[精华]细说容灾备份的等级和技术
容灾备份的等级和技术
容灾备份的等级和技术容灾备份:容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统（可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作）。
在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。
容灾备份的等级:设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。
根据这些因素和不同的应用场合，通常可将容灾备份分为四个等级。
第0级：没有备援中心这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。
第1级：本地磁带备份，异地保存在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种方案成本低、易于配置。
但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。
为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。
第2级：热备份站点备份在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。
也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承担业务。
当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。
第3级：活动备援中心在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。
当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。
这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种：①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份；②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。
容灾备份等级
容灾选型应分清层次国际标准SHARE 78将容灾系统定义成七个层次，这七个层次对应的容灾方案在功能、适用范围等方面都有所不同，所以用户选型应分清层次。
面对各种可能的灾难，企业需要方便、灵活地同步基于异构环境下驻留在不同数据库中的数据，这就需要建设一个对各种情况都可以抵御或者化解的本地和异地的容灾系统。
但现在，一些计算机信息系统对于容灾机制的考虑还有欠缺，不少计算机信息系统只是做了简单的本地磁盘的不同分区或者是相同系统上不同磁盘的数据备份，只是严格意义上的数据备份系统，称不上容灾系统，例如数据库系统中常用的镜像备份，也就是文件拷贝方式；基于操作系统文件系统复制的方式:以及基于高端联机存储设备（磁盘阵列）之间的数据写操作同步的方式等。
在一般灾难时，可以在一定意义上保证数据的完整性，但很难保证用户数据的可靠性和安全性，更不用说能向用户提供透明的不间断服务了。
真正的容灾必须满足三个要素：先是系统中的部件、数据都具有冗余性，即一个系统发生故障，另一个系统能够保持数据传送的顺畅；其次，具有长距离性，因为灾害总是在一定范围内发生，因而充分长的距离才能够保证数据不会被一个灾害全部破坏；第三，容灾系统要追求全方位的数据复制，也称为容灾的"3R"（Redundance、Remote、Replication）。
而国际标准SHARE 78 对容灾系统的定义有七个层次：从最简单的仅在本地进行磁带备份，到将备份的磁带存储在异地，再到建立应用系统实时切换的异地备份系统，恢复时间也可以从几天到小时级到分钟级、秒级或零数据丢失等。
目前针对这七个层次，都有相应的容灾方案，所以，用户在选择容灾方案时应重点区分它们各自的特点和适用范围，结合自己对容灾系统的要求判断选择哪个层次的方案。
1小时值多少钱?0级：无异地备份0等级容灾方案数据仅在本地进行备份，没有在异地备份数据，未制定灾难恢复计划。
这种方式是成本最低的灾难恢复解决方案，但不具备真正灾难恢复能力。
容灾备份的热备份与冷备份技术(十)
容灾备份是指在系统遭受故障或灾难事件后，通过备份和恢复措施来保障系统的连续可用性和数据安全性。
容灾备份技术主要包括热备份和冷备份两种方式。
一、热备份技术热备份技术是指备份系统在工作状态下实时进行数据备份和恢复的一种方式。
它可以实现系统的零停机备份，并且备份的数据是实时同步的。
热备份技术在容灾备份中起到了至关重要的作用。
1. 实时性：热备份技术能够及时备份和恢复数据，实现数据的实时同步。
这意味着系统在遭受故障时，可以快速恢复到备份系统中，减少系统停机时间。
2. 高可靠性：热备份技术能够实现系统的零停机备份，确保了系统的连续可用性。
即使主系统发生故障，备份系统可以立即启动，保障业务的持续运行。
3. 灵活性：热备份技术可以灵活地配置备份系统，可以根据不同的业务需求进行扩展和调整。
同时，备份系统可以与主系统进行实时同步，确保数据的一致性和完整性。
二、冷备份技术冷备份技术是指备份系统在待命状态下进行数据备份和恢复的一种方式。
与热备份不同，冷备份需要在主系统发生故障后手动切换到备份系统，并进行数据的恢复。
冷备份技术虽然相对于热备份技术来说，操作复杂且恢复时间较长，但它也有自己的优势和适用场景。
1. 成本效益：相比于热备份技术需要实时备份和同步的高成本，冷备份技术可以通过离线备份的方式降低成本。
备份系统可以仅在主系统发生故障时启动，减少了资源的浪费。
2. 灵活性：冷备份技术可以根据实际需求进行灵活配置和调整。
对于一些资源有限，但对备份系统的可用性要求不高的情况，冷备份技术是一个可行的选择。
3. 弹性扩展：冷备份技术可以依靠云计算和虚拟化等技术，在需要时快速扩展备份系统的容量和性能。
这使得冷备份技术在应对容灾备份需求的同时，也能满足系统规模和业务增长的要求。
总结：容灾备份是保障系统可用性和数据安全性的重要手段，其中热备份和冷备份是常用的备份技术。
热备份技术通过实时备份和恢复数据，能够实现系统的零停机备份，减少系统停机时间，并确保系统的连续可用性。
容灾的等级
容灾的等级国际标准SHARE 78 对容灾系统的定义有七个层次：从最简单的仅在本地进行磁带备份，到将备份的磁带存储在异地，再到建立应用系统实时切换的异地备份系统，恢复时间也可以从几天到小时级到分钟级、秒级或零数据丢失等。
目前针对这七个层次，都有相应的容灾方案，所以，在选择容灾方案时应重点区分它们各自的特点和适用范围，结合自己对容灾系统的要求判断选择哪个层次的方案。
1小时值多少钱?业务行业停机1小时的损失经纪业务运营金融645万美元信用卡授权金融260万美元付费收看媒体15万美元居家购物(TV) 零售11.3万美元目录销售零售9万美元预定航班交通9万美元电子标务销售媒体 6.9万美元ATM费用金融 1.45万美元根据有关机构统计，对关键业务运行要求最高的银行业，每次计算机系统宕机导致的损失平均为一千万美元，同时还会导致对公司声誉无法估量的无形资产损失，而采取灾难恢复方案总共花费平均只有一百万美元。
0级：无异地备份0等级容灾方案数据仅在本地进行备份，没有在异地备份数据，未制定灾难恢复计划。
这种方式是成本最低的灾难恢复解决方案，但不具备真正灾难恢复能力。
在这种容灾方案中，最常用的是备份管理软件加上磁带机，可以是手工加载磁带机或自动加载磁带机。
它是所有容灾方案的基础，从个人用户到企业级用户都广泛采用了这种方案。
其特点是用户投资较少，技术实现简单。
缺点是一旦本地发生毁灭性灾难，将丢失全部的本地备份数据，业务无法恢复。
1级：实现异地备份第1级容灾方案是将关键数据备份到本地磁带介质上，然后送往异地保存，但异地没有可用的备份中心、备份数据处理系统和备份网络通信系统，未制定灾难恢复计划。
灾难发生后，使用新的主机，利用异地数据备份介质（磁带）将数据恢复起来。
这种方案成本较低，运用本地备份管理软件，可以在本地发生毁灭性灾难后，恢复从异地运送过来的备份数据到本地，进行业务恢复。
但难以管理，即很难知道什么数据在什么地方，恢复时间长短依赖于何时硬件平台能够被提供和准备好。
常见的容灾备份等级
第0级：本地备份、本地保存的冷备份这一级容灾备份，实际上就是上面所指的数据备份。
它的容灾恢复能力最弱，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据磁带只在本地保存，没有送往异地。
在这种容灾方案中，最常用的设备就是磁带机，当然根据实际需要可以是手工加载磁带机，也可以是自动加载磁带机。
前者主要适用于存储数据容量较小的中小型企业，主要产品有IBM的TotalStorage Ultrium 外置式磁带机3580，单盒磁盘窝囊可达200GB，压缩后可存储400GB数据，可满足绝大多数中小企业，乃至大型企业数据备份需求。
HP的磁带机产品线更是非常全面，手工加载的磁带机目前主要有HP Surestore DAT 24、HP Surestore DAT 40、HP StorageWorks DAT 72，它们单盘磁带所能存储的容量分别是24GB、40GB和72GB，不同用户可灵活选择，另外HP还有一个LTO-Ultrium磁带机系列磁带机和DLT/SDLT系列磁带机。
自动加载磁带机中IBM主要有TotalStorage企业磁带机3592，HP有StorageWorks DAT 40x6T等。
注：以上只是拿IBM和HP这两个著名品牌的产品作代表进行说明，其实还有许多其它品牌的磁带机产品可选择，如日立、索尼、富士通等。
除了选择磁带机外，还可选择磁带库、光盘塔、光盘库等存储设备进行本地备份存储。
第1级：本地备份、异地保存的冷备份在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，如交由银行保管。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种容灾方案也是采用磁带机等存储设备进行本地备份，这些磁带设备的选择可参见前面介绍。
同样还可以选择磁带库、光盘库等存储设备。
我们常常见到一些公司为了避免备份磁带因机房安全问题而出现磁带被除数盗、被毁，通常是把备份磁带，特别是月以上的备份磁带放入专门的保险柜，甚至租用银行的专门保险箱来存放这些备份磁带。
容灾的级别
容灾的级别
容灾从保障的程度上一般分为三个级别：数据级、系统级、业务级。
数据级别容灾的关注点在于数据，即灾难发生后可以确保用户原有的数据不会丢失或者遭到破坏。
数据级容灾与备份不同，它要求数据的备份保存在异地，也可以叫异地备份。
初级的数据容灾是备份的数据人工方式保存到异地；高级的数据容灾是建立一个异地的数据中心，两个数据中心之间进行异步或同步的数据同步，减少备份数据与实际数据的差异。
数据级别容灾是容灾的基本底线，因为要等主系统的恢复，所以也的恢复时间最长的一种容灾方式。
系统级容灾是在数据级容灾的基础上，再把执行应用处理能力(业务服务器区)复制一份，也就是说，在备份站点同样构建一套支撑系统。
系统级容灾系统能提供不间断的应用服务，让用户应用的服务请求能够透明地继续运行，而感受不到灾难的发生，保障系统的服务的完整、可靠、安全。
数据级容灾和系统级容灾都是在IT范畴之内，然而对于正
常业务而言，仅IT系统的保障还是不够的。
有些用户需要
构建最高级别的业务级别容灾。
业务级容灾的包括很多非IT 系统，比如电话、办公地点等。
当一场大的灾难发生时，用户原有的办公场所都会受到破坏，用户除了需要原有的数据、
原有的应用系统，更需要工作人员在一个备份的工作场所能够正常地开展业务。
实际上，业务级容灾还关注业务接入网络的备份，不仅考虑支撑系统的服务提供能力，还考虑服务使用者的接入能力、甚至备份的工作人员。
灾备标准分级
灾备标准分级灾难备份分级国际标准SHARE78，这个标准将灾难恢复分成八个层次：那么从存储结构来看，SHARE78涵盖最简单的本地磁盘的备份，到将备份的磁带存储在异地，再到建立应用系统实时的切换的异地备份系统。
那么从恢复的时间点角度来看，SHARE78涵盖几天级，几小时级、几分钟、几秒级，这是零数据丢失。
SHARE78它将异地灾备的定义为如下七个级别，我们国家六个级别，它是定义七级别。
第一个级别第0级容灾方案：这个时候数据仅在本地进行备份，没有在异地备份，并且没有制定灾难恢复计划，这是最简单的一种，对吧，也是最便宜的一种。
第1级容灾方案，它将关键数据备份到本地磁带介质上，然后送往异地保存。
第2级容灾方案，就是在第1级的容灾方案的基础上，再增加了一个热备中心。
那么从第0级，第1级，第2级这三种容灾方案，到目前来说，应该说对于大中型企事业单位，已经不能再用了，已经被淘汰了。
被小的机构用是另外一回事。
大机构用的都是下面要介绍的3级以上的容灾方案，或者是容灾级别。
第3级，那么在这一级中，就通过网络将关键的数据进行备份，并且存放至异地，制定有相应的灾难恢复计划，有备份中心，并且配备部分数据处理系统及其网络通信系统。
第4级的容灾方案，那么这个时候增加了备份管理软件，自动通过通信网络将部分关键数据定时的备份到异地，这么一种功能。
同时还制定了相应的灾难恢复计划。
第5级的容灾方案，增加了硬件的镜像技术和软件的数据复制技术。
也就是说可以实现在应用站点与备份站点的数据多备份更新。
第6级容灾方案，这个时候利用专用的存储网络，将关键数据同步镜像至备援中心，数据不仅在本地进行确认，而且需要在异地进行确认，这个异地就是备援中心那个地方进行确认，实现零数据的丢失。
第7级也就是最高级的容灾方案。
那么这个时候当一个工作中心发生灾难时，能够提供一定程度的跨站点动态负载平衡和自动系统的故障切换功能，这是最高级的，这是SHARE78的情况。
容灾备份相关技术
容灾备份相关技术在信息化时代，数据已成为企业最重要的资产之一。
为确保数据的可靠性、稳定性和可恢复性，组建容灾备份系统已成为一项必不可少的工作，其中涉及到多种技术手段。
本文将围绕“容灾备份相关技术”展开讨论。
一、数据备份技术数据备份是容灾备份系统的核心部分，是数据恢复的基础，也是容灾备份系统的第一步。
数据备份技术可分为完整备份和增量备份两种形式。
完整备份是指将整个系统的数据全部备份，这种备份方式恢复速度较快，但备份时耗时较长，且需要占用大量的存储空间。
增量备份则是在完整备份的基础上，只备份修改、新增的数据，可以节省存储空间，但恢复时需要按照备份顺序恢复，速度较慢。
二、容灾技术容灾技术主要用于在面对系统硬件故障、网络故障、自然灾害等情况时，确保系统能够快速恢复。
常见的容灾技术包括数据镜像、冗余技术和负载均衡等。
其中，数据镜像是指将一台服务器上的数据完全复制到另一台服务器上，保证数据的高可用性。
冗余技术包括硬盘冗余、电源冗余和网络冗余等，通过备用设备或组件，确保元器件或设备因故障而导致的系统中断的最小化。
负载均衡则是将请求分配到多台服务器上，提高系统吞吐量和并发性能。
三、虚拟化技术虚拟化技术是一种将物理设备资源（如 CPU、硬盘、内存等）抽象成虚拟设备的技术，可以提供资源共享和多重副本的能力。
虚拟化技术可分为服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化等多种形式。
在容灾备份系统中，常常采用虚拟化技术实现快速恢复，备份和恢复一般通过虚拟化软件完成，防止硬件故障影响数据的安全性和完整性。
综上所述，容灾备份系统是企业保障业务可用性、数据安全性和系统可靠性的基础设施，需要结合多种技术手段实现。
企业应该选择适合自身业务需求和财务承受能力的容灾备份方案，并建立健全的容灾备份管理机制，确保数据的可靠性和系统的稳定性。
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[精华]细说容灾备份的等级和技术
容灾备份的等级
容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统（可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作）。
在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。
设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。
根据这些因素和不同的应用场合，通常可将容灾备份分为四个等级。
第0级：没有备援中心
这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。
第1级：本地磁带备份，异地保存
在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种方案成本低、易于配置。
但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。
为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。
第2级：热备份站点备份
在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。
也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承担业务。
当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。
第3级：活动备援中心
在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。
当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。
这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种：①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份；②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。
零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式，它要求不管什么灾难发生，系统都能保证数据的安全。
所以，它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备，需要投资相对而言是最大的，但恢复速度也是最快的。
容灾备份的关键技术
在建立容灾备份系统时会涉及到多种技术，如：SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。
这里重点介绍远程镜像、快照和互连技术。
1. 远程镜像技术
远程镜像技术是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。
镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程，一个叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。
按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。
远程镜像又叫远程复制，是容灾备份的核心技术，同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。
远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。
同步远程镜像（同步复制技术）是指通过远程镜像软件，将本地数据以完全同步的方
式复制到异地，每一本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息，方予以释放。
同步镜像使远程拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。
当主站点出现故障时，用户的应用程序切换到备份的替代站点后，被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。
但它存在往返传播造成延时较长的缺点，只限于在相对较近的距离上应用。
异步远程镜像（异步复制技术）保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统的基本I/O操作，而由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息。
远程的数据复制是以后台同步的方式进行的，这使本地系统性能受到的影响很小，传输距离长（可达1000公里以上），对网络带宽要求小。
但是，许多远程的从属存储子系统的写没有得到确认，当某种因素造成数据传输失败，可能出现数据一致性问题。
为了解决这个问题，目前大多采用延迟复制的技术（本地数据复制均在后台日志区进行），即在确保本地数据完好无损后进行远程数据更新。
2．快照技术
远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份，即通过镜像把数据备份到远程存储系统中，再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。
快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。
在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。
快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块（在备份过程中）。
在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。
它可使用户在正常业务不受影响的情况下（主要指容灾备份系统），实时提取当前在线业务数据。
其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。
快照是通过内存作为缓冲区（快照cache），由快照软件提供系统磁盘存储的即时数据映像，它存在缓冲区调度的问题。
3．互连技术
早期的主数据中心和备援数据中心之间的数据备份，主要是基于SAN的远程复制（镜像），即通过光纤通道FC，把两个SAN连接起来，进行远程镜像（复制）。
当灾难发生时，由备援数据中心替代主数据中心保证系统工作的连续性。
这种远程容灾备份方式存在一些缺陷，如：实现成本高、设备的互操作性差、跨越的地理距离短（10公里）等，这些因素阻碍了它的进一步推广和应用。
目前，出现了多种基于IP的SAN的远程数据容灾备份技术。
它们是利用基于IP的SAN的互连协议，将主数据中心SAN中的信息通过现有的TCP/IP网络，远程复制到备援中心SAN中。
当备援中心存储的数据量过大时，可利用快照技术将其备份到磁带库或光盘库中。
这种基于IP的SAN的远程容灾备份，可以跨越LAN、MAN和WAN，成本低、可扩展性好，具有广阔的发展前景。
基于IP的互连协议包括：FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。
【小知识】
衡量容灾备份的两个技术指标
RPO（Recovery Point Objective）：即数据恢复点目标，主要指的是业务系统所能容忍的数据丢失量。
RTO（Recovery Time Objective）：即恢复时间目标，主要指的是所能容忍的业务停止服务的最长时间，也就是从灾难发生到业务系统恢复服务功能所需要的最短时间周期。
RPO针对的是数据丢失，而RTO针对的是服务丢失，二者没有必然的关联性。
RTO 和RPO的确定必须在进行风险分析和业务影响分析后根据不同的业务需求确定。
对于不同企业的同一种业务，RTO和RPO的需求也会有所不同。