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现代数据中心的备份与容灾保护

简介:
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尽管移动和云计算平台相对较新,然而专业IT人士已经留意数据中心几十年了。而为什么备份问题一直没有得到解决?至少还有两个主要原因说明数据中心的数据保护问题仍在挑战IT:一个是恢复需求和保护机制的变化,还有一个是巨量的生产和保护所需要的存储空间。

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现代化备份和容灾保护三部曲系列中的第一部分,呈现的是数据中心备份和容灾保护是如何进化的。

保护和恢复的需求正在发生改变

当我们的生产系统平台发生变化的时候,对应的保护方式必须做相应的改变。作为一个典型的例子,随着虚拟化的大规模普及,许多传统的备份服务器数据的方法都已经被取代或得到补充。而当每个生产服务器都需要有自己的代理程序时,最理想的情况是利用虚拟主机位中心的数据保护机制,提供特定的虚拟化API接口来实现整个(虚拟)机器备份,同时还提供精细还原的能力。此外,当生产数据持续的从传统数据中心服务器迁移到移动设备或者云平台上时,保护和恢复的需求也得进行相应的演变。

由于数据依赖性的不断提升,对于任何形式的宕机或数据不一致,容忍度也变得越来越低。但是为了获得更广泛的数据恢复的敏捷性,除了传统的备份方式外,必须使用更广泛的数据保护机制,其中包括快照和复制。

数据增长使保护和恢复必须做出改变

除了改善恢复的敏捷性和生产的演变的渴求之外,另一个主要驱动力仅仅是改变的必要性,而这是因为现状是数据的增长是不可持续的。ESG的研究表明,主存储系统的增长使一年接近40%,但是IT的总体支出和存储的特定消费增长率是不匹配的。IT专业人士被迫更加有效的存储数据,同时这也增加了数据保护和恢复能力的类型。乍看之下,这两个趋势似乎是矛盾的;但是,事实上,它们之间的协同是IT系统最精彩的部分,就是如何从备份形态进化到数据保护机制--不仅包括备份,还包括快照和复制。

快照

虽然不是新技术,但快照的使用在过去的几年里得到了很大的发展。主存储通过快照进行还原,用户可以恢复以前的最近时间点的数据,而这比从任何二级存储来恢复数据的方式都要快的多。而且由于快照的精细度特性,磁盘扇区不发生改变时不产生任何的存储消耗,同样的,快照能够部分地解决备份服务器由于短期内的多个副本造成的存储资源池空间扩张的问题。

虽然这些功能并不新颖,但是快照扩展的管理能力和灵活的可用性造成了这些所有的差异。在过去,快照(以存储技术为中心)仅仅是由存储管理员来管理的,它不会和上层应用程序或应用程序备份来进行协调。今天,许多存储阵列制造商已经开发的扩展特性使商业应用程序的快照可以在一种更加协调的方式下进行;从而能够确保应用程序的一致性恢复。此外,快照的可用性已经进化到可以进行文件的颗粒恢复或对象级恢复,这些可以通过快照管理的图形化界面进行调用,或者从应用程序的图形化界面调用(例如,数据库或者虚拟化应用),或者集成在备份应用程序中。通过管理方式(快照和恢复的调用计划)和监控方式(底层存储的健康监测)的整合,快照成为了一种更加全面的数据保护策略。

复制

快照通过在主存储内部创建能够快速恢复的副本来提供一种备份的补充,然而复制创建另一个副本--通常在三级存储中存储复制数据。它在独立的位置上提供数据的一份拷贝,通常作为业务连续性和灾难恢复方案的一个组成部分。

了解促进复制的机制是必要的,这将影响复制本身的效率,以及数据的可用性。复制能够在基础设施堆栈内多个层级上实现。

以应用程序为中心的复制(例如SQL数据库镜像)是在主应用程序引擎和一个或多个合作伙伴应用引擎之间完成的。它提供了一个立即可用的数据的二次实例,因为整个堆栈(操作系统、平台和存储)存在于每个应用程序引擎。不同平台的效率会有所不同,但每个平台必须分开管理,通过单独的用户界面,与单独的策略,通常由独立的个体(例如,数据库管理员)来完成。

以操作系统/平台为中心的复制包含了多种技术,包括以文件系统为中心的复制(例如windows的DFS),虚拟机管理程序之间复制的协助,或者第三方的块级和文件级别复制服务。这些产品大多将复制设计为高可用方案的一部分。值得注意的是,恢复功能可能在多数情况下对用户是不透明的,但是切换的时间窗口通常可以忽略不计。

以存储为中心的复制对应用程序和服务器的CPU资源影响最小,因为存储阵列所做的工作,通常是与另外一台有先进能力的外部设备之间进行复制。而基于存储实现的复制能够达到其他级别的复制所能达到的“数据可用”目标,数据的二次实例并不一定是地理上分开的情景。在一些场景中,将复制生成的副本放在本地阵列或者附近的站点,这样更高层级的堆栈(应用程序,操作系统,虚拟机)就有两份具有透明访问和同步的能力的数据。在其他环境中,存储副本将放在单独的设备上,当第二个存储副本能够被挂载和使用之前,需要重建第二个基础设施。

持续数据保护(CDP)和类CDP,CDP产品通常结合一些其他的复制机制:应用集成,多平台 管理和高度精确的复制。存储网络行业协会的纯粹注意者还认为,作为真正意义上的连续复制,CDP产品通过录像功能能够实现任何时间点的数据恢复,而类CDP产品没有无线颗粒还原功能,则只能提供几乎连续的(秒级或更少的延迟)恢复功能。

结合快照的敏捷性,复制的耐久性,以及备份的灵活性,你能够实现真正意义上的数据中心保护。



作者:何妍 

来源:51CTO

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