业务应用容灾

容灾建设之所以触动了众多决策者们的思维和神经,完全取决于它的主导思想:关注容灾建设的每一个要点、关注容灾的每一个目标、关注投资的完全保护、完整实现每一个灾难状况下的不同层次的快速恢复、赋予用户在灾难恢复管理中的完全主导等。可以说,容灾一体机的提出是以用户为中心,容灾技术才能得以真实的体现。

数据业务面临的风险
传统容灾备份分析
容灾一体机优势
应用案例

数据丢失风险

  硬件故障和人为错误造成数据丢失的比例非常大,往往一旦出现这样的故障,数据很难恢复,通过专业的数据恢复公司恢复这些丢失的数据成功率通常不超过60%,而企业的每一份核心数据都与业务相关,一旦数据丢失后果将会不堪设想。
数据备份对于企业来说,异常重要。


业务停顿风险

  当前,企业对信息化系统的依赖程度可以说是越来越高了。对于企业,一天停业损失将是几百万,一旦出现故障,将会导致业务的连续性停顿,大部分业务将无法展开,直接影响到整个季度的效益,整个年度的规划和效益,产生不良影响。
  因此,如何保证企业的业务连续性,已经成为了企业信息化系统建设的一项重要工作了。


本地灾难风险

  自然灾害导致数据丢失的概率很小,但一旦出现将无可避免的出现最严重的损失,所有本地数据无法救援,在灾难没有出现之前,容灾是必须的规划项目之一,一旦出现火灾、地震,容灾在整个项目中就显得很有必要,即便本地数据无法挽救,异地数据一样保存完好。
  通过灾后重建数据中心,将异地数据恢复到本地,不但可以挽救数据,还可以快速恢复业务,快速重新展开业务,将损失和影响降低到最小。
  一旦各类灾难发生,通过容灾设备只需要几分钟内就可以恢复系统应用和提取任何所需要的数据;使用户利用非常有限的投入,就能获得各种高级的容灾服务功能,并且全方位的将信息系统置于严密的保护之下。
  传统备份经历了磁带到磁盘备份的发展,随着信息科技的高速发展,要保证数据安全性和业务连续性,传统备份正面临越来越多的挑战。


传统基于时间点备份缺点

    • 文件数量极大的小文件备份非常困难,如档案文件;
    • 备份需要足够备份窗口,无法做到实时备份;
    • 恢复繁琐,需要恢复系统、安装软件,再恢复数据,耗时费力;
    • 对备份数据进行测试和容灾演练非常困难;
    • 无法实现容灾接管,不能做到业务连续性。

  例如:每个档案可能只有100k不到,但如果有上百万个档案文件,采用传统的复制备份,文件在复制过程中需要排队,每交换一个文件要进行一次类似的握手,传统备份备份100万总容量1TB小文件需要48小时左右。增量备份也需要大量时间。




 

传统双机热备缺点

在以往的技术中需要获得业务连续性的多采用双机热备技术,缺点如下:
    • 双机一般只保护应用和系统不能保证数据安全;
    • 双机需要配置一对一的服务器资源,成本巨大。

复制容灾备份缺点

  随着虚拟技术的广泛应用,有些备份厂商采用复制方式实现容灾,将原服务器文件和数据库同步复制到预装系统或虚拟机中。服务器故障后,从目标机器或者虚拟机系统中切换启动。但是缺点很明显:

    • 需要获得保护的服务器预装相同系统、相同应用的虚拟机,费时费力;
    • 一般采用同步文件复制的方式传输速度慢,导致IO资源非常紧缺,影响备份性能;
    • 配对的虚拟机需实时启用,容灾服务器无法承受多点容灾;
    • 恢复数据需要复杂繁琐操作。如重装系统和应用程序,回滚数据缓慢。
  基于磁盘的、备份与容灾一体化解决方案,将文件、数据库、操作系统的实时备份与瞬间恢复;可随时验证、演练的本地、异地容灾两大功能全面整合。备份、容灾一体化解决方案,无论用户的应用服务器发生任何意外,例如,恶意的程序破坏、文件损毁、人为误删误改、操作系统宕机、硬件故障,甚至整个机房毁于意外,在容灾一体机的全面保护下,都能最大程度的保证企业数据丢失最少(RPO),业务中断时间最短(RTO)。

  采用CDP技术。时间间隔为秒到分钟,或系统遵循性能自适应自动调整间隔,实现卷实时复制。对原系统压力最小,对服务器资源占用不到1%。备份原理如下:

    • 磁盘卷做镜像,就类似在系统之外对数据系统做一个RAID1的保护,镜像目标存储是虚拟磁盘文件,Vmware的VMDK,微软虚拟机VHD。
    • 对虚拟磁盘定时快照,最大支持256个快照,备份系统可以恢复到任何一个快照点。
    • 服务器故障后,容灾网关内置虚拟机加载虚拟磁盘文件启动容灾,可以实现自动接管。
    • 通过备份快照点可以将原系统应用程序和数据一次性完整恢复到容灾点服务器。只需几分钟到半小时便可完成业务的完整恢复。



备份容灾原理图



将原系统卷和存储卷准实时镜像成虚拟机格式,容灾网关定时做镜像快照。

 

容灾快速恢复

 
系统出现故障后,能够将原服务器操作系统和业务数据一次性完整恢复。


容灾一体机关八大技术亮点

1、基于底层卷CDP备份

    • 基于秒级颗粒的历史快照恢复功能,可使数据轻松回到故障前的几秒;
    • 实时备份,无备份窗口,不消耗服务器主机资源;
    • 基于底层卷镜像,不用反复检索文件索引,是传统备份2-10倍备份和恢复速度;
    • 基于字节级变化量复制,对网络资源消耗最低;
    • 采用虚拟磁盘格式存储备份,仅仅镜像卷中实际空间数据,镜像并不复制空闲空间;
    • 操作系统,应用程序,中间件,数据库,一次性完整备份。

2、多点容灾

    • 一台容灾设备可以最多容灾25台服务器容灾备份需求。
    • 产品部署架构简单,容灾网关即插即用,无需改变设备和网络环境。

3、数据异地备份容灾

  数据备份到本地后可以将数据直接通过连接的网络传输复制到异地的数据中心,采用UDT数据传输,比传统速度提高4-5倍,确保数据传输稳定安全快速。

4、恢复立即可用

    • 一次性完整的极速恢复系统、应用及服务器数据,无需重新安装和配置应用;
    • 容灾网关中的虚拟磁盘通过V2P恢复模式将数据恢复到服务器后立即可用。

5、兼容性和完整性

    • 秒级颗粒度的快照备份,保证数据完整性,一致性,恢复数据更准确;
    • 不限制服务器存储器型号是否匹配;
    • 业务广泛支持,Windows,Linux,支持Oracle、SQL Server、Exchange数据库;
    • 支持多对一的异地容灾,不影响生产应用系统性能;
    • 未来业务扩展无需对基础架构进行改动,扩展成本低,充分保护既有投资。

6、即时演练

    • 备份演练已不再是一个难题,无需第三套设备和环境,即可演练;
    • 只需将虚拟磁盘文件通过虚拟机挂载启动即可对比系统、应用、数据是否有效;
    • 快速有效的演练确保备份数据是否一致;

 

将虚拟容灾网关中对应默认关闭的虚拟机启用即可验证数据及应用是否一致。

 

7、虚拟化迁移工具

  新业务应用很多采用集群虚拟化,例如刀片服务器虚拟化方案。但是从真实服务器迁移到虚拟化设备是一个很大挑战。提供一个高效的迁移工具,可以实现各种虚拟化迁移功能:

 




 

8、灾难援救计划

  一旦机房发生火灾或地震,业务服务器和容灾一体机受到严重损坏,机房重建后可通过异地数据中心将容灾系统快速导入新的容灾设备中,并快速将数据恢复到本地。

 

 

 
针对数量极大的小文件备份优势明显,即满足CDP技术容灾的要求,又能将成本降低。

数据备份方案

数据管理多用于企事业单位,例如工商局、公安局、税务、企业等单位。
100G数据可能包含百万个档案文件,采用传统文件备份将对服务器I/O造成巨大的压力。
如下图,我们选用基于块的备份,可以发现备份和恢复速度优势明显,而面对数量极大的小文件备份采用块级快照备份,优势更明显。


 
  面对众多的小文件也需要做增量备份,容灾一体机采用如下图方式增量快照,明显降低备份对服务器I/O的压力,备份速度更快更稳定,不会出现冗余错误。



 
 将彻底解决这一问题,而从成本上来讲,容灾一体机更占优势。

 

业务多点容灾方案

  迄今,企事业单位不得不在昂贵而复杂的群集和高可用解决方案或次优低成本备选方案(如:测试和恢复缓慢而繁琐的磁带备份)面前作出选择。面向核心数据的有效保护,容灾必不可少。
  要降低RTO和RPO之间的备份窗口时间和恢复所需时间,采用CDP技术投入的资金也会越来越多。
  采用容灾一体机每次备份所需时间越小,可以大大的缩短两次备份之间的时间,备份所需时间和恢复所需时间几乎是成正比的。对映像卷虚拟磁盘的支持,大大缩短了恢复所需时间,并可以采用虚拟机直接接替服务器的工作。




 

 
  服务器出现故障时,用户无法访问业务系统,容灾一体机可以将业务自动接管到虚拟机中,用户可以在几分钟后甚至30秒内重新访问业务系统;管理人员开始修复服务器故障或更换硬件,然后通过备份系统将虚拟机映像卷导入恢复后的服务器,然后由服务器重新接管业务系统。