华为3Com建设西南财经大学数字化校园容灾系统

来源：作者：DoSTOR 出处：综艺读书 2006-12-21

用户简介：

西南财经大学原名四川财经学院，是在1952年和1953年两次全国高等院校院系调整中，由西南地区17所财经院校、综合大学的部分系科合并组成，荟萃了西南地区大部分财经教育专家、教授。1980年由中国人民银行总行主管，1985年更名为西南财经大学，并确定为人民银行直属重点院校。1995年进入国家“211工程”建设，是国家正式立项的“211工程”“九五”期间重点建设的大学之一。2000年2月，学校以独立建制划转教育部管理。经过多年的发展，学校现已形成以金融为重点、以经济学和管理学科为主体，其它学科协调发展，文、法、工、管相结合的办学特色。

西南财大两校区之间有千兆以太网相连，（无裸光纤供两存储系统连接使用）两校区物理距离20公里，光缆距离34公里。其中主校区有10台服务器，需要实现主校区到分校区的数据级容灾，主存储系统和备份存储系统分别放置在两个校区，系统一主一备。

存储系统建设要求：

实现对校园网重要数据的全面容灾，能够跨两个校区应对20公里半径范围内的自然灾难（比如：地震、雷击、洪水等）、基础设施灾难（比如：机房电力故障、火灾、磁盘阵列硬件故障、机房空调故障等）和软灾难（比如：人为操作失误、系统软件BUG、病毒、黑客等），并且针对每种灾难都有快速有效的恢复措施。

能够实现对重要数据库的在线复制和容灾，有丰富的数据库代理保障容灾和复制过程中的数据完整。

保证RTO（恢复时间目标）。某一个存储系统出现问题的时候保证业务能够快速恢复，要求主备存储系统都能支持两校区的服务器共同使用。在一端存储出现问题的时候，可以将服务器手工切换到备用存储系统使用，快速恢复业务。

保证RPO（恢复点目标），可以明确的知道业务系统所允许的在灾难过程中的最大数据丢失量。

高可扩展，不仅要支持容量上的高可扩展，更要在不更换存储系统的情况下支持系统性能和高端功能的高可扩展。

采用开放的、标准化的技术体系，保证良好的兼容性。消除因专有技术的不兼容造成的高昂的后期升级、扩展和服务成本。

为了简化系统管理，要求分布在两个校区的存储设备可以实现统一管理。

技术解决方案：

根据西南财经大学的数字化校园建设现状，华为3Com建议西南财经大学数字化校园的存储及容灾系统整体规划如下：

建议数据中心配置1台华为3Com公司的IX5000做为数据中心在线主存储系统，IX5000内部配备1套IV5000虚拟化数据管理平台。

容灾中心采用了1台华为3Com公司的IX1000存储系统，每台IX1000内置了1套NeoStor虚拟化数据管理系统专业版。

为了保证对在线存储中重要数据的容灾，建议采用华为3Com公司IV5000虚拟化数据管理系统提供的IP-based Replication远程复制模块将现有存储设备中的数据按照事先设定的策略通过现有的IP网络线路传输到远程容灾存储系统IV5000所管理的存储池中。为了降低带宽占用，每次数据复制只将上一次复制后的变量数据复制到远程容灾中心。由于采用了先进的块增量扫描技术，数据变量不是基于文件级的变量，而是更小单位的基于磁盘块的变量，这样可以保障数据增量最小，对网络带宽的占用最低。数据直接通过IV5000传输到远程，不经过应用服务器，因此是对应用服务器零干扰的数据远程复制。

传统的磁带备份方式很难应对病毒、人为操作失误等“软灾难”造成的数据不可恢复，为了应对软灾难，我们建议用户在主存储系统和备份存储系统中配备华为3Com公司的TimeMark时间点连续数据保护功能，对存储设备中的重要数据按照事先设定的策略进行连续的时间点备份，保存数据在不同时间点的多个版本，在数据中心存储系统出现故障或人为操作失误、病毒等渐变式灾难的时候可以通过TimeView时间点视图模块打开不同版本的数据进行检查，可以把数据恢复到发生错误之前最近的时间点。

利用IV5000实施数据的容灾，最重要的一点就是要能够基于应用感知，也就是对数据进行高级功能保护时，能够感知应用，确保数据信息系统数据的一致性，以确保当灾难发生时的灵活快速恢复，IV5000附加的高级存储功能中大部分都是基于应用感知的，也就是对磁盘数据进行操作时都会与应用系统会话，因此，需要在重要的数据库主机安装华为3COM提供的SnapShot Agent数据库快照代理模块。当IV5000对信息系统的数据盘进行高级功能操作时，则会透过代理程序将应用系统暂时置成静止或备份模式状态，使得应用系统将主机内存的已提交但还未写到磁盘中的数据刷入到磁盘中，保证此时存放在磁盘中的数据是一致的，IV5000会执行快照动作，生成一个基于时间点的完整数据快照视图，等执行完快照动作后，马上会通知代理程序快速将应用系统恢复到正常的工作模式，等待下次快照动作的执行。因此，利用IV5000实施数据容灾，可以确保数据和一致性。

方案特点：

纵观整个存储系统，华为3Com提供的方案呈现如下特点：

实现了重要数据的全面容灾、对“灾难”的分类对待及有针对性的恢复措施，在该方案中，通过IP-based Replication远程复制实现了重要数据对大型自然灾难和基础设施灾难的防护；通过TimeMark时间点标记等功能实现了对软灾难的防护，并且保证在发生软灾难的时候可以恢复到前面标记过的任何一个时间点。从而实现了全面的容灾，并且针对多种灾难都提供了有针对性的恢复措施。

主备存储都能支持两个校区的服务器共同使用，遇到灾难可以快速恢复业务，确保恢复时间（RTO）不超过30分钟。

保障出现灾难的时候数据损失最小，确保恢复点（RPO）最低为10分钟，在该方案中，数据按照管理员既定的时间策略（最小时间间隔为10分钟）进行远程复制，如果某套存储系统发生故障，可以确保能承受的数据损失最低为10分钟。

续数据保护效果比磁带库备份更好，并且可以应对软灾难，使用传统的磁带库备份一般一天只能做1次备份，而采用持续数据保护每天都可以按照用户设定的策略对数据进行时间点备份，并且备份过程对应用基本没有影响。使用磁带库备份经常遇到磁带失效和恢复失效等问题，而采用持续数据保护则不会出现类似的问题，并且用户可以实现可视化的恢复，用户可用选择将数据恢复到前面备份过的任何一个时间点的状态。管理简单，备份工作完全可以按照设定的工作自动执行。在数据库代理的配合下，通过TimeMark时间标记功能实现了对重要数据的持续数据保护，用户可以选择在出现灾难后恢复到前面保存过的任何时间点的状态。支持对“渐变式灾难”（如：人为操作错误、应用自身错误、系统溢出、病毒侵袭及黑客入侵等）的保护和恢复。

整个系统支持性能、容量、距离、功能的四维扩展。

服务器和重要的个人电脑可以低成本的轻松接入，由于采用了标准的IP技术组建了整个SAN环境，只要服务器和重要的个人电脑上有空闲的1000M网卡就可以轻松接入到存储系统中，不需要再购买和安装价格昂贵的HBA卡。

支持基于现有的网络链路环境实现容灾，该方案中的远程容灾部分可以适应各种网络环境，无须对现有的网络进行升级改造或增加裸光纤投资。降低了用户的专线投资和业务运营成本。

块增量扫描技术，最低的带宽实现远程容灾，由于采用了先进的块增量扫描技术，远程容灾过程中传输的数据变量不是基于文件级的变量，而是更小单位的基于磁盘块的变量，（一个文件可能很大，但是其中更改的部分可能很小，如果基于文件级，就要将整个文件复制过去，而华为3COM的块增量扫描技术可以将文件切分成很多磁盘块，只把变化的磁盘块传输到容灾站点）。这样可以保障数据增量最小，对网络带宽的占用最低。

基于网络层的数据容灾，对主机零干扰，该方案的容灾是在存储系统的网络层实现，具有与主机和存储平台“无关”的特性，在整个数据容灾的过程中不影响应用系统的运行。IV5000内置的NeoStor存储管理软件的先进性使得实现存储设备间的数据容灾更加简单、灵活、效率更高，首先NeoStor对其所管理所有的存储设备都可以附加NeoStor提供的高级存储功能，附加的复制功能不受存储接口及品牌的限制，因此在IV5000存储设备的容灾建设上用户只关心容灾的实施的必要性，而无需关心存储设备之间的互连性问题。

能感知各种数据库等应用，确保容灾或备份过程中的数据完整性，IV5000内置的NeoStor支持丰富的主机快照代理，可以确保对在线数据库等应用进行远程容灾或备份过程中的数据的完整性，一旦出现灾难，远程容灾系统中的数据完全可用，不需要人工恢复数据完整性。

管理简单、方便，由于整个系统采用了开放的、符合国际标准的IP技术实现，技术的普及性比较高，管理人员不需要再学习封闭的技术和标准。整个系统的管理和使用界面都是基于JAVA的图形式、向导式界面，管理和使用非常简单、方便。

效益实现：

华为3Com公司提供的存储及容灾系统投入使用后将成为西南财经大学数字化校园的存储支撑平台，大幅度提升了核心数据应对灾难的能力，为数字化校园系统建设、升级和扩展提供了全面投资保护。