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容灾技术分析
实时数据库容灾系统
系统背景
随着信息化进程的不断深化,信息系统成为了支撑业务运行的重要平台,业务流程都依赖于信息系统提供的服务来运作。为了保证核心业务系统的稳定、安全、有效的运行,IT 部门都采用了双机、RAID、备份等技术,来回避由于磁盘故障,人为失误,应用程序的逻辑错误,自然灾害等原因带来的系统停机或者数据丢失。但是一旦数据库或硬件出现故障,较长时间不能恢复,对企业或是单位来说都是一次灾难,将会给企事业单位的声誉带来了恶劣的影响并造成了极大的经济损失。这尤其在金融,电信和医疗行业更为明显。实时数 据库容灾技术在这种条件下营运而生。
容灾技术分析
■ 容灾技术的选择
在选择容灾系统的构造时,首先要考虑的就是选择采用合理的异地数据复制技术。数据的远程复制技术是容灾系统的核心技术。
实现这些功能的业界常用解决方案主要包括以下几类:
1. 磁盘阵列复制技术:
主要由一些磁盘阵列厂商提供,如EMC SRDF、IBM PPRC 、HP BusinessCopy、HDS TrueCopy 等, 该技术是将数据复制通过 磁盘阵列控制器在进行写入操作的同时通过高速网络向容灾系统的阵列上发送相同的I/O 指令来实现;
2. 存储卷复制技术:
由一些卷管理软件厂商提供,如VERITAS VVR ;
3. 存储虚拟化技术:
飞康的CDP 等,该技术是将系统中各种异构的存储设备映射为一个单一的存储资源,对用户完全透明,达到屏蔽存储设备的异构和 主机的异构的目的。
4. 数据库复制技术:
由数据库厂商以及一些第三方厂商提供,如DSG Realsync/SmartE 等;
磁盘阵列复制技术、存储卷复制技术、存储虚拟化技术与数据库复制技术在容灾应用的层面相比较起来,有几个明显的缺点:
不足一:切换的复杂性
在灾难发生的时候,如果采用的是盘阵/ 卷/ 虚拟类的容灾方案,那在业务切换(接管)时需要经过:
1. 主机启动、 2. 存储启动、 3.Oracle 数据库启动、  4. 中间件启动 5. 网络切换、 6. 应用切换、 7. 相关参数修改
等等多个环节才能成功完成整个过程,而在突发事件产生的时候,现场是否有能有这么多技术人员保障,能够解决各个环节的启动、 切换等,这个一个非常现实的问题。
不足二:30 分钟切换(接管)的压力较大
由于采用磁盘阵列/ 存储卷/ 虚拟容灾方案,在业务切换(接管)时需要经过主机启动、存储启动、Oracle 数据库启动、网络切换、 应用切换等多个环节;其中仅UNIX 操作系统启动(含服务器外围设备和网络等元素的启动)和Oracle 启动两个步骤就要花费几十分钟(至 少为15+10=25 分钟) 。
在很多关键行业,如果要实现30 分钟内接管业务,这是有一定压力的。
因此,在证券等实时性较高的行业,数据库复制技术被大规模采用。(DSG 目前在证券基金期货行业,拥有30 多个灾备客户)
不足三:备份数据库是否一定能够接管还存在疑问
由于磁盘阵列/ 存储卷/ 虚拟容灾方案是采用基于IO 级别的同步,而这个同步和oracle 的写操作是不完全一致的,所以备份数据 库存在几个疑问:
    疑问一:灾难产生时,备份系统的oracle 是否一定能够起得来?
    疑问二:即使oracle 能够起得来,数据是否一定都能够读取?
    疑问三:灾难切换后系统的性能是否处于正常状态?
不足四:无法避免物理错误(如磁盘坏块),导致数据不一致、不安全
由于磁盘阵列/ 存储卷/ 虚拟容灾方案是采用基于IO 级别的同步,无法解决磁盘经常出现的物理错误,例如:数据库坏块,这是 Oracle 数据库经常出现的典型问题(我们可以提供许多实例)。因此,基于磁盘阵列/ 存储卷/ 虚拟容灾的方案将面临数据丢失的风险。
■ 推荐采用“Realsync 实时数据库复制产品”
要建立查询数据库的关键技术,就是数据库的实时复制。
目前大部份企事业单位采用的oracle 数据库,而实现oracle 数据库数据实时复制的产品只有两类方案,一是oracle 自带的工具, 二是第三方的数据库复制工具。
而oracle 自带的工具在资源占用、效率和功能等方面,还满足不了企业现有系统的需求,因此在本方案里,推荐采用我公司的 realsyc 产品,该产品目前在业内应用范围广泛,主要实现如下功能:
( 一) 核心业务的灾备平台
通过数据同步建立灾备中心可以实现对业务关键数据的容灾及保护,在不影响生产数据库性能的同时为生产数据库在本地或异地建立一份准实时镜像,以保证在生产数据库发生灾难时可使用容灾数据库进行业务接管和数据恢复。
( 二) 业务负载分担
由于复制的第二数据中心的数据处于实时可读取状态,数据库处于OPEN 状态,从而实现系统业务模块的重新部署。
■ 为什么推荐Realsync 产品
1. 供可靠的应急切换,避免物理错误的复制
实现对业务关键数据的容灾及保护,打开的Oracle 数据库确保在业务切换时数据库一定可以打开接管业务,避免了数据库可能无法 启动的风险;DSG Realsync 是基于交易指令的复制,因此对于那些产生坏块,或者是文件被破坏等操作将不会在目标系统重现。
2. 复制目标数据库处于OPEN 状态、数据是实时的、可以支持实时数据库访问
Realsync 维护的容灾数据库在数据复制过程中始终处于打开状态,客户可通过打开的Oracle 数据库提供数据查询、报表和ETL 抽 取等功能,实现业务分担;满足此次提供的业务需求。
3. 支持不同硬件平台之间的复制
Realsync 技术是逻辑级的数据复制技术,因此对于生产系统和目标系统来说,其硬件平台可以属于不同的厂商、不同的型号,亦可 采用不同的操作系统等等。它的优点在于:一方面,在系统建设时,为用户提供硬件平台的灵活选择空间;同时,提供了在同一解决方 案架构下,实现企业不同平台上的多个信息系统的统一复制的支持。
4. 按需复制,满足业务需求,降低存储成本和网络成本
根据用户建设管理数据库的业务需求,很多情况下,仅仅对需要的数据表信息进行复制,Realsync 软件完全可以支持这类需求,这 样也可以减轻复制的压力、减少存储和网络带宽的成本。
5. 对生产系统的低干扰性
实时数据复制技术不需要通过任何数据库的引擎来获取变更数据,而是通过数据库自身的信息获取源系统上的改变并传送给目的系 统,这不会对生产系统造成性能影响。
6. 提供不停业务的首次全同步功能和单表修复功能
Realsync 还提供目标端系统数据初始装载功能支持,将主系统上的已有存量数据,在不中断业务的情况下平滑的装载到目标数据库 上。这是Realsync 软件独有的功能。
7. 支持长距离复制、更低的网络带宽要求和运行成本
目前Realsync 是全球同类方案中要求最低的,交易级复制软件仅需要在网络上传输的量为oracle redo log 的1/3,一方面比 oracle DG 的带宽要求低,当然更远远低于磁盘阵列、卷文件、虚拟存储复制所需要的带宽。
110108000331号