NetApp容灾解决方案

第一章 需求分析

　　1.1用户现况及需求

　　某电信公司目前在各省建设有独立的信息管理系统和ERP系统。

　　各省分公司的信息管理系统所使用的主机、存储、网络环境，以

　　及应用软件不尽相同。大部分采用MS Exchnage和MS SQL Server，但是少数省市也延续使用了Lotus Notes的系统。存储网络架构普遍采用SAN的架构，但是部分系统还是采用DAS。

　　目前的信息管理系统仅限于企业邮件系统、公文流转系统和极小的一个公共共享空间。每个用户的桌面电脑保存了大量的私人数据。针对员工的桌面电脑的数据目前未进行任何备份。数据的丢失由员工自己负责。病毒的防护采用员工桌面电脑安装病毒防护客户端软件的方式。

　　各省分公司的ERP系统也是不尽相同。主机、存储、网络环境，以及应用软件等都有区别。底层数据库系统虽大部分使用Oracle，但是安装的版本和补丁也有差别。

　　目前，集团希望对各省分公司的信息管理系统和ERP系统实现集中的备份恢复，及一定程度的容灾。希望在集团公司建设一个集中的备份容灾中心，首先把各省分公司的数据容灾到集团公司，然后对容灾的数据实现备份和恢复。当某省分公司发生灾难，集团公司能够把相关业务接管过来，直至发生灾难的省分公司恢复业务。

　　目前部分省分公司的ERP系统建设有外接分析系统。实现方法是把每天数据库的LOG在另外的数据库服务器重演，来形成相应的分析用基础数据库。但是效果不太理想。同时尚缺乏提供给集团公司进行企业智能化的数据分析系统。

　　1.2需求分析

　　综合1.1所描述的内容，总结用户需求是：

　　1)多对一的容灾模型;

　　2)前端有SAN的存储架构和DAS两种;

　　3)开放平台，但是软硬件系统非常复杂，各厂家、版本同时并存;

　　4)容灾端有集中备份的要求;

　　5)容灾端有容灾数据多种应用的要求(备份、统计分析);

　　6)电信用户，链路带宽情况相对良好，但是要求有效利用，减少浪费，并减少对其他应用的影响;

　　7)需要考虑现有的系统建设情况，做到较少的投资达到最大的目标。

　　第二章 设计思路

　　2.1容灾拓扑模型选择

　　根据以上用户现有的环境情况和客户需求，并综合考虑现代企业信息管理系统的需求和成功经验，以及针对信息管理系统和ERP系统的数据在各省分公司及集团公司的多重应用的要求，整个系统的建设可以有两个不同的方案。

　　2.1.1方案1：小方案M(1) 1(1)模型

　　本方案在各省分公司内部不再建设容灾系统。信息系统和ERP系统的数据直接复制上传至集团公司的容灾中心。在集团容灾中心的NetApp存储保存3天内72个时间点的本机时间点保护。同时集团容灾中心进行集中的数据备份、数据挖掘、分析等应用。

　　本方案优点在于投资低。但是各省分公司不具备就近的容灾能力，仅拥有生产数据也无法满足省分公司在本地潜在的多种业务应用的需求。

　　2.1.2方案2：大方案M(1:1) 1(1)模型

　　本方案在各省分公司内部先把构建在异构平台(SAN和DAS，多种开放平台和应用)上的信息系统和ERP系统集中容灾到统一平台的NetApp智能存储平台上。再通过省分公司和集团公司的NetApp智能存储平台之间的容灾手段实现二级集中容灾。省分公司可以进行多种数据挖掘和分析的工作。在集团容灾中心的NetApp存储保存3天内72个时间点的本机时间点保护。同时集团容灾中心进行集中的数据备份、数据挖掘、分析等应用。

　　本方案相对于方案1投资较大。但是解决方案具有以下优点：

　　1)本地新增的存储设备完善了目前并不全面的信息管理系统，能够作为公共共享空间及员工个人空间提供文件的存储访问，并提供先进的活体病毒检测防护机制进行病毒防护，同时对这些文件提供3天内共72个小时的本机时间点保护，提高文件保护恢复的RTO和RPO。

　　2)省分公司也拥有了本地的容灾系统，一方面无需发生灾难后直接切换到集团公司容灾中心，提高了解决故障的效率;另一方面可以利用NetApp的FAS智能存储先进强大的本机时间点保护的功能提供防范逻辑错误的能力，毕竟远程容灾防范不了逻辑错误，而集团公司的集中备份在发生逻辑灾难时，恢复的效率肯定不如在本地具备快速恢复的能力的模型强。

　　3)省分公司有了本地的容灾数据，可以根据本省的情况就近发展其他的一些业务，如数据分析、挖掘等。

　　2.1.3 主要问题

　　由于是电信企业，链路带宽并不是主要的技术难题。根据以上用户环境及需求的描述，主要问题有以下：

　　1)由于历史原因，各省分公司的信息管理系统和ERP系统建设比较复杂，多种品牌、多种软硬件并存。虽然都是开放式系统，但是却是制约实现集中的多对一容灾模型的关键。选择多对多的容灾模型不仅投资巨大，而且未来管理会是严重的问题;选择统一所有存储平台，并利用智能存储本身的容灾功能实现集中容灾，固然可以消除前端软硬件带来的复杂性，但是会影响现有的信息管理系统和ERP系统的运行，而且也会造成先期在这些项目上的存储投资变成浪费。因此，集中多对一的模型下，如何能够不影响现有的业务应用，把数据取出进行容灾就是问题的关键。

　　2)本方案里涉及的业务应用的容灾数据除了进行容灾外，还需要考虑进行备份恢复、数据挖掘分析等多种应用，因此如何快速复制容灾数据，保证能够对最新的数据进行查询分析，同时又能够最大限度地减少为此而造成的存储容量的消耗就是问题的另一个关键。

　　3)构建完善的容灾系统，是一项投资很大的工程，因此完成的容灾系统，不仅仅能够应对环境灾难，还应该能够防范设备故障和逻辑错误。尤其是逻辑错误，发生概率远远高于环境灾难，由于容灾系统具备复制逻辑错误的特点，因此缺乏强大的防范逻辑错误手段的容灾系统，其RPO和RTO会受到严重的削弱。

　　2.2 RPO和RTO分析

　　2.2.1 设备故障

　　所有的硬件部件采用冗余配置，并支持热插拔。

　　所有磁盘配置成支持双盘故障保护的RAID 6(RAID DP)模型。提高磁盘故障的保护能力。

　　RTO 0，RPO=0。

　　2.2.2 逻辑错误

　　采用小方案M(1) 1(1)模型，省分公司发生灾难时，部分具备本地磁带备份的省份，可以采用本地磁带备份进行恢复，在"周全备、日增量"的策略下，RPO理想情况下为丢失1天内的数据，RTO取决于磁带恢复的速度。如果可以利用集团容灾中心的存储上的本机时间点保护的数据进行恢复的情况下，RPO为丢失1个小时内的数据，RTO包括失效切换、本机时间点恢复、失效同步、失效还原等消耗的时间。如果不可以利用集团容灾中心的存储上的本机时间点保护的数据进行恢复的情况下，则只能采用集团集中备份的数据进行恢复，RPO为丢失三天的数据，RTO包括失效切换、磁带恢复、失效同步、失效还原等消耗的时间。涉及集团容灾中心的操作，还需要考虑包含省分公司和集团之间进行沟通的人工消耗时间。

　　采用大方案M(1:1) 1(1)模型，省分公司发生灾难时，可以就近采用本机时间点保护的数据进行恢复，省分公司和集团间不会发生切换，省分公司内会发生一级数据切换，RPO为丢失1个小时内的数据，RTO包括失效切换、本机时间点恢复、失效同步、失效还原等消耗的时间。但是局限于省分公司内，并且可以有一个选项，可以趁机把应用从原来的系统转移到NetApp的存储上。

　　2.2.3 环境灾难

　　发生环境灾难时，根据灾难的影响范围，会引发生产系统和一级容灾系统或二级容灾系统之间的切换，并后续需要失效切换、失效同步、失效还原等过程。涉及一级容灾系统的RPO近似0，RTO包括失效切换、失效同步、失效还原等消耗的时间。涉及二级容灾系统的RPO为5分钟，RTO失效切换、失效同步、失效还原等消耗的时间。

　　2.3 链路分析

　　作为电信企业，链路带宽并不是主要的问题。在省分公司内部，可以采用同步或近似实时的异步模型;在省分公司和集团公司之间，由于距离过远，为保证良好的业务性能，只能采用异步模型，复制时间可以为5分钟以上。

　　2.4容量分析

　　作为容灾系统，容灾中心必然需要保存和生产中心至少1:1的必须数据。容量的消耗主要体现在集团容灾中心还需要执行集中备份、数据挖掘分析，以及未来可能扩展的多种其它应用所需要消耗的容量上。这主要取决于容灾数据是否可读(备份)、可读写(数据挖掘分析)。采用NetApp的FlexClone软件可以非常灵活简便地解决这一容灾数据多重应用的问题，并且容量的消耗最少，无须为每一应用按1:1配备相应的容量。

　　第三章 方案实现

　　3.1 方案概述

　　根据以上分析，以下仅阐述采用方案2：大方案M(1:1) 1(1)模型的具体实现。

　　3.1.1 省分公司的建设

　　就近采用一套NetApp的存储，配备FCP、iSCSI、NFS和CIFS的协议，构为统一网络存储模型。其中NAS部分作为公共共享空间及员工个人空间提供文件的存储访问，并提供先进的活体病毒检测防护机制进行病毒防护，同时对这些文件提供3天内共72个小时的本机时间点保护，提高文件保护恢复的RTO和RPO，并减少了系统管理员的工作，提高员工的效率和满意度。

　　利用NetApp的TDPS软件实现近实时地从现有的信息管理系统和ERP系统复制生产数据到NetApp的FAS存储内SAN的部分，实现一级容灾，一方面达到不影响现有业务的目的，另一方面也实现了利久。当本省的消息管理系统或ERP系统发生故障时，可以就近实现接管和恢复，无需切换到集团的容灾中心。NetApp的FAS系统配备FlexClone功能，对SAN部分的一级容灾数据进行影子克隆，实现本省的数据挖掘分析。

　　各省分公司如果不需要进行本省数据挖掘分析的，可以直接采用TDPS软件复制生产数据到集团的容灾中心。FAS配置SnapMirror非对称远程复制协议，提供对相关的SAN和/或NAS数据的远程复制，实现容灾。

　　3.1.2 集团公司的建设

　　采用一套NetApp的大容量FAS存储，配备FCP、iSCSI、NFS和CIFS的协议，构为统一网络存储模型。FAS配置SnapMirror非对称远程复制协议，作为目的端接受各省分公司相关数据的远程复制，实现容灾。集团公司的FAS配置FlexClone的软件，提供在集团进行二级容灾数据进行多个影子克隆。一个影子克隆用于集中备份，其余的影子克隆用于数据挖掘和统计分析。