災(zāi)備建設(shè)中的數(shù)據(jù)同步技術(shù)應(yīng)用及選型方案

文/趙明

1 前言

隨著我國信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已深入到人民生活的各個(gè)場(chǎng)景，從工作辦公、餐飲娛樂，到金融理財(cái)、民生醫(yī)療等等，應(yīng)用場(chǎng)景無處不在，人民生活已進(jìn)入線上時(shí)代，在享受信息及互聯(lián)網(wǎng)帶來的便捷與高效的同時(shí)，信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性便顯得至關(guān)重要。

十九大對(duì)互聯(lián)網(wǎng)安全、信息安全、金融安全都提出了明確的要求，而業(yè)務(wù)連續(xù)性則是其中的重要一環(huán)，若服務(wù)中斷，或發(fā)生中斷后長時(shí)間無法恢復(fù)，那將對(duì)人民生活造成重大影響，甚至?xí)斐蓢匈Y產(chǎn)流失、社會(huì)事件等嚴(yán)重影響。

目前我國對(duì)重點(diǎn)信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性都有明確要求，通過災(zāi)備、雙活等容災(zāi)技術(shù)的應(yīng)用，降低RTO、RPO，使重要信息系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的服務(wù)，在發(fā)生突發(fā)狀況情況能能夠迅速應(yīng)對(duì)并恢復(fù)，已成為當(dāng)務(wù)之需。而通過數(shù)據(jù)同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)的災(zāi)備、雙活容災(zāi)，則是其有效途徑。

2 容災(zāi)分類及容災(zāi)能力

當(dāng)今信息系統(tǒng)對(duì)于業(yè)務(wù)連續(xù)性的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，使得在系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要把容災(zāi)設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)，從而提高系統(tǒng)災(zāi)難應(yīng)對(duì)及恢復(fù)能力，使提供的服務(wù)更加穩(wěn)定可靠，本章節(jié)從災(zāi)備等級(jí)上對(duì)當(dāng)前主要容災(zāi)技術(shù)進(jìn)行劃分，并對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行描述。

從信息系統(tǒng)的容災(zāi)等級(jí)對(duì)其進(jìn)行劃分，粗略可以分為災(zāi)備模式和雙活模式，同時(shí)又根據(jù)地域的不同可分為同城和異地兩大類，其中災(zāi)備又可細(xì)分為數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)備和應(yīng)用級(jí)災(zāi)備，雙活又衍生出多活。

表2：容災(zāi)技術(shù)分類及對(duì)比

下面我們將對(duì)主流容災(zāi)模式進(jìn)行詳細(xì)說明，在此之前我們先要理解容災(zāi)能力指標(biāo)，即RTO、RPO的概念。

RTO（Recovery Time Objective)恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)，指在故障或?yàn)?zāi)難發(fā)生之后，一臺(tái)電腦、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用停止工作的最高可承受時(shí)間。該參數(shù)定義了最大可容忍時(shí)限，必須在此時(shí)限內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)。RTO是反映系統(tǒng)業(yè)務(wù)恢復(fù)的及時(shí)性指標(biāo)，表示業(yè)務(wù)從中斷到恢復(fù)正常所需的時(shí)間，RTO數(shù)值越小，代表容災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力越強(qiáng)

RPO（Recovery Point Object)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)，指一個(gè)過去的時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)災(zāi)難或緊急事件發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)可以恢復(fù)到的時(shí)間點(diǎn)，是業(yè)務(wù)系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量。RPO指標(biāo)主要反映了業(yè)務(wù)連續(xù)性管理體系下備用數(shù)據(jù)的有效性，即RPO取值越小，表示系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)完整性的保證能力越強(qiáng)。

RTO和RPO指標(biāo)并不是孤立的，而是從不同角度來反映數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)能力

同城：災(zāi)備模式生產(chǎn)端與災(zāi)備端，雙活模式不同服務(wù)器集群位于同一城市，或相距距離小于相關(guān)文件規(guī)定的最大距離。

異地：災(zāi)備模式生產(chǎn)端與災(zāi)備端，雙活模式不同服務(wù)器集群位于不同城市，且相距距離大于相關(guān)文件規(guī)定的最小距離。

數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)備：建立數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)難備份機(jī)制，保證生產(chǎn)端關(guān)鍵或全部數(shù)據(jù)及時(shí)復(fù)制至災(zāi)備端，在發(fā)生災(zāi)難時(shí)提供可用的恢復(fù)數(shù)據(jù)，降低由于災(zāi)難造成的數(shù)據(jù)丟失、損壞所帶來的損失。

表3：數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)對(duì)比

表4：容災(zāi)技術(shù)方案選型對(duì)應(yīng)關(guān)系表

應(yīng)用級(jí)災(zāi)備：在數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)備基礎(chǔ)上，同時(shí)搭建生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的備份環(huán)境，且保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，在發(fā)生災(zāi)難時(shí)，能夠隨時(shí)接管生產(chǎn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)。

雙活：生產(chǎn)端和災(zāi)備端同時(shí)運(yùn)行，同時(shí)提供服務(wù)，可根據(jù)資源配置情況，使資源更充足的一端承擔(dān)更大業(yè)務(wù)壓力。

多活：在雙活基礎(chǔ)上，增加生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，可同時(shí)對(duì)外提供服務(wù)。

各容災(zāi)模式對(duì)于RTO，RPO的要求如表1所示。

3 數(shù)據(jù)同步技術(shù)

3.1 技術(shù)分類

數(shù)據(jù)同步技術(shù)是實(shí)現(xiàn)災(zāi)備模式容災(zāi)、雙活模式容災(zāi)的根本，本章將對(duì)其原理、成熟度、成本等進(jìn)行描述及對(duì)比。數(shù)據(jù)同步技術(shù)可以分為基存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)復(fù)制、基于操作系統(tǒng)層數(shù)據(jù)復(fù)制、基于應(yīng)用程序?qū)訑?shù)據(jù)復(fù)制三大類，下面將從基本原理、平臺(tái)要求、復(fù)制性能、資源占用、技術(shù)成熟度、投入成本對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，并列舉典型軟件產(chǎn)品進(jìn)。如表2所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)

以上技術(shù)中，基于應(yīng)用程序?qū)拥臄?shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)，由于其成本低、靈活度高、同步性能較高等特點(diǎn)，在市場(chǎng)上應(yīng)用較為廣泛，本節(jié)將對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化。

數(shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)按照傳輸內(nèi)容可以分為兩類：

傳輸日志文件類：傳輸整個(gè)日志文件到目標(biāo)端進(jìn)行應(yīng)用。

傳輸變化數(shù)據(jù)類：解析日志后得到變化的數(shù)據(jù)，傳輸?shù)侥繕?biāo)端進(jìn)行應(yīng)用。

日志復(fù)制技術(shù)：

傳輸日志，同構(gòu)，配置簡(jiǎn)單，支持計(jì)劃內(nèi)及計(jì)劃外停機(jī)；備機(jī)只讀，帶寬要求高，不記錄日志的操作不進(jìn)行復(fù)制；需先將源數(shù)據(jù)先通過備份恢復(fù)或者其他方式手工傳輸?shù)侥繕?biāo)端；有數(shù)據(jù)類型限制，主機(jī)需啟動(dòng)歸檔日志模式；通常用作同構(gòu)軟件的同城高可用解決方案。

變化數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)：

以交易為單位傳輸變化數(shù)據(jù)，支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)，帶寬要求低；可多向復(fù)制，主備機(jī)雙活；異步復(fù)制，主機(jī)需啟動(dòng)歸檔日志模式；支持?jǐn)?shù)據(jù)過濾、定制復(fù)制需求，最小可以精確到列；通常用作異構(gòu)數(shù)據(jù)庫異地容災(zāi)解決方案，可滿足數(shù)據(jù)復(fù)制（接管，負(fù)載均衡，異地?cái)?shù)據(jù)分發(fā)），滾動(dòng)升級(jí)等需求。如表3所示。

4 容災(zāi)選型方案

根據(jù)不同容災(zāi)模式，綜合考慮需求、容災(zāi)能力、技術(shù)特點(diǎn)等因素，形成容災(zāi)技術(shù)方案選型對(duì)應(yīng)關(guān)系表，并對(duì)其帶寬、成本進(jìn)行分析，描述應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)方案的選擇最終取決于用戶需求，包括其對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求，對(duì)時(shí)間的敏感程度，自身經(jīng)濟(jì)及技術(shù)實(shí)力以及后期建設(shè)目標(biāo)等眾多因素，讀者可根據(jù)自己特點(diǎn)，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行容災(zāi)設(shè)計(jì)時(shí)查閱容災(zāi)技術(shù)方案選型對(duì)應(yīng)關(guān)系表進(jìn)行參考。如表4所示。

5 結(jié)語

目前我國信息系統(tǒng)容災(zāi)建設(shè)水平很不平衡，人們對(duì)信息系統(tǒng)的依賴程度不斷提高的同時(shí)，系統(tǒng)容災(zāi)建設(shè)必會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)和方向，兩地三中心模式將逐漸建成，災(zāi)備、雙活模式將成為常態(tài)，我國在高科技信息領(lǐng)域已取得長足的進(jìn)步和一定的成績(jī)，會(huì)有更多的信息系統(tǒng)建設(shè)者為提高業(yè)務(wù)連續(xù)性及服務(wù)能力獻(xiàn)計(jì)出力，逐漸打造出穩(wěn)定、容災(zāi)、高可用的信息系統(tǒng)生態(tài)體系。