IT容灾系统设计的级别与层次

IT容灾系统设计的级别与层次

[email protected]

一、容灾的级别

容灾从保障的程度上一般分为三个级别：数据级、系统级、业务级。

数据级别容灾的关注点在于数据，即灾难发生后可以确保用户原有的数据不会丢失或者遭到破坏。数据级容灾与备份不同，它要求数据的备份保存在异地，也可以叫异地备份。初级的数据容灾是备份的数据人工方式保存到异地；高级的数据容灾是建立一个异地的数据中心，两个数据中心之间进行异步或同步的数据同步，减少备份数据与实际数据的差异。数据级别容灾是容灾的基本底线，因为要等主系统的恢复，所以也的恢复时间最长的一种容灾方式。

　　系统级容灾是在数据级容灾的基础上，再把执行应用处理能力 ( 业务服务器区 ) 复制一份，也就是说，在备份站点同样构建一套支撑系统。系统级容灾系统能提供不间断的应用服务，让用户应用的服务请求能够透明地继续运行，而感受不到灾难的发生，保障系统的服务的完整、可靠、安全。

　　数据级容灾和系统级容灾都是在 IT 范畴之内，然而对于正常业务而言，仅 IT 系统的保障还是不够的。有些用户需要构建最高级别的业务级别容灾。业务级容灾的包括很多非 IT 系统，比如电话、办公地点等。当一场大的灾难发生时，用户原有的办公场所都会受到破坏，用户除了需要原有的数据、原有的应用系统，更需要工作人员在一个备份的工作场所能够正常地开展业务。实际上，业务级容灾还关注业务接入网络的备份，不仅考虑支撑系统的服务提供能力，还考虑服务使用者的接入能力、甚至备份的工作人员。

二、容灾系统的层次

容灾是为了灾难后的服务恢复，而容灾后恢复到原系统的程度取决于数据备份的方式，也就是主备系统的同步程度，参照 IBM 公司对容灾解决方案的七层理论，我们进行了分析与整理，并做了适当的简化，从国内实用化的角度，针对IT容灾系统的设计，把容灾系统从恢复的层度上分为六个层次：

1)        一层：有数据备份，无备用系统

属于数据级别的容灾。将备份的数据定期人工存放到异地，离线存储。当灾难发身时，采用新的一套 IT 支撑系统，将备份的数据恢复后继续提供服务支撑。

2)        二层：有数据备份，有备用系统，没有网络连接

建立了系统的容灾的，但主备系统之间没有网络连接，将备份的数据人工存放在备份系统。当灾难发生时，启动备份系统，恢复到最新备份的数据就可以提供服务。这比上一层方式减少了重新寻求系统的环节，也增加了系统提供服务能力的保证。

3)        三层：主备系统有网络连接，异步存储连接

在主备系统之间建立网络连接，采用存储系统自动备份技术，自动进行数据的备份处理，可以节省人工备份的工作，同时也可以提高备份的速度与减小备份的时间天窗。当灾难出现时，备份系统可以自动成为主系统提供服务。

当时系统的数据量比较大时，远程备份数据的速度不能作到与实际系统同步，所以出现了异步备份方式与同步备份方式。本层容灾实现的是异步备份，一般是定期地把备份数据送往备份系统。两次备份的时间差称为备份天窗，也就是若灾难发生时，数据损失的最大时间长度。

4)        四层：主备系统有网络连接，同步存储连接

为了减小备份的天窗，就必须加快备份，但存储的容量一般都很大，备份时对系统的效率影响很大，为了不影响实际业务的服务，存储厂家采用快照的方式增量备份，就先做一个基础的全部备份，在对数据变化的定期产生空间快照 Snapshot ，只对快照备份，备份的天窗就小多了。

随着备份天窗的缩小，主备数据之间的差异减小，这对误操作、病毒修改等异常情况对数据的破坏就产生负面影响，所以在建立本层容灾的同时，在主系统另外建立本地数据备份机制是必要的。

5)        五层：业务同步写入

在存储层次的容灾备份，总是要把存储空间复制到异地，主备总有时间差，备份天窗不可能为零。业务服务的过程是业务处理进程把结果数据提交给存储系统，存储系统再存储到物理磁盘上。存储备份就是存储系统再把要备份的数据从磁盘上读出，写到备份系统中。若是业务处理进程在提交数据的同时，把数据也提交给备份系统，那么就可以实现主备系统的数据同步化，这就是业务同步写入，数据的同步更新。本层次可以实现数据备份天窗为零。

同步写入的实现方式有多种：一是业务系统直接把数据提交给主与备的数据库系统，同时成功才为写入成功，读出时从主系统读出就可以。二是业务系统只提交给主系统数据库，数据库在写入本系统时，把数据的操作日志直接给备份系统，在备份系统上执行同样的数据库操作。

6)        六层：业务系统同步工作

主备系统的特点是主系统工作，备系统备用，不直接接受业务。若主备系统同时接受业务数据，同时进行业务处理，但备用系统不输出给用户。主备系统之间有单独的“心跳”连线，同步主备系统内部的“工作环境”，这种方式实际就是异地的双机热备。当灾难发生时，备系统直接延续主系统提供服务。本层次可以实现接近“零延迟”的业务切换，但用户的业务需要重新连接，业务系统没有提交的业务要重新提交，对用户来说，业务不会因为灾难而损失。