飞康NSS复制技术打造高性能远程容灾系统

　　容灾技术实现手段中最为重要的一个步骤就是通过网络的连接，将本地端数据复制一份到远程保存，听起来似乎并不难，但在复杂的IT架构下，要想成功实现确也并不容易。数据复制技术作为容灾备份技术系统的核心，已经成为容灾架构的重要部份。数据复制对容灾系统的数据一致性和可靠性以及容灾系统的应变能力具有举足轻重的作用，决定着容灾备份技术系统的可靠性和可用性。

　　目前市场中的容灾复制技术，主要包括主机应用层面的容灾技术、基于存储系统的容灾复制技术，以及当前市场主流的虚拟化网关容灾复制技术。

　　基于主机的容灾复制技术

　　基于主机的异地容灾技术，简单地说，就是通过安装在服务器的数据复制软件(Symantec Volume Replicator软件、Oracle数据库的Dataguard、goldengate相关工具)，利用TCP/IP网络连接远端的容灾站点的服务器，实现异地数据复制。

　　主机型远程容灾的优点是在数据的复制是建立在应用主机之上的，用户不需更换太多现有的系统架构，也不用担心后端存储系统的兼容性问题。

　　主机型的异地容灾的缺点也显而易见，以Symantec Volume Replicator为代表的卷复制技术，需要结合Symantec Foundation使用，需要更改用户的存储格式，这种基于数据卷的异地容灾方案，对于带宽的占用非常大，无精简能力。并且，所复制的容灾数据仅限于受管理的存储数据，而无法实现操作系统的异地容灾。

　　基于存储系统的容灾复制技术

　　顾名思义是基于存储系统(磁盘阵列、NAS)的模式。通过存储系统内置的增值功能，通过IP网络或DWDM、光纤通道等传输界面连结，将数据以同步或异步的方式复制到远端。目前各个主流存储厂商均可以提供这种容灾技术。 与主机型远程容灾相比，存储系统型远程容灾的优点就是将数据与运行分开，对主机系统的运行资源影响比较小。加上存储系统本身具备一定的磁盘Raid容错能力，使之具有一定的运行性能和可靠性。 而存储系统型远程容灾最大的限制就在于其昂贵的构造成本，由于用户必须在本地端和灾备端分别配置两套相同的存储系统，不仅采购成本高，而且还要受制于单一的设备厂商，未来的扩展性势必缺乏弹性。此外，光纤通道存储系统如果要构造远程容灾，必须在本地端和灾备端各安装一台FC-to-IP转接器，再加上网络带宽成本，整体费用投入定会令人咋舌。另外，存储型容灾方式对于数据库的一致性容灾存在很大的缺陷，对于有数据库应用复制要求的用户不适用。

　　市场主流的虚拟化网关容灾复制技术

　　虚拟化网关容灾技术，是在前端应用服务器与后端存储系统之间的存储区域网络(SAN)， 加入一层存储网关，这个网关和我们所了解的网络网关不同，不仅可以实现本地存储系统的应用保护而且可以实现异地数据的复制。虚拟化网关容灾的优点是功能强大。由于数据复制是通过存储网关来执行，它对主机的性能无影响。另外，通过存储网关虚拟化技术，可以整合前端异构平台的服务器和后端不同品牌的存储设备。

　　之前我们已经提这，基于存储虚拟化网关的容灾复制技术是当前市场最为主流的容灾复制技术，多家知名大厂的产品都是基于这种技术，包括IBM SVC、EMC VPlex、飞康NSS。让我们再深入分析一下这几种容灾复制技术到底有哪些不同之处。

　　IBM SVC

　　采用Global Mirror全球镜像技术，全球镜像是以存储为基础，与应用和主机无关的数据远程镜像功能，理论上来讲可以实现远程复制的目的，但由于Global Mirro对于复制数据精减能力有限，往往需要结合其他网络设备的数据压缩能力，来实现对于复制带宽的节约，压缩比仅仅可以达到2：1的比例。但即使是这样，对于复制带宽的节约也非常有限，与存储复制带宽相比差异不大。

　　EMC VPlex

　　EMC VPlex对于复制带宽要求较高，需要借助于其他产品(EMC Recovery Point)来实现远距数据复制，官方文档提供的WAN压缩处理性能指标显示单台设备处理能力为30MB/s，如下图(数据来源EMC RecoverPoint 3.5 Release Notes)：

　　图1 EMC RecoverPoint WAN压缩处理指标

　　飞康NSS

　　飞康NSS提供的WAN优化复制技术，利用MicroScan技术，只有真正发生变化数据才会按颗粒度或是磁盘扇区(512字节)进行传输，同时，MicroScan并不受限于某个厂商，具备完全的开放性，可以与任何标准的存储阵列协同工作，极大的削减了传输数据量的同时节省传输带宽。

　　数据库和文件系统在向磁盘写入数据时是以“块”为单位进行的，每个块从4~256K不等(视数据库和文件系统类型)。所以，应用程序在保存数据时每次最少写入的数据都会在一个块的大小，哪怕只写入一个字节。如下图2(数据来源FalconStor NSS white Paper)

　　图2 飞康NSS MicroScan 带宽精简技术示意图

　　飞康NSS在传输前先对数据块作扫描，以扇区为单位对比源端和目标端数据的差异，只有当两端数据不同时才会传输，如果发现两端数据相同则忽略掉它，这种方式对于大部分应用来说，可以消除90%以上传输量。

　　精简复制传输技术解决了窄带环境下部署核心业务系统容灾的难题。目前大量案例中，精简复制和压缩同时开启时，所需带宽大约是传统复制方案所需带宽的1/10~1/50。

　　各种容灾复制技术对带宽占用情况的真实对比

　　根据对大多数企业级用户实际需求的统计，现有IT系统每10分钟产生45GB的增量(其中包括操作系统、应用以及数据库数据)。综合考虑到一天中的不同时段不同的业务量，我们以每10分钟变化量做为计算基础，根据以上各家不同WAN的复制能力提供如下指标，不同复制技术对带宽的占用情况分析表：

　　图3 不同复制技术对带宽占用的情况

　　WAN优化复制确保灾备的经济与高效

　　为了保证容灾方案更加经济、 简单，具备WAN优化复制能力的容灾复制技术可以帮助用户轻松地提高网络性能，满足用户的恢复点和恢复时间目标(RPO 和 RTO)需求，减少网络带宽的争用。既可以完成本地存储整合、异地应用级容灾，实现操作系统、应用配置、核心数据库的整体容灾目标，同时满足远程数据中心数据的异地迁移、最大可能的节约复制链路的费用。

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