什麼是容災和備份?

容災備份實際上是兩個概念:

1、容災是為瞭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;

2、備份是為瞭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。

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:

1、數據級容災是指通過建立異地容災中心,做數據的遠程備份,在災難發生之後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。在數據級容災方式下,所建立的異地容災中心可以簡單地把它理解成一個遠程的數據備份中心。數據級容災的恢復時間比較長,但是相比其他容災級別來講它的費用比較低,而且構建實施也相對簡單。

2、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,這樣就使系統所提供的服務是完整的、可靠的和安全的。應用級容災生產中心和異地災備中心之間的數據傳輸是采用異類的廣域網傳輸方式;同時應用級容災系統需要通過更多的軟件來實現,可以使多種應用在災難發生時可以進行快速切換,確保業務的連續性。

3、業務級容災是全業務的災備,除瞭必要的IT相關技術,還要求具備全部的基礎設施。其大部分內容是非IT系統(如電話、辦公地點等),當大災難發生後,原有的辦公場所都會受到破壞,除瞭數據和應用的恢復,更需要一個備份的工作場所能夠正常的開展業務。

容災的技術指標

RPO(Recovery Point Objective):即數據恢復點目標,主要指的是業務系統所能容忍的數據丟失量,指災難發生後,從IT系統宕機導致業務停頓之時開始,到IT系統恢復至可以支持各部門運作、恢復運營之時,此兩點之間的時間段稱為RTO,廣道容災備份系統RTO達到分鐘級。

RTO(Recovery Time Objective):即恢復時間目標,主要指的是所能容忍的業務停止服務的最長時間,也就是從災難發生到業務系統恢復服務功能所需要的最短時間周期。

指從系統和應用數據而言,要實現能夠恢復至可以支持各部門業務運作,系統及生產數據應恢復到怎樣的更新程度,這種更新程度可以是上一周的備份數據,也可以是上一次交易的實時數據。

RPO針對的是數據丟失,而RTO針對的是服務丟失,二者沒有必然的關聯性。RTO和RPO的確定必須在進行風險分析和業務影響分析後根據不同的業務需求確定。對於不同企業的同一種業務,RTO和RPO的需求也會有所不同。

容災和容錯的區別

容災(Disaster Tolerance):就是在上述的災難發生時,在保證生產系統的數據盡量少丟失的情況下,保持生存系統的業務不間斷地運行。容災通常是通過冗餘方式來實現的。

舉例:飛機上有兩個發動機,一個是主發動機,另外一個是備用發動機,主發動機壞瞭以後,立馬切換到備用的發動機。

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容錯(fault tolerance): 發生故障時,系統還能繼續運行。容錯的目的是,發生故障時,系統的運行水平可能有所下降,但是依然可用,不會完全失敗。

舉例:飛機有四個引擎,如果一個引擎壞瞭,剩下三個引擎,還能繼續飛,這就是"容錯"。同樣的,汽車的一個輪子紮破瞭,剩下三個輪子,也還是勉強能行駛。

容災備份的等級

  • 0級:無異地備份

0等級容災方案數據僅在本地進行備份,沒有在異地備份數據,未制定災難恢復計劃。這種方式是成本最低的災難恢復解決方案,但不具備真正災難恢復能力。

在這種容災方案中,最常用的是備份管理軟件加上磁帶機,可以是手工加載磁帶機或自動加載磁帶機。它是所有容災方案的基礎,從個人用戶到企業級用戶都廣泛采用瞭這種方案。其特點是用戶投資較少,技術實現簡單。缺點是一旦本地發生毀滅性災難,將丟失全部的本地備份數據,業務無法恢復。

  • 1級:實現異地備份

第1級容災方案是將關鍵數據備份到本地磁帶介質上,然後送往異地保存,但異地沒有可用的備份中心、備份數據處理系統和備份網絡通信系統,未制定災難恢復計劃。災難發生後,使用新的主機,利用異地數據備份介質(磁帶)將數據恢復起來。

這種方案成本較低,運用本地備份管理軟件,可以在本地發生毀滅性災難後,恢復從異地運送過來的備份數據到本地,進行業務恢復。但難以管理,即很難知道什麼數據在什麼地方,恢復時間長短依賴於何時硬件平臺能夠被提供和準備好。以前被許多進行關鍵業務生產的大企業所廣泛采用,作為異地容災的手段。目前,這一等級方案在許多中小網站和中小企業用戶中采用較多。對於要求快速進行業務恢復和海量數據恢復的用戶,這種方案是不能夠被接受的。

  • 2級:熱備份站點備份

第2級容災方案是將關鍵數據進行備份並存放到異地,制定有相應災難恢復計劃,具有熱備份能力的站點災難恢復。一旦發生災難,利用熱備份主機系統將數據恢復。它與第1級容災方案的區別在於異地有一個熱備份站點,該站點有主機系統,平時利用異地的備份管理軟件將運送到異地的數據備份介質(磁帶)上的數據備份到主機系統。當災難發生時可以快速接管應用,恢復生產。

由於有瞭熱備中心,用戶投資會增加,相應的管理人員要增加。技術實現簡單,利用異地的熱備份系統,可以在本地發生毀滅性災難後,快速進行業務恢復。但這種容災方案由於備份介質是采用交通運輸方式送往異地,異地熱備中心保存的數據是上一次備份的數據,可能會有幾天甚至幾周的數據丟失。這對於關鍵數據的容災是不能容忍的。

  • 3級:在線數據恢復

第3級容災方案是通過網絡將關鍵數據進行備份並存放至異地,制定有相應災難恢復計劃,有備份中心,並配備部分數據處理系統及網絡通信系統。該等級方案特點是用電子數據傳輸取代交通工具傳輸備份數據,從而提高瞭災難恢復的速度。利用異地的備份管理軟件將通過網絡傳送到異地的數據備份到主機系統。一旦災難發生,需要的關鍵數據通過網絡可迅速恢復,通過網絡切換,關鍵應用恢復時間可降低到一天或小時級。這一等級方案由於備份站點要保持持續運行,對網絡的要求較高,因此成本相應有所增加。

  • 4級:定時數據備份

第4級容災方案是在第3級容災方案的基礎上,利用備份管理軟件自動通過通信網絡將部分關鍵數據定時備份至異地,並制定相應的災難恢復計劃。一旦災難發生,利用備份中心已有資源及異地備份數據恢復關鍵業務系統運行。

這一等級方案特點是備份數據是采用自動化的備份管理軟件備份到異地,異地熱備中心保存的數據是定時備份的數據,根據備份策略的不同,數據的丟失與恢復時間達到天或小時級。由於對備份管理軟件設備和網絡設備的要求較高,因此投入成本也會增加。但由於該級別備份的特點,業務恢復時間和數據的丟失量還不能滿足關鍵行業對關鍵數據容災的要求。

  • 5級:實時數據備份

第5級容災方案在前面幾個級別的基礎上使用瞭硬件的鏡像技術和軟件的數據復制技術,也就是說,可以實現在應用站點與備份站點的數據都被更新。數據在兩個站點之間相互鏡像,由遠程異步提交來同步,因為關鍵應用使用瞭雙重在線存儲,所以在災難發生時,僅僅很小部分的數據被丟失,恢復的時間被降低到瞭分鐘級或秒級。由於對存儲系統和數據復制軟件的要求較高,所需成本也大大增加。

這一等級的方案由於既能保證不影響當前交易的進行,又能實時復制交易產生的數據到異地,所以這一層次的方案是目前應用最廣泛的一類,正因為如此,許多廠商都有基於自己產品的容災解決方案。如存儲廠商EMC等推出的基於智能存儲服務器的數據遠程拷貝;系統復制軟件提供商VERITAS等提供的基於系統軟件的數據遠程復制;數據庫廠商Oracle和Sybase提供的數據庫復制方案等。但這些方案有一個不足之處就是異地的備份數據是處於備用(Standby)備份狀態而不是實時可用的數據,這樣災難發生後需要一定時間來進行業務恢復。更為理想的應該是備份站點不僅僅是一個分離的備份系統,而且還處於活動狀態,能夠提供生產應用服務,所以可以提供快速的業務接管,而備份數據則可以雙向傳輸,數據的丟失與恢復時間達到分鐘甚至秒級。據瞭解,目前DSG公司的RealSync全局復制軟件能夠提供這一功能。

  • 6級:零數據丟失

第6級容災方案是災難恢復中最昂貴的方式,也是速度最快的恢復方式,它是災難恢復的最高級別,利用專用的存儲網絡將關鍵數據同步鏡像至備份中心,數據不僅在本地進行確認,而且需要在異地(備份)進行確認。因為,數據是鏡像地寫到兩個站點,所以災難發生時異地容災系統保留瞭全部的數據,實現零數據丟失。

這一方案在本地和遠程的所有數據被更新的同時,利用瞭雙重在線存儲和完全的網絡切換能力,不僅保證數據的完全一致性,而且存儲和網絡等環境具備瞭應用的自動切換能力。一旦發生災難,備份站點不僅有全部的數據,而且應用可以自動接管,實現零數據丟失的備份。通常在這兩個系統中的光纖設備連接中還提供冗餘通道,以備工作通道出現故障時及時接替工作,當然由於對存儲系統和存儲系統專用網絡的要求很高,用戶的投資巨大。采取這種容災方式的用戶主要是資金實力較為雄厚的大型企業和電信級企業。但在實際應用過程中,由於完全同步的方式對生產系統的運行效率會產生很大影響,所以適用於生產交易較少或非實時交易的關鍵數據系統,目前采用該級別容災方案的用戶還很少。

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