1、第 1 页第 1 章 存储容灾为业务运营遮风挡雨1.1 构建存储容灾解决方案的重要性随着社会的发展和科技的进步，企业越来越依赖于数据处理来进行业务运营，对 IT 系统的依赖性也随之增加。然而，灾难就像灰尘一样伏击在企业周围，您的业务可能正在一个充满风险和威胁的世界里运行： 无法预知的 IT 硬件设备的损坏、断电、火灾、自然灾害、恐怖袭击等，造成数据丢失或业务的突然中断； 系统人员误操作造成意外宕机或关键数据丢失，无法避免； 手段频多的黑客攻击、病毒入侵、垃圾邮件、网络与系统的漏洞，造成网络瘫痪、系统崩溃。如果不能对风险采取有效治理，一旦数据由于上述某种原因丢失，就有可能造成整个企业在运营上的重
2、大不便和经济损失，企业的信誉也将受到影响。如果核心数据丢失，严重时完全有可能造成整个企业的瘫痪。由此可见，保证企业的业务连续运营及数据处理的高可靠性和高可用性，已经成为所有 IT 人员在建设 IT 基础架构中首先要考虑的问题。与此同时，我们需要考虑建立和加强企业的业务恢复计划，以便在发生系统灾难后能够从容应对风险。企业对存储系统提出了以下要求： 数据与存储系统的高可用性，保证数据 7X24 小时的连续访问； 将现有的存储技术集成，创造出一种更有效的数据存储管理，实现高效、高可靠性、低成本的数据管理； 需要对企业现有的数据库、邮件系统、文件服务器以及各种应用系统进行集中化、自动化的基于策略的保护
3、； 需要一套成熟度高，业内应用广泛的企业级软硬件整体解决方案； 易于IT部门日常的管理维护，界面友好，可操作性强； 一旦发生灾难(洪水、地震、火灾等 )，或者人为灾难 (用户失误、磁盘失效等)导致数据丢失或者业务中断时，能够快速、及时地恢复数据，保证业务的连续运行。第 2 页1.2 IBM 企业级存储 DS8000 容灾解决方案简述IBM 企业级存储容灾解决方案通过 IBM System Storage DS8000 企业级高端磁盘存储系统，结合 IBM 特有的数据复制技术 Metro Mirror(同步的数据复制)和 Global Mirror (异步的数据复制)，在两套或多套 DS8000
4、 磁盘存储设备间建立数据复制关系从而实现高可用性，在数据存储方面提高您 IT 基础架构的整体可用性。方案配合 Power 服务器 AIX 操作系统的特色软件 PowerHA/XD及 IBM 全面的业务连续性计划配套服务，为您建立完善的灾难备份中心，从而保证关键数据的可恢复性与业务应用的可持续性。1.3 IBM 企业级存储容灾方案的价值IBM企业级存储容灾解决方案从多方面提高您的IT基础架构的整体可用性，使您能够有效地管理风险、保证业务的连续运行，并给您带来以下好处： 100% 的本地数据访问弹性； 提高系统可用性，增加业务的可持续性，关键业务应用程序免受故障影响； 根据业务规范制定全面的连续性
5、和恢复计划，确保程序和基础架构有效地恢复； 预测潜在崩溃，并实施计划来保持业务系统和资源的可用性； 在灾难和不可预知事件发生后，最快恢复关键业务数据，保障业务运营持续性； 加强风险管理，提高市场竞争力； 提高业务服务水平，提升客户满意度。第 3 页第 2 章 IBM 企业级存储 DS8000 容灾解决方案介绍2.1 DS8000 容灾解决方案介绍我们按照两地三中心、异地两地、本地存储 HA+异地灾备的方案架构分别介绍基于 DS8000存储系统的容灾解决方案。2.1.1 两地三中心方案(MGM) 灾备复制方法：Power Server + DS8000 + Metro/Global Mirror
6、 +Power HA XD 集群我们选用 IBM 的企业级存储系统 DS8000，结合磁盘层叠式数据复制技术（Metro Global Mirror，简称 MGM）为您建立两地三中心容灾解决方案：在本地生产中心的 DS8000 存储相应的业务数据，通过 Metro Mirror 数据同步复制技术将数据复制到同城灾备中心的 DS8000，可以实时保证数据的一致性。同时位于同城灾备中心的 DS8000 的同一份数据可以同异地远端的DS8000 通过 Global Mirror 数据异步复制技术进行数据镜像，实现异地的数据备份及保护。当同城灾备中心发生故障时，生产中心的 DS8000 可以向异地灾备
7、中心的 DS8000 通过 Global Mirror数据异步复制技术同步数据，实现异地的数据备份及保护。生产中心及灾备中心的数据库服务器均由 Power 服务器来承担，当生产中心所在地发生灾难时，生产中心的 Power 服务器 AIX 操作系统的 PowerHA/XD 功能将应用切换到同城灾备/异地灾备中心的 Power 数据库服务器，同时灾备中心的 Power 服务器接管灾备中心的存储，从而恢复数据的访问及业务的连续性。第 4 页方案技术优势： 同城范围镜像数据可以不丢失； 异地镜像数据根据灾难情形，尽可能降低数据丢失机率； 镜像网络中断恢复后，任意两站点之间可以通过增量方式实现再同步，无
8、需重传； 生产中心应用系统响应时间只受本地的两个中心的距离影响。生产中心 同城灾备中心异地灾备中心第 5 页 同城 RPO=0，距离 Max 303 公里， 异地 RPO 最短 3-5 秒，无距离限制，保证数据一致性，且可故障切换 带宽要求低（较友商磁盘级 DR），先进的复制机制提高带宽利用率 充分利用同城灾备中心的设备，DS8000 FlashCopy 的数据可用于系统查询、批处理、测试2.1.2 异地二地灾备方案(GM) 灾备复制方法：Power 服务器 + DS8000 + Global Mirror +Power HA XD 集群我们选用 IBM 的企业级存储系统 DS8000，结合磁
9、盘数据异步复制技术 Global Mirror 为您建立异地二地容灾解决方案：在本地生产中心的 DS8000 存储相应的业务数据，可以同异地远端的 DS8000 通过 Global Mirror 模式进行数据镜像，实现异地的数据备份及保护。生产中心及灾备中心的数据库服务器均由 Power 服务器来承担，当生产中心所在地发生灾难时，生产中心的 Power 服务器 AIX 操作系统的 PowerHA/XD 功能将应用切换到异地灾备中心的 Power 数据库服务器，同时灾备中心的 Power 服务器接管灾备中心的存储，从而恢复数据的访问及业务的连续性。第 6 页方案技术优势： 异地 RPO 最短 3
10、-5 秒，无距离限制，保证数据一致性，且可故障切换 带宽要求低（较友商磁盘级 DR），先进的复制机制提高带宽利用率2.1.3 存储 HA+异地灾备(HA+GM) 灾备复制方法: Power Server + DS8000 + Metro Mirror + Global Mirror +Power HA XD 集群我们选用两台 IBM 的企业级存储系统 DS8000，在本地生产中心的 DS8000 存储相应的业务数据，在生产中心通过数据同步复制技术 Metro Mirror 实现数据的实时同步，实现存储的高可用性，任意一台存储的宕机，也不会影响业务的运行。同时，结合磁盘数据异步复制技术Globa
11、l Mirror 为您建立异地二地容灾解决方案：本地生产中心的其中一台 DS8000 存储可以同异地远端的 DS8000 通过 Global Mirror 模式进行数据镜像，实现异地的数据备份及保护。生产中心及灾备中心的数据库服务器均由 Power 服务器来承担，当生产中心所在地发生灾难时，生产中心的 Power 服务器 AIX 操作系统的 PowerHA/XD 功能将应用切换到异地灾备中心的 Power 数据库服务器，同时灾备中心的 Power 服务器接管灾备中心的存储，从而恢复数据的访问及业务的连续性。方案技术优势：第 7 页 生产中心存储 HA，RPO=0 异地 RPO 最短 3-5 秒
12、，无距离限制，保证数据一致性，且可故障切换 带宽要求低（较友商磁盘级 DR），先进的复制机制提高带宽利用率 充分利用生产中心 HA 的设备，DS8000 FlashCopy 的数据可用于系统查询、批处理、测试上述三种方案共有的特色有： Power 服务器集群与基于 DS8000 数据镜像的理想集成方案 不依赖服务器、文件系统、数据库或操作系统，客户可自主实施、演练，发挥系统的最佳性能 可靠性高，技术成熟且应用最广泛 实施复杂度低，方案成熟 便于管理 易于扩展 开发投资小，服务成本低方案业务价值： 尽可能保障没有数据丢失影响； 为多种应用和业务提供保护； 为灾难后业务的恢复提供最好的数据基础；
13、远距离备份，提高灾难抵抗能力； 降低镜像网络成本。2.2 DS8000 存储容灾技术介绍DS8000 存储系统具有智能的数据复制功能，通过 FlashCopy（本地数据复制技术）、 Metro Mirror(远程数据同步复制技术 )和 Global Mirror (远程数据异步复制技术)，在两套或多套 DS8000磁盘存储设备间建立数据复制关系从而实现高可用性。方案不消耗主机系统的资源，保证相关主机上的应用高效运行。第 8 页2.2.1 本地数据复制技术 FlashCopyFlashCopy 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
14、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。Flashcopy 产生的目标卷可以进行查询、数据挖掘、后台分析、备份等。产生的目标卷的数据库也可以在指定的主机上 ONLINE 起来，进行备份，另外，Flashcopy 可以定制 COPY 的时间间隔，如 8 小时。对于主机的误操作如删掉一个表（8 小时之内），则可以通过 Flashcopy 的目标卷找回这个表，如果超过两小时，又可以通过备份的磁带回存找回。如果数据库处于归档模式（ARCHIVE MODE），对于误删除的表也可以通过磁带备份的 ARCHIVE LOG 来找回。Fla
15、shCopy 支持两个选项，它提供 NOCOPY 选项来支持灾备应用需求。关于 COPY 选项下图对 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。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。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。第 9 页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
16、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COPY选项来进行支持。关于 NOCOPY 选项（IBM 独有技术）IBM FLASY COPY 除支持 COPY 选项外， 还支持 NOCOPY 选项。该选项调用后，所有在源卷中被改变了的数据块才会从源卷拷贝到目标卷。而 COPY 选项是把所有在源卷的数据都拷贝到目标卷。另外，Flashcopy 可支持多种高级功能，包括：多关系 FlashCopy多关系 FlashCopy 允许源数据同时与多个目标建立 FlashCopy 关系。这种灵活性
17、允许您在一个指定的逻辑单元号（LUN）、卷或数据集上建立多达 12 个 FlashCopy 关系，而不需要首先等待以前的关系结束或终止以前的关系。增量 FlashCopy增量 FlashCopy 提供了对一个 FlashCopy 关系中涉及到的 LUN 或卷进行“刷新”的功能。以后发起建立 FlashCopy 时，将只拷贝将目标刷新到源数据的新时间点所需的数据。 “刷新”的方向可以逆转，即以前定义为目标的 LUN 或卷可以成为以前定义为源的 LUN 或卷的源数据，而以前定义为源的 LUN 或卷现在则变成目标。一致群组命令这一功能允许 DS8100 在发出 FlashCopy 一致群组命令之前挂
18、起 I/O 活动。一致群组可用于跨多个 LUN 或卷、甚至跨多个 DS8100 创建一致的时间点拷贝。2.2.2 远程数据同步复制技术 Metro Mirror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 或 DS8000 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。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，更重要的是数据的第 10 页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
19、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：数据写入后备存储返回写操作完成信息返回数据写入成功信息1）、在生产系统中的应用程序将数据写到生产系统的磁盘。（主要是写入生产中心存储设备的CACHE和相应的NVS 当中）2）、备份机磁盘数据复制，备份磁盘复制生产系统数据。生产系统中的磁盘数据传输到备份中心的磁盘（主要是写入到备份中心存储设备的CACHE和相应的NVS 当中）3）、当生产数据都写入备份中心存储设备的CACHE和相应的NVS后，备份磁盘将写完操作信息返给生产磁盘4）、当生产系统收到灾备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。5）、重复进行以上的操作DS8000 及 ESS2105-800 在 PPRC 的工作模式下，可以保证数据库及应用的一致性，对电信行业需同城之间的灾备可以采用此种方式。现在同步复制技术 PPRC 已经正式改名为 Metro Mirror。数据写入存储
