DFT容灾备份系统解决方案
—— DFT 解决方案部
引言
当今的世界，正在跨入信息时代，数据和信息逐渐成为各行各业的业务基础和命脉。当企业因为信息化带来快捷的服务决策和方便管理时，也必须面对着数据丢失的危险,数据的重要性已经得到了人们的充分认识。
2001年9月11日，美国世贸中心双子大厦遭受了严重的恐怖袭击。在这两栋大楼中，共有1200家公司，其中仅400家公司执行了灾难恢复预案，而大多数公司因为没有建立灾难恢复系统，数据损毁、丢失，导致业务无法恢复，最后只能宣布倒闭。
据美国德克萨斯州大学的调查显示：只有6%的公司可以在数据丢失后生存下来，43%的公司会彻底关门，51%的公司会在两年之内消失。
随着信息系统逐步上升为企业生产运行的中枢，保障信息系统的安全、稳定成为保证企业生产持续运行的关键。因此，为企业的信息系统建立起有效的备份与容灾体系，在发生各类灾难时快速响应、全力保证业务连续性，成为企业当前及未来IT建设的重点。
有了备份还需要容灾吗？
通常，备份包括数据备份、应用备份、线路备份等，把一份数据复制到另一存储介质时，就是一种备份，给数据传输提供一条以上的传输链路也是一种备份，但这仅仅是备份，不是容灾。可以说，容灾是备份的最高境界，但备份并不算是容灾的一种方式。容灾与备份到底有着怎样的关系，深圳迪菲科技有限公司（以下简称DFT）从以下几点做出比较：
1. 容灾与备份的目的不同
容灾系统的目的在于保证生产系统数据以及业务的连续性，即当生产系统发生故障时，仍然能够保证数据的完整性以及业务可以继续提供服务，以使系统不致停顿。
而备份技术的目的与此并不相同，备份是侧重于数据的安全性和记录过程，其目的在于预防系统数据中的逻辑错误和历史数据保存。
2. 备份是数据保护的基础
备份是指为防止生产系统出现操作失误或生产系统故障导致数据丢失，而将全系统或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列定期存放到其它的存储介质的过程。
备份是数据高可用的最后一道防线，它保存了生产数据的一个或者多个完整的副本，其目的是为了生产系统数据崩溃时能够恢复数据。
3. 容灾是业务连续保护的基石
那么建设了备份系统，是否就不需要容灾系统？下图是DFT从故障部件及预期恢复时间来分析，当邮箱数据丢失、数据库崩溃、应用系统、操作系统或存储单元故障时，再甚至是RAID故障、服务器故障等这些故障都可以通过磁盘备份、磁带备份或双机热等备份或冗余的方式来实现数据的容错性，但是，这样只能够满足数据丢失、数据破坏时的数据恢复目的，而不能提供实时的业务接管功能。当业务部门对RTO（恢复所需的时间指标）/RPO（能够恢复到的最新状态）指标的期望值，如果允许1TB的数据库RTO＝8小时，RPO＝1天，那备份系统就能满足要求。但是，当企业的数据容量达到TB级或更多时，且业务对数据的恢复指标的期望值较高时；当数据中心遭遇灾难时，如发生自然灾害（地震、洪水、火灾等）、人为损失（误操作、病毒、黑客等）时，那么容灾建设就是企业的必修课。
容灾系统对于某些关键业务而言也是必不可少的。其实容灾就是针对当生产站点的业务系统不能正常工作时，其业务可由容灾站点接替这些业务，保持业务的连续性，能够提供很好的RTO和RPO指标；同时远程容灾站点具备应付各种灾难，特别是区域性与毁灭性灾难的能力，具备较为完善的数据保护与灾难恢复功能，保证灾难降临时数据的完整性及业务的连续性，并在最短时间内恢复业务系统的正常运行，将损失降到最小。
DFT容灾备份解决方案
据DFT调查统计，在国内中大型企业中，目前有58%的企业为保证关键业务系统的持续运行，关键应用系统采用了双机热备，数据集中存储，并且对重要数据实现了备份，35%的企业仍未更新硬件，采用单独的应用系统和存储系统，数据没有得到统一的管理和存储，只有7%的企业建立的容灾系统。也就是说，有93%企业在遇到下列问题时会对企业的业务造成影响甚至关系到企业的存亡：
1. 单独的应用系统和存储系统最为脆弱，在遇到某台服务器硬件或软件故障时，业务即停直到故障修复，无法修复则无法运行；
2. 双机热备能提高业务的连续性，存储系统仍存在单点故障，当存储系统出现故障时，所有接入存储的服务器上的业务都将中断，另从备份系统中调取数据，这中间可能需要花费数小时或数天时间；
3. 没有做双机热备的服务器在系统或硬件故障时，应用将不得不长时间停机，直到系统恢复或硬件更换结束；
4. 数据遭遇人为破坏（如，病毒）及自然灾害（如火灾、地震等）时，由于没有远程容灾系统，业务应用将中断，甚至所有数据都可能全部丢失。
为保证数据安全及应用业务持续运行，搭建DFT QuickBack容灾系统，对人为错误、硬件故障或自然灾害引起的数据丢失，业务宕机等问题提供一套完整的解决方案，对机房本地和异地服务器的数据和系统做全面保护。当主机宕机后，灾备系统可以立即启动，接管其原来的业务，保证业务数据的安全性，确保业务系统持续运行。
DFT 容灾备份方案的架构方式
DFT QuickBack备份/容灾一体化解决方案的核心，都是通过DFT QuickBack管理器来实现各层次的备份与容灾。DFT QuickBack支持多种架构方式：Side-Band方式、In-Band方式、SANTap数据分流方式、远程File Agent/Disk Agent方式。用户可以任选一种部署，也可以同时部署多种，从而获得******的备份与容灾效果。
1. 远程File Agent/Disk Agent方式
通过DFT公司的客户端软件File Agent或Disk Agent将生产主机的生产数据直接传输到远程的DFT QuickBack管理器上，实现远程灾难备份。DFT的File Agent用于基于文件级的远程灾难备份，而Disk Agent则用于基于块级和操作系统的远程灾难备份。
2. Side-Band旁路方式
DFT QuickBack以Side-Band旁路的方式接入到生产系统中，DFT QuickBack采用内置的存储空间或外接的各类开放式存储设备，为生产和办公环境提供智能化极高的实时数据获取和瞬间故障恢复能力。这种方式基本不改动现有生产系统的结构，只是通过SAN或LAN将生产数据采用不同的镜像方式提取到DFT QuickBack中，DFT QuickBack可以对镜像过来的数据提供各种存储服务尤其是灾难恢复服务和数据提取与分析服务。利用部署在远程备份中心的QuickBack管理器，就实现了本地和异地均具备的瞬间灾难恢复能力。
DFT QuickBack的容灾技术
1. 多时间点自动连续快照技术
Snapshot多时间点的自动连续快照技术，是DFT QuickBack非常重要的功能之一，它使用户的业务系统能够在较短时间间隔下保存各个时间点的历史数据版本。DFT QuickBack能够针对每个应用卷提供多达255个历史版本，高密度的快照视图可保证将系统的RPO(动态及静态)降到最低范围。一旦发生任何类型的数据丢失，维护人员都可以找到最近的数据版本立即进行恢复。而且，快照恢复与数据量无关，无论多大的数据量提取也仅仅是一分钟内的事情。
Snapshot快照机制是利用已优化的高效快照技术，将每个时间点已被改变的数据块都完整保存，一旦需要系统回退到某一时间点时，Snapshot可以立即通过Snapshot View的接口工具快速将这一历史点的数据指针提取出来，从而实现历史数据的瞬间映射和恢复机制。Snapshot快照机制在容灾备份体系中，可以轻松、快速地实现数据库数据、文件数据、系统数据等各种数据类型的时间点即时恢复，同时也能辅助生产数据的提取、分析及查询等功能应用。
DFT QuickBack还提供了一种基于连续IO记录日志的技术，以使数据的历史版本更加精细化，称为QuickBack Journal。用户可以通过简单的界面，任意拖动时间拉杆，或根据数据访问流量图等找到任何可能的故障起因时间点，然后将数据恢复到任何一个秒级时间点。
2. 数据库一致性确认技术
数据库系统在远程容灾应用中，具有一定的特殊性。传统存储设备的远程复制技术，实现的是磁盘所存储的数据的远程同步，但是，对于一个实时运行的健康数据库系统，它并不能实时的将已提交的数据刷新到磁盘上(数据库采用了缓存机制确保交易性能，向数据文件的写入往往会比缓存的写入略有滞后)，这样远程的数据库系统在启动时，通常需要通过日志的重构方法，才能进行数据库的有效恢复；由于一致性的问题有可能导致数据库缺失而无法进行立即恢复，使灾难发生时的快速恢复目标无法实现。DFT QuickBack的远程复制技术，集成了能够感知数据库系统的DB Agent技术，能够在指定的快照点和复制点创建一个完整时间点的数据库副本，从而确保数据库日志与数据文件的一致性，以实现快速启动数据库的恢复目标。这种针对数据库系统的解决方案，真正将灾备体系与应用的数据库体系结合起来。
3. 磁盘读/写优化技术
DFT QuickBack的SafeCache技术可以全面提升所管理的磁盘的写入性能。当磁盘性能无法满足主机的I/O需求时，使用SafeCache配合高速磁盘设备可以明显改善整体性能。
SafeCache的原理是：将高速磁盘设备置于“前端”，生产数据可以先顺序的写入到高速磁盘设备中，然后按照SafeCache设置的策略(基于Cache容量或基于时间)，将Cache中的数据再随机写入到后端存储中。
DFT QuickBack的HotZone技术则可以全面提升所管理的磁盘的读性能。使用HotZone时，DFT QuickBack会将磁盘划分为容量相等的多个区域，然后监控哪些区域经常会被读到，随之将该区域的数据块映射到高速磁盘中，这样就会提高应用主机读取磁盘的速度。如果DFT QuickBack监控到某些区域不再经常被读到，则会将该区域移出高速磁盘。
4. WAN优化的复制技术
DFT QuickBack的复制策略非常灵活，包括连续复制与定时复制，无论哪种复制策略，都是基于增量的，只将发生变化的数据块传输到远端。用户可以设定一种或多种策略，DFT QuickBack可以根据带宽情况自动或手动的在多种复制策略间进行切换。通常在宽带的远程传输系统中，可以采用连续方式传输，而在常规的广域网络中，则建议采用定时方式。
DFT QuickBack的远程复制是直接经由TCP/IP WAN传输数据，相比于传统容灾技术中的磁盘阵列复制经WAN专线传输(必须搭配一对非常昂贵的网关转WAN)，使建设、管理与维护成本大幅降低。
DFT QuickBack的复制技术还利用了精简式传输MicroScan技术，以512字节为最小单位扫描磁盘变化并只传输发生变化的数据，从而大大节省了广域网络的传输带宽。在多个实际应用项目中，DFT QuickBack的远程容灾传输占用的带宽极小，一般只需传统容灾技术带宽的1/50到1/5。
为什么要选择DFT QuickBack（十个对策，一个目的）
1. 实现一体化的本地/异地备份与容灾体系
DFT QuickBack一体化的备份/容灾技术，使任何灾难的发生都不再是致命的，用户很轻松就获得了备份和容灾的双重效果。进行恢复时，用户可以自主选定在本地还是在异地进行，而且其效果远远超过各类传统的灾难保护方式。
2. 全面防御所有灾难，彻底消除灾难死角
从‘软’错误，到‘硬’故障；从单个文件丢失，到站点级灾难，DFT QuickBack卓越而完备的保护能力，全面覆盖所有灾难，根本没有灾难死角。
3. 瞬间恢复，数据立即可用
DFT QuickBack使‘恢复’回归到‘立即可用’的本义。任何灾难情况下，DFT QuickBack基于秒级颗粒的历史恢复能力，使数据可以轻松回到故障前的任何一秒。另外，DFT QuickBack采用将内在故障与外在故障分层恢复的架构，让大部分常见故障的恢复更加高效。
4. 传输带宽精简
DFT QuickBack具备数据传输带宽精简技术，使灾备通讯成本大为减少。利用DFT QuickBack的精简式传输技术，数据传输带宽只需传统灾备技术的1/50 - 1/5，因此，传输成本大为降低。
5. 多种部署模式，复制策略灵活
DFT QuickBack具备4种部署模式，用户可以根据自身需求，自由选择部署一种，还是同时部署多种。同时，DFT QuickBack灵活的复制策略选项，使构建多点对一及多点对多点的数据保护架构更加容易。
6. 全面支持异构存储
以往，人们在进行灾备系统建设时，经常会困惑无法选择开放式的存储设备从而导致方案的高昂成本，DFT QuickBack技术有效的解决了这一问题。它不仅开放了灾备存储设备的选择，所面向的对象也由集中存储的某些设备扩展到了所有应用系统的各类存储，包括一些DAS和内置存储等。
7. 易于维护，简单的图形化管理
DFT QuickBack技术采用了全图形化管理方式，只需移动手中鼠标，就可以对庞大的应用进行灾备部署和应急管理，处理效率之高超乎想象。过去代价高昂的灾备系统维护成本不仅大为下降，而且应急效率也大为提高。
8. 随时进行灾备演练
DFT QuickBack技术具有灵活的灾备数据提取和验证机制，任何演练都不再是一个难题，确保了灾备体系的一致性确认以及应急流程的完善和应急人员的专业化。
9. 灾备扩展成本低
DFT QuickBack技术是一种一次构建，长期受益的技术。未来业务扩展时，无需对基础架构进行改动，扩展成本低廉，充分保护了既有投资。
10. 开放架构，节约成本，充分利旧
全面开放的架构，打破了品牌和技术的限制，全面兼容任何存储、软件及协议，而且可以充分利旧，使既有投资的回报率达到******。另外，通过各种精简及压缩技术，存储的成本也削减了超过50%。
终上所述，DFT QuickBack不仅能够轻而易举的实现本地的应用系统保护和恢复，而且能够很轻松的将保护延伸到远程，建立起更为强大的异地容灾系统。你只需要在异地容灾中心部署一台DFT QuickBack管理器，利用本地和异地QuickBack管理器的复制功能，就可以在异地同时获得本地完整的各时间点数据，同时，本地拥有的任何恢复功能在异地的灾备中心同样具备。
