[实用新型]智能容灾系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及信息存储的容灾系统，特别是智能容灾系统。

背景技术

据IDC的统计数字表明，美国在2000年以前的10年间发生过灾难的公司中，有55％当时倒闭，剩下的45％中，因为数据丢失，有29％也在两年之内倒闭，生存下来的仅占16％。Gartner Group的数据也表明，在经历大型灾难而导致系统停运的公司中有2/5再也没有恢复运营，剩下的公司中也有1/3在两年内破产。据美国明尼苏达大学所做的调查显示，一般公司如果在灾难过后两个星期内无法恢复完全信息系统的使用，75％的公司业务将会完全停顿，43％的公司将再也无法开业。对于依赖信息系统进行日常运作的金融、保险、销售和制造业而言，他们对于系统停机的最大可忍受时间分别是2天、5.6天、3.3天、4.9天，而金融业在此期间所遭受的损失将高达日营业额的50％。

从上面的介绍可以看出，保证政府、金融、电信、大型企业信息系统的可靠性非常重要，为自己日夜依赖的信息系统、自动化办公系统、电子商务系统等提供容灾能力既是必要的也是合乎逻辑的。

对故障或者灾害的容忍，容灾一般包括两个层面：

第一个层面是数据层面，在此层面，容灾一般包括三个层次的要求：首先是要求数据不损坏，即系统恢复后能获得可用的数据；其次是要求数据不丢失，即已经产生的数据应当可以完全恢复；最高的要求是保证数据永远可用。

第二个层面是业务层面，在此层面上要求保证业务的连续性，也就是发生故障后，业务系统仍然可以正常运转。正常运转的含义可以分为两个层次：一是说关键业务不被中断，但普通业务可能因服务能力不足而受到影响；二是说整个业务系统完全不受到影响，都可以正常运转；更高的业务可用性需要更多的投入，容灾系统的设计和规划应当依据用户信息系统具体应用的实际需求来设计。

并不是所有的容灾系统都能同时支持上述两个层面的容灾，现有的容灾系统往往只关注数据层面的容灾，而不考虑业务层面的容灾。对许多关键系统来说，业务停顿也是不能容忍的。例如，正在开庭审讯时，系统出现故障，而不得不中断审讯。当某个地方的股民正在进行股票交易时，所在区域的交易系统出现了问题，而导致用户错过交易的最佳时刻，给用户造成巨大的经济和精神损失，这些情况都是令人难以接受的。

目前常见的容灾系统主要是数据容灾系统，根据数据复制所在层次的不同大致可以划分为存储设备层容灾系统、系统软件层容灾系统和应用层容灾系统，特别对于存储设备层容灾系统来说，根据存储设备的不同，可以划分为基于磁盘阵列的容灾系统、基于NAS的容灾系统和基于SAN的容灾系统。

基于磁盘阵列的容灾系统不适用于大型存储应用。

如图1所示，是基于NAS的容灾系统结构示意图，此类容灾系统的结构虽然价格较低，但是更适合中小企业的常规数据存储与备份，并不适合构建大型数据容灾系统，主要原因包括下面几点：

1、NAS设备存储容量非常有有限(一般只有几个TB)，缺乏足够的扩展能力，难以满足日益增长的数据特别是多媒体数据的存储需求；

2、NAS设备属于相对封闭的系统，不具备开放性；

3、利用NAS设备构建数据容灾系统时，只能使用和NAS设备同一个厂商的容灾软件。很多NAS设备的制造商并没有自己的容灾软件，限制了用户的选择面。更严重的问题是当已有NAS设备来自多个厂商时，很难找到合适的容灾方案，在容灾系统的设计中要么放弃已有的NAS设备，要么只能采购和已有NAS设备同一厂商的产品，既造成了用户已有投资的浪费，又限制了用户今后进行系统升级时的设备选择面；

4、NAS设备对数据库缺乏直接的支持

数据库应用无法直接从基于NAS设备的容灾系统中受益，用户不得不为数据库系统配置单独的存储设备与专门的容灾方案，不仅提高了容灾系统设计的复杂度和难度，也增加了构建成本；

5、NAS设备的访问性能也决定了其不适用于数据中心等海量、高性能、关键数据的存储应用。

基于SAN设备的容灾系统基本上克服了NAS设备在技术层面的不足，被广泛应用于重要数据的备份与容灾中，本章分析的几个案例无一例外都采用SAN设备构建数据容灾系统。但是，SAN设备除了价格昂贵以外，缺乏基于文件的数据共享机制会给用户的使用造成很多不便。

另外，基于NAS或者SAN的容灾方案还存在如下的问题：

就基本结构而言，这些系统都采用了主站点和备份站点构成的主从式结构，各个站点间通过专用光纤线路连接，系统中的副本数是固定的，或者为两个(二冗余方案)或者为三个(三冗余方案)，无法在日常的运行中动态调整；