新兴的网络存储型远程容灾技术,不仅兼具了传统的主机型和存储系统型远程容灾架构的优点,更打破了远程容灾构建成本高居不下的坚冰,是时下最热门的容灾技术。
在信息系统普遍成为企业运营命脉的今天,通过构建远程容灾机制来保证业务持续性,已得到企业管理者们普遍的认可。然而,远程容灾技术的类型众多,且架构大多十分复杂,不但投入的软硬件设备与时间成本庞大,后续的维护成本也高得吓人,因此,尽管有意构建者众多,但大都踌躇不前。
以备份磁带为基础的远程容灾,是目前企业广泛采用的方式,管理者只需定时将数据备份到离线的磁带,再通过人力运送到远程保存即可,一旦有灾难发生,要先将IT设施修复,再从磁带中恢复系统和数据。这种远程容灾的方式虽然成本最低,但冗长的恢复时间(通常需要数天甚至数周)所造成的运营损失,以及备份/恢复时间的非实时性所造成的数据丟失,显然已经超出了现今企业所能忍受的范围。理想的远程容灾架构,应该是以无限的广域网络为基础,通过远程的数据复制(Remote Replication)技术进行的在线(on-line)异地容灾,这样才能符合企业RTO与RPO的要求。
通过网络的连接,将本地端的数据复制一份到远程保存,听起来似乎不难,但在复杂的IT架构下,要想成功实现确也并不容易。经过数年的技术发展,在线远程容灾产生出了以下两种类型:主机型(Host based)和存储系统型(Storage based)。
主机型远程容灾:局限性很大
主机型远程容灾,简单的说,就是通过安装在服务器的数据复制软件(如Veritas Volume Replicator),或是应用程序提供的数据复制/灾难恢复工具(如Oracle Flash Recovery Area),利用TCP/IP网络连接远端的容备服务器,以异步方式进行数据复制。
主机型远程容灾的优点是在服务器较少的环境下,所需的成本较低,用户不需更换太多现有的系统架构,也不用担心后端存储系统的兼容性问题,只需支付软件的授权费和灾备端的硬件设备费用即可。但如果是服务器数量较多的环境,管理上的复杂程度就会增加,整体的投入成本也会增加。它的另一个缺点是软件安装在应用程序主机上,运行时会消耗主机的运行资源,如果硬件的等级不高,就可能给应用程序带来影响。
存储系统型远程容灾:成本昂贵
存储系统型远程容灾,顾名思义是基于存储系统(光纤磁盘阵列、NAS)的模式。通过存储系统内建的固件(firmware)或操作系统,通过IP网络或DWDM、光纤通道等传输介面连结,将数据以同步或异步的方式复制到远端。知名的存储系统型远程容灾方案有SRDF、TrueCopy、PPRC等。
与主机型远程容灾相比,存储系统型远程容灾的优点就是将数据与运行分开,对主机系统的运行资源影响比较小。另外,由于运行机制大多是利用镜像(mirror)来复制数据,并借助高速缓冲存储器加速I/O存取,两端的数据差异时间点比较小,加上存储系统本身具备一定的容错能力,具有一定的运行性能和可靠性。
而存储系统型远程容灾的最大的限制就在于其昂贵的构建成本。由于用户必须在本地端和灾备端分別配置两套相同的存储系统,不仅采购成本高,而且还要受制于单一的设备厂商,未来的扩展性势必缺乏弹性。此外,光纤通道存储系统如果要构建远程容灾,必须在本地端和灾备端各安装一台FC-to-IP转接器,硬件成本就会超过5万美元,再加上网络带宽成本的话,整体费用投入定会令人咋舌。如果企业在安装前没有经过谨慎评估的话,构建存储系统型远程容灾极有可能造成IT支出的黑洞,加重财务负担。另外,存储系统型容灾方式对于数据库的一致性容灾存在很大的缺陷,在多点到一点的容灾架构上存在不适用性。
除了上述两种架构之外,难道企业就没有更好的选择了吗?不是的!近年,以美国飞康软件公司(FalconStor)为代表的网络存储软件解决方案提供商,成功研制出以存储网关(Storage Gateway)为核心的存储网络型(Storage Network based)远程容灾方案,这种方案不仅结合了主机型和存储系统型远程容灾架构的优点,更一举打破了远程容灾构建成本高居不下的坚冰,成为现阶段最热门的异地容灾技术。
存储网络型远程容灾架构,是在前端应用服务器与后端存储系统之间的存储区域网络(SAN),加入一层存储网关,这个网关和我们所了解的网络网关不同,以美国飞康软件公司的方案为例,它结合了 IPStor存储管理软件和专用的管理器,前端连接服务器主机,后端连接存储设备,它的角色就好像是存储网络中的交通警察,所有的I/O都交由它来控制管理。
存储网络型远程容灾:兼容并蓄
还是以飞康公司的IPStor为例,IPStor远程容灾的运行方式,是结合主机端的代理程序(Agent)和快照功能(TimeMark),创建主机数据的快照副本,通过网络复制到远端的灾备站点。由于IPStor采用的是只对变化数据进行数据复制的模式,因此,所需的带宽较低,本地端与灾备端之间的连结则可以利用价格相对便宜的IP网络。
存储网络型远程容灾的优点可说是集前述两种架构之大成。由于数据复制是通过存储网关来执行,应用服务器只需数据库执行代理程序,相对于主机型远程容灾来说,它的性能影响十分低。另外,通过存储网关的虚拟化技术,可以整合前端异构平台的服务器和后端不同品牌的存储设备,本地端和灾备端的设备无需成对配置,用户可以根据RTO和RPO,在远端建立完整的热备份中心,当本地端发生灾难时立即接管业务运行;或是采取仅在灾备端安装存储设备的温站配置,先保护数据的完整性和安全性,在本地端修复完成后再进行恢复。
除了上述的不占用主机运行资源,以及不具备存储平台局限性特点之外,成本更是存储网络型远程容灾的最大优势。
首先,构建时不需更换原有的IT基础架构,只需在原本的存储区域网络中加入存储网关,本地端的主机和存储设备可以是任何品牌,灾备端的主机和存储设备也不需和本地端相同,用户甚至可以在灾备端采用等级较低的存储系统(如SATA磁盘阵列),根据统计,投资成本可节省多达30%至50%!对于那些对构建远程容灾有热切需求而IT预算又十分有限的客户来说,存储网络型远程容灾无疑是最佳的选择。
其次,针对数据库专用代理,存储网络型远程容灾确保了数据库具有完整的容灾和启动能力,无需担忧无法启动的现象发生。
更为重要的是,在存储数据上进行的多点快照等增值功能,能使得各种数据的人为破坏均可以得到瞬间恢复的能力,实在是一种最为完整的容灾体系,其涵盖的灾难抗击范围远远超过前述的各类方式。在这种容灾体系中,容灾的构建已经不再是难事,灾难也不再是极为可怕的事情。
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