现代卫生信息技术与应用
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二、产品应用

(一)存储业务连续性 1.双活数据中心

双活数据中心不同于一个数据中心、一个灾备中心的模式。双活数据中心的两个数据中心都处于运行状态,且互为备份。“一个数据中心、一个灾备中心”模式是指一个数据中心投入运行,此外,一个数据中心处在不工作状态,只有当灾难发生,生产数据中心瘫痪时,灾备中心才启动。
双活数据中心最大的特点是:①充分利用资源,避免了一个数据中心常年处于闲置状态而造成浪费。通过资源整合,双活数据中心的服务能力是双倍的。②双活数据中心中如果一个数据中心中断,另外一个数据中心还在运行,对用户来说是不可感知的。而一个灾备中心的模式,如果生产数据中心瘫痪,需要半小时,甚至2小时,甚至更长时间才可以启动灾备中心,在启动灾备中心的时间内,用户交易将严重受损。

2.基于存储的远程容灾

远程容灾通常采用基于广域网数据复制的方式实现。从技术角度来看,目前所有的容灾技术支持如下所述的一种或多种数据远程复制方式(以基于磁盘阵列的容灾方法为例)。

(1)同步方式:

同步方式是一种同步镜像方式,此方式下两个中心的磁盘阵列数据保持严格一致。同步远程数据复制方式的具体步骤如图2-2-10所示。容灾切换时,用户已经提交的业务数据没有任何丢失,同时应用切换比较简单。采用同步方式保护数据和应用,可实现零RPO和极短的RTO。由于应用的每个I/O的完成需在两套阵列成功写入后,将对应用造成较明显的性能影响。性能的影响程度和以下因素有关:①两套阵列之间数据复制链路的距离。距离越大,对性能影响就越大。因此同步方式下,两套阵列之间的距离不能很大,一般不建议在两个中心之间的距离超过30km的情况下采用同步复制方式。②两套阵列之间数据复制链路的带宽。链路必须有足够的带宽和可靠性来支撑业务高峰时间段内业务数据的复制,否则将严重影响应用系统的性能。③容灾中心磁盘阵列的性能。同步方式下,应用数据写入的性能由两套阵列中性能相对较低的决定。因此在同步方式下,容灾中心的磁盘阵列必须和生产中心的磁盘阵列配置一致。
图2-2-10 同步远程数据复制步骤

(2)异步方式:

异步方式下的两套阵列数据写入是异步进行的,应用系统的每个I/O在写入到本地阵列后可立刻确认,对应用没有性能的影响。所有写入到本地阵列的数据都由阵列以异步的方式复制到远端阵列,因此在发生容灾切换时,将导致一定量业务数据的丢失,数据的丢失量和采用的异步复制技术相关。采用异步方式保护数据和应用,可实现RPO>0和相对较长的RTO。异步远程数据复制方式的具体步骤如图2-2-11所示。
图2-2-11 异步远程数据复制步骤

(3)半同步方式:

半同步方式介于同步和异步方式之间。若用户无法忍受同步方式的性能影响,也无法忍受异步方式的数据丢失量,半同步方式是一个好的选择。半同步方式可以使用户自主决定I/O量或时间长度(以ms为单位),本地应用I/O无需等远端阵列的写入后确认。因此半同步方式减少了数据复制对应用性能的影响,导致的数据丢失量通常大量少于异步方式。
数据复制方式的选择,需综合考虑用户对RPO 和RTO的要求、两个中心的距离、数据复制链路的带宽、应用对性能影响的忍耐程度等因素。目前大部分供应商提供的容灾技术最多只支持同步和异步两种方式。基于磁盘阵列的容灾技术NetApp SnapMirror全面支持3种数据远程复制方式,同时可以方便地在线调整,用户可根据实际情况自主选择。

(二)数据备份和归档

数据备份是生产环境内发生变动时生成的数据副本,可随时被恢复以保证生产的正常进行。
数据归档是数据生命周期内的基础版本,一般是当前失效的或不再改变的数据。数据归档技术把停止改变或不频繁使用的数据移出生产环境,可有效减少占用主要生产系统的存储空间,使数据备份只对更少的活跃数据进行,数据备份窗口变短,同时在数据恢复中内容减少,因此速度更快、管理也更简便,数据检索在可搜索的在线区域中进行,生产系统运行状况得到明显改善。
数据归档与数据备份在机构中发挥不同却又互补的功能,数据备份用于数据高速复制和恢复,减少故障、人员错误或灾难的影响。数据归档用于数据的有效管理,实现可靠保存和长期快速访问检索。数据备份在有效数据归档环境下变得更有效率,而数据归档可利用数据备份设施满足自身的数据保护需要。