張凱

摘要21世紀以來，計算機與互聯(lián)網(wǎng)得到了空前的普及，隨之而來的不僅僅是生產(chǎn)生活上的便捷，同時也存在著隱患，由于種種原因所導致的數(shù)據(jù)丟失，如果沒做好容災的話，很可能帶來的后果就是災難性的。本文從容災系統(tǒng)著手，首先指出了容災系統(tǒng)的重要性，然后講述了早期容災的發(fā)展以及局限性，從而引入云容災，提出了云容災的優(yōu)勢，并分析了云容災的幾個關鍵技術。

關鍵詞容災；云存儲；云容災

1容災的重要性

科學技術在不斷進步，計算機和網(wǎng)絡也越來越普及，數(shù)據(jù)信息逐漸成為了人們生產(chǎn)生活的關鍵所在。而對于現(xiàn)在的公司來說，數(shù)據(jù)信息則是他們的命脈，對其生存和發(fā)展至關重要。數(shù)字化的世界為人們提供了無數(shù)便利，提高了工作生產(chǎn)的效率，但同時也存在著安全隱患。當災難發(fā)生造成數(shù)據(jù)信息的丟失時，帶來的后果往往也是致命的。這里說的災難主要指不可抗拒的自然災害（火災、地震等）；硬件設施的損壞（硬盤故障、電源中斷等）以及操作失誤。有數(shù)據(jù)顯示在20世紀90年代的美國，發(fā)生過數(shù)據(jù)信息丟失的公司中，大多數(shù)都己倒閉，最后能生存下來得以繼續(xù)發(fā)展的只有16%。由此可見，數(shù)據(jù)信息是多么的重要，而數(shù)據(jù)災難所帶來的后果是多么的可怕。

鑒于以上所述，如何能讓數(shù)據(jù)信息在各類災難發(fā)生后還能完整的保存下來，并且使整個系統(tǒng)可以迅速的恢復運轉、投入使用，就顯得尤為重要，于是容災系統(tǒng)便在這樣背景下孕育而生。

2容災的發(fā)展

任何事物發(fā)展的初期總是困難的，容災系統(tǒng)也不例外，早期的容災是在本地范圍內進行數(shù)據(jù)的備份，其所能達到的效果也是很有局限性的。盡管這樣的本地數(shù)據(jù)備份可以在人為誤操作、軟件錯誤以及硬件故障發(fā)生時進行數(shù)據(jù)恢復，但是當火災、地震等自然災害發(fā)生時卻是無可奈何。

隨著容災技術的日益完善，異地容災被提了出來，在很大程度上彌補了數(shù)據(jù)備份的不足。異地容災，其實就是在距離本地系統(tǒng)較遠的地方，搭建一套相同的系統(tǒng)，使之能夠在災難發(fā)生后迅速替代原系統(tǒng)為人們服務。這種異地容災系統(tǒng)比起之前的本地數(shù)據(jù)備份，在技術上有所提升，且在自然災害發(fā)生時的保護作用具有明顯的優(yōu)勢，但是仍然有著種種不足。首先，這種異地容災系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復速度不能得到保障，其次，信息化的迅猛發(fā)展使得信息數(shù)據(jù)量急劇增長，帶來的影響就是人們在搭建異地容災時需要投入更多的硬件設備，并且隨之而來的維護費用和人力也是一筆很大的開銷。因此，我們還需要更為先進、成本更低的容災技術。

為了有效地克服這些問題，近年來，發(fā)展迅速的云存儲技術被逐漸被應用到了容災系統(tǒng)中。云存儲是在云計算概念上的拓展，是一種近些年興起來的網(wǎng)絡存儲技術，是通過集群應用、網(wǎng)絡技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。通俗地講，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便存取數(shù)據(jù)。

將云存儲技術應用于容災備份，在很大程度上降低了異地容災的成本，因此很快在各個行業(yè)中都得到了廣泛的應用。云容災，基于云端的容災系統(tǒng)，可以是異地也可以是本地，亦可以都有。云容災系統(tǒng)集成了本地容災系統(tǒng)、異地容災系統(tǒng)的優(yōu)點，加上云端的集中管理，集中數(shù)據(jù)分析等功能，打造了一種功能強大的云端應用。

3云容災的幾個關鍵技術

第一，完成信息存儲其核心技術是映射技術，將云容災處理程序以及管理設備程序抽象為兩個數(shù)據(jù)模型，在這兩個數(shù)據(jù)模型之間建立對應關系，最終形成映射關系。經(jīng)由一種指令的觸發(fā)而產(chǎn)生的自動化操作形成了數(shù)據(jù)的自動遷移，這種自動遷移建立在上述映射關系上，其觸發(fā)條件包含以下的一系列事件：磁盤的填充、飽和，磁盤容量的縮小、擴展，磁盤的維修、損壞。系統(tǒng)發(fā)出指令進行自動映射依賴于上述的某個事件產(chǎn)生，其指令包含自動復制、保存、刪除、粘貼。該技術的應用如以下兩點所述，磁盤容量的自動調整，在使用過程中可能會出現(xiàn)磁盤容量不足，自動加載新的磁盤，并且更改磁盤總容量，對于磁盤容量的減少，則需要將不再需要的磁盤卸載；磁盤透明替換基于隱射技術實現(xiàn)，建立一個云存儲環(huán)境，在云存儲環(huán)境中對相關數(shù)據(jù)進行多個副本備份，備份過程在容災服務器中不斷創(chuàng)建副本，通過建立若干副本的方式，防止磁盤損壞導致數(shù)據(jù)無法還原。

第二，緩存技術，該技術的出現(xiàn)是為了解決高速率數(shù)據(jù)設備與低速率設備之間數(shù)據(jù)訪問不匹配的問題，通過將數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)庫的方法保存在內存，當需要對這部分數(shù)據(jù)進行處理時，直接在內存中進行，從而減少了從低速設備中讀取的時間。云容災基于云存儲設計實現(xiàn)，在該系統(tǒng)中合理的利用緩存技術，通過精準的算法完成數(shù)據(jù)的緩存，一旦需要進行數(shù)據(jù)的快速恢復時，可以從緩存中獲取數(shù)據(jù)進行恢復。緩存算法主要包括以下兩點：1）對于異地數(shù)據(jù)塊的替換，需要通過計算恢復數(shù)據(jù)塊的單位時間恢復次數(shù)決定是否需要替換；2）對于本地數(shù)據(jù)塊的替換，需要統(tǒng)計單位時間內數(shù)據(jù)的恢復次數(shù)，替換數(shù)據(jù)庫恢復次數(shù)最少的。

第三，磁盤技術，這種技術的應用，使得各種文件的顯示沒有太大的差異?？蛻舳说拇沓绦驅⑾嚓P數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)塊中，并將文件夾進行備份之后存儲到容災服務器之內。采用合理的安全策略保證服務器數(shù)據(jù)的安全性。例如采用加密的方式對數(shù)據(jù)進行加密，訪問者需提供秘鑰才能對數(shù)據(jù)進行刪減、更改、修正，并且提供操作的數(shù)據(jù)為備份內容；若訪問者沒有秘鑰，那么需要相應的信息進行身份驗證。

云容災可實現(xiàn)基于系統(tǒng)級別甚至業(yè)務級別的備份，出現(xiàn)災害不需重建系統(tǒng)，就可以達到快速恢復的目的。其次減少主機負載，存儲直接通過光纖實現(xiàn)備份。而且云容災還可以在構造目標的時候做到傳統(tǒng)容災所無法辦到的“與結構無關”，這主要是因為傳統(tǒng)容災解決不了應用一致性的問題，而類別繁多的應用，使得也沒有一個通用的辦法可以在應用層實現(xiàn)。容災的成本也因為云計算的加入被大大降低了，而且在災后恢復時也有了不同的選擇，由此那些原來因昂貴的價格對容災系統(tǒng)避而遠之的中小型企業(yè)也可以將容災系統(tǒng)搭建起來。所以基于云存儲的容災系統(tǒng)比起早期的容災系統(tǒng)，技術上更先進、更全面，但是花費上卻要少得多。

4結論

隨著科學技術的逐步提高，以及容災維護措施的不斷改進，云容災系統(tǒng)將會發(fā)揮越來越大的作用，在面對災難恢復時也將更加迅速。容災的技術核心是冗余，它是容災的主要技術，如果這里的設備出了問題，那么會有別處的設備及時補上。為了使容災系統(tǒng)還能兼顧日常操作中的容錯率，會有許許多多的服務器和存儲資源都在云計算中被同時使用著，這樣的容災系統(tǒng)在實施的過程中，設備便得到了保障。而容災的執(zhí)行也因為云計算當中集中式管理和虛擬化技術的加入而越來越方便。

本文從容災的重要性著手，通過早期容災發(fā)展中遇到的問題，引入云容災的概念，并探討了云容災的幾個關鍵技術。容災在未來的信息科技發(fā)展中將會顯得愈發(fā)重要，而云容災則是未來容災發(fā)展的主要方向。endprint