目前主流容灾技术对比介绍

应用种类
•数据库 – 裸盘 •数据库 – 文件系统 •文件 (数据, 媒体)
磁盘阵列协议 SCSI, FC 网络文件服务协议: NFS, CIFS
缓存
磁盘阵列
2020/3/8
SAN
IP
NAS
各种数据和应用容灾方式
• 主机层次容灾
– 数据库方式
• Sybase – Advanced Replication • Oracle
FC Switch
FC Switch
存储设备
VVR
存储设备
优点 确保数据完整性，一致性 结构比较简单 对磁盘子系统透明 VVR不占用局域网和广域网资源
2020/3/8
缺点 占用主机资源（10 － 30％) 主机写操作性能受距离影响较大 备份中心数据无法恢复回主中心 数据库误操作同时被复制 VVR需大量占用网络资源
虚拟化存储设备物理数据复制
虚拟化设备
WAN
HP Server HP Server
HP Server HP Server
FC Switch
光纤直联/DWDM
异构存储设备 虚拟化设备
虚拟化设备
FC Switch
异构存储设备
优点 支持异构存储 结构比较简单 对磁盘子系统透明 成本相对较低
• Microsoft SQL Server – Log Shipping (内置功能) • IBM DB2 HADR、IBM INFORMIX HDR
2020/3/8
各种数据和应用容灾方式
• 主机层次容灾
– 裸盘卷
• Veritas Volume Manager – 两端要同样操作系统; 有限种类OS 支持(AIX,HP-UNIX,SOLARIS)
备份数据中心
优点 数据复制、备份过程不占用 主机资源，保证大量数据的 复制性能 可以根据应用要求设定同步 或异步数据复制，保证数据 库的一致性，完整性 连接、复制功能故障不影响 主机应用运行 备份中心数据可立即恢复回 主中心运行 操作、控制简单，可随时建 立或停止数据复制、备份功 能 可灵活选择备份数据对象 缺点 费用相对前几个方案较高 主备中心必须为同构存储设 备
缺点
业务无法在备份中心迅速恢 复
FC Switch 备份中心的备份数据无法快 速恢复回主中心
存储设备 无法实现非数据库数据的远 程复制
备份数据中心 至少丢失一个日志文件
镜像软件实现物理数据复制
WAN
HP Server HP Server
光纤直联/DWDM
HP Server
HP Server
传输数 据量
交易数据
数据库日 志 （2－4倍 交易数据 量）
应用复杂度
高(须大量修 改应用),实施 难度大 低(无须大量 修改应用)
数据实 时性
一般, failback 复杂
较低(如损 失至少一 个LOG)
主机资源 占用
<10%
<10%
对平台 的考虑
异构主机 异构存储
同构主机 异构存储
备注
最大难点为交 易处理结果的 一致性检查
2020/3/8
数据备份-基于快照和镜像技术(本地)
• IBM Flash copy和 Vloume copy • HP Business copy • Emc Snap shot 和Snap clone • HDS Copy-on-Write Snapshot 和Shadow Image
2020/3/8
只复制数据库 数据;无法实 现备份数据的 迅速回切
数据库 数据复 制软件
软件级 数据复
制
智能存 储数据
复制
TIBCO
系统镜像软件
Veritas Volume Rep 阵列硬件数据复 制功能（同步／ 异步）
数据库中 变化的记 录 （基本等 于交易数 据量）
数据块（4 －8倍交易 数据量）
数据块（4 －8倍交易 数据量）
数据块（4 －8倍交易 数据量）
低(无须大量 修改应用)
对应用透明 对应用透明 对应用透明
较低(如损 失至少一 个记录)
高(I/O级)
高(I/O级)
高(I/O级)
<10%
20%－30% 10% 对主机无明 显性能影响
同构主机 异构存储
同构主机 异构存储
同构主机 异构存储
同构主机 同构存储
只复制数据库 数据;无法实 现备份数据的 迅速回切
• IBM Tivoli TSM • HP Data Protect • Veritas BackUp EXC 和NetBackUp • Emc Legato Networker • CA • BakBone Netvault • Commvault
• 磁带厂家
• STK • IBM • HP • Quantum
– Oracle Data Guard (log shipping); 同步或者异步 – Data Guard plus Redo Log Storage Mirroring 异步但是不会丢失数据 – Advanced Replication 高级复制, 双向, 异构操作系统主机在两端; 两边可
以读写 – SharePlex – Transaction Log Shipping 支持异构操作系统主机在另外一端
2020/3/8
传输中继 E1,ATM..
交易数据远程同步
100 BaseT
Host
Host
优点 支持广域网，不受距离限制 不需要额外的硬件、软件支 持
数据传输量最少，节约网络 资源 数据拷贝，网络连接故障不 影响应用
数据逻辑复制，可避免扩散 人为错误 对磁盘子系统透明
FC Switch
支持同步方式
支持同步和异 步方式
两端都需要同 一系列存储
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除以上方式以外，还有通过磁带复制数据的方式
容灾技术– 广泛的选择
容错
关键业务
美元
美元
无限制
存储硬 4-8倍
件级容 交易数
灾
据
对应用 透明
高
(I/O 级)
对主机
透明,无 影响
几百万 美元
几十至
百万美 元
理论上 无限制
2020/3/8
远程容灾方案比较
交易数 据复制
数据库 数据复 制功能
技术实现方 式
软件开发商专门 编写
Oracle Standby DB /DataGuard Quest
存储硬件层实现物理数据复制
LAN Switch LAN Switch
Backbone
仲裁节点
LAN Switch LAN Switch
Heartbeat LANs
1. . . 7.
8. . . 14.
FC-SW#1 FC-SW#2
FC-SW#3 FC-SW#4
应用系统 自动切换
主数据中心
2020/3/8
2020/3/8
各种数据和应用容灾方式
• 磁盘阵列容灾
• IBM PPRC • HP Continous Access
• EMC Mirror view /SDRF
• HDS True copy
2020/3/8
交易数据复制
100 BaseT
Host
Host
FC Switch
FC Switch
存储设备 主数据中心
•逻辑数据复制
利用中间件软件实现交易数据的远程 备份
利用数据库系统本身实现数据库远程 备份
实现远程容灾的 四种主要方式
•物理数据复制
利用系统软件或虚拟存储设备, 实现数 据网络镜像
利用存储子系统实现硬件级数据远程 复制
2020/3/8
各种数据和应用容灾方式
主机
应用
DBMS 数据库管理系统
文件系统 裸设备/卷 设备I/O驱动程序
多站点容灾存储配置
应用服务器
应用服务器
应用服务器
Metrocluster
Continentalclusters
DWDM
硬盘阵列
业务备份 硬盘阵列
同步映像 <100km
2020/3/8
站点1
站点2
WAN
扩展
同步映像 无限距离
业务备份 硬盘阵列
站点3
远程容灾方案比较
传输 数据量
应用 复杂度
数据
实时 性
高可用数据存储系统需求分析
•高性能 •高可用性 •兼容性 •可扩展性 •易管理性
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高可靠性灾难恢复系统层次
▪业务级容灾 ▪应用级容灾 ▪数据级容灾
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s1
s2
s3
s4
sn
业务级
Site A
应用级 Site B
ESCON, FC, FDDI, 10/100, ATM, switches, hubs
2020/3/8
缺点 占用主机资源10% ) 主机写操作性能受影响
占用内部资源
受虚拟化设备性能制约 实施较为复杂
虚拟存储数据复制
远地
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• 动态复制、拷贝和迁移异种环境下 的商业信息
• 确保多厂商SAN之间的数据 完整性和快速复制
本地
• 低成本、高效率地提高整个 环境的业务连续性
source: Ontrack, a data availability service provider
建立容灾高可用环境的必要性
• 降低关键业务运行风 险
• 最大限度地保护业务 数据的实时性，完整 性和一致性
• 增强数据中心的可用 性和业务规划的灵活 性
• 增强企业的核心竞争 能力
2020/3/8
对主机
性能影 响
设备投 资
网络带 宽投资
容灾距离
交易数 据复制
交易数 据
高
(需修改应 用)
低
～10%
几十万 美元
几万美 元
无限制
低
数据库 2-4倍
数据复 交易数
制
据
低
至少 丢失1 <10%
个
几十万 几万美 美元 元
无限制
LOG
镜像数 据备份
4-8倍
交易数 据
对应用 透明
高
几十万 几十万
(I/O 10-30% 级)
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非计划停机或数据丢失的原因
隔离的， 实时的数 据复制
计算机 病毒 7%
人为错误
32% 14%
软件投产前 在本地的数 据拷贝上进 行测试
应用软件故障
RAID, 集群以 及本地／远程 数据镜像
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44% 系统硬件故障
3% 场地灾害
唯一方式是采用 远程数据复制或 离线数据备份及 介质异地存放
传输中继 E1,ATM..
数据库日志
Archive Log，逻辑日志
100 BaseT
Host
Host
优点 支持广域网，不受距离限制 不需要额外的硬件、软件支 持
数据拷贝，网络连接故障不 影响应用
对磁盘子系统透明 实施逻辑复制降低扩散人为 错误风险
无须修改应用程序
FC Switch
数据级
数据备份-基于磁带
SAN备份
client network
hp-ux
solaris
NT
专用备份 方式
网络备份 SAN备份 零停机备份
直连备份方式
网络备份 client network
hp-ux
solaris NT
disk array
SAN w/ FC Switch
tape libraries
零停机备份
• IBM HAGEO (对AIX系统)
– 文件
• HP OpenView Storage Mirroring (对 WINDOWS平台) • EMC replicate(对 WINDOWS平台)
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各种数据和应用容灾方式
• SAN层次容灾(虚拟存储设备)
• 针对异构主机、存储平台,多型号,多厂家 • 分为带内虚拟存储(In Band)和带外虚拟存储(Out Of Band) • In Band(数据流和控制设备流路径相同), Out Of Band数据流和控制设
主流容灾技术对比
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议程
一：什么是容灾，以及容灾的重要性 容灾的问题分析 数据的备份 容灾的方式
二：容灾解决方案 基于主机的容灾解决方案 基于SAN的容灾解决方案: 基于存储系统的容灾解决方案:
三：未来容灾数据中心建设模式、服务优势 全面的、完整的、可靠的容灾实施服务 容灾的成功案例分析
备 流路径不相同
• In Band典型产品有( IBM SVC, HP SVS200(OEM hds), HDS NSC55 ，
FalconStor IPStor , DataCore ） Out Of Band典型产品有（ EMC
Invista，以色列StoreAge SMV (LSI 收购),CISCO MDS(与IBM合作)
client network
hp-ux solaris
NT
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dedicated backup network
backup server
tape library
备份窗口
disk array
P-VOL
C1
backup tape server library
Hale Waihona Puke Baidu 数据备份软件与磁带厂家
• 数据备份软件
FC Switch
存储设备 备份数据中心
缺点 消耗主机资源(10%)及网络 资源
需定期进行一致性检查 备份中心的备份数据无法快 速恢复回主中心
需对应用程序作较大修改
数据库日志复制
100 BaseT
Host
Host
FC Switch
FC Switch
存储设备 主数据中心
2020/3/8