容灾技术概念.docx

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1、容灾技术概念目录第一章容灾技术及方案讨论错误!未定义书签。容灾技术的意义.错误!未定义书签。容灾技术的分类.错误!未定义书签。同步传输的数据复制.错误!未定义书签。同步数据容灾的性能分析.错误!未定义书签。异步数据复制方式.错误!未定义书签。容灾技术性能总结和对照.错误!未定义书签。第二章广域网络的高可用技术软件容灾方式错误!未定义书签。第一章容灾技术及方案讨论1.1容灾技术的意义当应用系统的一个完好环境因灾难性事件(如火灾、地震等)遭到毁坏时，为了迅速恢复应用系统的数据、环境，立即恢复应用系统的运行，保证系统的可用性，这就需要异地灾难备份系统(也称容灾系统)。能够讲，对于关键事物的处理系统,

2、如联通的各项业务系统客户服务、计费、IDC等，建立最高级别的安全体系，也是提高服务质量、在竞争中立于不败之地的重要举措。长期以来,对企业而言,建立一套可行的容灾系统相当困难,主要是高昂的成本和技术实现的复杂度。鉴于此,从可行性而言,必须具有良好的性能价格比。建立异地容灾系统，即指建立远程的数据中心，通过配置远程容灾系统将本地数据实时进行远程复制，同时实现本地系统故障时应用系统的远程启动，确保系统的不中断运行。建立异地容灾中心的优势在于：1.强大的一级灾难抗御能力。2.有效防止物理设备损伤产生的灾难后果。3.提供%的安全机制。4.实时数据复制提供强大的数据交换能力。随着数据安全技术的发展，Clu

3、sterHA的技术越来越成熟，Cluster的部署越来越普及，Cluster技术确实解决了用户系统的高可用性问题，为业务的良性发展提供了稳定的基石。随着业务的发展，商业环境对服务供给商提出的要求也越来越苛刻，这必将使应用系统及其数据对高可用性的要求走上一个新的台阶。一个本地Cluster系统理论上能够提供%以上的系统高可用性，但一旦发生火灾、自然灾祸、人为毁坏等意外事件，服务商将怎样应对呢？假如没有必要的准备和应对手段，这样的一次意外对服务上来讲将是灾难性的。对于IT部门来讲，要提高本人的抗灾能力，其必要的技术就是建立起一个容灾系统。1.2容灾技术的分类一个容灾系统的实现能够采用不同的技术，一

4、种技术是：采用硬件进行远程数据复制，我们称为硬件复制技术。这种技术的提供者是一些存储设备厂商。数据的复制完全通过专用线路实现物理存储设备之间的交换。另一种技术是：采用软件系统实现远程的实时数据复制，并且实现远程的全程高可用体系远程监控和切换。这种技术的代表如VERITAS等一些着名存储软件厂商。我们在下面的章节会对以上两种技术进行具体的阐述。容灾系统的归类在另一个方面要由其最终到达的效果来决定。从其对系统的保护程度来分，我们能够将容灾系统分为：数据容灾和应用容灾。所谓数据容灾，就是指建立一个异地的数据系统，该系统是本地关键应用数据的一个实时复制。在本地数据及整个应用系统出现灾难时，系统至少在异

5、地保存有一份可用的关键业务的数据。该数据能够是与本地生产数据的完全实时复制，可以以比本地数据略微落后，但一定是可用的。所谓应用容灾，是在数据容灾的基础上，在异地建立一套完好的与本地生产系统相当的备份应用系统能够是互为备份。建立这样一个系统相比照较复杂，不仅需要一份可用的数据复制，还要有包括网络、主机、应用、甚至IP等资源，以及各资源之间的良好协调。应用容灾应该讲是真正意义上的容灾系统。我们先讨论一下数据容灾。数据容灾硬件容灾方案和软件容灾方案均包括，又称为异地数据复制技术，根据其实现的技术方式来讲，主要能够分为同步传输方式和异步传输方式各厂商在技术用语上可能有所不同。而根据容灾的距离，数据容灾

6、又能够分成远程数据容灾和近程数据容灾方式。下面，我们将主要按同步传输方式和异步传输方式对数据容灾展开讨论，其中也会涉及到远程容灾和近程容灾的概念，并作相应的分析。1.3同步传输的数据复制有关同步数据容灾，在传统意义上讲，就是通过容灾软件能够含在硬件系统内，将本地生产数据通过某种机制复制到异地。从广义上讲，同步数据容灾是指在异地建立起一套与本地数据实时同步的异地数据。从上图，我们能够看出，采用同步传输方式进行异地数据容灾的经过包括：1.本地主机系统发出第一个I/O请求A；2.主时机对本地磁盘系统发出I/O请求；3.本地磁盘系统完成I/O操作，并通知本地主机“I/O完成；2.在往本地I/O的同时，

7、本地系统主机或磁盘系统会向异地系统发出I/O请求A；3.异地系统完全I/O操作，并通知本地系统“I/O完成4.本地主机系统得到“I/O完成确实认，然后，发出第二个I/O请求B。不同的异地数据复制技术的实现方式是不同的，包括：1.基于主机逻辑卷层的同步数据复制方式软件复制方式；2.基于磁盘系统I/O控制器的同步数据复制方式硬件复制方式；一基于主机逻辑卷的同步数据复制方式基于主机逻辑卷的同步数据复制方式以VERITASVolumeReplicatorVVR为代表，VVR是集成于VERITASVolumeManager逻辑卷管理的远程数据复制软件，它能够运行于同步形式和异步形式。在同步形式下，其实现

8、原理如下列图：当主机发起一个I/O请求A之后,必然通过逻辑卷层，逻辑卷管理层在向本地硬盘发出I/O请求的同时，将同时通过TCP/IP网络向异地系统发出I/O请求。其实现经过如下：1.本地主机系统发出第一个I/O请求A；2.主机逻辑卷层会对本地磁盘系统发出I/O请求；3.本地磁盘系统完成I/O操作，并通知本地逻辑卷“I/O完成；2.在往本地磁盘系统I/O的同时，本地主机系统逻辑卷会向异地系统发出I/O请求A；3.异地系统完成I/O操作，并通知本地主机系统“I/O完成4本地主机系统得到“I/O完成确实认，然后，发出第二个I/O请求B。二、基于磁盘系统的同步数据复制功能基于磁盘系统的同步数据复制功能

9、实现异地数据容灾，如SRDF和PPRC。这两个软件运行的平台是磁盘系统，部署这样的系统必需要求在两端采用一样种类的磁盘系统。其同步数据复制的实现原理如下列图：当主机发出一个I/O请求A之后，I/O进入磁盘控制器。该控制器在接到I/O请求后，一方面会写入本地磁盘，同时利用另一个控制器或称通道，通过专用通道如：ESCON、FC光纤通道IPoverFC或者租用线路，将数据从本地磁盘系统同步的复制到异地磁盘系统。其实现经过如下：1.本地主机系统发出第一个I/O请求A；2.主机对本地磁盘系统发出I/O请求；2.在往本地磁盘系统I/O的同时，本地磁盘系统会向异地磁盘系统发出I/O请求A；3.本地磁盘系统完

10、成I/O操作；3.异地系统完成I/O操作，并通知本地磁盘系统“I/O完成4本地次盘系统向主机确认“I/O完成，然后，主机系统发出第二个I/O请求B。1.4同步数据容灾的性能分析利用同步传输方式建立异地数据容灾，能够保证在本地系统出现灾难时，异地存在一份与本地数据完全一致的数据备份具有完好的一致性。但利用同步传输方式建立这样一个系统，必须考虑“性能这个因素。采用同步数据传输方式时，从前面的描绘来看，本地系统必须等到数据成功的写到异地系统，才能进行下一个I/O操作。一个I/O通过远程链路写到异地系统，涉及到3个技术参数：带宽、距离和中间设备及协议转换的时延。1.带宽本地I/O的带宽是100MB/秒

11、SAN网络中，在I/O流量很大的情况下，假如与远程的I/O带宽相对“100MB/秒=800Mbit/秒窄得多的话，如E1：2Mbit/秒；E3：45Mbit/秒，将会明显拖慢生产系统的I/O，进而影响系统性能。2.距离光和电波在线路上传输的速度是30万公里/秒，当距离很长时，这种线路上的延时将会变得很明显。例如：一个异地容灾系统的距离是1000KM，其数据库写盘的数据块大小是10KB一次I/O的数据量，那么：本地I/O时100米距离内：光电在线路上的延时=300,000km*2次/一个来回=*10-6秒1秒钟内允许I/O次=1/*10-6=*10-6次1秒钟允许的I/O量=10KB*10-6=

12、15GB此数字远远超过光纤通道带宽本身，也就是讲，光电在100米距离的线路上的延时对性能的影响能够忽略不计。异地I/O的1000公里：光电在线路上的延时=1000km/300,000km*2次=1/150秒1秒钟内允许I/O次=1/1/150=150次1秒钟允许的I/O量=10KB*150=此数据表明，在1000公里距离上，允许的最大I/O量在不存在带宽限制时，已经远远低于本地I/O的能力。注：上面分析还未考虑中间设备及协议转换的延时。3.中间链路设备和协议转换的时延中间链路设备和协议转换的方式的不同，时延不同，对性能的影响也不同。在对性能影响的分析中，这个因数也应计算在内。目前不同异地数据复制技术所依靠的介质和协议不同，我们将介质、协议和大概时延例表如下，这里提供的数据只准确到数量级，仅供参考，实际数据应该向设备供给商索取。路设备和协议带宽支持的距离设备和协议转换时延租用线路任意不受限制约1msESCON136Mbit66公里