从数据容灾到业务级容灾：全面解析容灾备份技术体系

容灾与备份是保障我们数据可靠性、可用性、一致性以及业务连续性的主要技术手段，容灾是为了在遭遇灾害时保证信息系统能正常运行，帮助实现业务连续性的目标。它涉及在不同的物理设备、地点或网络环境中部署业务，以确保业务的连续性和可用性。备份则是为了应对灾难来临时造成的数据丢失问题，保证数据的完整性和可靠性。备份是指将数据复制到另一个位置，以便在主数据位置出现故障时可以使用备用数据进行恢复。备份可以保护数据不丢失或损坏，减少数据恢复时间和维护成本，确保业务的连续性和可用性。

容灾与数据备份之间是相互联系、不可分割的。数据备份是容灾的基础，没有数据可以利用恢复，灾难恢复也无从谈起。同时，仅仅备份了数据，没有考虑周密的容灾方案，也难以发挥数据备份的作用，无法保证系统的业务持续性。因此，一个完整的容灾系统除了包括数据备份外，还需要考虑容灾规划、需求分析、策略制定、系统实施以及后期运营和管理等多个阶段，下面将对容灾进行详细的讲解。

容灾按照不同的方式有不同的划分类型，一种是根据业务系统与备份系统的距离划分的，包含本地容灾以及异地容灾等，根据发生灾难的规模不同，对于容灾的需求也有所不同，如下图所示，病毒感染、人为误操作等一般故障通过备份一体机即可解决，数据中心层面的中等故障一般可以通过双活数据中心等方式解决，区域灾难则需要通过两地三中心的建设方法解决。

此外，另一种是根据对系统以及数据的保护程度，由低到高可以分为数据容灾、应用容灾以及业务容灾。数据容灾主要是建立另一个数据系统，并对本地数据进行可用复制，保证在发生灾难时，可以留存一份完整可用的数据。应用容灾就是在数据容灾的基础上，建立一套与现有应用系统一致的应用系统，在灾难发生时，可以实现业务接管。业务容灾是在应用容灾的基础上，对于场地以及人员都完成了冗余设计。本文将针对不同保护程度的容灾落地方法进行详细分析。

误区一：灾备系统作用不大。很多人可能觉得，数据丢失或者系统故障只是小问题，但实际上，随着信息数据的爆炸式增长，尤其是金融、电信等行业，数据的重要性不言而喻。一旦数据丢失，可能会给企业带来灭顶之灾。因此，我们必须高度重视容灾备份系统的建设。

误区二：容灾备份知识数据拷贝。其实拷贝只是一种简单的数据复制方式，它并不能保证数据的完整性和一致性。在容灾备份中，我们需要采用更为先进的技术，如增量备份、差异备份等，以确保数据的完整性和可靠性，同时降低数据对备份空间的占用，最大化利用备份资源。

误区三：备份数据越多越好。其实，备份数据的质量和完整性才是最重要的。我们应该根据实际需求制定合理的备份策略，避免浪费资源和时间。

误区四：很多人认为只要有备份系统，数据就不会丢，忽视定期进行备份恢复测试。备份数据的目的是为了在灾难发生时能够迅速恢复数据，很多企业用户在实际灾难发生时才发现备份数据不够完整，备份的数据无法用于恢复业务，导致业务由于缺失数据无法恢复。因此，我们需要定期对备份数据进行测试，确保其可用性和可靠性。

我们要避免这些误区，确保数据的安全性和业务的连续性。

数据容灾的常用方法有以下几种：

1、利用威努特DBR数据容灾与备份系统的定时备份与实时复制能力，进行数据级容灾，具体方法如下：

• 应用服务器备份方法：

针对应用服务器的备份，通常有以下几种方式：

(1)在完成业务部署后，进行一次备份即可。

(2)进行低频率的定时备份，尽量减少对备份空间的消耗。

• 文件服务器备份方法

针对文件服务器的备份，一般采用以下两种方法：

(1)全备份+增量备份方式

该方式用于单个备份任务备份数据量较小（例如：千兆网络数据2TB以内）时使用。以天或小时为单位做定时备份，采用全备+增量备份的方式，减少每一次备份的时间窗口。

(2)永久增量备份方式

该方式用于单个备份任务备份数据量较大（例如：千兆网络数据2TB以上），特别是存在海量小文件的时使用。以天或小时为单位做定时同步，采用首次全备+后续永久增量备份的方式，可大幅减少后期每次备份的时间窗口。

• 虚拟化服务器的备份方法

(1)虚拟化服务器数据通常采用无代理的定时备份方式来进行保护，无需在虚拟机内部安装客户端。

(2)可采用针对虚拟服务器内文件、应用、数据库等数据的方式进行备份。

• 数据库服务器的备份方法

数据库服务器可以采用定时备份的方式，也可以采用实时复制的方式进行数据容灾，定时备份原理比较简单，就不过多赘述了，因此下面将着重介绍实时复制的具体原理。

数据库实时复制技术是针对数据库提供了基于事务级的日志实时复制方式。该方式通过直接捕获源数据库的事务日志，将数据库产生的事务日志实时复制至目标系统数据库中，再根据事务日志序号重做数据，从而实现源目标系统数据库数据与源端数据库数据的实时一致性。

具体实现效果如下：在业务端和灾备端采用相同的数据库，业务端为主数据库。灾备端为备用数据库。当修改主数据库时，生成的更新数据发送到备用数据库。如果主数据库出现了故障，备用数据库立即被激活并接管生产数据库的工作。

备用数据库是通过接收主数据库日志并以应用日志的方式与主数据库保持同步。它通过接收主数据库的日志，在备用数据库中应用的方式，与主数据库保持同步。备用数据库除了用干灾难恢复之外，也可以用干其他的用途，它允许用户根据需要随时进行查询以及随时生成报表，还可以建立自己的数据库对象，进行临时的读写操作。

工作步骤如下图所示：

通过收集发生变化的数据，几乎不对生产数据库带来任何开销。

此感知过程中完成的操作为：

(1)捕获进程从数据库中获取事务日志文件，而非复制数据库数据，并传输至目标数据库，因此复制过程不会给生产数据库带来性能影响；同时网络负载非常小；

(2)捕获进程不但可以捕获在线的日志文件，而且可以读取归档日志，数据备份与恢复系统会查询出缺失的日志文件。正是这种能力极大地增强了系统的冗余功能。例如，如果捕获进程中由于网络中断等原因导致中断，当网络恢复后，实时复制任务将自动重新恢复同步。

2、虚拟化服务器除了可以利用数据备份与恢复系统进行数据级容灾外，还可利用虚拟化本身的副本技术或另外建设一套超融合平台进行异构容灾。

副本技术是一种在分布式系统中广泛应用的数据管理策略。它的核心原理是将一个数据单元复制成多份，并将这些副本分布式地放置在云系统的多个节点上。一旦某一物理节点发生故障，其余节点仍能保证数据的完整性。

超融合CDP技术则能够将数据的变化以日志方式实时记录保存下来，与数据备份与恢复系统实时复制的方式类似，当生产系统的数据被误删除或感染病毒时，能够提供任意历史时间点的数据恢复。这种恢复过程支持对任一恢复点在不恢复系统的情况下找回文件，无需安装任何第三方代理即可提供持续的数据保护，进一步保障业务连续性。

3、利用云端备份实现数据级容灾。

云端备份通过将数据存储在远程的云服务提供商的数据中心中，实现了数据的物理隔离和冗余存储。通过将数据备份到云端，可以确保在发生意外情况时，都能够迅速恢复数据，保障业务的连续性。具体原理与采用数据备份与恢复系统原理类似，本文不过多赘述。

应用级容灾是在数据级容灾的基础上，再构建一套应用系统，可提供应用接管的能力，因此不仅需要考虑数据的完整性、可用性以及一致性，同时还需要考虑备用应用系统的可用性以及备份网络的可用性，才能实现主系统宕机后的业务接管。因此，应用级容灾主要需要实现两点：应用环境迁移以及应用数据的同步，应用数据的同步主要就是采用前文数据级容灾提到的方法，下面将重点介绍应用环境的迁移方法。

为确保能顺利接管业务，保障业务接管期间的稳定性与安全性，一般会协调应用厂家在灾备端直接搭建一套一致的业务系统环境作为业务系统灾备端。如无法协调，则可采用迁移技术，对业务系统进行P2P、P2V、V2P、V2V及面向云平台的迁移，利用系统预处理或二次封装手段屏蔽掉不同平台之间的操作系统底层驱动兼容，再通过高效的迁移工具在操作系统上进行全自动化的业务系统、应用软件和数据结构进行重建，从而达到各种平台间的平滑过渡。

针对Windows Server各版本系统以及Linux各版本系统，一般采用操作系统备份+恢复的方式，即先将操作系统整机备份，备份包括操作系统、业务应用、业务配置、业务数据在内的所有内容，然后将其还原到指定对应的灾备服务器上。

新系统建立完成后，迁移工作并未结束，新系统是否能够正常的工作，方是迁移工作最关键的内容，也是迁移过程中最关键的环节。通过采用模拟数据测试、模拟操作测试、准业务系统操作测试、故障回滚等多种措施来验证新系统是否工作正常，也会对新系统的运行平台和运行环境进行安全评估，根据实际情况提出合理的提高系统运行效果的改善建议，最终目的是让新系统能够比原有系统更加高效和稳定地提供服务。

在整个业务迁移的过程中，有以下问题需要注意：

• 业务应用授权问题

部分业务应用是有授权保护的，如果通过系统迁移更换了硬件环境，可能导致其授权改变，此时需要应用厂家提供新的授权。

• 业务应用配置问题

部分业务的配置会关联硬件或IP等信息，由于灾备系统随时保持启动待命状态，因此硬件和IP等信息将与业务系统不同，将导致部分配置失效，该部分需要业务应用工程师协助调整。

业务级容灾是容灾体系中的最高级别的防护，旨在保障业务连续性。目前，业务级容灾的建设方案主要有以下几种：双活数据中心建设，两地三中心以及混合云等方式实现业务级容灾。它不仅关注数据的备份，应用的接管，还包括IT系统、办公场所和工作人员的备份，以确保在灾难发生后，业务能够在备份的工作场所迅速恢复并继续运行。业务级容灾的终极目标是保障业务的连续性，即使面对重大灾难，如自然灾害或人为错误，也能迅速恢复并保持业务运行。

在业务级容灾的实现中，需要综合考虑数据与应用系统的重要性、业务关联度、技术成熟度、基础设施条件、成本和管理维护等因素。这涉及到数据和应用系统的异地复制、备用网络的建设以及灾难恢复计划的制定。业务级容灾还特别关注业务接入网络的备份，包括服务提供能力和服务使用者的接入能力。

与数据级和应用级容灾相比，业务级容灾提供了更高级别的保护，确保不仅数据和应用系统得到保护，而且业务本身也能在灾难后迅速恢复。这种级别的容灾备份通常需要更复杂的规划和更高的成本投入，但能够提供更高的业务连续性保障。

目前金融行业、电力行业、电信行业、政府行业以及医疗等公共服务行业目前是容灾建设的重点，目前金融行业多数大型金融机构已经完成了两地三中心的业务级容灾建设，正在进行灾备与生产融合或灾备与云深度融合的探索。医疗行业头部三甲以及政府大数据局等也有部分完成了双活数据中心的搭建，实现了业务级的容灾，不过仍有大量的企业或单位仅仅完成数据级容灾的定时备份，仍无法达到国家对于关键行业容灾备份的要求，因此我们仍应加强容灾建设，保障业务的正常运行。

威努特作为ICT网络、安全、云计算的供应商，DBR数据备份与恢复系统可以提供定时备份、实时备份的数据级容灾方案以及业务接管的应用级容灾方案，同时可以提供超融合平台实现异构数据中心搭建，解决业务级容灾烦恼。

威努特DBR通过高效的重删压缩比、万兆网的极限备份速率、多通道并发备份、自定义多段式备份等技术实现备份效率、网络占用、实施运维等全方位优化，同时，具备代理备份技术以及无代理备份技术，针对虚拟机、数据库、对象存储、NAS、文件、操作系统等多种对象均可提供数据容灾与备份，具有极高的兼容性。