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Symantec应用容灾解决方案

作者:admin发布时间:2013-10-21
一、 容灾技术的选择
1.1 基于SAN城域网的镜像技术
      目前实现容灾的技术方案看起来很多,不过目前比较通用的和实用的容灾技术,主要有两类:
一种是基于主机的同时跨磁盘阵列数据镜像的应用级容灾解决方案;
      另一种是基于磁盘系统间的纯数据复制的容灾解决方案。
      而随着光纤存储网络技术的成熟和在距离上的拓展,光纤城域存储网络的实现已经趋于成熟,这就使得我们今天可以不再需要依赖复杂的数据复制技术,就可以实现同城容灾了。新的容灾解决方案所利用的,是最为传统的磁盘镜像技术,也就是说我们可以利用基于城域SAN存储网上的镜像技术,轻松实现数据容灾,然后在此基础上,我们可以利用先进的集群软件,构建应用级的容灾系统。
1.2 为什么建议选择基于镜像技术的容灾方案
      1) 零停机、零切换: 基于镜像的原理,镜像中的任何一个磁盘阵列出现问题停顿时,都不会导致应用中断。从而使容灾的效果能够达到无封的数据高可用性,对业务系统的高可用性提供了保障。当然没有停机,也就没有切换操作,也就不会造成切换带来的一系列麻烦。
      2) 成熟性:镜像技术是从磁盘容错技术中最成熟、历史最悠久、可靠性最高的数据保护技术。
      3) 简单性:镜像技术是实现最为简单的数据容错技术。
      4) 异构性:镜像技术不仅可以在磁盘阵列内部实现,也可以跨越不同磁盘系统来实现,镜像技术完全不依赖于磁盘系统的品牌和型号。所以,利用镜像技术实现容灾,我们就可以保留在任何时候自由、灵活的选择磁盘系统的权利。
1.3 为什么以前比较少用镜像做容灾,而用复制做容灾?
      1) 在SCSI技术时代,SCSI只能支持25米的距离,所以虽然基于磁盘系统间的镜像被广泛采用,但无法实现远距离容灾。
      2) 复制技术可以很好的解决远距离和低带宽带来的问题,当然在解决低带宽问题时,普遍采用的技术的是异步复制方案,因为同步复制带来的I/O延时是任何应用都无法接受的。所以一直以来,是容灾方案的主要选择。
      3) FC光纤存储出现以后,为远距离镜像提供了可能,随着同城光纤存储网络的普及,利用镜像技术构建同城容灾系统,将是一个即简单、又实用的容灾解决方案。
1.4 为什么现在不建议采用基于磁盘系统的复制来构建容灾系统?
      1) 数据复制技术所能解决的距离和带宽的问题,当前已经不再是问题了。
      2) 基于复制的容灾机制,在灾难发生时将导致停机、切换甚至是数据一致性风险,从容灾效果上来说不很理想。
      3) 利用数据复制技术实现容灾,由于其技术本身的局限性,必然导致容灾系统的结构要比没有容灾系统的时候复杂得多。
      4) 同时,这样的容灾系统的故障环节不可避免的会增加,导致维护难度、维护成本的增加。
      5) 基于磁盘系统的数据复制技术,要求生产中心和灾备中心选用同一个厂商的磁盘系统,甚至要求选用同一系列、同一型号的磁盘系统,用户完全失去讨价还价的余地,完全失去了在任何时候自由、灵活地选择合作厂商和磁盘系统的权利,必然给用户造成被动和经济上的损失。

二、 容灾环境的架构设计
                   
方案描述:
      1) 建立与生产中心LAN网络和SAN网络连通的容灾数据中心。
      2) 通过采用Symantec SFHA for RAC解决方案,在生产中心和容灾中心基础上建立针对Oracle rac数据库系统的同城应用级别的容灾体系,实现对应用系统的不间断支撑。
      3) 通过采用Symantec SFHA解决方案,实现核心业务系统的零停机、零切换,保证业务系统的高可用。
      4) 通过Symantec的模拟容灾演练功能,实现不间断应用的同时,测试容灾系统的有效性,从根本上保证业务系统的可靠性、健壮性。
      5) 利用Storage Foundation 的镜像技术,建立基于磁盘系统间镜像的容灾系统。
      6) 每个使用需要容灾的数据的主机,都需要部署一套Storage Foundation 系列软件。
三、 Symantec容灾方案的技术优势
      和其他容灾方案相比,Symantec容灾方案具有明显的优势,这些优势不仅仅表现在技术实现方面,还表现在开放性、可维护性等各个方面。
3.1 零停机时间和零数据损失
      由于Storage Foundation 采用的是跨异构阵列的镜像技术,而镜像技实现原理,就决定了在这种方式下,无论是哪一边的磁盘阵列由于物理故障停顿,都不会影响数据的可用性而造成数据的损失,这从根本上实现了在物理故障的情况下,数据的高度可用性。
3.2 故障修复后的快速重新同步
      Storage Foundation 提供的镜像技术,是基于日志的镜像技术,无论由于主机发生故障,还是由于镜像中的链路或是硬盘发生故障导致的镜像被破坏的情况,都可以通过镜像日至得以快速恢复。这使得镜像恢复过程对系统的性能影响微乎其微。
3.3 跨磁盘阵列快照,实现逻辑错误快速恢复和容灾中心数据利用
      Storage Foundation 提供基于卷,以及文件系统的多种快照技术,其逻
辑辑快照可采用少量磁盘空间,快速,多次的对文件系统,或者是卷作快照。因而,当用户出现数据的逻辑错误时,利用快照就可以迅速恢复文件系统或卷。这在数据保护的体系,大大的弥补了传统备份恢复保护方式速度慢的缺陷,从而把数据损失量降到最低限度。同时,数据快照还被广泛的利用在容灾中心数据利用方面,比如可以通过快照实现数据备份、查询、测试等。
3.4 数据同步过程高度可控
      Storage Foundation Remoter Mirror 提供完整的容灾命令集,在数据同步的过程中,可以随时得知同步的进度,并可随时暂停、继续数据同步。
3.5 节约硬件采购成本
      Storage Foundation 支持对不同品牌,不同型号的异构阵列做镜像,这可以帮助用户方便的选择适应自身业务需求的硬件,从而获得最好的价格性能比。
      同时,Storage Foundation 的DMP(动态多路径)既能够管理异构阵列到主机的多条光纤链路,也帮助用户节省了从阵列厂商处购买同类型软件(阵列到主机的多路径管理软件)的成本。
四、 Oracle复制技术劣势分析
4.1 Data Guard的功能分析
      基于Oracle的数据库复制技术目前除了Oracle Data Guard还有QUEST和DSG等公司的产品。本项目解决方案中主要介绍Oracle公司自有的技术Oracle Data Guard。Oracle Data Guard采用主数据库正常运行,一或多个备用数据库进行备份的方式保护数据库,备用数据库的备份、管理和监视工作都是有数据库本身插件完成的,当主数据库宕机发生时,能够实现至少有一个备用数据库经协调后投入使用,从理论上来说可使应用程序的运行不会间断。
      1) 数据库的切换
      允许DBA将主数据库手动切换到备用数据库,此备用数据库变为主数据库,响应用户的请求,而原主数据库变为备用数据库。
      2) 通过分布式组态,增强数据库的可用性。
      Oracle Data Guard由主数据库和一到多个数据库构成,这些在Data Guard的环境中称为站点,通常各个站点以松散的方式分布在各地,以网络连接,设计之处目的是为遇到地震、火灾、洪水等自然灾害,数据库的数据也会得到很好地保护。但在现实应用中切换时问题很多,Data Guard的结构由下图所示:

                           
      3) 同步主站点与备用站点的数据
      在Data Guard环境中,将一个站点设置为主站点,用来响应用户的请求,事务对数据库所做的修改,以归档日志的形式由日志传输服务自动从主站点传送到各个备用站点,以实现备用站点与主站点的同步。
Data Guard劣势
      1) Data Guard工具仅是数据库的复制软件和模块,实现原理是基于日志传输的。全套软件功能非常单一,无法满足针对核心业务的高可用需求。
      2) 当Oracle数据库系统采用Dataguard 工具时,Oracle主中心数据库出现问题时,灾难中心或备用数据库需要手工接管;
4.2 Symantec容灾方案相对Data Guard优势
      1) 由于同时采用VCS+SF容灾技术完全自动实现了零停机时间和零数据损失
      2) 设计考虑了多种突发因素导致单个机器故障、单个系统故障、单个机房维护、等事故出现后,实现修复后的数据集应用快速重新同步功能。
      3) 由于综合解决方案统一考虑了系统层面、应用层面、磁盘阵列层面,链路层面、逻辑错误层面故障、在解决方案设计和产品设计上都做出了突出优化。实现了核心业务系统高可用。
      4) 当故障难以避免并且出现的同时,除了能够快速及时修复系统外,同时数据同步过程可实现高度可控。
      5) 因本是第三方软件厂商,针对市场上主流产品具有良好的兼容性,并且存储平台支持异构组网,不同厂商产品可共同使用,大大节约了硬件采购成本。
      6) 应用高可用集群系统能够最大支持64节点,并且支持N+M方式自动切换。
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