灾备详谈1

目录

第一章 灾备行业基础知识概述

1.1 灾备的重要性

1.2 数据备份

1.3 灾难恢复衡量指标

1.4 灾备的三个等级

1.4.1 数据级灾备

1.4.2 应用级灾备

1.4.3 业务级灾备

1.4.4 三种灾备等级的 RTO 与 TCO 对比

第二章 灾备关键技术分类

2.1 数据复制技术

2.1.1 基于主机操作系统的数据复制

2.1.2 基于应用和中间层的数据复制技术

2.1.3 基于数据库的数据复制技术

2.1.4 基于存储系统的网关的数据复制

2.1.5 基于存储介质的数据复制

2.1.6 同步与异步复制方式

2.1.7 快照技术

2.1.8 数据一致性

2.2 切换技术

2.2.1 网络切换技术

2.2.2 应用切换技术

2.3 重复数据删除技术

2.4 数据加密与传输技术

2.4.1 源端加密

2.4.2 传输加密

2.5 三种常见存储形态及对应架构

2.5.1 块存储与直接附加存储

2.5.2 文件存储与网络附加存储 (NAS)

2.5.3 对象存储与分布式存储架构

第一章 灾备行业基础知识概述

1.1 灾备的重要性

1.2 数据备份

1.3 灾难恢复衡量指标

1.4 灾备的三个等级

1.4.1 数据级灾备

1.4.2 应用级灾备

1.4.3 业务级灾备

且业务级灾备通常对支持业务的 IT 系统会有更高的要求（RTO 在分钟级）。

1.4.4 三种灾备等级的 RTO 与 TCO 对比

第二章 灾备关键技术分类

2.1 数据复制技术

2.1.1 基于主机操作系统的数据复制

2.1.2 基于应用和中间层的数据复制技术

2.1.3 基于数据库的数据复制技术

2.1.4 基于存储系统的网关的数据复制

2.1.5 基于存储介质的数据复制

2.1.6 同步与异步复制方式

根据内部实现机制的不同，又可以将复制技术分为同步和异步复制两种方式：

同步复制方式
在主 / 备中心的磁盘阵列同步进行数据的更新，应用系统的 I/O 写入主

异步复制方式

2.1.7 快照技术

快照有三种基本形式：基于文件系统式、基于子系统式、基于卷管理器
虚拟化式，
这三种形式存在较大差别。目前，市场上也出现了一些能够自
动生成这些快照的实用工具。
数据的迁移离不开数据复制技术，在机房搬迁、停机整改、数据上云等
数据迁移场景中，虽然各种数据复制技术都可以实现数据的最终迁移，但是
在综合数据迁移两端存储异构、生产是否停机、数据一致性等因素时，优秀
的复制技术能够帮助用户节省成本，将迁移工作简单化、透明化。

2.1.7 归档技术

归档是把不常访问的数据迁移到其他存储设备上。迁移后可以选择在原系统中留下归档存根,用户通过对归档存根直接访问,自动回调归档数据,从而实现透明访问归档数据。

归档的特点包括改变了系统中的数据及状态;可大量节省在线存储空间,提高在线存储性能;提高备份/恢复速度,并节省备份介质。归档的主要应用对象:文件系统: NAS;邮件系统: MS Exchange、 Lotus Domino;文档系统: SharePoint等。

归档的技术路线是先设定一个时间线,把文件分成常用数据和历史数据两个部分;其次要定期进行归档操作,把历史数据存放于归档存储,归档后的文件/邮件在原处可留下存根;用户访问存根,归档文件/邮件自动回调;最后,归档后,只需要对常用数据进行备份,大大减少备份数据量;同理,只要恢复常用数据,系统就能工作,大大降低恢复时间。

2.1.8 数据一致性

主本和副本之间根据需求可以是强一致性、弱一致性、最终一致性，不
同的需求决定了不同的解决方案，如下：

2.2 切换技术

2.2.1 网络切换技术

网络切换技术主要有三种：基于 IP 地址的切换、基于 DNS 服务器的切换、基于负载均衡设备的切换。

2.2.2 应用切换技术

2. 双活负载均衡技术

2.3 重复数据删除技术

2.4 数据加密与传输技术

2.4.1 源端加密

2.4.2 传输加密

2.5 三种常见存储形态及对应架构

常 见 的 存 储 方 式 主 要 包 括：

NAS(Network Attached Storage)网络附加存储、

OBS（Object-Based Storage）对象存储等。

2.5.1 块存储与直接附加存储

2）存储区域网络（SAN）

2.5.2 文件存储与网络附加存储 (NAS)

当然，NAS 也并非十全十美，存储性能较低、可靠度低是其主要缺点。

2.5.3 对象存储与分布式存储架构

2.7数据库分类及容灾

2.7.1.数据库分类

数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”,是一个长期存储在计算机内,有组织、可共享、统一管理的大量数据集合。数据库根据数据存储方式的不同,可划分为关系型数据库和非关系型数据库两大类。

关系数据库,是建立在“有关系”基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。在关系型数据库中,对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上。在大型系统中通常有多个表,且表之间有各种关系。实际使用就是通过对这些关联的表格分类、合并、连接或选取等运算来实现数据库的管理。常见的关系型数据库有 Oracle, DB2、 Microsoft SQLServer、 MySQL 等。

非关系型数据库,顾名思义,每条数据间都是独立存在的,不存在任何关系。

非关系型数据库严格意义上来说,并不是一种数据库,而是一种数据结构化存储方法的集合,类似于文档、键值对或者图结构。常见的非关系型数据库有NoSQL、 MongoDB、Redis、Hbase 等。

(1) Oracle 数据库

Oracle数据库是甲骨文公司推出以分布式数据库为核心的一组软件产品,是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统。作为一个通用的数据库系统,它具有完整的数据管理功能;作为一个关系数据库,它是一个完备关系的产品;作为分布式数据库,它实现了分布式处理功能。

(2) SQL Server 数据库

SQL Server是微软开发的商业数据库,是一个全面的数据库平台,使用集成的商业智能(BI)工具提供了企业级的数据管理。SQL Server数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能,且具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。

(3) MySQL数据库MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一,是一个关系型数据库管理系统。这种数据库将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了读取的速度并提高了灵活性。MySQL所使用的SQL语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,一般中小型网站的开发都选择MySQL作为网站数据

(4) MongoDB 数据库

MongoDB 是一款为Web应用程序和互联网基础设施设计的数据库管理系统,是一款非关系型数据库。MongoDB使用BSON (类JSON)作为其数据模型结构,其结构是面向对象的而不是二维表,可以表示丰富的、有层级的数据结构,从而使得MongoDB能在生产环境中提供高读写的能力,吞吐量较于MySQL等SQL数据库大大增强。

(5) Redis数据库

Redis是典型的是非关系型数据库,且Redis是一款开源数据库,支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。Redis 不仅仅支持简单的keyvalue类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储,同时还支持数据的备份,即master-slave 模式的数据备份。

2.7.2数据库容灾方式

数据库在信息系统架构当中承担业务数据存储和业务逻辑计算等工作,随着数据库应用场景的延伸和拓展,数据库在线数据的安全越发受到用户重视。数据库容灾则是保障数据库数据安全的重要手段之一。下面以Oracle数据库为例,简单分析一下几种常见的数据库容灾模式。

(1)基于存储层的容灾复制

基于存储层的容灾技术的复制机制是通过基于SAN的存储局域网进行复制,复制针对每个IO进行,复制的数据量比较大;系统可以实现数据的同步或异步两种方式的复制。对大数据量的系统来说有很大的优势(每天日志量在60G以上),但是对主机、操作系统、数据库版本等要求一致,且对网络环境的要求比较高。

(2)基于逻辑卷的容灾复制

基于逻辑卷的容灾技术的机制是通过基于TCP/IP的网络环境进行复制,由操作系统进程捕捉