容灾备份系统的技术与应用

邹娟娟

（中央电视台军事频道 北京 100859）

0 引言

目前，需要多种数据复制技术，对容灾系统进行建设。对业务系统的需求和多种应用进行满足。而不管是怎样的技术，对数据的保护是其关键和核心。伴随着日益发展的数据复制技术，能够对数据的远程复制功能予以实现。一旦生产中心有灾难发生，利用远程复制数据技术，灾害中心在异地提供服务，对核心业务系统的连续性做出保证。因此，对容灾平台进行构建的核心，是数据复制技术。

1 容灾备份的等级划分

具体来讲，容灾备份是将一个冗余系统在建立在异地并进行维护，利用地理上的分离，对系统对灾难事件的抵御能力做出保障。根据发生灾难时，容灾系统的抵抗程度，可分为两类，既应用级容灾和数据级容灾，数据型容灾是将一个数据系统建立在异地，实时复制本地系统关键应用数据，而一旦有灾难出现，由异地系统对恢复数据得以迅速实现，进而对业务工作的连续性做出保障。应用级容灾比数据级容灾有着更高的层次，即在异地建立一套备份应用系统，相当于本地数据系统、并具有一定的完整性。而一旦发生灾难，备份系统对全部业务工作迅速接管，对应用系统的业务连续运行做出保证。如果在详细细分，可以将容灾备份的等级按自动化程度和容灾能力的不同进行如下划分：

第0级：没有备援中心这一级容灾备份，灾难恢复能力就不会产生，它只在本地对数据进行备份，并且只在本地保存被备份的数据，没有向异地传送数据。

第1级：本地磁带备份，在本地备份关键数据，并在异地保存。一旦发生灾难后，容易进行配置。由于数据的备份是有周期性的，所以就会有数据丢失的问题发生，若增大数据，则就会有介质储存难管理的问题发生。同时发生灾难时，则不能及时的恢复大量的数据。

第2级：热备份站点备份，将一个热备份点建立在异地，利用网络备份数据。以同步或异步方式通过网络将主站点的数据在备份站点备份，备份站点不承担业务只备份数据，

而备份站点在灾难出现时，可以完整地对业务数据进行恢复，进而对业务运行的连续性做出保障。

第3级：活动备援中心。分别建立两个中心系统在相隔较远的地方，它们相互进行数据备份，并都处于工作状态。当某个数据中心有灾难发生时，其工作任务就由另一个数据中心进行接替。根据投入资金的多少和业务要求，这种级别的备份又可分为两种：

①可以采取主从方式，两个数据中心之间只限于相互备份业务或关键数据；②数据保持实时同步状态、两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。目前要求最高的一种容灾备份方式就是零数据丢失，它要求无论是在任何一点发生灾难，都可对业务连续性和系统数据的安全性做出保证。所以，它需要对专用的硬件设和复杂的管理软件进行配置，需要投资最快恢复速度的容灾备份的关键指标和技术，在建立容灾备份系统时会有多种技术被涉及到。

2 容灾备份技术的应用

对一个容灾备份系统的建立，与数据生产中心的特点结合，是其技术应用的关键，通过对多方面的因素的综合考虑，对最佳的容灾备份设计方案进行确定。所以，容灾备份技术应用的关键问题包括：备份中心的资金和管理、发生灾难时，要求恢复的速度，恢复数据量大小、备份中心之间和数据生产中心之间的距离，设备保护程度等等，这也是建设者和工程设计者首先应深入分析和了解的重要内容。

2.1 远程镜像

它是容灾备份的核心技术，又叫远程复制。同时也是实现灾难恢复和保持远程数据同步的基础。远程镜像又可分为以下两类：

同步远程镜像（同步复制技术）：是指将本地数据通过远程镜像软件，以完全同步的方式向异地复制，每一本地的I/O事务必须完成确认信息后，才可释放并进行远程复制。同步镜像使远程拷贝相匹配于本地机要求复制的内容。一旦主站点有故障出现，用户的应用程序向备份的替代站点切换后，被镜像的远程副本能够对业务继续执行做出保证，而没有丢失数据。但它的缺点是，存在往返传播导致延时较长，只能近距离的应用。

异步远程镜像（异步复制技术）：在对远程存储视图进行更新前，保证完成向本地存储系统的基本I／O操作。它是以后台同步的方式进行的远程数据复制，较小的影响了本地系统性能，有较长的传输距离，对网络带宽有较小的要求。但是，因为一些因素而导致数据传输没有正常进行时，应对数据一致性的机制做出保障。

2.2 快照技术

远程备份的实现，是通过快照技术与远程镜像技术的结合实现的，即通过镜像在远程存储系统中备份数据，再利用快照技术，将远程存储系统中的信息在远程的磁带库中备份到光盘库中。快照是利用软件，快速扫描要备份的磁盘子系统的数据，并将一个要备份数据的快照c a c h e和快照逻辑单元号L U N建立起来。在正常业务下，利用快照技术可使用户在不受任何影响的前提下，对当前在线的业务数据进行实时提取。其“备份窗口”和零接近，可使系统业务的连续性大大增加，保证系统真正的实现7×2 4运转。

2.3 互连技术

早期主要是基于S A N的远程复制，来备份主数据中心和备份中心之间的数据，即通过光纤通道F C，连接起两个S A N，在进行远程镜像（复制）。但有一些缺陷存在于这种远程容灾备份方式中，如：较高的实现成本、相对较差的设备的互操作性、较短跨越的地理距离等，这些因素对它的进一步应用和推广形成了一定的阻碍。目前，有多种基于I P的S A N的远程数据容灾备份技术相对出现。它们是利用基于I P的S A N的互连协议，借助于现有的T C P／I P网络，利用远程复制，将主数据中心S A N中的信息备份到备援中心S A N中。这种基于I P的S A N的远程容灾备份，有较好的可扩展性、较低的成本，可以跨越L A N、M A N和WA N，其发展前景非常广阔。

2.4 虚拟存储技术

目前，还有许多虚拟存储技术存在于某些容灾备份方案中。在系统和可扩展性和弹性上，虚拟化存储技术上开创了新的局面。它串联不同的存储设备，如几S C S I或I D E驱动器等为一个存储池。可将存储集群的整个存储容量分为多个逻辑卷，管理的过程中作为虚拟分区进行。存储因此成为非物理属性的一种功能，这主要是受限于基于服务器的存储结构。所以，允许应用程序和异质系统共享，是存储设备存储虚拟化的一个优势，用户不管它们位于何处，也不再需要在每个相对独立的服务器上，就可对磁带备份设备进行分别连接。

3 结论

在信息化发展过程中，必须高度重视和认真对待容灾备份系统，它同时也是一项负责的系统工程。在设计容灾备份系统时，还需要密切结合集中存储管理、系统整合数据生命周期管理和数据规划，这样才能达到整体优化。针对当前的容灾备份技术，本文探讨了它初步应用模式，希望能对相关业务部门的工作起到一定的借鉴和启发作用。

[1]刘家军，刘顺.基于 CDP技术的容灾系统设计[J].计算机安全.2013（10）

[2]李冠艳.宁夏财政异地容灾备份中心建设的实践[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2013（09）

[3]马建忠，杨文波，李鹏，刘天玉.基于镜像冗余技术的企业多系统数据容灾实现[J].河南冶金.2013（02）

[4]沈潇军，洪建光，钟一俊，沈志豪.基于SAN-Client的新一代备份架构探索及应用[J].电力信息化.2013（02）

[5]蒋鸿城，戚伟强，裘炜浩，洪建光.基于远程镜像的数据容灾技术在浙江电力的应用[J].电力信息化.2011（11）

[6]杨栋.CDP技术在医院灾备系统中的应用[J].中国医疗设备.2011（07）

[7]顾宇.构建企业信息系统的避风港——浅析企业信息化中容灾系统的建设[J].中国信息界.2011（07）

[8]冯旻涛.数据容灾技术的应用与研究[J].知识经济.2009（14）