重庆存强科技发展有限公司

一   灾备安全分析应对二   医院灾备方案三   企业“主备容灾、云容灾、双活容灾”

一   灾备安全分析应对

   在当今高度信息化的时代，数据丢失和业务中断，往往意味着企业的巨大损失甚至是致命打击。为了应对各种自然灾难（火灾、水灾、地震等）和人为灾难（误操作、病毒等）对企业数据安全带来的冲击，近年来，数据的远程灾难备份已成为数据保护的发展趋势。

根据业界权威机构的统计，在灾难的分类中，硬件故障占44%，软件、人为、病毒故障占49%，自然灾难和社会灾难占7%。在这其中，远程灾难备份应对的只是7%的自然灾难和社会灾难，而占93%的软硬件故障，需要的则是数据中心的本地保护。也就是说，远程灾备系统虽然投入巨大，但却只是应对小概率事件。那么如何应对这些小概率的灾难事件呢？

2007年7月，国信办颁布中国灾难备份与恢复的第一个国家标准《信息系统灾难恢复规范》（以下简称《规范》），并于2007年11月1日开始正式实施，这是各行业进行灾备建设的重要参考性文件，具有重大意义。

《规范》规定了信息系统灾难恢复应遵循的基本要求，其中灾难恢复等级的确定是信息系统灾备建设的重要考虑因素。《规范》将灾难恢复能力划分为六级（具体如下图），其中等级一、二、三属于备份级灾备，等级四、五属于数据级灾备，等级六属于应用级灾备。

从图中可见，灾难恢复等级越高，对信息系统的保护效果越好，但同时成本也会急剧上升。因此，如何选择合适、高效、经济的灾备技术和方案，降低灾备建设总体拥有成本，提高投资回报率，就成为了CIO关注的核心问题。

  灾备解决方案是立足国内客户的实际应用，在自身存储阵列和数据保护技术的基础上，提出的一套高效的、经济的、行之有效的灾备和恢复解决方案。这套解决方案主要提供数据级（等级四、五）灾难恢复服务，并能和应用系统的配合，扩展为应用级（等级六）灾难恢复解决方案。

灾备解决方案

灾备解决方案从降低灾备链路成本、保证灾备数据可用性、提供全面的灾难防护等方面入手，融入了IP复制、同步镜像、CDP等技术，有着其鲜明的特点。

（一）IP远程复制技术

灾备的本质是对生产中心的数据“克隆”，并将其进行远程传输保存。MacroSAN 灾备解决方案的IP远程复制在实现这一功能的同时，还可以大幅降低传输带宽需求，降低灾备链路成本。

灾备的远程复制功能是基于IP链路实现，其具备了IP网络的一些先天优势：灾备系统可以和现有的局域/广域IP网络无缝对接，用户无须重新部署线路，或者额外增加协议转换器，就能实现远程灾备。此外，由于采用了IP网络，数据复制可以不受距离的限制，实现了“只要IP可达，灾备即可达”。

灾备的IP远程复制功能的另一大特色是传输优化。IP远程复制功能是基于数据块增量的复制，可在业务进行的同时，只将变化的数据块（例如4KB）复制到目的端，而不必传送整个文件，从而降低链路带宽要求。为了满足不同的应用要求，灾备设备的IP远程复制还支持周期性触发、连续数据复制等策略，用户可根据具体需求灵活配置。

（二）数据一致性技术

如何保证灾备数据的一致性是灾备建设的一个重要命题。数据的一致性包括数据块（生产中心的数据被正确的传送到灾备中心）、业务逻辑（灾备中心数据具备业务逻辑一致性）两个层面。除了采用数据比对、数据校验、数据重传等常规方法来保证数据块级别的数据正确性之外，灾备解决方案还采用了数据快照与复制联动、一致性组等技术，从应用逻辑层面保证数据的一致性。

数据快照与复制联动：如果采用周期性或者变化量复制策略，在复制触发时，主存储会自动产生一个快照，将当前时间点的数据状态保存下来，并且会将这个快照点的状态传送到灾备存储，以保证复制完成的时候，该时间点的状态是完整可用的。

一致性组：同一应用的多个数据卷之间（比如数据库的数据卷和日志卷）、相互关联的多个应用的数据卷之间往往有内在的逻辑关系。如果这些数据卷的状态不一致，应用的逻辑就会出错，就会导致系统无法正常启动。MacroSAN 灾备解决方案采用一致性组技术，将有逻辑关联的数据卷组成一个“组”，复制、快照等策略以组为单位进行，从而保证这些数据卷的内在逻辑一致性，确保灾备数据可用。

（三）CDP连续数据保护

传统的灾备建设往往把注意力集中在自然灾难的防范，而忽略软灾难。所谓软灾难，是指由于软件Bug、人为误操作、病毒感染、黑客攻击等事件造成的数据损坏或丢失，但对硬件未造成影响。

应对软灾难的最好的方法是CDP连续数据保护。根据SNIA（存储网络工业协会）的定义，“CDP是一套方法，它可以捕获或跟踪数据的变化，并将其在生产数据之外独立存放，以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。”

灾备解决方案还可融入CDP技术，对各种软灾难提供了切实的防范和恢复措施。在MacroSAN 灾备+CDP方案中，基于快照功能，可以对生产或灾备数据提供多个时间点副本保护。在生产中心发生故障时，灾备中心除了提供硬件层面的保护之外，还具备多个历史时间点的数据副本，对各种软灾难提供快速的恢复能力。基于快照视图功能，可以在备用服务器上挂载任意时刻的数据副本，确认需要恢复时间点的正确性，减少恢复失误。此外，基于快照视图功能，还可以在不破坏灾备环境的情况下，在灾备中心进行业务演练，减少灾备演练对生产环境的影响。

结合CDP的远程灾备方案，能够轻松全面应对各种灾难，使得数据更安全可靠，业务连续性更有保障。

（四）多对一灾备技术

传统灾备是一对一模式，即一个灾备中心对应一个生产中心，或者是一台灾备存储对应一台生产存储。随着业务系统的不断扩展和壮大，以及IT系统的分散部署，实现数据的广域交换和迁移成为存储系统面临的一大挑战。位于不同地域的多个分支机构，位于相同/临近地域的多个相关业务单位，都存在多对一的灾备需求，也就是要求一个灾备中心能够同时对应多个生产中心提供服务。

针对这类需求，宏杉提出了多对一的灾备解决方案。多对一灾备方案的核心思想是“业务独立，灾备统一”，其具备下述技术特征：

（1）在方案中，灾备中心的一台存储阵列可以同时接收来自多个（甚至数十个）节点的存储复制流，这就打破了传统的一对一灾备的限制，使统一灾备成为可能。

（2）虽然共享同一个灾备中心，但是各个分支站点的应用系统相互独立、互不干扰。在灾备策略的选择上，各分支结构也可以按需定制，根据自己的业务特点灵活选择。

（3）在分支节点的数据抽取环节，可以采用卷镜像、备份等多种策略，在不对分支节点的现有环境做大的改动的前提下，实现数据的抽取。

多对一灾备解决方案，有效解决了多分支机构的集中数据备份，实现了多数据中心之间的数据交换，将数据集中和统一管理的数据服务延伸到广域环境，开创了灾备应用的新模式。

客户价值

“全面的数据保护、灵活的灾备部署”是MacroSAN灾备解决方案的核心价值。

全面的数据保护

1、IP远程复制，应对存储设备、站点的硬件故障。

2、CDP连续数据保护，应对软件故障。

3、数据一致性技术，确保数据可用。

灵活的灾备部署

1、支持一对一灾备。

2、支持二地三中心灾备。

3、支持多对一灾备。

一 双机双阵列方案

数据信息是当今社会进步、发展的关键，数据安全和业务连续性显得尤其重要。当前大部分信息中心都采用中心服务器和单台存储的模式，服务器具有较高可靠性和可用性，存储设备提供数据支持，一旦服务器或存储出现故障，业务就会被中断，并可能丢失关键数据。

在一些行业或关键应用，不允许有业务中断和数据丢失。对于维护人员，数据中心应用规模加大的同时，带来了更大的管理难度，如何在故障情况下尽快恢复使用并保证数据的安全，已经成为一个日渐突出的问题。

双机双阵列方案，正是解决本地由服务器或存储软硬件故障而引起的问题。该技术较为成熟，具有维护简单、稳定可靠等优点，能充分保障业务连续和数据安全。

方案简介

双机双阵列方案是指在操作系统层面通过逻辑卷管理软件，对由两台不同存储设备提供的存储资源进行镜像关系的创建，实现数据的实时同步。基于主机级的卷镜像方案与具体应用和存储类型无关，是目前技术成熟度高、实施快速简便、行之有效的数据保护方案。采用卷镜像方案，不需要改变现有环境，而且一般情况下不需要进行数据迁移，可以实现系统的平滑过渡。

适用场合

在以下场合可以考虑采用主机卷镜像方案：

提高业务连续性：用户原有一台存储，通过新增一台存储和卷镜像方案的实施，可保证任何一台存储故障，业务都不中断。

数据迁移或存储设备更换：通过主机卷镜像软件（即逻辑卷管理软件）将已有存储上的数据迁移到新增存储，卷镜像同步完成后可拆除原有存储。

实现异构存储远程灾备：通过卷镜像方案实现原有存储上数据的抽取，为远程灾备打下基础，解决异构存储灾备难题。

提高业务连续性

1、服务器冗余，确保单独服务器故障后的业务连续性。

2、主存储故障时，数据访问通路可自动切换到镜像存储，业务不中断，可做到本地RTO=0。

3、增强系统维护性，存储和服务器可单独离线维护而不影响用户业务使用。

提高数据安全

1、存储设备冗余，确保数据高度安全，可做到本地RPO=0。

2、结合MacroSAN CRAID/IDDC等专利技术，极大增强了硬盘数据安全。

3、结合MacroSAN Snapshot技术，防范各种逻辑错误，全面保护用户数据。

更高的可扩展性

1、实施维护简单，不影响现有网络拓扑架构，软硬件配置改动极小，实施风险小。

2、基于卷镜像软件可实现异构存储的数据抽取，为灾备建设奠定基础。

二 对称双活存储

在信息社会里，数据的重要性已经毋容置疑，作为数据载体的存储阵列，其可靠性更是备受关注。尤其在一些关键应用中，不仅需要单台存储阵列自身保持高可靠性，往往还需要二台存储阵列组成高可靠的系统。一旦其中一台存储阵列发生故障，另一台可以无缝接管业务。这种两台存储都处于运行状态，互为冗余，可相互接管的应用模式一般称之为双活存储。
   由于技术上的限制，传统的双活存储方案无法由存储阵列自身直接实现，更多的是通过在服务器上增加卷镜像软件，或者通过增加额外的存储虚拟化引擎来实现。通过服务器上的卷镜像软件实现的双活存储，实施复杂，对应用业务影响大，而且软件购买成本较高。通过存储虚拟化引擎实现的双活存储，虽然实施难度有一定降低，但存储虚拟化引擎自身会成为性能、可靠性的瓶颈，而且存在兼容性的限制，初次购买和维护成本也不低。
   存强科技推荐的对称双活存储（Symmetrical Dual Active Storage，简称SDAS）是一项专门针对双活存储方案的创新技术。通过对称双活存储技术，可以不需要引入任何第三方软硬件，直接通过两台同档次的MS系列存储阵列实现两台存储的双活工作，互为冗余。当其中一台存储发生故障时，可由另一台存储实时接管业务，实现RPO、RTO为0。这是一种简单、高效的新型双活存储技术。另有的SDAS技术，不仅支持近距离的双活存储系统，而且支持上百公里甚至更远的远距离双活数据中心。近距离的双活存储可以采用更加高效的光纤交叉直连的方式进行组网部署，远距离的双活数据中心采用交换机连接方式，再配以仲裁者机制进行组网部署。采用SDAS两套存储之间的链路不仅可以支持10GE以太网，而且在业界率先支持40GE以太网技术。40GE具有目前以太网应用领域中的最高的传输带宽，可以大大降低同步数据传输时延。

解决方案

上面对称双活存储系统由两台存储阵列组成，分别对应存储引擎A、引擎B。存储引擎A和B上的卷可配置为双活镜像对，双活存储两个引擎之间的数据完全一致。由于采用虚拟卷技术，双活镜像对中的两个卷对外形成一个虚拟卷。对服务器而言，双活镜像对就是可以通过多条路径访问的同一个数据卷，服务器可以同时对双活镜像对中两个卷进行读写访问。组成双活镜像系统的两台存储互为冗余，当其中一台存储阵列发生故障时，可由另一台存储阵列直接接管业务。服务器访问双活存储系统可根据实际需要，选用FC、iSCSI方式，服务器访问存储的SAN网络与数据同步的万兆网络相互独立，互不干扰。

对称双活存储系统中间的双活组网可以有两种方式，第一种方式为通过10GE 或者40GE的以太网链路进行高速数据同步，两个存储阵列之间使用四条光纤交叉直连的方式进行组网，这种方式可以组建近距离的双活存储系统；第二种方式为通过交换机和仲裁者模块的组网方式进行数据同步，两个存储阵列之间通过两台交换机进行组网，交换机之间只需要链路可达即可，同时再配以仲裁者技术进行故障仲裁，这种组网方式可以组建远距离的双活数据中心。

方案特点

（一）双活工作模式，支持同时并发读写

对称双活存储系统中的两台存储阵列同时处于工作模式，组成双活镜像对的数据卷可同时被服务器进行读写访问。得益于系统内部高效的数据同步技术，在两台存储同时进行数据写入时，数据的一致性也能得到有效保证。这种高效的双活工作模式，不仅有效的利用了两台存储阵列的资源，而且大大提高了故障切换的速度。

（二）快速的故障切换，无须人工干预

对称双活存储系统中的两台存储阵列相互冗余，当其中一台存储阵列发生故障时，可由另一台存储阵列直接接管。对于服务器而言，由于看到的是一个虚拟卷，因此存储阵列的故障切换仅相当于一次存储访问路径切换，切换速度为秒级，业务无须中断，且不需任何人工干预。

（三）专用10/40GE以太网传输，高速数据同步

对称双活存储系统中的两台存储阵列采用10GE或者40GE以太网进行数据同步。通过在两台存储阵列上配置10GE或者40GE以太网接口卡，利用光纤直接连接或者利用交换机组网来构建双活存储系统的私有网络来进行数据同步。宏杉科技的双活存储在业界率先支持40GE以太网技术，40GE是目前业界以太网实际应用中具有最高带宽的传输技术，SDAS基于40GE以太网的数据同步，不仅保证了数据同步速率，而且简化了对网络链路的要求。

（四）支持RDMA技术，显著降低时延

SDAS支持RDMA网卡技术，支持在本地直接存取对端引擎的内存，可以将需要同步的数据从一个系统通过网络快速传送到远程系统内存中，不需要经过CPU耗时的传输，从而减少对总线带宽和CPU的开销，采用RDMA技术可以将链路时延减少80%。同时，存强科技推荐的存储设备的ODSP软件平台优化支持RDMA存取方式，大大提高数据传输的性能。

（五）虚拟卷技术，服务器不需额外软件

对称双活存储系统采用了虚拟卷技术，组成双活镜像对的数据卷虽然物理位置在两台存储阵列上，但被虚拟成了一个逻辑卷。对服务器而言，双活镜像卷就是一个普通的数据卷，只不过可以通过多条路径访问。服务器上不需安装任何的第三方软件，只需通过服务器操作系统中自带的多路径软件（支持ALUA），就可以实现对数据卷的正常读写和故障切换控制，实施非常的简单方便。

（六）单阵列双控冗余，双活四控高可靠

对称双活存储系统是一个高度可靠的系统，每一台存储阵列本身就是一台双控冗余存储阵列，其自身具备了很高的可用性。通过两台双控存储阵列组成双活存储系统，这个系统相当于具备了四个控制器的冗余保护，而且有两份完全相同的数据，并且可以实时切换，这为应用系统提供了非常高的业务连续性保障。

（七）支持仲裁者机制，解决脑裂问题

当双活存储系统中的双活私有网络全部断开时，两个存储引擎A和B通过心跳检测不到对方，但是两个引擎事实上都是active的，此时两个引擎都想接管对方进行双活的切换，这样就会导致数据混乱和不一致，这种现象就是脑裂。为了有效的防止脑裂问题的发生，宏杉科技的对称双活存储系统支持仲裁者机制。仲裁者是通过IP网络监控双活存储系统中两个引擎的运行状态，当检测到一个引擎故障后，另外一个引擎根据仲裁者提供的信息自动将业务切换到本端引擎上继续运行，这种判断和切换的操作都是全自动的，不需要任何的人为干预。

（八）支持交换机连接方式，实现远距离双活数据中心

对称双活存储系统支持10GE或者40GE以太网交换机的组网方式。在每一个数据中心都部署一台交换机，两个数据中心之间通过两台交换机连接构建双活数据中心。在允许的网络延时范围内，这种方式不仅简化了双活数据中心之间的组网，而且可部署在相距数百公里甚至更远的两个数据中心之间，构建远距离的双活存储。同时能够与主流应用厂商的双机、集群系统兼容，可实现双服务器+双阵列的高可用部署；在两个数据中心之间，通过配合远距离集群软件（比如VMware FT），可实现双数据中心的自动故障切换。

客户价值

（1）无须任何第三方软硬件，基于两台MS存储阵列就可实现，大幅降低了双活存储的建设成本。

（2）无须人工干预的自动切换，实施简单方便，大大降低了双活系统的管理复杂度，提升可维护性。

（3）相对于传统灾备系统的一主一备模式，双活存储系统是双活模式，有效利用了灾备系统的资源，大幅提升了投资有效性。

（4）支持交换机组网方式，可以支持远距离的双活数据中心。支持仲裁者机制，应对更全面的故障场景。

（5）可兼容主流应用厂商的双机、集群系统，部署灵活，可与现有IT系统有效融合。

一   双活数据中心+数据备灾安全解决方案

如图所示：某数据中心有本地及异地两个机房，在本地主机房所有核心设备（核心三层以太网交换机、光纤交换机、存储虚拟化网关、存储系统）冗余部署，所有数据存储在后端存储系统中，实现数据的集中存储；针对前端应用层，对核心应用系统数据库采用双机高可用部署，其他应用采用服务器虚拟化，当一台应用服务器宕机后，利用虚拟化HA功能可将宕机服务器上的应用自动漂移到其他服务器上，保障了业务系统的运行连续性；针对传输层，部署2台光纤交换机实现冗余级联，任意1台光纤交换机宕机，对业务系统运行无任何影响；在后端数据存储层，可部署2台存储虚拟化网关对存储系统进行整合，组成的虚拟存储层高可用集群架构，数据通过存储虚拟化网关同时存放在两台存储，数据同步机制通过存储虚拟化网关来实现，无需依赖客户端软件。当存储路径上任何一个设备发生故障时，存储路径将自动切换到备端存储虚拟化网关，保障业务数据存取连续性。存储虚拟化网关具备 Active/Active 能力，可以实现 SAN 网络负载均衡。在高可用存储虚拟化的架构上，同时具备以下功能：存储精简配置、存储快照、同步数据备份、异步数据备份、卷数据拷贝、异构存储支持（FC、ISCSI）。 存储虚拟化网关支持存储系统异构，便于后期存储系统扩展。在异地数据中心机房，部署1台服务器实现核心应用系统数据库服务器异地高可用，部署几台服务器实现其他业务系统的虚拟化；部署1台光仟交换机、1台存储虚拟化网关、1台存储系统，通过存储虚拟化网关将数据异步复制到异地数据中心机房存储系统，保障数据的一致性；当本地机房因为火灾、地震等造成灾难性破环时，异地机房可及时启动业务，保障业务系统正常运行。

针对因为突然软硬件故障、误操作、病毒攻击等造成的数据逻辑结构破环，在本地机房通过部署备份恢复一体机来对生产数据进行备份保护，保障数据安全；同时，在异地部署1台备份一体机，配置D2D2R模块，实现数据的异地备灾；总之，通过部署上述方案后，可保障整个数据中心机房“应用不间断、数据不丢失”，使RTO和RPO均趋近于0.

二   医院灾备方案

医院行业现状

一个现代化的医院机构网络，除了要满足高效的内部自动化办公需求以外，还应对外界的业务保证畅通。医院复杂的HIS、LIS、RIS、PACS等应用系统对外服务，所以要保障业务不间断以及诊疗数据安全。医院的网络系统连接着Internet、医保网和卫生部门等，访问人员比较复杂，所以如何保证医院网络系统中的数据安全问题尤为重要。

1. DBackup实现对整体环境本地异地构建双活数据中心，在异地信息中心部署相同的业务系统，数据库系统，虚拟化集群；

2. 对HIS、LIS等核心系统Oracle、Oracle RAC、MySQL数据库连续日志保护，做到数据库实时备份；

3. 同时通过InfoDitto存储网关，通过裸光纤链接异地数据中心，实现本地异地存储双活，当本地核心系统出现问题，异地有一份可用最新业务数据；

4. 对非核心业务系统定时备份，通过池复制到异地存储池；

5. 通过虚拟化合成技术，可实现虚拟化一次全备份，永久增量，虚拟化出现故障可实现瞬间挂载备份副本立即使用，通过VMotion将启动虚拟机回迁只现有虚拟化即可，避免数据恢复窗口。

6. 可根据客户业务需求DBackup CMS提供业务系统上云一键迁移，同时DBackup也提供D2D2C、D2C、C2D备份。

                    三   企业“主备容灾、云容灾、双活容灾”