全面解析在线远程容灾备份系统

在信息系统普遍成为企业运营命脉的今天，通过构建远程容灾机制来保证业务持续性，已得到企业管理者们普遍的认可。然而，远程容灾技术的类型众多，且架构大多十分复杂，不但投入的软硬件设备与时间成本庞大，后续的维护成本也高得吓人，因此，尽管有意构建者众多，但大都踌躇不前。

以备份磁带为基础的远程容灾，是目前企业广泛采用的方式，管理者只需定时将数据备份到离线的磁带，再通过人力运送到远程保存即可，一旦有灾难发生，要先将IT设施修复，再从磁带中恢复系统和数据。这种远程容灾的方式虽然成本最低，但冗长的恢复时间（通常需要数天甚至数周）所造成的运营损失，以及备份/恢复时间的非实时性所造成的数据?G失，显然已经超出了现今企业所能忍受的范围。理想的远程容灾架构，应该是以无限的广域网络为基础，通过远程的数据复制（Remote Replication）技术进行的在线（on-line）异地容灾，这样才能符合企业RTO与RPO的要求。

通过网络的连接，将本地端的数据复制一份到远程保存，听起来似乎不难，但在复杂的IT架构下，要想成功实现确也并不容易。经过数年的技术发展，在线远程容灾产生出了以下两种类型：主机型（Host based）和存储系统型（Storage based）。

主机型远程容灾：局限性很大

主机型远程容灾，简单的说，就是通过安装在服务器的数据复制软件（如Veritas Volume Replicator），或是应用程序提供的数据复制/灾难恢复工具（如Oracle Flash Recovery Area），利用TCP/IP网络连接远端的容备服务器，以异步方式进行数据复制。

主机型远程容灾的优点是在服务器较少的环境下，所需的成本较低，用户不需更换太多现有的系统架构，也不用担心后端存储系统的兼容性问题，只需支付软件的授权费和灾备端的硬件设备费用即可。但如果是服务器数量较多的环境，管理上的复杂程度就会增加，整体的投入成本也会增加。它的另一个缺点是软件安装在应用程序主机上，运行时会消耗主机的运行资源，如果硬件的等级不高，就可能给应用程序带来影响。

存储系统型远程容灾：成本昂贵

存储系统型远程容灾，顾名思义是基于存储系统（光纤磁盘阵列、NAS）的模式。通过存储系统内建的固件（firmware）或操作系统，通过IP网络或DWDM、光纤通道等传输介面连结，将数据以同步或异步的方式复制到远端。知名的存储系统型远程容灾方案有SRDF、TrueCopy、PPRC等。

与主机型远程容灾相比，存储系统型远程容灾的优点就是将数据与运行分开，对主机系统的运行资源影响比较小。另外，由于运行机制大多是利用镜像（mirror）来复制数据，并借助高速缓冲存储器加速I/O存取，两端的数据差异时间点比较小，加上存储系统本身具备一定的容错能力，具有一定的运行性能和可靠性。

而存储系统型远程容灾的最大的限制就在于其昂贵的构建成本。由于用户必须在本地端和灾备端分--配置两套相同的存储系统，不仅采购成本高，而且还要受制于单一的设备厂商，未来的扩展性势必缺乏弹性。此外，光纤通道存储系统如果要构建远程容灾，必须在本地端和灾备端各安装一台FC-to-IP转接器，硬件成本就会超过5万美元，再加上网络带宽成本的话，整体费用投入定会令人咋舌。如果企业在安装前没有经过谨慎评估的话，构建存储系统型远程容灾极有可能造成IT支出的黑洞，加重财务负担。另外，存储系统型容灾方式对于数据库的一致性容灾存在很大的缺陷，在多点到一点的容灾架构上存在不适用性。

除了上述两种架构之外，难道企业就没有更好的选择了吗？不是的！近年，以美国飞康软件公司（FalconStor）为代表的网络存储软件解决方案提供商，成功研制出以存储网关（Storage Gateway）为核心的存储网络型（Storage Network based）远程容灾方案，这种方案不仅结合了主机型和存储系统型远程容灾架构的优点，更一举打破了远程容灾构建成本高居不下的坚冰，成为现阶段最热门的异地容灾技术。 

存储网络型远程容灾架构，是在前端应用服务器与后端存储系统之间的存储区域网络（SAN），加入一层存储网关，这个网关和我们所了解的网络网关不同，以美国飞康软件公司的方案为例，它结合了IPStor存储管理软件和专用的管理器，前端连接服务器主机，后端连接存储设备，它的角色就好像是存储网络中的交通警察，所有的I/O都交由它来控制管理。

存储网络型远程容灾：兼容并蓄

还是以飞康公司的IPStor为例，IPStor远程容灾的运行方式，是结合主机端的代理程序（Agent）和快照功能（TimeMark），创建主机数据的快照副本，通过网络复制到远端的灾备站点。由于IPStor采用的是只对变化数据进行数据复制的模式，因此，所需的带宽较低，本地端与灾备端之间的连结则可以利用价格相对便宜的IP网络。

存储网络型远程容灾的优点可说是集前述两种架构之大成。由于数据复制是通过存储网关来执行，应用服务器只需数据库执行代理程序，相对于主机型远程容灾来说，它的性能影响十分低。另外，通过存储网关的虚拟化技术，可以整合前端异构平台的服务器和后端不同品牌的存储设备，本地端和灾备端的设备无需成对配置，用户可以根据RTO和RPO，在远端建立完整的热备份中心，当本地端发生灾难时立即接管业务运行；或是采取仅在灾备端安装存储设备的温站配置，先保护数据的完整性和安全性，在本地端修复完成后再进行恢复。

除了上述的不占用主机运行资源，以及不具备存储平台局限性特点之外，成本更是存储网络型远程容灾的最大优势。

首先，构建时不需更换原有的IT基础架构，只需在原本的存储区域网络中加入存储网关，本地端的主机和存储设备可以是任何品牌，灾备端的主机和存储设备也不需和本地端相同，用户甚至可以在灾备端采用等级较低的存储系统（如SATA磁盘阵列），根据统计，投资成本可节省多达30％至50％！对于那些对构建远程容灾有热切需求而IT预算又十分有限的客户来说，存储网络型远程容灾无疑是最佳的选择。

其次，针对数据库专用代理，存储网络型远程容灾确保了数据库具有完整的容灾和启动能力，无需担忧无法启动的现象发生。

更为重要的是，在存储数据上进行的多点快照等增值功能，能使得各种数据的人为破坏均可以得到瞬间恢复的能力，实在是一种最为完整的容灾体系，其涵盖的灾难抗击范围远远超过前述的各类方式。在这种容灾体系中，容灾的构建已经不再是难事，灾难也不再是极为可怕的事情。

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