CN102710752A - 灾备存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灾备存储系统，涉及存储设备。该系统具有存储单元和服务器，存储单元是将基于以太网方式的网络存储和基于光纤FC协议的光存储融合，提供NAS/IPSAN/FCSAN共存于磁盘阵列的海量存储器，海量存储器具备数据备份单元、数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元，数据备份单元利用数据备份技术，完成服务器操作系统、文件夹、数据库实时备份及恢复；数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元利用数据复制、数据镜像、应用恢复技术完成服务器之间的应用程序热备及数据库实时同步。优点：海量存储器达到容灾、备份、存储一体化，满足灾备存储市场的需要。

Description

灾备存储系统

技术领域

本发明涉及存储设备，具体是一种灾备存储系统。

背景技术

灾难备份(从严格意义上说，应该称为灾难备份与恢复，简称灾备)，就是指利用技术、管理手段以及相关资源确保关键数据、关键数据处理系统和关键业务在灾难发生后可以恢复的过程。从这个意义上说，灾备的目的就是确保关键业务持续运行以及减少非计划宕机时间。信息领域的灾备系统可以理解为是以存储系统作为基本支撑系统、以网络作为基本传输手段、以容错、备份软硬件技术为直接技术手段、以管理技术为重要辅助手段的综合系统。

目前业界面临着几个方面的问题制约着灾备存储系统的发展：第一，网络存储（IPSAN）、光纤存储（FCSAN）两个类型存储设备不能整合成一台设备，满足连接服务器多样化选择需求；备份、容灾、存储软硬件采购自不同厂家，导致产品耦合性上出现问题；国外相关产品软件汉化不符合国内使用习惯，产品服务支持费过高；这表明传统的复杂软硬件配合阻碍了IT应用的升级、进一步的系统优化和系统维护效率的提升，而分离的软硬件厂商却对此无能为力，只能依靠降低其产品价格。用户根本需求在于集成化的、高性价比的方案以及随之而来的服务一体化。 

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种灾备存储系统，实现存储系统备份、容灾、存储一体化功能。

本发明是以如下技术方案实现的：一种灾备存储系统，具有存储单元和服务器，所述的存储单元是将基于以太网方式的网络存储和基于光纤FC协议的光存储融合，提供NAS/IPSAN/FCSAN共存于磁盘阵列的海量存储器，海量存储器具备数据备份单元、数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元，数据备份单元采用数据备份技术，完成服务器操作系统、文件夹、数据库实时备份及恢复；数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元利用数据复制、数据镜像、应用恢复技术完成服务器与海量存储器之间的应用程序热备及数据库实时同步，实现海量存储器达到容灾、备份、存储一体化。

本发明的有益效果是：将传统的基于以太网方式的网络存储（IPSAN）和基于光纤FC协议的光存储(FCSAN)融合，提供NAS/IPSAN/FCSAN共存于磁盘阵列提供海量存储空间，融入数据备份、数据实时复制、数据镜像、应用恢复技术，实现海量存储器备份、容灾、存储一体化，满足灾备存储市场的需要。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明原理框图；

图2为多台存储设备通过HBA卡与EXPANDER控制芯片连接示意图；

图3为数据备份系统备份功能模块描述示意图；

图4为数据复制、应用复制过程示意图。

具体实施方式

如图1所示，灾备存储系统具有存储单元和服务器，所述的存储单元是将基于以太网方式的网络存储和基于光纤FC协议的光存储融合，提供NAS/IPSAN/FCSAN共存于磁盘阵列的海量存储器，海量存储器具备数据备份单元、数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元，数据备份单元利用数据备份技术，完成服务器操作系统、文件夹、数据库实时备份及恢复；数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元利用数据复制、数据镜像、应用恢复技术完成服务器之间的应用程序热备及数据库实时同步；最终使海量存储器达到容灾、备份、存储一体化。在服务器上安装数据备份单元、数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元的客户端软件，通过客户端软件实现服务器的数据与海量存储器的数据一致。当发生灾难时，将海量存储器中的数据恢复至服务器，并且恢复服务器上的应用程序。为了提高系统的安全性，服务器包括主服务器和备服务器，当主服务器出现故障时，用备服务器替换保障继续工作。

如图2所示，海量存储器利用HBA卡中的RAID卡连接含有EXPANDER技术的控制芯片使多台存储阵列完成级联功能扩展硬盘空间；插入2块RAID卡并且把卡与主板上的EXPANDER控制芯片的外部接入口相连接，控制芯片内的1号和2号模块输出端口分别连接存储设备的扩展接口进行内部连接，最后扩展接口通过连接线与第二台存储设备外部接入口相连接。以此类推，堆叠多台存储设备，把多台存储设备的硬盘空间进行累加。

如图3和图4所示，该系统建设方案包括以下要点：

iSCSI Target与FC Target功能整合到存储系统中。iSCSI target（在用户的服务器中作为一个本地硬盘来使用）支持多种缓存策略以及读写模式，对文件系统、块设备、RAID 算法以及网络协议栈做了多种优化，尽量把随机写入变成顺序写入，以及预分配和延迟分配的策略，并根据数据读取的特点选用自适应的预读策略，获取超高的性能；通过FC HBA卡插入存储设备主板，加载相关驱动，使存储设备实现FC SAN功能的设备。

数据备份是系统、数据容灾的基础，也是低端容灾的实现，是高端容灾（实时数据保护）的有力保障。利用快照备份、离线备份、异地存储备份技术，通过备份策略，对计算机信息系统的操作系统、文件系统、应用程序、数据库系统等数据集，实现某一时间点的完整拷贝，拷贝的数据处在非在线状态，不能被立刻访问，必须通过相应操作,如恢复等方式使用备份数据。

数据镜像（Mirroring）是冗余的一种类型，一个磁盘上的数据在另一个磁盘上存在一个完全相同的副本即为镜像。分软件镜像与硬件镜像，它们的的区别就在于实现镜像所需的CPU周期所处的位置。最终，都是根据程序的指令，为硬件（磁盘，以及磁盘上存储的数据）制作一个镜像副本。镜像可以保证两份数据完全一样。

数据复制（Replication）是将一个原数据的及其改动，通过后续机制拷贝到另外一处，可以是另一个磁盘、另一个阵列、另一个服务器、另一个数据中心。由于实现的机制不同，又分为同步复制和异步复制两种方式。同步复制，能够确保两份数据完全一致。

数据复制是容灾的手段，不是目的，容灾的目的是数据的访问。因此应用的恢复是容灾的关键。应用系统恢复和系统的应用模式直接相关，需要考虑应用系统的应用架构。是Client/Server架构，还是Broswer/Server架构；是2层架构、还是3层架构、还是多层架构。两层架构，表示容灾中心的应用只要启动数据库就可以服务了。三层架构，就意味着应用系统除数据库以外，还有网络服务程序，如中间件Tuxedo、CICS、WebLogic、WebSphere、9iAS、SAP等等。在容灾应用切换时，能够手工或自动化的将这些服务一一启动。

本发明提供的系统包括海量的存储系统负责存储大量的数据，利用数据备份技术，完成服务器操作系统、文件夹、数据库实时备份及恢复，利用数据复制、数据镜像、应用恢复技术完成服务器之间的应用程序热备及数据库实时同步。最终完成存储、备份、容灾一体化，具体步骤如下：

第一步，海量存储器的建立需要利用HBA卡中的RAID卡连接含有EXPANDER技术的控制芯片使多台存储阵列完成级联功能扩展硬盘空间。

第二步，深化数据备份系统，通过相应的备份软件，对目前所有的服务器系统，做好完善的数据备份，特别是做好操作系统备份、文件系统备份、数据库系统文件备份、数据库数据文件备份、相关的核心应用程序备份，存储到硬盘、光盘等介质上，建立好完善的备份/恢复机制。

第三步，完成数据库复制以及应用系统恢复实施。如Oracle 的Data Guard、Quest SharePlex、DSG RealSync等，通过分析数据库Redo Log和Archive Log 实现日志的复制，将分析结果直接或转化为SQL语句传到容灾中心，在容灾中通过心Aply数据库日志或将日志转化的SQL语句重做，来保证数据库数据的一致性。数据库复制实际上是应用复制的数据库实现，复制方式通过异步完成；再通过相应的应用集群管理软件，管理所有的应用系统状态。对现有的数据库系统Oracle、SQL Server、DB2、Sybase、中间件等应用，实现双机、多机或是单机集群管理。操作系统平台相同的，可以整合在一起，实现多机集群，不同的数据库实例，只是作为一个“数据库服务组”，运行在多机或双机中的某一台服务器上，为中间件、其他应用建立“应用服务组”，也纳入到集群软件的管理；并且动过集权软件建立“应用服务组”与“数据库服务组”或其他“应用服务组”的依赖关系，实现对应用启动、关闭的有序管理。

第四步，建立灾备系统切换演习机制。在数据库复制初始化完成，相关应用复制完成，就可以实现相关应用的灾备演习了。这是保证容灾系统正常唯一的、最有效的手段，整个过程生产中心应用在线。

最后，对主系统进行人工宕机；观察热备系统是否启动数据库；观察热备系统是否启动相关的应用；通过压力程序或测试程序验证应用。

Claims (2)

1.一种灾备存储系统，具有存储单元和服务器，其特征在于：所述的存储单元是将基于以太网方式的网络存储和基于光纤FC协议的光存储融合，提供NAS/IPSAN/FCSAN共存于磁盘阵列的海量存储器，海量存储器具备数据备份单元、数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元，数据备份单元采用数据备份技术，完成服务器操作系统、文件夹、数据库实时备份及恢复；数据实时复制单元、数据镜像单元和应用容灾单元利用数据复制、数据镜像、应用恢复技术完成服务器与海量存储器之间的应用程序热备及数据库实时同步，实现海量存储器容灾、备份、存储一体化。

2.根据权利要求1所述的灾备存储系统，其特征在于：所述的服务器包括主服务器和备服务器。

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