基于磁盘系统的PPRC数据级灾难备份方案

PPRC，看起来很美，其实很难实现，哈。。。
　　基于磁盘系统的PPRC数据级灾难备份
　　目前业界有两种基本的基于磁盘系统的远程拷贝形式：
　　同步PPRC远程拷贝：来自处理器的更新被写往本地连接的磁盘系统，该系统将数据转发给远地点连接的磁盘系统。只有当两个系统都拥有数据的拷贝以后本地系统才会向处理器返回一个I/O完成指示。同步远程拷贝能够在远地点提供最新程度的数据当前值，但应用程序会因等待写I/O操作的完成而被延迟。
　　异步PPRC远程拷贝：来自处理器的更新被写往本地连接的磁盘系统，该系统立即向处理器返回一个I/O完成指示。更新在很短的一段时间(在实际中通常在数秒钟到一分钟左右)以后被送往一个远程系统。异步远程拷贝对应用程序性能的影响最小，但远程磁盘系统在数据最新性方面与本地系统相比会有一个延迟。
　　下面分别对两种方案中IBM ESS的实施方法加以介绍。
　　同步PPRC数据级灾难备份方案
　　IBM的PPRC提供了实现灾难备份的方案基础。PPRC全称Peer to Peer Remote Copy，是以存储为基础的、实时的、与应用无关的数据远程镜像功能。PPRC实现较为简单，是无数据丢失且具有完全恢复功能的灾难恢复解决方案。
　　PPRC基于IBM ESS企业存储服务器，通过光纤通道，以逻辑卷为基本单位，将本地ESS上的数据同步镜像到远端ESS上。
　　为在保证数据的即时性、完整性和系统性能之间的平衡，PPRC提供了多种工作方式。
　　同步方式下:点对点远程拷贝(PPRC)是一种同步远程镜像工具，可用于相隔距离最多可达103公里的两个ESS系统中指定的逻辑卷。这一距离可以通过第三方提供的通道扩展器加以延长。ESS可以为所有连接的主机支持PPRC功能。
　　

PPRC将确保如果备份卷不能被更新，那么即使源卷更新成功，整个写操作也会返回失败---彻底保证源卷和目的卷的数据彻底一致。同步方式可以保证数据不会丢失，更重要的是数据的一致性在这种方式下能够得到很好的保证---数据的不一致意味着相关数据的丢失，此时数据库的数据安全机制无法保证数据的安全，严重时有可能造成数据库无法启动。
　　PPRC的同步实现机制如下图所示：
　　
　　PPRC同步工作过程为：
　　1、应用程序将数据写入磁盘，在生产系统中的应用程序将数据写到生产系统的磁盘。
　　2、生产系统中的磁盘数据传输到备份的磁盘对每一个在生产系统的写操作都要将这个写操作送到备份磁盘。
　　3、备份机磁盘数据复制，备份磁盘复制生产系统数据。
　　4、将写完操作信息返给生产磁盘，当生产系统收到备份系统传回的已写信息之后，生产机的磁盘系统通知主机该写操作已完毕，在此之后生产系统应用继续执行。在同步PPRC的建立的过程中，volume有不同的状态，以保证数据的完整性。
　　异步PPRC数据级灾难备份方案
　　PPRC + FlashCopy数据备份方案
为了提高PPRC数据备份方案的效率，可以考虑结合IBM公司ESS的FlashCopy功能软件采用异步方式实现PPRC数据备份。在异步工作方式下，PPRC能够在远端更新未完成的情况下，只要本地更新成功就可以向主机返回“写成功”信号。好处是：可以在主备机房之间数据链路带宽成为瓶颈时，采用异步方式可以不影响主机房生产系统的性能。坏处是：1、数据将有可能丢失；2、当异步同步不能最终成功完成的情况下，数据的一致性无法得到保证。所以当采用异步方式时，IBM建议先采用IBM ESS的快速拷贝功能FlashCopy备份需同步的数据，再进行数据同步。

ESS的FlashCopy的使用
　　ESS的FlashCopy提供一个“时间点”的拷贝服务功能，从源卷到目标卷快速地复制数据。逻辑拷贝通常可以在数秒时间内完成，然后就释放源卷，进行正常工作。而物理拷贝操作在后台进行。当物理拷贝进行过程中，拷贝和被拷贝数据都能被客户应用使用。
　　IBM ESS的FlashCopy支持两个选项，它提供NO COPY选项来支持灾备应用需求。以下讨论了在移动灾备的应用环境中是如何使用这些选项的。
　　FlashCopy COPY选项
　　
　　对于一般客户应用，需要实时生产数据的时间点物理拷贝，这样的应用示例包括日常重要卷的备份、日常报表生成、数据仓库和数据挖掘的应用等。FlashCopy COPY选项能够在磁盘存储设备中产生一份生产数据的真实时间点拷贝。该选项可以满足以下的应用需求：
　　1.在磁盘存储设备中保存生产数据的一份时间点拷贝的业务需求。这方面的例子是日常工作系统备份。
　　2.生产数据的时间点拷贝将被多个应用重复使用，特别是对每日的结束处理和报表生成。
　　3.生产数据的时间点拷贝将被某些统计分析类应用，如MIS或数据挖掘应用频繁使用。
　　无论是什么原因，只要需要生产数据的物理拷贝，就可以使用FlashCopy COPY选项来进行支持。对于该选项而言，所需要的磁盘空间容量是需要拷贝的源磁盘容量的总和。
　　下图对FlashCopy COPY选项进行了说明，请注意，生产数据的一份真实拷贝是为其它的应用使用而产生，这些应用通常是后端办公MIS类应用，如报表生成.
　　FlashCopy NO COPY选项

对于IBM ESS独有的NO COPY功能，在异步灾备中有极大的作用。NOCOPY也需要实时生产数据的时间点拷贝，但并不需要真正的数据拷贝，即在FlashCopy完成以后不存在源数据的单独的物理拷贝。这一点可以通过FlashCopy NO COPY选项来实现。使用NO COPY选项的应用通常不需要频繁访问被拷贝映像。NOCOPY选项不需要所有的镜像磁盘空间，但是需要一些磁盘空间进行磁盘索引和写I/O缓存。所需磁盘空间的容量取决于FlashCOPY的使用时间（即从建立到删除的时间）和被拷贝卷的更新速度。
　　在异步灾备的方案。本地可以用Flashcopy的NO COPY的选项进行时间点的COPY，保证数据的完整性，再用PPRC进行远程灾备。
　　PPRC/XD数据备份方案
　　PPRCXD为非同步、长距离的拷贝选项，它较适合于数据迁移、数据库日志的传输及定期的异地数据备份，这个功能是集成在ESS的PPRC选项当中的，当ESS运行在非同步方式时，被修改的数据持续的传到备份端，修改主端ESS的I/O在被修改的数据传往备份ESS前结束，由于是非同步操作，这样可以最小的影响主端应用的响应时间，当客户需要时，还可切换至PPRC的同步方式。
　　级联PPRC数据备份方案
　　ESS拷贝服务V2推出了一种被称为级联PPRC的功能，这一功能允许您将同步PPRC和PPRC-XD组合在一起，从而提供了另一种灾难恢复方法。
　　PPRC V2包括PPRCV1的全部功能，此外还包括了级联功能。它非常适宜用于实现基于数据定期时间点拷贝、远程数据拷贝、远程数据移植、远地备份和非活动数据库日志传输的应用灾难恢复解决方案。PPRC V2支持异步级联功能，这一功能可用于为开放系统和IBM eServerz系列服务器提供一个长距离远程拷贝解决方案。这一功能可以在远程站点提供一份完整和一致的数据拷贝，并支持强大的城域和长距离业务连续性和灾难恢复功能。可以为使用同步PPRC的两个站点配置这一功能－将主拷贝和中间拷贝存放在同一本地ESS上，同时使用异步PPRC-XD连接到一个远程站点；或在一个三站点配置中使用这一功能，这样可以实现长距离零数据丢失。

 

利用级联PPRC，可以轻而易举地突破性能、数据完整性和传输带宽的限制，实现高效率、低成本的容灾方案：
　　面向开放系统和大型主机的远程数据同步方案，两站或三站式，采用三站式方案可实现“零数据损失”；
　　本地中心和同城中心实现同步PPRC，对性能影响微乎其微，并确保数据完整性；
　　同城中心位于同步PPRC实施距离内，本地中心的事故不会波及同城中心；
　　可距本地/同城中心的任意距离设立远程中心。
　　PPRC的实施
　　PPRC的实际连接方法：
　　
　　以上是标准的实时备份方案示意图，UNIX主机等服务器通过SAN与IBM企业存储服务器ESS相连接，两台ESS之间通过ESCON或FiberChannel通道实现PPRC---同步远程拷贝。受传输距离的限制，当主备机房的距离超过3公里（ESCON）或10公里（FC）时，需要加光纤延伸器。光纤延伸器之间传输为DWWM，界质为光纤。可以从多个不同的厂商购得，比如IBM 2029 FibreSaver、INRANGE的9801等。在光纤延伸器的帮助下，PPRC可以达到103公里的距离。
　　COPY的图形界面
　　
COPY界面的功能
　　
　　PPRC的设置界面
　　
　　
　　PPRC的实施有两种方法，可用控制终端的图形界面，或用主机上的脚本来调用，自动来完成。
　　同步是：
A　　　　　　　　　　　　　　　　　 B
发送--------------------------> 接收，写盘
确认<-------------------------
发送--------------------------> 接收不到，
再发送------------------------->接受，写盘
确认<-------------------------
发送---------------------->
异步
A　　　　　　　　　　　　　　　　B
发送------------------------> 收到，写盘
发送-----------------------> 没收到
　　<-------------------------告知，等待重发
发送-----------------------> 收到，写盘