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NEC双机热备软件灾难恢复远程容灾解决方案

概述 

  为了指导企业(如电子商务/交通,卫生保健,金融和政府机构等单位)的关键信息系统建立有效的灾难恢复机制,确保数据和信息系统安全,国务院从2004年开始就陆续公布了一系列指导性的文件和规范,明确指出我们要通过构建灾难恢复计划和机构,来提高抵御灾难的能力,减少灾难损失,最终保持社会和经济的稳定。

        我们可以把上述内容理解为对于灾难恢复工作的定性目标。而当我们评价或选择一个灾备方案时,还需要以下两个定量的目标来帮助我们进行判断。      

  第一:恢复时间目标(RTO),是指灾难发生后,信息系统或业务功能从停顿到必须恢复所需要的时间,这个时间越短越好。

        第二:恢复点目标 RPO),是指灾难发生后,系统和数据必须恢复到的时间点,换句话说,就是系统可以容忍损失多长时间内的数据。

        当我们以上述两项指标评价一个灾难恢复系统时,还需要分析灾难发生的风险和影响范围,并在实现成本和灾难可能造成的损失之间取得平衡。

灾难恢复的几种主要方式

        第一种方式是系统备份;

        第二种方式,就是利用远程数据复制软件,通过网络在服务器之间进行自动数据同步;

        第三种是以存储设备为中心的灾难恢复解决方案;

       第四种就是远程集群镜像方案。在保障数据安全性的基础上,利用集群软件对业务服务器的状态进行实时监控。在灾难发生时,可以自动探测到并进行报警,然后自动完成数据接管和业务恢复。这种方式最大的优势是可以通过自动的灾难恢复处理将恢复时间缩短到几分钟的级别,适合于对RTO要求比较严格的系统。但是,传统的远程集群方式的灾难恢复解决方案,通常要借助存储设备的数据同步功能来实现数据的保护,实现成本同样高昂。   

NEC 远程集群容灾方案介绍      

     容灾主要基于集群技术的远程数据复制技术ECDR(ExpressCluster Disaster Recovery)NECECDRExpressCluster集群套件中的远程数据复制选件,用于有效的灾难恢复的数据复制软件,可以对应用及应用数据进行保护。具有的优点主要有:高性能,距离不限,支持异构的存储和操作系统,对数据的保护支持同步和异步复制。

        同步远程镜像(同步复制技术)是指通过远程镜像软件,将本地数据以完全同步的方式复制到异地,每一个本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息,方予以释放。同步镜像使远程拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。当主站点出现故障时,用户的应用程序切换到备份的替代站点后,被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。换言之,同步远程镜像的RPO值为零(即:不丢失任何数据),RTO也是以秒或分为计算单位。不过,由于往返传播会造成延时较长,而且本地系统的性能是与远程备份设备直接挂钩的,所以,同步远程镜像仅限于在相对较近的距离上应用,主从镜像系统之间的间隔一般不能超过160公里(约合100英里)。

       异步远程镜像(异步复制技术)则由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息,保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统输出/输入数据的基本操作,也就是说它的RPO值可能是以秒计算的,也可能是以分或小时为计算单位。它采用了“存储转化(store-and-forward)”技术,所有的I/O操作是在后台同步进行的,这使得本地系统性能受到的影响很小,大大缩短了数据处理时的等待时间。异步远程镜像具有“对网络带宽要求小,传输距离长(可达到1000公里以上)”的优点。  

        同步远程镜像与异步远程镜像最大的优点就在于,将因灾难引发的数据损耗风险降低到最低(异步)甚至为零(同步);其次,一旦发生灾难,恢复进程所耗费的时间比较短。这是因为建立远程数据镜像,是不需要经由代理服务器的,它可以支持异构服务器和应用程序。

NEC 远程容灾系统架构环境,如图:

       

NEC 容灾功能特点

系统架构上 

1.最多支持32节点,具备良好的系统扩展性,可以通过基于IPLAN或者WAN网络;

2.既支持磁盘间的镜像,也支持共享磁盘柜和共享磁盘柜之间的镜像,实现远程异地容灾方案;

3.本地多台服务器使用共享磁盘柜,可以在机器发生故障时,只进行本地切换,保证业务的连续性;

4.支持最多8+1型多对一的镜像,即主站点机器多台机器,备份站点机器只有一台机器,节约备份站点机器的硬件资源。

5.支持目前国内几乎所有主流的WindowsLinux以及Solaris操作系统系统;支持VmwareXen等虚拟平台。

6.Expresscluster产品支持IA-32EM64TIA-64和和PPC6464位架构的服务器和操作系统平台;磁盘镜像支持IA-32EM64T平台。

7.持目前国内大多数主流的存储设备,如NECIBMDellEMCHP、联想、曙光等众多知名存储设备厂商的产品;

8.支持的应用程序和服务的监视,几乎涵盖了目前WindowsLinux平台上所有主流的应用和服务;

9.支持主流关系数据库系统,包括Oracle,DB2,SybaseInformix,数据文件的存放格式包括逻辑卷(裸设备)或者文件系统;

10.支持日文、英文、中文三种语言,利用向导简单安装配置;

11.应用故障的快速切换,几分钟之内failover到备站点,几秒之内failback,数据接近零丢失。

实现技术上

1.核心功能(数据镜像、复归和心跳监视)均在Linux/Windowns内核中实现。内核空间的磁盘操作以及内核级别的socket上收发数据,避免了用户空间实现方式下不可避免的内核空间和用户空间频繁数据拷贝的缺点,从而提供整体性能。

2.磁盘间的数据镜像支持同步和异步两种模式,保证数据的完整性和一致性并确保备用节点和主节点的数据具有相同的写入顺序;

3.支持差分复归和全盘复归,差分复归在保证数据完整性的基础上,大大提高复归效率;

4.支持在数据镜像的同时,进行复归;既满足实时备份需求,也可以尽快对有差异的数据进行恢复。

5.可以停止数据镜像启用自动复归来提高在窄带宽环境下的本地写磁盘性能支持对网络带宽的管理和定义,可以动态平衡带宽流量,支持单链路、多链路的连接;

6.支持2TB以上大容量磁盘;

7.中文界面集群简易构筑工具(Builder)可以实现集群的在线快速构筑,大大方便系统管理员的操作。通过人性化管理界面(WebManager),可以轻松地对某个集群以及对所有的集群系统统一管理。同时也支持强大的命令行操作。

NEC 灾备解决方案的优势:

   1.快速实现灾难恢复

    节点间实时监控,灾难发生时可以在数分钟内实现节点切换。
    RTO (Recovery Time Objective) =
数分钟

    2.保证业务数据的完整性
   
成熟的数据镜像技术基本上保证了数据的一致性和完整性。
    RPO (Recovery Point Objective)
0

    3.支持更远距离的数据备份
   
支持使用专用网络的超过1000公里的远程连接。

    4.可以灵活控制实现成本,性价比高
   
不需要另外采购存储设备,用通用服务器即可实现
   
可支持低带宽单链路网络 

日本部分行业成功应用案例:

脚注信息
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