Odysys 本地和远程数据复制和容灾技术
一、前言
    本技术白皮书涉及到的Mirror技术内容适用于UWS、UEP和UDP。以下内容介绍均以UWS为例。
二、功能定义及实现原理
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    上图中,左边是本地UWS服务器,右边是远程UWS服务器。本地UWS服务器上存放了被保护主机的所有快照。本文所说的Mirror指将本地UWS上的快照数据传输到不同的或异地UWS上的过程,包括Local Mirror和Remote Mirror两种模式。Local Mirror模式将本地UWS服务器上的快照保存到该机器连接的另外的存储空间上,以此增加UWS数据的高可用性;Remote Mirror模式,通过IP网络(LAN、WAN、Internet)将本地UWS服务器上的快照数据保存到异地UWS服务器上,从而构建远程容灾系统。
    1.IP网络传输
      经由TCP/IP传输,因是标准的协议,故可由两台UWS服务器的网卡直接传输。一般磁盘阵列的远程镜像则由两台磁盘阵列的控制器经WAN专线传输,不论是透过磁盘阵列的ESCON接口或FC switch的光纤端口,都必须搭配一对非常昂贵的gateway网关转WAN来传输,导致其建设、管理与维护成本大幅提高。
    2.硬件无关性
      Mirror功能是由UWS服务器本身提供的,与磁盘阵列硬件无关;因而可在本地搭配较为高端的磁盘阵列及远端搭配低端的磁盘阵列。而一般磁盘阵列的远程镜像功能则是由磁盘阵列控制器提供的,必须要一对相同系列或相同机型的磁盘阵列才可支持。一般说,低端的磁盘阵列不支持远程镜像,因此往往采用一对同型中高端的磁盘阵列。
    3.传输颗粒度
      以快照为单位进行传输。从最老快照开始,严格按照快照时间的先后次序进行。一个快照传输完毕后,经过检验确认正确后,会在异地生成一个快照对象。源端快照上的快照副本不会被传输。
    4.一对多、多对一的传出架构
      支持一对多、多对一的传输架构,既多个地点的数据可以远程镜像到异地的同一UWS服务器上,而一个地点的数据也可以远程镜像到异地的多台UWS服务器上,这两种方式的数量在软件上没有限制。一般磁盘阵列的远程镜像则因其为一对磁盘阵列控制器互传,故需要成对的磁盘阵列。
    5.异步传输
      由于采用IP网络,鉴于IP网络固有延迟等特性,所以不可能做到同步传输。一般地,源端和目的端的快照数会有差异,但是这种差异是可以控制的。异步传输由于机制简单,故而比同步传输更可靠、更实用。
    6.传输的出发机制
      源端和目标端一旦创建Mirror关系,只要源端产生新快照,就会被UWS系统自动感知,从而尽力传输到异地去。如果没有新快照产生,则处于等待状态。
    7.镜像任务及其种类
      1)镜像任务
      分为普通镜像任务和无限增量镜像任务。通常情况下,源端耽搁卷最大制支持254个快照,当超过254个时,在产生下一个快照前,由系统自动将最老的快照删除。当为该卷建立普通远程镜像任务时,镜像的两端在快照版本上基本保持一致,由于所传快照的大小以及网络带宽等因素的影响,两者间会有一定差距。当源端删除一个老快照时,镜像目的端也会自动删除对应的快照。如果镜像目的端想保留源端所有快照,则需要创建“无限增量镜像任务”,这样当源端删除老快照时,镜像目的端不会删除对应快照,从而保留了多有的快照版本。
      2)克隆盘
      所有的无限增量快照均可被快速查询,并经过特殊处理(称为“克隆盘”)后都可被目的端使用。开始克隆前,先要制定想要哪个时间点的数据影像,选定对应的快照后,克隆就开始了。克隆将读取涉及到的所有快照的数据,重新整合出一个设备以供使用。
    8.逆向传输
      Mirror到异地的快照数据可以反向Mirror回源端或其他UWS服务器上。当源端出现问题时,有异地的容灾中心来接替它的工作;当源端故障恢复后,可以利用逆向传输,重新将源端的业务恢复起来。在逆向传输之前,先要解除现有的镜像关系,将异地处于镜像状态下的快照数据统统转化为普通的快照数据,同时删除原有的镜像关系,该过程称为"镜像回滚"。通过逆向传输,从而实现"容灾中心到生产中心的回切"。
    9.传输选项
      支持如下重要传输可选项:1)传出前可进行高效率的压缩;2)对传输数据可进行加密,支持国际通用的加密算法及公安部认证的加密算法;3)镜像时段控制,使得镜像只能在规定时间范围内进行,除此范围之外,镜像将暂停。选项1)进一步降低了对传输带宽的要求,使得远程容灾的成本进一步降低;选项2)加强了数据传输的安全性;选项3)提供了控制镜像行为的手段,使得用户可以合理地安排有限的网络带宽的使用。
    10.镜像快照的使用
      传输到异地的快照数据,与源端的使用方法一样。可以利用同构的裸机进行以太网启动,从而再现出一个源端的生产服务器,利用该机器可以进行测试、模拟、开发等工作;当源端出现灾难时,还可以替代源端,实现业务连续性。
三、应用示例:信息应急恢复 本地/远程容灾
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    1.在各个中心(数据中心、容灾中心、分中心)安装UWS,实现中心内部的保护与快速恢复,建立本地容灾系统。
    2.通过Remote Mirror将数据中心及分中心数据镜像到容灾中心。
    3.当分中心发生灾难时,利用系统及数据即时迁移,切换到容灾中心运行。
四、规格和参数
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