遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)方式分類解析
[導(dǎo)讀]在信息系統(tǒng)普遍成為企業(yè)運營命脈的今天，通過構(gòu)建遠程容災(zāi)機制來保證業(yè)務(wù)持續(xù)性，已得到企業(yè)管理者們普遍的認可。然而，遠程容災(zāi)技術(shù)的類型眾多，且架構(gòu)大多十分復(fù)雜，不但投入的軟硬件設(shè)備與時間成本龐大，后續(xù)的維
在信息系統(tǒng)普遍成為企業(yè)運營命脈的今天，通過構(gòu)建遠程容災(zāi)機制來保證業(yè)務(wù)持續(xù)性，已得到企業(yè)管理者們普遍的認可。然而，遠程容災(zāi)技術(shù)的類型眾多，且架構(gòu)大多十分復(fù)雜，不但投入的軟硬件設(shè)備與時間成本龐大，后續(xù)的維護成本也高得嚇人，因此，盡管有意構(gòu)建者眾多，但大都躊躇不前。
以備份磁帶為基礎(chǔ)的遠程容災(zāi)，是目前企業(yè)廣泛采用的方式，管理者只需定時將數(shù)據(jù)備份到離線的磁帶，再通過人力運送到遠程保存即可，一旦有災(zāi)難發(fā)生，要先將IT設(shè)施修復(fù)，再從磁帶中恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。這種遠程容災(zāi)的方式雖然成本最低，但冗長的恢復(fù)時間（通常需要數(shù)天甚至數(shù)周）所造成的運營損失，以及備份/恢復(fù)時間的非實時性所造成的數(shù)據(jù)?失，顯然已經(jīng)超出了現(xiàn)今企業(yè)所能忍受的范圍。理想的遠程容災(zāi)架構(gòu)，應(yīng)該是以無限的廣域網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過遠程的數(shù)據(jù)復(fù)制（Remote ReplicaTIon）技術(shù)進行的在線（on-line）異地容災(zāi)，這樣才能符合企業(yè)RTO與RPO的要求。
通過網(wǎng)絡(luò)的連接，將本地端的數(shù)據(jù)復(fù)制一份到遠程保存，聽起來似乎不難，但在復(fù)雜的IT架構(gòu)下，要想成功實現(xiàn)確也并不容易。經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)發(fā)展，在線遠程容災(zāi)產(chǎn)生出了以下兩種類型：主機型（Host based）和存儲系統(tǒng)型（Storage based）。
主機型遠程容災(zāi)：局限性很大
主機型遠程容災(zāi)，簡單的說，就是通過安裝在服務(wù)器的數(shù)據(jù)復(fù)制軟件（如Veritas Volume Replicator），或是應(yīng)用程序提供的數(shù)據(jù)復(fù)制/災(zāi)難恢復(fù)工具（如Oracle Flash Recovery Area），利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接遠端的容備服務(wù)器，以異步方式進行數(shù)據(jù)復(fù)制。
主機型遠程容災(zāi)的優(yōu)點是在服務(wù)器較少的環(huán)境下，所需的成本較低，用戶不需更換太多現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)，也不用擔心后端存儲系統(tǒng)的兼容性問題，只需支付軟件的授權(quán)費和災(zāi)備端的硬件設(shè)備費用即可。但如果是服務(wù)器數(shù)量較多的環(huán)境，管理上的復(fù)雜程度就會增加，整體的投入成本也會增加。它的另一個缺點是軟件安裝在應(yīng)用程序主機上，運行時會消耗主機的運行資源，如果硬件的等級不高，就可能給應(yīng)用程序帶來影響。
存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)：成本昂貴
存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)，顧名思義是基于存儲系統(tǒng)（光纖磁盤陣列、NAS）的模式。通過存儲系統(tǒng)內(nèi)建的固件（firmware）或操作系統(tǒng)，通過IP網(wǎng)絡(luò)或DWDM、光纖通道等傳輸介面連結(jié)，將數(shù)據(jù)以同步或異步的方式復(fù)制到遠端。知名的存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)方案有SRDF、TrueCopy、PPRC等。
與主機型遠程容災(zāi)相比，存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的優(yōu)點就是將數(shù)據(jù)與運行分開，對主機系統(tǒng)的運行資源影響比較小。另外，由于運行機制大多是利用鏡像（mirror）來復(fù)制數(shù)據(jù)，并借助高速緩沖存儲器加速I/O存取，兩端的數(shù)據(jù)差異時間點比較小，加上存儲系統(tǒng)本身具備一定的容錯能力，具有一定的運行性能和可靠性。
而存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的最大的限制就在于其昂貴的構(gòu)建成本。由于用戶必須在本地端和災(zāi)備端分?配置兩套相同的存儲系統(tǒng)，不僅采購成本高，而且還要受制于單一的設(shè)備廠商，未來的擴展性勢必缺乏彈性。此外，光纖通道存儲系統(tǒng)如果要構(gòu)建遠程容災(zāi)，必須在本地端和災(zāi)備端各安裝一臺FC-to-IP轉(zhuǎn)接器，硬件成本就會超過5萬美元，再加上網(wǎng)絡(luò)帶寬成本的話，整體費用投入定會令人咋舌。如果企業(yè)在安裝前沒有經(jīng)過謹慎評估的話，構(gòu)建存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)極有可能造成IT支出的黑洞，加重財務(wù)負擔。另外，存儲系統(tǒng)型容災(zāi)方式對于數(shù)據(jù)庫的一致性容災(zāi)存在很大的缺陷，在多點到一點的容災(zāi)架構(gòu)上存在不適用性。
除了上述兩種架構(gòu)之外，難道企業(yè)就沒有更好的選擇了嗎？不是的！近年以存儲網(wǎng)關(guān)（Storage Gateway）為核心的存儲網(wǎng)絡(luò)型（Storage Network based）遠程容災(zāi)方案，這種方案不僅結(jié)合了主機型和存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)架構(gòu)的優(yōu)點，更一舉打破了遠程容災(zāi)構(gòu)建成本高居不下的堅冰，成為現(xiàn)階段最熱門的異地容災(zāi)技術(shù)。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)架構(gòu)，是在前端應(yīng)用服務(wù)器與后端存儲系統(tǒng)之間的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN），加入一層存儲網(wǎng)關(guān)，這個網(wǎng)關(guān)和我們所了解的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)不同，它結(jié)合了IPStor存儲管理軟件和專用的管理器，前端連接服務(wù)器主機，后端連接存儲設(shè)備，它的角色就好像是存儲網(wǎng)絡(luò)中的交通警察，所有的I/O都交由它來控制管理。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)：兼容并蓄
還是以飛康公司的IPStor為例，IPStor遠程容災(zāi)的運行方式，是結(jié)合主機端的代理程序（Agent）和快照功能（TImeMark），創(chuàng)建主機數(shù)據(jù)的快照副本，通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)制到遠端的災(zāi)備站點。由于IPStor采用的是只對變化數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)復(fù)制的模式，因此，所需的帶寬較低，本地端與災(zāi)備端之間的連結(jié)則可以利用價格相對便宜的IP網(wǎng)絡(luò)。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)的優(yōu)點可說是集前述兩種架構(gòu)之大成。由于數(shù)據(jù)復(fù)制是通過存儲網(wǎng)關(guān)來執(zhí)行，應(yīng)用服務(wù)器只需數(shù)據(jù)庫執(zhí)行代理程序，相對于主機型遠程容災(zāi)來說，它的性能影響十分低。另外，通過存儲網(wǎng)關(guān)的虛擬化技術(shù)，可以整合前端異構(gòu)平臺的服務(wù)器和后端不同品牌的存儲設(shè)備，本地端和災(zāi)備端的設(shè)備無需成對配置，用戶可以根據(jù)RTO和RPO，在遠端建立完整的熱備份中心，當本地端發(fā)生災(zāi)難時立即接管業(yè)務(wù)運行；或是采取僅在災(zāi)備端安裝存儲設(shè)備的溫站配置，先保護數(shù)據(jù)的完整性和安全性，在本地端修復(fù)完成后再進行恢復(fù)。
除了上述的不占用主機運行資源，以及不具備存儲平臺局限性特點之外，成本更是存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)的最大優(yōu)勢。
首先，構(gòu)建時不需更換原有的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，只需在原本的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中加入存儲網(wǎng)關(guān)，本地端的主機和存儲設(shè)備可以是任何品牌，災(zāi)備端的主機和存儲設(shè)備也不需和本地端相同，用戶甚至可以在災(zāi)備端采用等級較低的存儲系統(tǒng)（如SATA磁盤陣列），根據(jù)統(tǒng)計，投資成本可節(jié)省多達30％至50％！對于那些對構(gòu)建遠程容災(zāi)有熱切需求而IT預(yù)算又十分有限的客戶來說，存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)無疑是最佳的選擇。
其次，針對數(shù)據(jù)庫專用代理，存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)確保了數(shù)據(jù)庫具有完整的容災(zāi)和啟動能力，無需擔憂無法啟動的現(xiàn)象發(fā)生。
更為重要的是，在存儲數(shù)據(jù)上進行的多點快照等增值功能，能使得各種數(shù)據(jù)的人為破壞均可以得到瞬間恢復(fù)的能力，實在是一種最為完整的容災(zāi)體系，其涵蓋的災(zāi)難抗擊范圍遠遠超過前述的各類方式。在這種容災(zāi)體系中，容災(zāi)的構(gòu)建已經(jīng)不再是難事，災(zāi)難也不再是極為可怕的事情。
以備份磁帶為基礎(chǔ)的遠程容災(zāi)，是目前企業(yè)廣泛采用的方式，管理者只需定時將數(shù)據(jù)備份到離線的磁帶，再通過人力運送到遠程保存即可，一旦有災(zāi)難發(fā)生，要先將IT設(shè)施修復(fù)，再從磁帶中恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。這種遠程容災(zāi)的方式雖然成本最低，但冗長的恢復(fù)時間（通常需要數(shù)天甚至數(shù)周）所造成的運營損失，以及備份/恢復(fù)時間的非實時性所造成的數(shù)據(jù)?失，顯然已經(jīng)超出了現(xiàn)今企業(yè)所能忍受的范圍。理想的遠程容災(zāi)架構(gòu)，應(yīng)該是以無限的廣域網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過遠程的數(shù)據(jù)復(fù)制（Remote ReplicaTIon）技術(shù)進行的在線（on-line）異地容災(zāi)，這樣才能符合企業(yè)RTO與RPO的要求。
通過網(wǎng)絡(luò)的連接，將本地端的數(shù)據(jù)復(fù)制一份到遠程保存，聽起來似乎不難，但在復(fù)雜的IT架構(gòu)下，要想成功實現(xiàn)確也并不容易。經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)發(fā)展，在線遠程容災(zāi)產(chǎn)生出了以下兩種類型：主機型（Host based）和存儲系統(tǒng)型（Storage based）。
主機型遠程容災(zāi)：局限性很大
主機型遠程容災(zāi)，簡單的說，就是通過安裝在服務(wù)器的數(shù)據(jù)復(fù)制軟件（如Veritas Volume Replicator），或是應(yīng)用程序提供的數(shù)據(jù)復(fù)制/災(zāi)難恢復(fù)工具（如Oracle Flash Recovery Area），利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接遠端的容備服務(wù)器，以異步方式進行數(shù)據(jù)復(fù)制。
主機型遠程容災(zāi)的優(yōu)點是在服務(wù)器較少的環(huán)境下，所需的成本較低，用戶不需更換太多現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)，也不用擔心后端存儲系統(tǒng)的兼容性問題，只需支付軟件的授權(quán)費和災(zāi)備端的硬件設(shè)備費用即可。但如果是服務(wù)器數(shù)量較多的環(huán)境，管理上的復(fù)雜程度就會增加，整體的投入成本也會增加。它的另一個缺點是軟件安裝在應(yīng)用程序主機上，運行時會消耗主機的運行資源，如果硬件的等級不高，就可能給應(yīng)用程序帶來影響。
存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)：成本昂貴
存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)，顧名思義是基于存儲系統(tǒng)（光纖磁盤陣列、NAS）的模式。通過存儲系統(tǒng)內(nèi)建的固件（firmware）或操作系統(tǒng)，通過IP網(wǎng)絡(luò)或DWDM、光纖通道等傳輸介面連結(jié)，將數(shù)據(jù)以同步或異步的方式復(fù)制到遠端。知名的存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)方案有SRDF、TrueCopy、PPRC等。
與主機型遠程容災(zāi)相比，存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的優(yōu)點就是將數(shù)據(jù)與運行分開，對主機系統(tǒng)的運行資源影響比較小。另外，由于運行機制大多是利用鏡像（mirror）來復(fù)制數(shù)據(jù)，并借助高速緩沖存儲器加速I/O存取，兩端的數(shù)據(jù)差異時間點比較小，加上存儲系統(tǒng)本身具備一定的容錯能力，具有一定的運行性能和可靠性。
而存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)的最大的限制就在于其昂貴的構(gòu)建成本。由于用戶必須在本地端和災(zāi)備端分?配置兩套相同的存儲系統(tǒng)，不僅采購成本高，而且還要受制于單一的設(shè)備廠商，未來的擴展性勢必缺乏彈性。此外，光纖通道存儲系統(tǒng)如果要構(gòu)建遠程容災(zāi)，必須在本地端和災(zāi)備端各安裝一臺FC-to-IP轉(zhuǎn)接器，硬件成本就會超過5萬美元，再加上網(wǎng)絡(luò)帶寬成本的話，整體費用投入定會令人咋舌。如果企業(yè)在安裝前沒有經(jīng)過謹慎評估的話，構(gòu)建存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)極有可能造成IT支出的黑洞，加重財務(wù)負擔。另外，存儲系統(tǒng)型容災(zāi)方式對于數(shù)據(jù)庫的一致性容災(zāi)存在很大的缺陷，在多點到一點的容災(zāi)架構(gòu)上存在不適用性。
除了上述兩種架構(gòu)之外，難道企業(yè)就沒有更好的選擇了嗎？不是的！近年以存儲網(wǎng)關(guān)（Storage Gateway）為核心的存儲網(wǎng)絡(luò)型（Storage Network based）遠程容災(zāi)方案，這種方案不僅結(jié)合了主機型和存儲系統(tǒng)型遠程容災(zāi)架構(gòu)的優(yōu)點，更一舉打破了遠程容災(zāi)構(gòu)建成本高居不下的堅冰，成為現(xiàn)階段最熱門的異地容災(zāi)技術(shù)。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)架構(gòu)，是在前端應(yīng)用服務(wù)器與后端存儲系統(tǒng)之間的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN），加入一層存儲網(wǎng)關(guān)，這個網(wǎng)關(guān)和我們所了解的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)不同，它結(jié)合了IPStor存儲管理軟件和專用的管理器，前端連接服務(wù)器主機，后端連接存儲設(shè)備，它的角色就好像是存儲網(wǎng)絡(luò)中的交通警察，所有的I/O都交由它來控制管理。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)：兼容并蓄
還是以飛康公司的IPStor為例，IPStor遠程容災(zāi)的運行方式，是結(jié)合主機端的代理程序（Agent）和快照功能（TImeMark），創(chuàng)建主機數(shù)據(jù)的快照副本，通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)制到遠端的災(zāi)備站點。由于IPStor采用的是只對變化數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)復(fù)制的模式，因此，所需的帶寬較低，本地端與災(zāi)備端之間的連結(jié)則可以利用價格相對便宜的IP網(wǎng)絡(luò)。
存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)的優(yōu)點可說是集前述兩種架構(gòu)之大成。由于數(shù)據(jù)復(fù)制是通過存儲網(wǎng)關(guān)來執(zhí)行，應(yīng)用服務(wù)器只需數(shù)據(jù)庫執(zhí)行代理程序，相對于主機型遠程容災(zāi)來說，它的性能影響十分低。另外，通過存儲網(wǎng)關(guān)的虛擬化技術(shù)，可以整合前端異構(gòu)平臺的服務(wù)器和后端不同品牌的存儲設(shè)備，本地端和災(zāi)備端的設(shè)備無需成對配置，用戶可以根據(jù)RTO和RPO，在遠端建立完整的熱備份中心，當本地端發(fā)生災(zāi)難時立即接管業(yè)務(wù)運行；或是采取僅在災(zāi)備端安裝存儲設(shè)備的溫站配置，先保護數(shù)據(jù)的完整性和安全性，在本地端修復(fù)完成后再進行恢復(fù)。
除了上述的不占用主機運行資源，以及不具備存儲平臺局限性特點之外，成本更是存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)的最大優(yōu)勢。
首先，構(gòu)建時不需更換原有的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，只需在原本的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中加入存儲網(wǎng)關(guān)，本地端的主機和存儲設(shè)備可以是任何品牌，災(zāi)備端的主機和存儲設(shè)備也不需和本地端相同，用戶甚至可以在災(zāi)備端采用等級較低的存儲系統(tǒng)（如SATA磁盤陣列），根據(jù)統(tǒng)計，投資成本可節(jié)省多達30％至50％！對于那些對構(gòu)建遠程容災(zāi)有熱切需求而IT預(yù)算又十分有限的客戶來說，存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)無疑是最佳的選擇。
其次，針對數(shù)據(jù)庫專用代理，存儲網(wǎng)絡(luò)型遠程容災(zāi)確保了數(shù)據(jù)庫具有完整的容災(zāi)和啟動能力，無需擔憂無法啟動的現(xiàn)象發(fā)生。
更為重要的是，在存儲數(shù)據(jù)上進行的多點快照等增值功能，能使得各種數(shù)據(jù)的人為破壞均可以得到瞬間恢復(fù)的能力，實在是一種最為完整的容災(zāi)體系，其涵蓋的災(zāi)難抗擊范圍遠遠超過前述的各類方式。在這種容災(zāi)體系中，容災(zāi)的構(gòu)建已經(jīng)不再是難事，災(zāi)難也不再是極為可怕的事情。
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