數據容災和備份服務

什么是容災?

上世紀70年是容災的起源期,80到90年代是容災的快速發展期,90年代到2000年是容災的膨脹期,從2010年開始互聯網時代對業務連續的要求更高,IT進入了云的時代,容災成為了一種服務。

容災系統是指在相隔較遠的異地,建立兩套或多套功能相同的IT系統,互相之間可以進行健康狀態監視和功能切換,當一處系統因意外(如火災、地震等)停止工作時,整個應用系統可以切換到另一處,使得該系統功能可以繼續正常工作。

容災技術是系統的高可用性技術的一個組成部分,容災系統更加強調處理外界環境對系統的影響,特別是災難性事件對整個IT節點的影響,提供節點級別的系統恢復功能。

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容災的分類:

從其對系統的保護程度來分,可以將容災系統分為:數據容災和應用容災,數據容災就是指建立一個異地的數據系統,該系統是本地關鍵應用數據的一個實時復制。

應用容災是在數據容災的基礎上,在異地建立一套完整的與本地生產系統相當的備份應用系統(可以是互為備份),在災難情況下,遠程系統迅速接管業務運行,數據容災是抗御災難的保障,而應用容災則是容災系統建設的目標。

容災和備份有什么連系?

容災備份實際上是兩個概念,容災是為了在遭遇災害時能保證信息系統能正常運行,幫助企業實現業務連續性的目標,備份是為了應對災難來臨時造成的數據丟失問題。在容災備份一體化產品出現之前,容災系統與備份系統是獨立的。容災備份產品的最終目標是幫助企業應對人為誤操作、軟件錯誤、病毒入侵等"軟"性災害以及硬件故障、自然災害等“硬”性災害。

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容災和備份的區別

一般意義上,備份指的是數據備份或系統備份,容災指的是不在同一機房的數據備份或應用系統備份。備份采用備份軟件技術實現,而容災通過復制或鏡像軟件實現,兩者的根本區別在于:

(1)容災主要針對火災、地震等重大自然災害,因此備份中心與主中心間必須保證一定的安全距離;數據備份在同一數據中心進行。

(2)容災系統不僅保護數據,更重要的目的在于保證業務的連續性;而數據備份系統只保護數據的安全性。

(3)容災保證數據的完整性;備份則只能恢復出備份時間點以前的數據。

(4)容災是在線過程;備份是離線過程。

(5)容災系統中,兩地的數據是實時一致的;備份的數據則具有一定的時效性。

(6)故障情況下,容災系統的切換時間是幾秒鐘至幾分鐘;而備份系統的恢復時間可能幾小時到幾十小時。

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容災的分類:

(1)數據級

數據級容災是最基礎的手段,指通過建立異地容災中心,做數據的遠程備份,在災難發生之后要確保原有的數據不會丟失或者遭到破壞,但在數據級容災這個級別,發生災難時應用是會中斷的。可以簡單的把這種容災方式理解成一個遠程的數據備份中心,就是建立一個數據的備份系統或者一個容災系統,比如數據庫、文件等等。

優點:費用比較低,構建實施相對簡單

缺點:數據級容災的恢復時間比較長

(2)應用級

應用級容災是在數據級容災的基礎之上,在備份站點同樣構建一套相同的應用系統,通過同步或異步復制技術,這樣可以保證關鍵應用在允許的時間范圍內恢復運行,盡可能減少災難帶來的損失,讓用戶基本感受不到災難的發生。應用級容災就是建立一個應用的備份系統,比如一套OA系統正在運行,在另一個地方建立一套同樣的OA系統。

優點:提供的服務是完整、可靠、安全的,確保業務的連續性

缺點:費用較高,需要更多軟件的實現

(3)業務級

業務級容災是全業務的災備,除了必要的IT相關技術,還要求具備全部的基礎設施。

優點:保障業務的連續性

缺點:費用很高,還需要場所費用的投入,實施難度大。

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備份等級:

容災備份是通過在異地建立和維護一個備份存儲系統,利用地理上的分離來保證系統和數據對災難性事件的抵御能力。根據容災系統對災難的抵抗程度,可分為數據容災和應用容災。數據容災是指建立一個異地的數據系統,該系統是對本地系統關鍵應用數據實時復制。當出現災難時,可由異地系統迅速接替本地系統而保證業務的連續性。應用容災比數據容災層次更高,即在異地建立一套完整的、與本地數據系統相當的備份應用系統(可以同本地應用系統互為備份,也可與本地應用系統共同工作)。

在災難出現后,遠程應用系統迅速接管或承擔本地應用系統的業務運行,設計一個容災備份系統,需要考慮多方面的因素,如備份/恢復數據量大小、應用數據中心和備援數據中心之間的距離和數據傳輸方式、災難發生時所要求的恢復速度、備援中心的管理及投入資金等,根據這些因素和不同的應用場合,通常可將容災備份分為四個等級。

第0級:沒有備援中心

這一級容災備份,實際上沒有災難恢復能力,它只在本地進行數據備份,并且被備份的數據只在本地保存,沒有送往異地。

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第1級:本地磁帶備份,異地保存

在本地將關鍵數據備份,然后送到異地保存。災難發生后,按預定數據恢復程序恢復系統和數據。這種方案成本低、易于配置。但當數據量增大時,存在存儲介質難管理的問題,并且當災難發生時存在大量數據難以及時恢復的問題。為了解決此問題,災難發生時,先恢復關鍵數據,后恢復非關鍵數據。

第2級:熱備份站點備份

在異地建立一個熱備份點,通過網絡進行數據備份。也就是通過網絡以同步或異步方式,把主站點的數據備份到備份站點,備份站點一般只備份數據,不承擔業務。當出現災難時,備份站點接替主站點的業務,從而維護業務運行的連續性。

第3級:活動備援中心

在相隔較遠的地方分別建立兩個數據中心,它們都處于工作狀態,并進行相互數據備份。當某個數據中心發生災難時,另一個數據中心接替其工作任務。這種級別的備份根據實際要求和投入資金的多少,又可分為兩種:

(1)兩個數據中心之間只限于關鍵數據的相互備份;

(2)兩個數據中心之間互為鏡像,即零數據丟失等。零數據丟失是目前要求最高的一種容災備份方式,它要求不管什么災難發生,系統都能保證數據的安全。所以,它需要配置復雜的管理軟件和專用的硬件設備,需要投資相對而言是最大的,但恢復速度也是最快的。

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改善備份性能的五大要點

要點1:監控程序

在備份過程中,監控本身并不會導致發生故障運行失敗,但其確實可以使得當某一個故障失敗發生時更難以被發現。隨著IT世界的范疇變得越來越廣闊,備份系統必須進行改變,以查看和管理多個備份服務器。現在,大多數系統并不是設計用于同時監控多臺服務器的,而如果一個問題出現,整個拆解過程會變得相當繁瑣和困難。

解決方案:

我們所需要的是一款具有自動化功能的監控系統,該系統將能夠匯編數據,并以圖形方式提供用戶界面,提供對于整個環境的一個全面的視圖。同時對于個別服務器和客戶端也應該是可視化的。為了進一步簡化操作,該系統還必須能夠監控在某一特定的業務中使用多供應商的備份。

要點2:不要錯過通知警報

雖然對于一般性的溝通問題而言,將電子郵件通知警報發送到適當的管理員通常是一個可靠的方式,但情況并不總是保持不變的。隨著時間的推移,服務器,應用程序,備份設備和人員安置情況總是在變化的,因此,經常核實并確保警報能夠在第一時間通知到恰當的工作人員來進行處理是非常有必要的。

解決方案:

實時警報是一款很好的解決方案。這種類型的警告可通過電子郵件、SNMP集成整合和SMS短信將警報發送給不同的人員,精確定位適當的人員來接收信息,并快速、高效地進行溝通。

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要點3:注意命令行操作系統錯誤

雖然管理員可能更傾向于采用命令行界面來完成一項工作,但這很容易出錯!原因是由于在使用該方法時,不同管理者之間的備份缺乏一致性。最佳的做法應該是通過及時更新來加強編纂,但這種情況并不經常發生,致使錯誤發生屢見不鮮。

解決方案:

一款用戶界面允許GUI操作的備份功能必須添加到IT部門的備份系統。這樣就減少了人為錯誤的機會,提高了當前操作的可重復性。

要點4:對于報告和規劃重視不足

由于企業的備份專業人員能夠將主要精力集中在系統所發送的警報報告方面,但務必要記住的是,這些信息只提供了管理備份環境中的難題的一部分。很多時候,備份管理人員會錯過某些特定部門和程序所發來的許多其他重要的報告。

當備份服務器開始托管傳輸的警報和監視數據時,問題很快就會隨之而來。一般情況下,主備份服務器上的數據只保存很短的時間,可能導致其不能夠再被訪問,從而使得理解和防止下一次故障失敗的任務變得幾乎不可能。

解決方案:

遵循我所推薦的最佳實踐方案,謹慎的做法是從初級的和分布式備份服務器編譯數據到單個數據庫,這將有助于保持日常數據備份的平穩運行。通過這種方式,可以進行數據分析,并在您的部門根據具體需求采用各種報告。

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要點5:配置錯誤

雖然IT部門非常精通備份和恢復系統,但有時也可能出錯。配置錯誤便是一個例子;這種情況經常發生,因為數據和服務器環境被擴大。下面是一些常見的問題:

恢復日志的規模大小不準確:這樣的恢復日志可能會導致信息丟失。這種特殊的領域,必須手動擴大并重新啟動,以避免災難的發生。

從磁盤到磁帶不匹配:當使用小的磁盤池時,可能存在新的數據不被接受、推遲備份、并導致錯過了備份窗口的機會。只有一個線程可以從一個磁盤池寫入到磁帶設備,并且如果磁帶不能處理數據必須從磁盤被寫入的速度,磁盤池將不能夠備份數據。

同時備份的過載:備份系統的最大客戶端數很容易被超過,更不要說錯過了備份窗口。這個問題可能會在數據環境增長和添加備份客戶端時發生。

解決方案:

不管錯誤情況時怎樣的,許多IT專業人士使用的都是更大型的監控系統,其提供了更全面的看法。這種更全面的視圖提供了對于發現錯誤更直接的方法,并有助于在一個不斷變化的環境中確定造成的因素。備份軟件和監控系統被一起使用,以便IT部門可以準確評估備份環境的需求。


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