辽宁省XXX厅远程数据备份方案.docx
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1、辽宁省XXX厅远程数据备份方案文档创建口期:2007年07月03日XXX有限公司辽宁省沈阳市和平区三好街XXXTel:024XXXXX文档说明非常感谢辽宁省XXX财政厅给予沈阳XXXX科技有限公司机会参与该项目,并希望本文档所提供的解决方案能在整个项目规划和建设中发挥应有的作用。需要指出的是,本文档所涉及到的文字、图表等,仅限于沈阳XXX科技发展有限公司和辽宁省XX厅内部使用,未经沈阳华仪未来XXXX科技有限公司书面许可,请勿扩散到第三方。目录1 数据安全概述41.1 问题的提出41.2 数据管理面临的挑战41.2.1 系统失效原因分析61.2.2 数据备份恢复中的新兴策略72 需求分析Il2
2、.1 辽宁省XXX厅的IT环境与需求Il2.1.1 辽宁省XXX厅的现有IT环境Il2.1.2 辽宁省XXX厅的远程数据备份需求113 方案介绍123.1 方案设计124 产品介绍144.1 H3CNeocean1X1000145 附件:存储服务技术185.1 存储按需求分配技术(StOragecapacityondemand)185.2 存储虚拟化技术185.3 SAN/NAS共享式存储技术185.4 快速备份和恢复195.5 远程数据复制和本地镜像技术195.6 快速安全的数据迁移和改造196 附录206.1 公司简介201数据安全概述1.1 问题的提出随着数据的积累和增长,目前企业面临的
3、最大挑战之一是如何处理对大量数据的透明存取,同时网络的规模越大、计算机应用的越深入、数据量越多,数据的安全对于企业的运转也越来越显得重要。这就提出了数据存储管理方面的要求。数据存储管理主要面向三方面的需求: 提供数据中心的概念在当前多平台、分布式环境下如何将企业计算数据和历史数据集中起来?通过数据备份,不仅可以保留现存硬盘数据的一份拷贝,还可以保留众多的历史数据,从而为计算机系统的长期使用提供了数据基础。 面向灾难恢复保留一份硬盘数据的后援备份,可以实现小到系统误操作,大至由非计算机系统因素引起的灾难,如火灾、地震后的数据恢复和系统重建。 有利于应用系统数据的安全检查通过保留各个时间点的计算机
4、系统数据,可以检查连续运行的数据库系统的数据安全。数据存储管理系统的英文名称为DataStorageManagementSystem0主要实现全自动的数据备份和恢复,并通过定期对历史数据进行归档处理(将某类具有特定意义的数据永久保留到存储介质上,以备今后查询及决策),确保系统内有足够的硬盘空间用于后续数据的存储。此外通过对用于数据存储的媒体进行自动的、高效的管理,使得“Light-out”的数据管理模式得以真正实现。1.2 数据管理面临的挑战在电子商务时代,计算机的存储需求已经发生了变革,传统的备份到一盘磁带上的方式正在向企业范围内多数据源的数据备份方式转移。这种新型的数据备份方式要求不受时间
5、的限制,并需要实现从一个中心地点对所有相关功能的管理。二十年前,网络存储还是一件十分新鲜的事情。而如今,存储就是网络已经成为一种共识。如果一种存储管理解决方案不能实现对您所有存储需求的管理,它就不能成为真正意义上的存储解决方案。随着数据量的升级,与存储相关的硬件需求也在不断地增长。到2003年,在整个IT硬件的预算中,与存储相关的硬件预算将达到75%。而管理这些设备和介质所涉及的费用更将是数倍于它们的采购成本。尽管当今的网络存储结构为存储的连接、硬件拓扑、设备互连、网络传输和访问提供了新的选择,但存储局域网(SAN)和网络存储(NAS)技术在给我们带来优势的同时也带来了管理上的挑战。另外,还有
6、来自于管理这些存储体系架构本身的挑战。新的商业模式的出现要求应用具有不间断的可用性。而对于企业来说,它们所需要的存储基础架构管理解决方案(诸如数据复制等)必须确保即使是在出现重大问题时也要确保最终用户的不间断工作。具体地讲,我们可以将挑战分为以下四个方面挑战管理成本IT环境的复杂化。从以主机架构为中心的集中计算、以微型计算机为中心的分布式在线计算、以服务器/客户机为中心的网络个人计算到现在以普及信息时代为中心的无线Internet,以存储为中心的计算成为了企业系统管理的核心内容。企业需要新的策略与工具,更重要的是掌握多种技能的技术人员,对整个基础设施中的存储功能进行系统的管理。管理成本成为企业
7、IT花费的主要部分。存储产品和存储管理公司Aberdeen的调研部经理DavidG.Hill表示:“存储量的增长速度大大超过了管理它的人员的增长。类似CABrightStor系列的存储管理软件将为企业迎接这一管理挑战提供了强大的自动功能和生产力。CABrightStor系列产品能够满足不同平台的存储管理需求,BrightStOr将承诺为负荷过重的存储专业人士带来更美好的明天。”挑战高可用性对数据更多地访问与零等待时间。信息必须是可用的和完全有效的,而无论它保存在何处,根据用户的要求能够快速重新分配存储资源,更多的应用和服务器需要更多的系统管理资源,并且可以进行自由和即时的信息交换。挑战可扩展性
8、异构平台成为规范。企业需要不同的服务器与存储平台,快速支持新应用、不断变化的性能要求和新的服务器。技术迅速更新。保护投资与系统的可扩展,对更大灵活性的需求需要根据情况集成新型存储技术的出色能力。挑战高性能关键数据的保护与应用。关键信息系统必须永不停顿,系统应该能够提供全面的数据保护和恢复功能,大幅度降低受损数据的恢复成本,在尽量避免进行恢复的同时保证恢复过程的快速有效。同时大大减少创建数据保护备份所需的时间,在复制与备份的过程中对应用不产生任何影响。因此,企业不仅需要领先的存储技术,更需要一种将各种存储技术都包容在一起的存储管理体系。对存储和IT基础结构而言,以上的要求已经从关键性业务成为标准
9、需求。1.2.1 系统失效原因分析分析网络系统环境中数据被破坏的原因,主要有以下几方面:系统管理及维护人员的误操作。自然灾害。如水灾、火灾、雷击、地震等造成计算机系统的破坏,导致存储的数据被破坏或丢失;病毒感染造成的数据破坏。病毒和数据的被攻击是与网络的扩大成正比的,以Internet为特征的网络在简化信息交流的同时也简化了信息的毁灭,同时,国内由于盗版软件的大量存在,也增加了数据被病毒吞噬的可能性;Internet上外来”黑客”的侵入和内部网上的破坏者故意破坏数据。计算机设备故障。硬盘是机电设备,不可能做到永久地保存数据。硬盘的任何损坏都可能丢失数据甚至导致整个系统崩溃;内存储器、网卡、电源
10、乃至主板,任何一种硬件失效或遭到破坏都会使系统无法正常运转。在这种情况下,虽然数据完好地保存在磁盘中,但是在一个失效的系统中,数据几乎毫无用处;今天的商业系统已经很少在大型主机单独支持下运行,通常需要来自不同厂家的多种系统软件协同支持。因此,软件的升级、补丁文件,甚至同一软件小小的更新,都可能导致整个系统失效。这些现象在网络环境中并非罕见,因此,对于网络环境中存储数据的安全性来说,威胁确实存在。1.2.2 数据备份恢复中的新兴策略有什么方法?最终用户应该对于以下新兴技术给予关注:集群延伸(StretchingClusters),拥有远程复制和重复删除(De-DIIPliCation)功能的磁盘
11、备份(BaCkUP-TO-DiSk),远程镜像,还有虚拟机技术(VirtUalMaChineS)灾难恢复的形式各有千秋,规模也可大可小。上到数百万,下至几千元的投资,都能够实现针对不同环境的灾难恢复。企业策略集团(曾经的企业存储集团)已经发现,目前的大多数IT组织仍然使用基于磁带的备份和恢复系统来作为其唯一的灾难恢复解决方案。其他常见的数据保护方法如下:由于基于磁盘阵列的快照软件能将对存储容量的影响降到最低,因此被广泛地用于对存储容量敏感领域内的快速数据恢复。基于主机的远程镜像也是一种十分普遍的技术。它为我们提供了一种廉价的解决方案来帮助用户选择哪些服务器是需要保护的。有很多的设备和SAN交换
12、机能够提供异构的远程镜像功能。并且从中小存储网络一直到企业级IT环境均可受用。所有的存储厂商都能够提供目前十分流行的基于存储阵列的远程镜像解决方案。此外,除了以上所说的,还有许多新兴的方案,例如:连拍(ContirIuoUSCaPtUre)和虚拟磁带库系统。后者在全新的层面上解决了数据保护应用。以上每种方案都包含着丰富的可探讨性。而这篇文章将主要讨论那些现在流行的以及在不远的将来即会实现的数据保护方法。这些解决方案能够帮助我们最大程度地节约成本,并对数据的可恢复性拥有直接的裨益。同时通过它们,我们也将会对未来的存储网络和灾难恢复有一个近期的预测。1 .集群延伸(Stretchingcluste
13、rs)一般传统的存储系统使用的都是Active-active双机冗余控制架构(即有两个物理设备但作为一个逻辑系统运行)。这种类型的架构能够保证在一个控制器失效时整个磁盘阵列系统还能保持正常运行。而新的存储系统使用的将是分布式的集群架构,它在一个逻辑系统中拥有两快以上的控制器。这样就可以同时将三到四个集群节点组成一个单独的逻辑存储系统,进而使系统拥有更高的冗余特性。某些配置在一个逻辑存储系统中最多可以支持32个集群节点。这种集群架构拥有很多优势,如:可以整合资源以得到更大的性能,使管理变的轻松,降低成本等。以外还有一个不太被人所关注的优势就是可以通过“StretchingtheClUSte尸(对
14、机群的延展)来创造一个灾难恢复的解决方案。将集群用于容灾延伸集群用户可以先在本地安装控制器,然后再在同处一个存储集群中的异地数据中心(同一校园或建筑中)里安装另外的控制器,并通过光纤通道或以太网将二者相连。在这种方法中,StretChingaClUSter为避免信息孤岛中可能发生的故障(如:断电,洪水,火灾等)提供了保障措施。这种解决方案的优点是低成本和实施过程相对容易。2 .B2D和远程复制如今Backup-To-Disk(B2D)系统的不断升温,不能不说是使用了高密度,低成本的ATA和SATA磁盘阵列的功劳。很多解决方案都为到磁盘的数据备份做了专门的优化。与传统的基于磁带的备份/恢复方案相
15、比,B2D方案提供了简化的操作以及性能上的优势。目前一个新兴的策略就是将B2D与远程复制相结合。这样做的目的就是为用户的异地备份数据在另外一个B2D驱动器上建立数据拷贝。虽然这种方式的解决方案并不能提供快速的Fail-over,但是它能够提供作为归档和Vaultingtapes之外的另一种选择而被用来实现数据保护功能。同时它也提供较磁带更快的恢复时间和潜在的更好的可靠性。B2D和重复删除(De-DUPIiCatiOn)很多时候,相同的数据总是被一便又一便的复制。ESG实验室曾经对能够支持备份数据De-duplication(重复删除)功能的B2D解决方案进行了测试,其结果非常让人吃惊。我们将用
16、于备份的存储容量压缩到了原先的1/20。并且在我们所调查的用户当中,所有的些使用者也得到了相似的结果,即他们只使用了ITB的存储容量就备份了原先需要20TB才能保存的数据。你所使用的存储容量和存储成本都有了大幅度地降低。同时,De-duplication也减少了那些需要被复制到异地的数据量,。因此也就节约了所需的带宽。ESG相信,在未来的1218个月中,De-duplication技术将会普遍出现在BSD方案中。g使用B2D能够很大程度地减少用于备份数据的存储容量OS与各种应用程序的远程镜像许多IT机构都在他们基于SAN的存储设备上保存了其重要操作系统和应用的镜像文件。通过这种方式,人们就能够
17、通过远程镜像软件来拷贝他们的数据以及操作系统和应用程序的镜像。这种方法不仅可以在发生灾难后及时保证数据中心的正常运转,并且还能够大幅节约成本。这是因为在远程的镜像端并不需要一套完整的服务器复制设备。不过用户还是需要在灾难恢复端保留多余的服务器资源,并确保在灾难发生时这些备用的服务器资源能够同样正常运行已瘫痪的操作系统。最后要说的一点就是,这个方案并不适用于那些需要及时故障排除(immediatefail-over)的领域。3 .虚拟机(VirtualMachines)所谓虚拟机(VM)技术,就是在不依赖物理服务器的基础上为系统(包括OS和各种应用)创造镜像。这种技术能够帮助企业在远程数据中心里
18、为自己的服务器做虚拟镜像。并在需要时,任何一台机器上都可以装载这些虚拟镜像并运行它们(只要服务器之间的处理器拥有相同类型)。这种技术对于灾难恢复来讲拥有非常大的潜力。VM储存在数据中心1的存储系统内,并将数据中心1中选定的系统远程镜像到数据中心2去(如图3)。而在数据中心2中的服务器并不需要配备相应的复制设备和应用程序。当数据中心1发生灾难时,一台新的服务器将会在线运行装载那些保存在数据中心2内的镜像并运行,以保证数据中心1的业务得到不停顿的延续。远程镜像虚拟机同一处理器器环境下的若干服务器只要是使用的处理器与数据中心1中服务器所使用的类型相同,任何架构的服务器都可以充当这台用做备用的服务器。
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