数据容灾技术的应用与研究

一、研究背景

随着信息发布平台、邮件系统、协同办公、校园一卡通等服务的深入应用，越来越多有价值的信息转变为海量数据，数据的价值也就越来越高。任何数据的丢失都会给使用者带来极大的损失。大量的数据需要依托在数量众多的硬件设备之上，而硬件的全年全天不间断运行，难以避免的会产生各种故障与硬件的损坏，还有可能会面对大到火灾、水灾、地震等一切可能的自然灾害，小到甚至是机房断电这样的宕机事故。一方面是数据的重要性和依赖性不断提高，另一方面是不断扩大的设备群所带来的数据安全性降低，两者之间产生了日益尖锐的矛盾。为减少故障带来的损失，保障系统的正常运行，我们通常可以采用两种方式：一是通过冗余来提高系统的可用性，如： 、磁盘RAID、双机容错等。二是通过数据备份，将数据导出到其他存储介质，以便灾难发生后进行恢复。

因此，在高校内部建立一套完善可靠的数据容灾备份体系，保证数据的稳定与安全是建设数字化校园需要着重考虑的问题。

二、技术现状分析

1 、容灾的评价指标

RTO(Recovery Time Objective) :系统恢复的时间;RPO(Recovery Point Objective) :灾难发生时丢失的数据量;COST :建立及维护一套容灾方案所需的费用。

根据这三个指标的相互关系，1992 年美国的SHARE 用户组与IBM一起，定义了SHARE78 标准，将容灾系统分为了7 层，如下所示：

层6 ———零数据丢失

层5 ———双重在线存储

层4 ———工作状态的备份地点

层3 ———电子链接

层2 ———批量存取访问方式+ 热备份地点

层1 ———批量存取访问方式

层0 ———本地数据备份与恢复

每一个层次采用不同的容灾方法，具有不同的数据恢复能力，即RTO ，RPO 的差别。而当恢复策略转向更高层时，COST 参数将呈指数增长。目前大多数容灾系统处于SHARE 中的第2 层，仅有少数系统具有“零数据丢失”的能力。

2 、容灾的等级划分

目前，根据容灾系统中数据的丢失程度、系统和备用系统的空间距离，以及灾难恢复计划的时间等因素，将容灾级别划分如下：本地容灾;异地数据冷备份;异地数据热备份。

3 、容灾的实现技术

3. 1主机备份

这种备份就是传统意义上的基于主机的备份。本地设备负责将数据备份到和主机直接相连的存储介质上(如磁带) 。虽然这种备份的速度快，管理简单，但是仅能适应于单台服务器备份，并且在灾难恢复过程中，系统恢复的时间长。