常見的五種復(fù)制技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)持久化能力的提高，單套集群面對服務(wù)器宕機等常見硬件故障基本不會造成數(shù)據(jù)丟失和業(yè)務(wù)中斷，但是單套集群仍然不能保證地震等自然災(zāi)害下的數(shù)據(jù)可靠性和業(yè)務(wù)連續(xù)性，數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)由此而生。

按照企業(yè)數(shù)據(jù)中心的組網(wǎng)架構(gòu)，目前常見的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)大概可分為5類，分別是：基于應(yīng)用的復(fù)制、基于數(shù)據(jù)庫的復(fù)制、基于主機的復(fù)制、基于網(wǎng)關(guān)的復(fù)制、基于存儲系統(tǒng)的復(fù)制，如下圖所示。每種復(fù)制技術(shù)的實現(xiàn)原理不盡相同，本文就來講講每種數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)的特點。

基于應(yīng)用的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

最上層是基于應(yīng)用的數(shù)據(jù)復(fù)制，該方式通過應(yīng)用程序與主備中心的數(shù)據(jù)庫進行同步或異步的寫操作，來保證主備中心數(shù)據(jù)的一致性，主備中心可同時正常運行，既能容災(zāi)，又能實現(xiàn)部分功能分擔(dān)，可靈活定制。但是，由于與應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯直接關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)復(fù)雜，維護難度高，而且容易帶來系統(tǒng)風(fēng)險。

基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)是對數(shù)據(jù)庫級別、表級別容災(zāi)的基礎(chǔ)技術(shù)，通常采用日志復(fù)制功能，依靠本地和遠程主機間的日志歸檔與傳遞來實現(xiàn)兩端的數(shù)據(jù)一致。這種復(fù)制技術(shù)對系統(tǒng)的依賴性小，有很好的兼容性。缺點是本地復(fù)制軟件向遠端復(fù)制的是日志文件，這需要遠端應(yīng)用程序重新執(zhí)行和應(yīng)用才能生產(chǎn)可用的備份數(shù)據(jù)。雖然該方式的RTO趨于零，但是支持的應(yīng)用有限，而且日志傳輸速度受服務(wù)器性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響。

基于主機的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

基于主機的數(shù)據(jù)復(fù)制是在主機的卷管理器層實現(xiàn)的，對硬件設(shè)備的要求低，效率相對較高；通過主機上的數(shù)據(jù)管理軟件實現(xiàn)遠程復(fù)制，當(dāng)主中心出現(xiàn)故障時，可隨時從備中心恢復(fù)數(shù)據(jù)。該技術(shù)不要求主備存儲品牌一致，靈活性好；但是復(fù)制功能會占用主機CPU資源，影響主機性能，且對軟件要求較高。

基于主機的數(shù)據(jù)復(fù)制又分為邏輯卷級容災(zāi)和文件系統(tǒng)級容災(zāi)。前者一般采用同步復(fù)制機制，復(fù)制對象是邏輯卷層的塊數(shù)據(jù)，該方式對性能影響很大，而且實施時可能涉及環(huán)境改造，復(fù)雜度較高。后者一般采用異步復(fù)制機制，復(fù)制對象為文件I/O，由于無法保障數(shù)據(jù)庫的一致性，所以多用于事務(wù)很少、數(shù)據(jù)量很小的數(shù)據(jù)庫。

基于存儲網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

基于存儲網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)復(fù)制可以理解為存儲級復(fù)制的一種延伸，通過單獨的網(wǎng)關(guān)層將不同廠商的存儲作為后端資源池，整合“七國八制”的存儲產(chǎn)品并合理利用，不足之處是新增的網(wǎng)關(guān)設(shè)備增加了組網(wǎng)復(fù)雜度，成本也更高。

基于存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

基于存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)制，其核心是利用存儲自身磁盤之間的數(shù)據(jù)塊復(fù)制技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠程拷貝，從而實現(xiàn)災(zāi)難保護。當(dāng)生產(chǎn)中心故障時，災(zāi)備中心可直接提供運營支撐環(huán)境，保障業(yè)務(wù)連續(xù)；同時，利用災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)恢復(fù)生產(chǎn)中心的業(yè)務(wù)，滿足企業(yè)對RPO和RTO的要求。

通常有兩種方式：同步復(fù)制和異步復(fù)制。同步復(fù)制可以做到主/備集群的數(shù)據(jù)同步更新，前端應(yīng)用的I/O寫入主集群的存儲卷，主集群同時將寫I/O寫入備集群，備集群確認(rèn)后，主集群才向前端返回“寫完成”信息。

異步復(fù)制是在應(yīng)用系統(tǒng)的I/O寫入主集群的存儲卷后，主集群立即返回“寫完成”信息，前端應(yīng)用可繼續(xù)進行其他的讀寫操作。同時，主集群利用自身機制將該I/O寫入備集群，實現(xiàn)異步的復(fù)制。杉巖USP統(tǒng)一存儲平臺目前采用的正是這種方案。

總體來看，基于存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)仍然是當(dāng)前選擇較多的一種，主要是因為：該方案不依賴于主機平臺和應(yīng)用，不消耗主機資源；適用性強，非常適合主機或業(yè)務(wù)系統(tǒng)多且復(fù)雜的環(huán)境，實施難度小；可以實現(xiàn)遠距離容災(zāi)，而且災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)一定程度上也可以被有效利用。

五種常見容災(zāi)復(fù)制技術(shù)的對比

前文五種常見的容災(zāi)復(fù)制技術(shù)進行了簡述，下圖對各自特點進行了簡單對比。不難看出，每種技術(shù)實現(xiàn)方式各有優(yōu)劣，就拿基于存儲的復(fù)制技術(shù)來說，雖然要求主備中心的存儲設(shè)備統(tǒng)一品牌，但能夠提供更好的硬件擴展性，而且支持同步復(fù)制與異步復(fù)制的自動切換，性能更好而且對上層業(yè)務(wù)及主機端透明，維護成本也更低，對于企業(yè)級數(shù)據(jù)災(zāi)備而言無疑是性價比不錯的選擇。

杉巖USP：基于異步復(fù)制實現(xiàn)靈活災(zāi)備

作為企業(yè)搭建私有云的得力幫手，杉巖USP統(tǒng)一存儲平臺支持異步復(fù)制特性，其主要特點包括：

高效率

USP異步復(fù)制基于秒級快照技術(shù)，不影響業(yè)務(wù)性能；支持卷或文件夾兩種粒度，采用增量復(fù)制方式避免數(shù)據(jù)重復(fù)傳輸，提高效率。

實時切換

從端實時處于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)主端出現(xiàn)異常導(dǎo)致整體無法提供業(yè)務(wù)時，從端可以利用復(fù)制的數(shù)據(jù)立即拉起業(yè)務(wù)，保證災(zāi)難時刻的業(yè)務(wù)可用性和數(shù)據(jù)安全性。此外，從端數(shù)據(jù)默認(rèn)和主端擁有同樣的冗余策略，保證數(shù)據(jù)可靠性級別也一致。

策略觸發(fā)

數(shù)據(jù)復(fù)制的間隔周期決定了數(shù)據(jù)的可恢復(fù)度，間隔越小，RPO越小。USP支持基于策略來精準(zhǔn)控制集群資源消耗和復(fù)制周期，滿足分鐘級的RPO需求。而且，數(shù)據(jù)定時備份到另一個集群，無需依賴其他備份工具軟件，滿足容災(zāi)要求。

最后，沒有一種技術(shù)方案能夠放之四海而皆準(zhǔn)，只有找到合適的應(yīng)用場景，才能發(fā)揮方案的最大價值，希望今天的文章，能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

責(zé)任編輯：tzh