當前，災備系統建設主要分為資料級災備和應用級災備兩大類。資料級災備關注資料的備份和恢復，是應用級災備的基礎和前提；而應用級災備則在資料級之上，進一步提供業務接管和恢復能力。
應用級災備包括兩個方面：資料同步和應用接管。資料同步是應用接管的前提。在保證資料同步基礎上，要實現應用接管，還要能實現災難發生時的網路切換和應用切換。
本文將從資料同步和應用接管這兩個方面來討論應用級災備的實現方法。
資料的同步是應用接管的基礎，保障資料同步的完整性和實時有效性才能使得應用的接管有意義。資料的同步主要分為兩大類，第一類是基於磁碟陣列的複製軟體實現，比如emc mirrorview映象功能、h3c replicationip複製功能等，第二類是基於伺服器或者應用軟體（應用層）實現，比如oracle dataguard元件、goldengate資料庫複製軟體、veritas vvr軟體等。不管採用何種技術，都只是在不同的層面實現了資料的同步，要達到應用接管的目的，還需要實現網路切換和應用切換。
從中我們可以了解到，應用層的資料同步和應用級災備是有區別的，這也是經常會被混淆的地方。
在現實環境中，我們最常見的應用級災備方案是「磁碟陣列的資料複製+備用伺服器」，也就是通過磁碟陣列來實現資料同步，通過備用伺服器提供業務接管能力。
磁碟陣列同步有以下主要特點：
可以實現對所有資料的災備，支援所有的資料型別，是最全面的災備保護方式；
基於儲存裝置進行災備，可以有效的解決對資料庫伺服器和各種應用伺服器的計算資源的占用問題；
部署簡單，無需更改原來的檔案系統。維護也更加簡單，維護好儲存災備系統就可以。
基於伺服器或應用軟體的災備，例如vvr主機複製方式，有以下特點：
對原系統改動巨大，需要重建原系統的資料和檔案系統，對原有資料造成破壞，需要提前做好大量的資料遷移工作；
對軟體要求較高，生產中心和災備中心的每一台伺服器上都要安裝專門的軟體，部署成本較高，在伺服器擴充套件的時候，成本會直線上公升；
災備軟體和應用軟體、作業系統之間可能存在版本衝突、相容性問題，這個問題長期存在，在擴容的時候更加需要考慮，有可能導致應用系統受到限制或擴充套件受到影響；
對主機的效能占用和消耗；
每個伺服器對應乙個節點，在管理和維護方面增加了複雜性；
資料複製採用非同步的方式，在網路故障的情況下，會造成同步資料的不一致，導致資料不可用或無法訪問；
因此，資料同步從實現效果、成本、維護、資源占用、對原系統的影響幾個角度來看，從磁碟陣列層面實現都要優於通過主機軟體方式實現。通過磁碟陣列進行資料同步之後，可以通過備用伺服器的啟用實現應用的切換，配合管理者的切換決策也更加方便，並能夠有效降低誤切換帶來的風險。
在資料同步基礎上，可進一步考慮網路切換和應用切換，來實現應用級災備。
2.1 網路切換技術
應用級災備要求提供冗餘的網路線路和裝置。正常情況下，客戶端通過生產中心的業務網路訪問生產中心的應用伺服器；在發生災難時，通過網路切換，客戶端能夠訪問到災備中心的備用伺服器。
目前，網路切換技術主要有以下三種：
（1）基於ip位址的切換
生產中心和災備中心主備應用伺服器的ip位址空間相同，客戶端通過唯一的ip位址訪問應用伺服器。在正常情況下，只有生產中心應用伺服器的ip位址處於可用狀態，災備中心的備用伺服器ip位址處於禁用狀態。一旦發生災難，管理員手工或通過指令碼將災備中心伺服器的ip位址設定為可用，實現網路訪問路徑切換。
（2）基於dns伺服器的切換
在這種方式下，所有應用需要根據主機名來訪問，而不是直接根據主機的ip位址來訪問，從而通過網域名稱實現網路切換。
對於對外提供服務的業務，可通過向運營商申請相應的dns伺服器，對主生產中心和備用生產中心各申請相應的dns服務，通過運營商dns切換機制實現對外服務的切換。
對於內部提供的業務，生產中心和災備中心各自部署一台dns伺服器，負責所有主機的網域名稱解析。生產中心的為主dns伺服器，災備中心的為備份dns伺服器，兩台dns伺服器的內容自動保持完全同步。對於每個應用伺服器的網域名稱，dns伺服器上可以儲存兩個ip位址，主ip位址指向生產中心應用伺服器的ip位址，備份ip位址指向災備中心伺服器的ip位址。
在所有的客戶端上設定這兩個dns伺服器（可通過dhcp伺服器自動分配）。系統首先查詢主dns伺服器，如果沒有應答，就查詢備份dns伺服器。
當生產中心的主伺服器出現故障，主dns伺服器發現無法聯絡到主伺服器時，會自動將dns請求解析至災備中心伺服器的ip位址，從而實現單個應用的自動切換。
當生產中心發生火災、**等災難，導致整個生產中心不可用時，客戶端因為聯絡不上主dns伺服器，會自動將位址解析的請求發往備份dns伺服器。備份dns伺服器通過存活狀態檢查確認生產中心的主伺服器已經不可用，就將災備中心的伺服器ip位址作為dns應答，從而將所有應用切換到災備中心。
（3）基於負載均衡裝置的切換
通過在伺服器集群前端部署一台負載均衡裝置，根據已配置的均衡策略將使用者請求在伺服器集群中分發，為使用者提供服務，並對伺服器可用性進行維護。
負載均衡能夠按照一定的策略分發到指定的伺服器群中的伺服器或指定鏈路組的某條鏈路上，排程演算法以使用者連線為粒度，並且可以採取靜態設定或動態調配的方式。
負載均衡裝置能夠針對各種應用服務狀態進行探測，收集相應資訊作為選擇伺服器或鏈路的依據，包括icmp、tcp、http、ftp、dns等。通過對應用協議的深度識別，能夠對不同業務在主生產中心和災備中心之間進行切換。
這三種網路切換方式比較如下：
在以上三種網路切換方式中，基於ip位址的切換方式較簡單，實現成本低，但是對於擁有較多伺服器的災備中心而言，手工更改大量ip位址和網路配置需要比較長時間，因此這種方式適合於只有少數應用伺服器的場合；基於dns的切換方案，從技術上講較成熟，應用也較多，而且能夠實現網路切換的全自動，但是需要增加兩台dns伺服器的投資；而基於負載均衡的切換，需要增加負載均衡板卡，但是切換能夠精細到業務和服務內容，因此，在大型資料中心情況下，也可採用負載均衡的方式進行應用之間的切換。
2.2 應用切換技術
應用切換是指生產中心由於發生災難而癱瘓時，可由災備中心的備用伺服器提供業務接管，確保業務執行的高連續性。
實現應用切換的前提條件是：
● 資料已經從生產中心同步到災備中心；
● 災備中心配置與生產中心對應的應用軟體伺服器、資料庫伺服器和中介軟體伺服器等，且執行正常；
● 災備中心網路執行正常或能夠實現正常切換。
應用切換技術主要有以下幾種：
（1）雙活資料庫技術
部分資料庫複製容災軟體，能夠實現生產中心和災備中心資料庫雙活，即災備中心的備份資料庫也處於open狀態，客戶端可對災備資料庫進行唯讀訪問（例如goldengate、dsg等資料庫複製軟體）。生產中心和災備中心資料庫保持雙活，可提高災備中心的資源利用率，分擔生產中心的業務負擔，在發生災難時，自然也可以實現應用和業務的接管。
h3c作為goldengate、dsg等資料庫複製容災軟體廠商的合作夥伴，對於基於資料庫複製的應用級災備解決方案進行過嚴格的測試驗證，能夠保證方案的快速正確的實施。
這種方式的缺點之一是只適合於特定的資料庫應用，不適合檔案系統等應用，有一定的侷限性。
（2）遠端集群技術
遠端集群是指通過在生產中心和災備中心的應用伺服器上安裝遠端集群軟體(例如veritas storage foundation中的gco元件)，實現跨廣域的多伺服器狀態的監控，當發生災難時，實現應用伺服器的自動切換。
這種方式的主要弊端在於，多種潛在因素（例如集群伺服器心跳線中斷、網路短時間中斷、應用伺服器響應不及時等）容易導致在生產中心實際執行正常情況下進行誤切換，執行風險高。我們知道，災備中心的應用接管是乙個管理和決策的過程，需要人為參與，無法完全交給機器和軟體來替代完成的。
其次，對於存在多應用情況下，採用自動切換，可能導致部分應用出現故障時切換，由災備中心接管，而其它應用在資料中心執行正常，沒有切換，最終產生兩個資料中心同時執行，造成資料混亂。
另外，需要注意的是，即使實現了應用伺服器（或者資料庫伺服器）的自動切換，也並不等同於應用的自動切換。一般來說，乙個應用由應用伺服器和資料庫伺服器構成，前者提供前端客戶端的直接讀寫請求，並通過資料庫伺服器進行真實的讀寫操作，應用伺服器本身並不進行資料儲存操作，而資料庫伺服器才是真正和儲存系統打交道的伺服器。採用集群技術，能夠實現應用伺服器或資料庫伺服器的自動切換，但是應用伺服器和資料庫伺服器之間往往存在著依賴關係，它們之間連線關係的建立，一般無法自動完成，因此也無法實現真正的應用自動切換。
（3）手動切換方式
手動切換方式實現較簡單，總體成本低，適用範圍廣，而且較可靠。採用這種方式時，災備中心部署與生產中心相對應的應用伺服器和資料庫伺服器，安裝相應軟體。在正常情況下，災備中心伺服器可選擇不執行或者處於就緒狀態但對外不可訪問；發生災難時，可在人為決策後，將災備中心伺服器啟動或恢復對外訪問，實現業務的快速切換。
這三種方式比較如下：
通過對以上應用切換技術的分析，建議首選手動切換方式，針對個別核心資料庫應用，也可選擇資料庫雙活技術，提高災備中心的利用率。
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