2015/11/27 16:27:45 数字化校园存储备份系统的容灾方案

随着信息化发展,保证数据的可用性变得尤为重要,数字化校园的容灾系统可以在灾难事故中有效地保护其数据资源和服务的连续性。在介绍数字化校园存储备份系统构建的基础上,分析目前的灾难备份技术及各自的优缺点,并针对本校特点,提出了相应的容灾解决方案。

整个数字化校园系统中,存储备份系统构建的应用数据平台是整个系统的重中之重。作为应用及数据的底层保障构架,存储备份系统的结构决定了整个校园的应用服务的可靠性。因此,对存储系统进行合理的规划、保证技术的先进性、高可靠性、整个系统具备良好的扩充性成为了首要考虑的问题。所以,构建数字化校园的关键就是整个数据应用系统的建设,应遵循以下原则:

(1) 安全性

要求系统性能稳定,并具有良好的安全性;保证当意外情况发生时,能够及时启动备用存储系统,使其能继续平稳、正常地运行;应制定严密的数据备份方案和技术保障措施,当系统出现故障时,系统数据能得到及时恢复。

(2)高管理性

要求整个系统可以通过完善的控制界面来管理和监控,对系统进行实时的监控和维护,降低运行成本。

(3)投资保护性理想的设计是:现在的存储备份系统投资在将来系统升级时能够平滑地接入新的系统,以期得到最大的投资保护效益。

本文将结合本校数字化校园开发情况,对怎样使校园网上的数据有一个安全的存储方式,即使在发生自然及人为灾难时仍能保持数据的高度完整性和数据零丢失,着重进行了分析和设计,并提出了具体的容灾方案可供参考:以中州大学图书馆系统为例具体介绍.

现有应用环境分析

目前,中州大学图书馆系统已采用10TB容量的HDS 9585光纤磁盘阵列,主机系统与存储系统通过两台Brocade 3850光纤交换机构建的SAN存储网络进行连接。

  数字化校园应用系统

由于业务的需要,中州大学技术中心需要采用一台SAN网络存储设备作为技术中心的网络化存储设备,作为重要的信息数据,技术中心的数据和图书馆的数据互为容灾保护。技术中心与图书馆之间的距离较近(两公里左右),因此我们可以采取同城容灾方案。

容灾方案方案设计

容灾技术介绍

容灾的定义:由于IT基础设施的中断导致的企业业务流程的非计划性中断。因为建立容灾系统是为了数据或者业务的快速恢复,所以容灾的设计指标就与业务系统的数据可恢复性密切相关。衡量容灾系统有两个指标: RTO(RecoveryTimeObjective)和RPO(Recovery-PointObjective),其中PTO代表容灾系统在灾难发生后数据或者系统恢复所用时间。 RPO代表灾难发生时已经备份的数据与生产中心数据的时间差。 RTO和RPO越小,系统的可用性就越大。目前业界提供的容灾技术主要分为如下两种方式:

(1)基于卷管理软件的数据容灾技术

通过卷管理软件(如AIX LVM、VeritasVolumeManager、HPMirrorDisk),能够把数据定期、在线地复制到目的机器上去,可以实现数据的同步、异步复制。

该技术的优点:具备硬件无关性;支持So-laris、HP -UX、AIX、W indows等主要操作系统;提供了数据同步、异步复制模式,能够较好地保证数据的一致性。缺点:需要在每套应用主机上安装卷管理软件,主机平台的不同,使用的卷管理软件也不同,会增加系统维护管理的难度及成本;有一定系统平台的限制;要占用较多的主机资源。

(2)基于智能磁盘存储的数据远程复制技术磁盘系统利用自身的处理能力,通过磁盘与磁盘间的专用数据通道连接将源磁盘中的更新数据传输到目标磁盘,从而完成数据的复制过程。

该技术的优点:是独立于主机系统的数据复制技术,因此不会消耗主机的资源;是独立于操作系统的数据复制技术,具有系统无关性;独立的数据复制通路,数据复制通路故障不会影响主机应用的运行;不同的厂商提供了同步、半同步、异步等多种数据复制方式。缺点:必须建立在同一厂商的磁盘存储硬件基础之上;逻辑故障(应用软性故障、人为删除、病毒修改等)也会被复制到灾备中心;会受到通信链路条件的影响,当带宽不够时,只能做远程的异步复制。

根据以上分析,结合我校的具体情况,我们将把思路定位于基于卷管理软件的数据容灾和基于智能磁盘存储的数据远程复制这两种方案。

数据复制流程

在实现远程数据复制时,可供选择的方法主要有两种:同步复制方法和异步复制方法,下文将着重讨论这两种复制方式:

(1)同步数据复制方式:

同步容灾方案是指,生产中心和备份机房之间数据复制流程如图所示:主机房的主机向本地的磁盘阵列进行一个“写操作”,主机房立刻向备份机房同步,备份磁盘阵列写完后,立刻返回一个完成的信号,主机房得到信号后,返回主机,“写操作”完成。

(2)异步数据复制:

异步容灾的方案是指生产中心和备份中心之间采用如下的数据复制流程:

首先本地主机往磁盘阵列上做一个写操作后,本地磁盘阵列立刻返回主机一个写操作完成的信号,对于本地主机而言,这个写操作已经完成。然后,本地机房积累一定的I /O后,往异地磁盘阵列拷贝这些写操作,当异地磁盘阵列写完这些操作后,再返回本地磁盘阵列写操作完成的信号。

(3)复制方式的评估

通过对于同步、异步容灾方案的分析,我们可以清楚地看到两种方案在容灾效果、性能影响和投资成本三个方面有非常大的区别,见表1。综上所述,根据本校的实际情况,采用同城同步数据容灾方案具有很高的系统可恢复性和安全性及投资费用低。

系统规划

容灾系统数据中心建设的首要任务是选择网络存储系统的构建以及应用系统的安装。备份中心可与数据中心的环境一致,也可以不一致,也就出现了同构容灾系统规划和异构容灾系统规划。

同构容灾系统规划及特点

由于本校图书馆的HDS 9585磁盘阵列具备较大的容量(10TB裸容量),因此我校技术中心可采用9570V磁盘阵列的数据远程复制到图书馆的9585V磁盘阵列上。技术中心与图书馆之间的距离为两公里左右,通过单模光纤线路将图书馆和技术中心的SAN网络连接起来。数据复制通过基于磁盘阵列内置TrueCopy远程数据复制软件进行。

同构存储容灾方案优点:

(1)基于磁盘阵列的数据同步复制不占用主机、网络的资源,因此数据的复制过程对主机系统没有性能影响。

(2)具有系统、应用数据无关性,可以根据实际需要选择需要保护的数据。

(3)数据复制线路采用光纤,因此具有快速传输的特点。系统可以实现快速恢复,在生产中心的数据遭到破坏时,通过灾备中心的存储设备可以实现系统数据的快速恢复。

(4)可以实现图书馆和技术中心存储系统的统一化管理。

同构存储容灾方案缺点:

(1)灵活性和兼容性要差一些,生产中心和灾备中心的磁盘阵列需要同一品牌和同样的配置。因此在整合其它品牌的磁盘阵列的应用场合受到一些限制。

4. 2 异构容灾规划及特点

如考虑采用异构存储的方式实现数据容灾,技术中心可以采用其他品牌的磁盘阵列(如:EMC)产品,但是在使用异构存储的情况下,将不能使用内置于盘阵的远程数据复制软件。数据的复制需要通过卷管理软件的镜像功能或其他方式完成。

在不同的操作系统平台下,将需要使用不同的卷管理软件,如:Windows平台下、Solaris平台下需要使用VeritasVolumeManager;AIX下使用LVM、HP -UX使用MirrorDisk。卷管理软件内置的卷镜像功能可以实现对逻辑卷的镜像,通过卷镜像及SAN网络的连接,数据实现远程容灾。

异构存储容灾方案优点:

(1)全软件解决方案,具有硬件无关性。

(2)可以采用已有的存储设备,不需受到存储设备品牌的限制。

异构存储容灾方案缺点:

(1)主机数量越多,操作系统平台越多,管理越复杂,实施、管理成本越高。

(2)必须在同种操作系统平台之间进行数据复制。

(3)需要消耗一定的主机资源(CPU、IO等)用于数据复制。如何选择这两种规划方案比较而言,同构存储容灾方案中基于智能磁盘存储的数据远程复制技术是通过硬件实现复制,其稳定性要好于基于主机系统的复制,但在灵活性和兼容性上要差一些。目前,高校构建数字化校园,也存在一些问题。我们不要一味地追求系统的高性能而采取最先进的灾备技术,购买最先进的设备来建设灾备中心,应该根据学校自身的特点及已有设备情况,针对不同的业务采用不同的备份与恢复方式,以减少盲目的投入。不管采用什么灾备方案,关键是在投入与效益之间找到最佳平衡点。

数字化校园日益受到人们的重视和关爱,其容灾系统能够在灾难事故中最大限度地保障其信息系统和业务系统的正常工作和服务。因此,如何针对数字化校园的特点,构建满足性能要求的容灾系统的软、硬件结构模型,对今后数字化校园的发展和应用具有深远的意义。通过在SAN环境中部署数据备份容灾系统,中州大学数字化校园基本上保证了数据的高度完整性和数据零丢失。随着网络存储技术的发展,基于网络存储专用设备的数据复制将具有更大的灵活性。优秀的数据容灾解决方案应该不受磁盘阵列品牌、类型的限制,对异构的存储设备在磁盘裸设备层次进行数据复制,而且通过软件的配置,将具备更大的柔性。


 
QQ在线咨询
销售热线
0371-53302651