HDS解决方案

ShadowImage--“业务连续性”解决方案     ShadowImage 是HDS 公司深入研究当今商业社会业务连续性处理流程、7 x 24 x 365 服务、数据可靠性、数据可用性、数据保护等一系列需求后，全力开发的、业界公认的、技术领先的数据复制软件。基于存储系统内部运行的数据复制技术，无需主机资源参与，最大程度的发挥了软件的可用性；瞬间分离得到的多个数据备份拷贝，提供了用户并行处理联机业务、批量作业、应用开发、测试、数据分析和数据挖掘、快速恢复的解决方案，节约了生产主机宝贵的资源而处理其他重要的业务，革新了批量作业、磁带备份的新策略，给客户提供了最佳投资选择--最小的总拥有价值（TOC）和最大化的投资回报。配合HDS 公司的TrueCopy 和Freedom 智能存储系统，为客户提供高度安全的、高度灵活的、高度统一的数据保护、容灾、数据备份的解决方案。     它的主要功能如下：     第一，它采用了高速的、无需主机处理资源参与的数据复制技术，不依赖于任何的主机操作系统、文件系统、和数据库系统的限制，以存储系统内部的软件操作，完成基于磁道的逻辑卷复制。     其次，ShadowImage 使用了本地镜像、数据同步（异步方式）处理机制，在保证不增加主机I/O 响应时间的前提下，保护关键联机生产数据的高度安全性、应用系统的可靠性、数据的完整性，保护用户的商业信誉；运用立即获得连续性业务处理的不同时间段（PIT）的数据拷贝，确保灾难或故障发生时的最新时间段的数据拷贝备份和数据的一致性，提供客户灵活、快捷、安全的恢复方法。     第三，通过ShadowImage，可以在一个系统内立即访问关键业务数据的拷贝，立即共享对时间比较敏感的相关数据，保证业务处理流程的并行处理，确保企业为客户提供实时的服务，提高客户对企业的忠诚度，提升企业对客户和市场的的敏捷反映程度。     第四，ShadowImage 革新数据备份策略，提高操作流程的效率，彻底清除连续性业务处理流程中的“备份窗口（Backup-Window）”时间和缓慢的磁带备份时间，满足日益增长的业务量和数据急剧增长的需要，在日趋激烈的竞争中获取宝贵的空间     第五，ShadowImage 在磁盘拷贝操作中提供快速的恢复技术和数据拷贝的高可用性，完全提升数据恢复的速度和可靠性，摒弃缓慢的、因磁带质量问题引发故障的磁带恢复机制，提升了企业对人为事故、灾难的快速恢复能力和应变能力     第六，ShadowImage 通过快速数据拷贝技术和连续的PIT 数据拷贝技术，可以快速、有效的准备开发和测试环境，大大缩短新的商业应用程序的开发、测试的时间和周期，为用户快速推出业务品种提供强有力的保障，缩短业务创新的周期。通过快速数据拷贝技术，ShadowImage 快速的复制真实用户环境，大大简化灾难恢复测试的步骤计划、流程演练、例行测试，确保容灾计划的可实施性     第七，ShadowImage 提供高可用的、灵活的操作性，客户可以自行配置和操作，无需HDS 工程师参与；无需预留专用的逻辑盘池，节约磁盘资源，提高了存储系统的利用率。经过ShadowImage 复制的所有数据拷贝都是Raid 保护的，本地镜像机制＋磁盘矩阵Raid 技术给用户提供了双重的数据保护。     第八，ShadowImage 支持开放系统和OS390 系统。开放系统下1 个源逻辑卷最多可以获得10 个拷贝（包括源卷），OS390 系统总共支持4 个拷贝（包括源卷）。HDS 9900V 系列最大支持4096 pairs（镜像磁盘对）。 本地磁盘镜像功能与快速数据恢复     ShadowImage 是存储系统内部的数据复制技术，磁盘的镜像功能对于主机系统是不知情的处理，异步方式数据复制技术在不增加主机I/O 响应时间的前提下，提供了逻辑卷的实时（异步方式）数据保护功能，提高了系统的可靠性通过ShadowImage，可以定义生产数据逻辑盘与备份逻辑盘的镜像复制关系，实时的（异步方式）保持2 个逻辑磁盘的数据同步。可产生一个或多个与生产主机数据库所在的盘卷(P-Vol)完全相同的一个备份镜像卷（S-Vol），备份镜像卷中的数据和生产数据库中的数据完全相同。

    ShadowImage 是实时镜像写与盘组RAID 保护，因此在同一9900V 系统内可得到2 份或多份数据拷贝，并当存放生产数据盘组发生故障不能恢复运行时可通过备份卷的数据(两边是实时一致的)与切换地址定义恢复应用，相比磁带恢复方法，SI 有无可伦比的快速性、简便性、可靠性。

革新数据备份策略，缩短业务处理流程中的“备份窗口（Backup-Window）”     通过ShadowImage 可以快速获得多个生产卷的PIT 数据拷贝，由此革新了业务处理流程的并行处理的新策略和解决方案，不但保持7x24 连续服务，并且消除了数据备份窗口，引发了LAN-Free, Server-Free 的数据备份的革命，节约了宝贵的CPU 和内存等资源、网络资源，大大缩短了应用系统因数据备份等原因的脱机时间。备份卷（S-Vol）是一个可独立寻址的盘卷，通过分离磁盘镜像对等操作，马上可以获得多个与生产数据完全一样的数据拷贝备份卷，这些卷可以立即在同一系统内使用，或者通过装载等操作被其他的系统使用。

图15-21 ShadowImage 的数据备份
    用户应用系统几乎无需“0”秒的下机时间，即可利用其他主机备份通过ShadowImage得到的时间段（PIT）的数据拷贝。     由于备份主机系统直接连接存储系统，可以访问SI 的数据拷贝，因此备份主机与磁带库构成了LAN-free 的备份体系，释放了传统备份方法所占用的局域网带宽。     另，ShadowImage 兼容任何的主机备份软件--完全的、自动化的兼容VERITAS NetBackup version 4.5 软件。
PIT(Point in Time)拷贝的并行应用     ShadowImage PIT 解决方案为用户提供了业务并行处理的新思路和实际可行的操作流程，不但可以继续生产系统的运行，还可以同时处理以前无法并行处理的业务，极大的提高了生产效率和生产力。     其次，它缩短了应用测试过程中环境准备、测试失败后的数据恢复的时间和周期，通过SI 的瞬间分离技术、本地镜像、多个PIT 拷贝等功能，上述复杂、麻烦、危险性极高的操作可以快速、安全的实施。     SI 的PIT 拷贝解决方案可以帮助缩短应用开发周期，应用环境的准备瞬间可以获得，提高应用测试、开发的效率，加快产品创新周期，保持市场的竞争力，是系统程序员、数据库管理员的福音。     ShadowImage PIT 还解决了长期困绕用户的大量数据传输的问题。用户的数据分析和数据挖掘业务将无需耗费大量的时间进行生产数据、历史数据的传输与迁移，PIT 拷贝的使用可以保障客户快速、实时的分析营业数据，极大的提升了商业价值，是用户最好的投资回报。

图 15-22 PIT 拷贝过程
    ShadowImage 是HDS 提供的独特系统件，既可以在主机上通过CCI(Command Control Interface)控制操作，也可以在HDS 存储系统本地的服务控制台（SVP）操作。它使主机系统和9900V 设备管理者能够在后台状态下，为主机处理的数据在9900V 内部实时创建可独立寻址的多copy 卷。这些copy 卷是应用数据存放的现用生产卷的镜象，可同时并行运行任务。一旦生产数据的copy 卷建立后，通过命令可以与其生产卷分割开，应用系统数据库可通过生产卷继续做联机应用，与此同时，备份系统可利用copy 卷进行备份、报表生成和应用开发测试等工作。
ShadowImage--安全、经济、有效的数据容灾解决方案

图 15-23 ShadowImage 的卷复制
    ShadowImage 本地镜像技术提供本地关键数据的实时（异步方式）的镜像备份解决方案，在保证正常的I/O 响应时间的前提下，用户可以将关键的生产数据实时保持镜像备份，长时间的保持数据同步，镜像操作由HDS 智能存储系统内部完成，对主机操作系统是不知情的正常的I/O 操作；一旦生产卷故障，应用系统可以快速的使用相同内容的备份卷恢复生产系统。配合HDS 磁盘系统的Raid 技术，给用户提供了双重的数据保护。     ShadowImage 的快速PIT(Point in Time)拷贝技术，保障了用户连续、快速、完整、可靠、灵活的获得连续时间的关键数据拷贝；当由于误操作、测试、或者灾难对原始数据造成破坏，PIT 拷贝可以帮助客户快速的、戏剧性的恢复最接近时间段、或者客户指定的时间段的数据；快速的复制、同步、分离、恢复机制为客户提供了安全的、快速的、灵活的数据恢复保障，极大的缩短故障恢复的时间，最大限度的降低灾难的冲击，减少用户的损失。     ShadowImage 提供了全新的、经济的、可实施的容灾测试解决方案，可以在保持本地生产系统和远程拷贝不受影响的情况下，通过远程SI 的PIT 拷贝，进行实时的、模拟真实数据环境的灾难恢复计划的测试。     TrueCopy+ShadowImage 配合使用为用户提供了“终极”数据保护的解决方案，实现了多重媒介、多重备份、异地容灾、本地镜像、本地恢复、异地恢复的立体数据保护解决方案。     与HDS 的远程拷贝软件TrueCopy 配合使用，可以非常灵活按照不通的需求和具体环境情况组合各种异地容灾备份方案，提供具有高度的灵活性、高度的安全性、高度的数据一致性、高度的可靠性的容灾数据保护解决方案     注：目前，HDS 的TrueCopy 软件其独有的时间戳（Timestamp）和一致性组（Consistency Group）技术，是目前存储业界唯一可行且安全的存储系统之间的异步数据备份方案并被广大用户采

TrueCopy-数据远程容灾解决方案
    TrueCopy 数据远程容灾解决方案是HDS 公司在全面分析各种操作系统、各种容灾技术、仔细研究客户对容灾的需求和理念之后，结合HDS Freedom 智能存储系统的特点推出的数据远程容灾解决方案；彻底解决长期困绕用户的、难于进行容灾方案的真实演练、真实数据测试的问题，最大限度的减少数据丢失问题；TrueCopy 是基于磁盘存储系统运行的软件包，不依赖任何的主机操作系统和其他第三方厂商软件，为用户提供了最安全、最开放、最经济、最实用的远程容灾解决方案。     HDS 公司作为全球最大的独立的磁盘存储生产厂商，专注于单一化产品生产的优势，拥有熟悉IBM、HP、SUN、Compaq、SGI、Dell、Window NT/2000 以及Linux 等平台和远程灾备实施的经验丰富的服务工程师，向用户提供全方位的灾备方案设计、技术咨询和实施服务。     目前，HDS 的TrueCopy 软件其独有的时间戳（Timestamp）和一致性组（Consistency Group）技术，是目前存储业界唯一可行且安全的存储系统之间的异步数据备份方案，保证异步处理方式下的数据一致性和完整性，最大程度的减少数据的丢失，并被广大用户采用。     主要功能如下所述：     第一，TrueCopy Async 异步数据拷贝软件，是HDS 公司独有的创新技术，是世界第一也是唯一的在开放环境中基于存储硬件系统的、无需主机系统的、异步处理方式的、能够保证数据一致性的远程拷贝软件，它可以在重复发生的灾难中保护数据，在任何远的距离保持数据库记录被修改顺序的完整性。     其次，TrueCopy 可以在在任何距离下，提供完整的、可靠的异地或同城灾难数据恢复和应用系统快速重新启动的解决方案，先进的处理技术能够最大程度的减少灾难时的数据丢失，提升企业对事故和灾难的应变能力和快速反应能力。通过与HDS ShadowImage（本地数据镜像拷贝软件）配合，可以用PIT 拷贝获得真实的生产环境数据，不必中止生产系统的运行，能够频繁的启动低廉花费的灾难模拟测试，最大的限度提升用户的投资回报率(ROI)，确保容灾计划的可操作性，提高用户的商业信心，免除客户的后顾之忧     另外，TrueCopy 简化、减少用户计划用于设备维护、数据迁移、数据集中、备份的业务停顿时间。通过减少用户对缓慢的、高强度劳动的、基于磁带的数据备份技术的依赖，线性化的提升IT 业务操作的效率。TrueCopy Sync 同步数据拷贝软件，为用户的任何数据提供了实时的、同步的远程“镜像”保护功能。     与此同时，TrueCopy Sync 与Async 软件支持开放系统和OS390 系统环境。NanoCopy解决方案提供用户在世界任何地方，获得完全不间断的、连续的PIT 时间段（Point in Time）的远程数据拷贝。HXRC 扩展的远程拷贝软件完全与IBM 大型主机OS390 系统的XRC 软件和GDPS 解决方案兼容，满足用户不同的远程数据备份方案和要求
TrueCopy Synchronous 远程容灾同步方式数据备份软件     远端的数据拷贝与本地的数据拷贝或生产数据永远保持一致，远端拷贝永远是本地数据盘的“镜像”     备份存储系统总是与生产存储系统数据同步，本地存储系统与备份端存储系统同步进行相同的I/O 更新，备份端存储系统在更新时总是与生产端存储系统保持完全一致的顺序，以保证数据的一致性和完整性。当生产中心发生灾难时，不会出现数据丢失。     不依赖于主机系统、文件系统、数据库系统，基于存储系统的工作机制，利用存储系统控制器的控制台来启动、监控、控制远程数据备份的操作。节省主机系统的CPU 资源，提供用户开放的高可用性     任何厂商的同步处理方式对应用系统的响应时间都会有冲击。在进行远程数据备份时，生产主机的应用程序系统发出写I /O 指令，生产中心的存储系统同时向本地磁盘和备份端的存储系统发出写操作的指令，必须等候备份端存储系统回复写操作完成以后，生产中心的存储系统才向主机应用程序回复I/O 完成，因此主机应用程序每次I/O 将承受备份端存储系统I/O 确认的延迟，以及由此带来的主机系统处理能力降低和资源消耗的冲击。     受应用系统I/O 读写的活动频率、网络带宽、可以容忍的交易响应时间和其他因素的影响，远程同步工作方式有距离的限制，一般小于25 公里。

图15-24 TrueCopy 的异地备份

TrueCopy Synchronous 远程容灾异步数据备份软件     解决由于远程同步镜像方式给生产应用系统性能造成的巨大冲击和系统的压力，解决异地长距离的场地部署问题，以异步方式实现可靠的、经济的、可实施的容灾解决方案

图15-25 TrueCopy 的异步拷贝过程
    在TrueCopy 的远程容灾异步方式下，通过时间戳、分组号可以保证数据的一致性和完整性，并在灾难发生时的数据丢失最少，恢复时间短，极大的提升了用户的投资回报率。而其它厂商的远程容灾异步方式为了完全保证数据的一致性和完整性，需要额外的投资（更多的磁盘盘组或更高的CPU）才能实现。     在异步方式下，生产系统所发出的I/O 操作至本地存储系统，本地存储系统处理结束后即通知主机本次I/O 结束。然后，本地生产存储系统将多个累计的写I/O 异步（几乎实时发送）的，不一定按顺序的传送到备份中心的存储系统中，因此在异步方式下，对应用系统的性能没有任何影响     由于I/O 操作不是同步的传送到备份中心，在异步方式下，就存在数据的传送顺序与实际的数据的操作顺序不一致问题。为了解决这一问题，HDS 容灾软件对每个写入生产中心存储系统的I/O 都打上一个时间戳（TimeStamp）并进行一致性分组（Consistency Group）, 在数据传输至备份中心时，备份中心存储系统严格按照此时间戳的时间顺序重新排列并写入相应的逻辑卷中，从而保证了备份数据的逻辑一致性与完整性。目前，HDS 的TrueCopy 软件其独有的时间戳（Timestamp）和一致性组（Consistency Group）技术，是目前存储业界唯一可行且安全的存储系统之间的异步数据备份方案并被广大用户采用

图15-26 数据块的异地异步复制分段
    由于数据异步远程更新，应用程序不必等待远程更新的完成，因此远程数据备份的性能的影响通常较小，并且备份磁盘的距离和生产磁盘间的距离理论上没有限制。只有在当传送中的数据在生产磁盘控制器或在TCA 中还没有形成数据一致组时生产中心发生灾难，这些“in-flight”的数据就会丢失。但TrueCopy 通过“consistency group”技术保证灾难发生时已经发送到备份中心的数据将保持一致性，因此在系统和应用程序重新启动之前，需要恢复那些“in-flight”丢失的数据。所花费的时间和造成的影响取决于客户的环境，例如应用程序和设备配置的复杂性，更新的完整性等等。     HDS 支持的容灾通信链路协议为：Fibre Channel、ESCON、DWDM、ATM、E1/E3、IP、SONET 等。如果采用ESCON 通道直连方式，最大的距离可以为43 公里，如果采用光纤通道直连，最大距离为10 公里（长波单模光纤），如果采用DWDM，最大的距离可以达到100公里（上述通信链路可以运行在同步方式）。如果在ATM、E1/E3 或IP 链路下，采用异步方式，理论上可以达到无限距离。     容灾系统的建设是一个系统工程，并不仅仅是建立海量存储系统、实现数据的远程备份，更重要的是容灾系统的管理制度、应急计划的制定、容灾系统的切换演练。只有这样，才能保证在灾难发生时，及时、有序的切换到容灾系统上运行，保证应用系统的业务连续性。HDS 拥有既具备IBM、HP、SUN、Compaq、SGI、Dell、Window NT/2000 以及Linux 等平台技术，也具备远程灾备系统设计和实施的经验丰富的技术专家，向用户提供全方位的灾备方案设计、技术咨询和实施服务。

HDS TrueCopy 实现方式     HDS TrueCopy 实现两个 Lightning 9900V 系统间的数据复制，这些系统可以处在同一个数据中心或不同的地域。它主要包含下列部件：
复制的逻辑卷对 (P-VOLs and S-VOLs)
HDS Lightning 9900V 子系统
远程复制连接Remote copy connections
远程控制端口及本地控制口
    HDS TrueCopy 支持ESCON 及Fibre Channel 两种远程连接端口，根据本地及远程数据中心间的距离不同，不同传输协议的选择，TrueCopy 支持如下几种连接方式（仅以Fibre Channel 为例）：     通过裸光纤直连交换机，采用FC 协议     生产中心与备份中心的光纤交换机通过裸光纤直连，两个中心存储系统的TrueCopy 独占端口通过光纤交换机和裸光纤进行连接，可以保证异步数据复制的性能。如果用户希望当生产中心的存储系统故障或数据被破坏原因，生产中心主机可以接管备份中心的数据,此方式裸光纤的数量要求较多，线路租费比较高，但由于采用多链路传输，可靠性比较高 
图15-32 用于光纤通道的TrueCopy 模块 
图15-33 备份连接拓扑（电信裸光纤）     通过DWDM 设备直连裸光纤
    采用密集波分技术，可以加载多协议，例如FC 协议、IP 协议，两个DWDM 终端之间的距离可以延伸到100 公里，解决了FC 通道有效传输距离10 公里的限制。生产中心的2台光纤交换机通过4 条光纤FC 端口连接到DWDM 终端，租用电信的裸光纤一条，那么通过DWDM 技术，可以将多路FC 通道和IP 网络复用在一条裸光纤上，比较好的解决了裸光纤的利用率和多协议复用的问题。生产主机接管备份中心的方式与工作流程与上述FC 直连方式一样。但此方案整体投资比较大，DWDM 设备投资较高，一般适用于光纤资源比较紧张的情况。 
图15-34 备份连接拓扑（DWDM 连接，距离小于100Km）     利用IP 网络，采用ATM 或E1、E3 线路，通过FC/IP 转换器
    将FC 加载在IP 网络中传输。此方案采用国际流行的IP 网络协议和链路，通过FC/IP转换设备（例如Nishan），将FC 通道协议打包在IP 数据包内，通过IP 链路传输，理论上没有距离的限制，适用于远程异步数据复制，是性能价格比很好的选择，具体的带宽要根据业务量峰值、距离、应用系统高峰时的写I/O 的数量、写I/O 块的大小、应用系统所能承受的响应时间的延迟、生产与备份中心之间的距离来计算。但由于IP 链路的带宽和协议限制，无法满足生产中心接管备份中心磁盘的要求。  
   各种种通信链路所提供的带宽