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ERP系统容灾方案要点分析

   日期:2013-08-01     浏览:212    评论:0    
核心提示:Web服务器和应用服务器上因为没有存放业务数据,只需要提供冗余即可,不管是本地高可用集群(HA Cluster)、远程高可用集群、还是基于负载均衡器的服务器冗余(负载均衡集群),都是成熟的解决方案,企业可用根据自身情况选择合适的解决方案。

通过上述架构描述,可以分析出ERP系统容灾的要点在数据库上。

Web服务器和应用服务器上因为没有存放业务数据,只需要提供冗余即可,不管是本地高可用集群(HA Cluster)、远程高可用集群、还是基于负载均衡器的服务器冗余(负载均衡集群),都是成熟的解决方案,企业可用根据自身情况选择合适的解决方案。

在数据库的数据容灾方面,由于采用磁带备份的冷备份方式基本不能满足RPO要求,所以本方案重点讨论联机数据复制技术。根据数据复制的发起点不同,有多种主流技术,如基于存储的磁盘级容灾,基于存储网络的容灾,基于主机的容灾和基于数据库的容灾,可参考下图:

一般来说,级别越低的技术,通用性越强,实施越简单,对硬件要求越高,备份系统可用性越低,反之,级别越高的容灾技术,技术实现越复杂,对硬件依赖性越小,但备份系统可用更好。

实际上,磁盘级容灾、存储网络级容灾和主机级容灾都是基于数据块复制的技术,数据量和占用带宽比较大,实际传输数据量在交易数据量的8-10倍左右,并要求主机或存储同构,而数据库级容灾是基于数据库日志的容灾技术,数据量和占用带宽比较小,对硬件平台没有要求。

但是,这并不是最重要的。最重要的是数据库系统对数据的一致性和完整性是有严格要求的,为了提高备份系统的可用性,必须保证备份数据库是随时可以打开的,必须完整复制交易数据,保证交易数据一致性。而基于存储或基于主机的数据复制技术,好处是对应用透明,但坏处就是无法区分数据的内容,只能对数据块和逻辑卷进行复制,难以保证容灾备份数据库在所有检验时间点的一致性,有可能出现单次检验失败的情况,或者出现灾备数据库无法打开的情况。

还有一个对数据库容灾有影响但通常被忽略的问题是缓存问题,在存储系统中,缓存(Cache或Buffer)几乎无处不在,文件系统有缓存,存储有缓存,RAID控制器上有缓存,磁盘上也有缓存。由于数据库采用了预写式日志(Write Ahead Logging)技术,在发出Commit指令更新数据库表中的数据时,实际上只是把内存中的日志缓存写到存储上,并没有实际更新数据,见下图所示:

为了保证数据的一致性,对于数据库日志(Redo Log)采用了Direct IO,跳过了操作系统中文件系统的缓存,但是依然可能写在存储的缓存上。而实际更新数据(Data Block)时,很有可能写在存储系统的缓存上就返回了,而且更新数据是按数据页(Page)更新的,“脏数据”也会同时更新到磁盘上,数据库能通过Redo Log来保证数据一致性的问题。

这就导致只有Redo Log的数据是最新的、准确的,这也是数据库保证数据一致性的基础,通过逻辑卷复制或存储复制的数据复制技术,即使采用的是同步复制技术,也存在没有复制缓存数据的问题,而就是复制了缓存数据,因为数据库的本身机制就决定了磁盘上存在“脏数据”,依然只能通过数据库来保证数据的一致性。
基于上述分析,我们认为数据库数据容灾最适合的技术就是数据库级容灾技术,基于对数据库日志的捕获、重做来保证数据一致性。

 
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