容灾复制技术参考

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1、容灾远程数据复制技术分析日立数据系统（中国）有限公司2008年11月前言数据复制技术是指通过建立远程容灾中心，将生产中心数据实时或分批次地复制到容灾中心。正常情况下，系统的各种应用运行在生产中心的计算机系统上，数据同时存放在生产中心和容灾中心的存储系统中。当生产中心由于断电、火灾甚至地震等灾难无法工作时，则立即采取一系列相关措施，将网络、数据线路切换至容灾中心，并且利用容灾中心已经搭建的计算机系统重新启动应用系统。容灾系统最重要的目标就是保证容灾切换时间满足业务连续性要求，同时尽可能保持生产中心和容灾中心数据的连续性和完整性，而如何解决

2、生产中心到容灾中心的数据复制和恢复则是容灾备份方案的核心内容。以下对容灾备份系统采用的几种常用技术作一简单描述。结合应用系统的相关特点（实时性要求、运行中断敏感性等）、数据更新频度、数据量大小、相关条件等因素，实际的灾难恢复系统解决方案可能是多种技术方案的组合。1基于磁盘阵列的数据复制基于磁盘阵列的数据复制技术由磁盘阵列自身实现数据的远程复制和同步，即磁盘阵列将对本系统中的存储器写I/O操作复制到远端的存储系统中并执行，保证生产数据和备份数据的一致性。由于这种方式下数据复制软件运行在磁盘阵列内，因此较容易实现生产中心和容灾容灾中心的生产

3、数据和应用数据或目录的实时拷贝维护能力，且一般很少影响生产中心主机系统的性能。如果在容灾中心具备了实时生产数据、备用主机和网络环境，那么就可以当灾难发生后及时开始业务系统的恢复。基于磁盘阵列的数据复制技术虽然受主、备中心距离限制比较明显（同步方式通常要求在几十公里范围，异步方式可达数千公里）、开放性差（不同厂家的存储设备系统不能配合使用）、对于主备中心之间的网络条件（稳定性、带宽、链路空间距离）要求高等缺点，但是基于磁盘阵列数据复制的容灾方案具有高效、快速的特点，能很好地保证数据的完整性和一致性，数据的复制备份过程占用很少主机资源，操作

4、控制比较简单，且能够实现很高的容灾恢复目标RTO和数据恢复时间点目标RPO，对于关键业务系统来说尤其重要。不同厂家的磁盘阵列采用的数据复制技术也不同，因此不同厂商都有自己的磁盘级复制技术，IBM公司的PPRC，EMC公司的SRDF，HDS的TrueCopy；因此磁盘级复制技术是根据所采用的物理磁盘阵列而定的，不同厂家的磁盘阵列之间则不能采用磁盘级复制技术。下面我们对磁盘级复制技术的原理和类型进行讨论。1.1磁盘阵列之间数据复制磁盘级数据同步方式都分为两种：同步复制方式和异步复制方式。同步方式保证了生产中心磁盘阵列和灾备中心磁盘阵列上数据

5、的完全同步，异步方式需要和同步方式结合使用才能够发挥其特点。1、同步复制方式同步复制技术的实现流程描述如下：（1）服务器应用将I/O数据写入生产磁盘阵列的数据缓存；（2）生产磁盘阵列同时将写I/O发送到备份磁盘阵列；（3）备份磁盘阵列完成I/O数据到缓存的写操作后，发送“写完成”给生产阵列；（4）生产磁盘阵列将“写完成”发送给服务器应用。同步复制技术是在生产磁盘阵列和备份磁盘阵列同时完成写操作后，应用的写I/O才完成，这样保证了备份磁盘阵列和生产磁盘阵列上数据的一致性和完整性。同步复制技术使用专有协议，对于通信链路和带宽要求高，因此通常

6、采用光纤通道协议进行数据的传输。2、异步复制方式异步复制技术的实现流程描述如下：（1）服务器应用将I/O数据写入生产磁盘阵列的数据缓存；（2）生产磁盘阵列将“写完成”发送给服务器应用；（3）生产磁盘阵列将未发送的写I/O发送到备份磁盘阵列；（4）备份磁盘阵列完成I/O数据到缓存的写操作后，发送“写完成”给生产磁盘阵列阵列。目前业界有另外一种成熟的异步复制技术HitachiUniversalReplicator，专门用在HDS高端存储之上，在国内金融行业有非常成功的应用。这种异步复制技术的实现流程描述如下：（1）服务器应用将I/O数据写入

7、生产磁盘阵列的数据缓存；（2）生产磁盘阵列将“写完成”返回给服务器应用；（3）备份磁盘阵列主动到生产磁盘阵列读取未发送的生产数据，称为“拉数据”方式，写操作完成后发送“写完成”给生产磁盘阵列。与传统的异步方式相比，这种“拉数据”的方式带来的优势是：（1）不占用生产磁盘阵列资源，对生产系统的影响非常小（2）对数据复制网络带宽要求低，节省网络投资（3）日志数据缓存空间大，能够承受复制网络的长时间中断异步复制技术和同步复制技术的不同在于，异步复制技术不用等待备份磁盘阵列写操作完成，就将“写完成”发送给服务器应用，因此生产磁盘阵列和备份磁盘阵列

8、的数据会有部分差距，当灾难发生时将丢失部分的生产数据。异步复制技术也使用专有协议，或者采用协议转换设备，将光纤通道协议转换为TCP/IP协议实现远距离的传输，但是对于远距离的通信链路和带宽要求同样也很高。1