式存储架构实现软件与设备硬件的松耦合，同时业务节点与存储节点都能实现冗余架构。

4.2存储级灾备服务

云平台可提供分布式存储，可以实现应用数据存放于分布式存储上，通过分布式存储技术将数据分别储存在多台设备上。云平台通过分布式网络存储系统的可扩展性结构，实现无需购买额外的存储设备，能够通过每台物理机的本地硬盘构建分布式存储环境，支持在分布式存储上的故障恢复及多副本功能，默认三个副本，副本数量可根据用户实际需要进行配置，当主副本所在硬盘出现故障时，能自动切换到可用副本，不影响业务正常运行，同时保障数据高可靠性。

4.3应用级备份服务

云平台可提供多级别数据备份技术，支持硬盘配置备份与恢复功能，包括主动备份与自动备份，同时支持异地自动备份功能，多种备份方案，灵活方便;同时增加了镜像去重技术，节约了备份文件储存空间。云平台通过定时备份功能支持配置备份服务器地址方式支持异地自动备份。并且云平台通过快照的方式对运作中的业务主机进行在线备份。

五、结束语

在云平台日益普及的当代，其具有部署便捷，可用性高，可扩展性大等优点已被广大用户接受，而日渐增长的云平台业务量，必将造成庞大的云数据存储需求的产生，而数据存储的灾备功能将是往后各大云平台关注的重点所在。

基于云平台的灾备云系统具备了可靠性高、扩展性大、维护便捷容易、业务风险低、性价比超传统等等特點，因此，今后各大企业以及政府机关的数据存储必将通过灾备云系统实现数据信息的保驾护航。

参  考  文  献

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[3]姜杰.基于二层网络互通的跨数据中心电信私有云灾备体系研究[J].互联网天地，2015，12.