IBM SVC_PPRC 異地容災(zāi)解決方案

場景介紹：

生產(chǎn)中心與災(zāi)備中心距離200公里，線路帶寬20M，要求RPO等于零，實現(xiàn)數(shù)據(jù)級容災(zāi)，容災(zāi)系統(tǒng)盡可能減少對原生產(chǎn)系統(tǒng)的性能影響。

要點說明：

l  SVC PPRC Global Mirror，應(yīng)對物理災(zāi)難

l  GeoRM + Log Shipping，應(yīng)對邏輯錯誤，誤操作

容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計：

異地容災(zāi)解決方案的核心即在線數(shù)據(jù)復(fù)制，就在其技術(shù)而言，我們認(rèn)為比較成熟的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)為：基于智能存儲設(shè)備實現(xiàn)的硬件級別的數(shù)據(jù)復(fù)制，這種數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)無需占用主機設(shè)備的系統(tǒng)資源，它對主機系統(tǒng)的資源消耗極小，可以保證主機上的應(yīng)用高性能運行。

IBM SVC（SAN Volume Controller）存儲虛擬化產(chǎn)品具有通用性強、實施簡單的特點，透明地加入原有SAN 環(huán)境是SVC的基本功能。SVC是整個SAN 網(wǎng)絡(luò)的控制器，在SAN的分區(qū)上，邏輯上主要劃分為Host Zone和Disk Zone，從而解除主機與存儲設(shè)備的緊密耦合。它將整個SAN中的存儲設(shè)備整合成一個巨大的存儲池，可以充分利用所有的存儲資源（包含第三方存儲設(shè)備）并按業(yè)務(wù)的需求分配存儲空間、性能和功能。因此，通過SVC可以很方便的將目前的存儲設(shè)備進行整合，建立統(tǒng)一的災(zāi)備管理和資源分配平臺，可以按照應(yīng)用/業(yè)務(wù)不斷變化的需求來動態(tài)配置存儲。

IBM SVC目前提供MetroMirror和GlobalMirror兩種高級復(fù)制功能。異步（Global Mirror）功能的設(shè)計目的在于針對業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)提供幾乎不受距離限制的長距離異步遠(yuǎn)程復(fù)制能力。在SVC中，同步(MetroMirror)和異步可以作為同一項功能實現(xiàn)，以便靈活地實現(xiàn)遠(yuǎn)程復(fù)制功能。

1.  PPRC MetroMirror/同步復(fù)制

來自服務(wù)器的更新被寫往本地連接的集群（Cluster）緩存，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)地點連接的SVC集群（Cluster）的緩存。只有當(dāng)兩個集群（Cluster）的緩存都擁有數(shù)據(jù)的拷貝以后本地系統(tǒng)才會向處理器返回一個I/O完成指示。同步遠(yuǎn)程拷貝能夠在遠(yuǎn)地點提供最新程度的數(shù)據(jù)當(dāng)前值，但應(yīng)用程序會因等待寫I/O操作的完成而被延遲。

MetroMirror將確保如果備份卷不能被更新，那么即使源卷更新成功，整個寫操作也會返回失敗---徹底保證源卷和目的卷的數(shù)據(jù)徹底一致。同步方式可以保證數(shù)據(jù)不會丟失，更重要的是數(shù)據(jù)的一致性在這種方式下能夠得到很好的保證---數(shù)據(jù)的不一致意味著相關(guān)數(shù)據(jù)的丟失，此時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全機制無法保證數(shù)據(jù)的安全，嚴(yán)重時有可能造成數(shù)據(jù)庫無法啟動。

MetroMirror/同步復(fù)制示意圖

優(yōu)點: MetroMirror確保如果備份卷不能被更新，那么即使源卷更新成功，整個寫操作也會返回失敗，這可以徹底保證源卷和目的卷的數(shù)據(jù)徹底一致，保證RPO接等于零。

缺點:由于同步復(fù)制災(zāi)備技術(shù)要實現(xiàn)同城災(zāi)備磁盤陣列間的備份寫,因此對整體性能將存在一定的影響。

缺點規(guī)避方法:采用相對高性能容災(zāi)功能實現(xiàn)產(chǎn)品平臺,確保網(wǎng)絡(luò)帶寬及可靠性。

2.  PPRC GlobalMirror/異步復(fù)制

在GlobalMirror復(fù)制中，來自服務(wù)器的更新被寫往本地SVC集群（Cluster）的緩存，該系統(tǒng)立即向服務(wù)器返回一個I/O完成指示。更新在很短的一段時間(在實際中通常在數(shù)秒鐘到一分鐘左右，依賴于兩個數(shù)據(jù)中心之間的帶寬和距離)以后被送往一個遠(yuǎn)程SVC集群（Cluster）緩存。異步遠(yuǎn)程拷貝對應(yīng)用程序性能的影響最小，但遠(yuǎn)程磁盤系統(tǒng)在數(shù)據(jù)最新性方面與本地系統(tǒng)相比會有一個延遲。

GlobalMirror/異步復(fù)制示意圖

全球鏡像是以存儲為基礎(chǔ)的、實時的、與應(yīng)用和主機無關(guān)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程鏡像功能，利用這個功能可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)最小丟失（數(shù)秒鐘到一分鐘左右）且具有完全恢復(fù)功能的災(zāi)難恢復(fù)解決方案。

優(yōu)點:由于實現(xiàn)以存儲為基礎(chǔ)的、實時的、與應(yīng)用和主機無關(guān)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程鏡像功能,因此可以確保應(yīng)用性能的高效性,基本不受到災(zāi)難備份數(shù)據(jù)工作的影響.理論上可以實現(xiàn)無限遠(yuǎn)距離的容災(zāi)備份.

缺點:為確保應(yīng)用性能的高效性, 需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)最小丟失（數(shù)秒鐘到一分鐘左右）,因此在災(zāi)難發(fā)生的情況下,將有一定數(shù)據(jù)的丟失,丟失程度與網(wǎng)絡(luò)帶寬和業(yè)務(wù)工作量存在關(guān)聯(lián)。

考慮到容災(zāi)系統(tǒng)的部署要盡量減小對原生產(chǎn)系統(tǒng)的性能影響，因此推薦采用 Global Mirror的全球鏡像異步災(zāi)備方案。同時為減少容災(zāi)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用量，部署Cisco MDS 9216i冗災(zāi)存儲網(wǎng)絡(luò)交換機，9216i可支持FCIP壓縮，最大能達到30:1的壓縮比。在各種數(shù)據(jù)源的情況下通常為2:1的壓縮比（根據(jù)以前的項目經(jīng)驗，壓縮比基本在3：1到4：1以上）。

災(zāi)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

本地中心機房和異地災(zāi)備機房的磁盤陣列分別連接在各自的SAN交換機上，SVC設(shè)備通過SAN交換機透明管理兩地的存儲空間，并通過SVC所具有的PPRC數(shù)據(jù)復(fù)制功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與異地災(zāi)備中心之間的異步數(shù)據(jù)復(fù)制，確保核心數(shù)據(jù)的安全。核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的任何修改，均會異步復(fù)制到異地災(zāi)備中心，以實現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心到異地災(zāi)備中心的異地自動復(fù)制。這樣就可以保證，一旦數(shù)據(jù)中心發(fā)生不可抗力因素等災(zāi)難后，可以保障關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存。

SVC PPRC 解決了物理災(zāi)難問題，在應(yīng)對邏輯錯誤問題上采用GeoRM+ Log Shipping的數(shù)據(jù)庫復(fù)制方案。既可以保留傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫本身的數(shù)據(jù)復(fù)制方案的優(yōu)勢，同時又可以針對其局限性作出一定的改進的。

數(shù)據(jù)復(fù)制進程總圖

該解決方案的核心思想為，生產(chǎn)中心各個數(shù)據(jù)庫均工作于歸檔模式，日常生產(chǎn)中各個數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的Archive log將統(tǒng)一由IBM數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)器完成壓縮并向災(zāi)難備份和恢復(fù)中心實施傳送，災(zāi)難備份和恢復(fù)中心將傳送至的Archive log解壓縮并roll forward 到災(zāi)難備份和恢復(fù)備份服務(wù)器對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫上。

生產(chǎn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)復(fù)制系統(tǒng)完全獨立，數(shù)據(jù)復(fù)制系統(tǒng)組件的故障（包括生產(chǎn)端GMD Server故障，數(shù)據(jù)復(fù)制鏈路故障，災(zāi)備端GMD Server故障，災(zāi)備端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器故障），均不會對業(yè)務(wù)生產(chǎn)產(chǎn)生影響。