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有关磁盘划分的容灾功能。但是在应用层数据存储的容灾还远远不够。操作系统和应用程序的崩溃都会导致整个数据系统的不可用，对于一个7*24的数据系统来说，这是无法接受的。因此数据的灾难备份也应该包括在应用层对数据的灾难备份，在此我们以数据库为例在应用层介绍数据的高可用性。
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况且RAID只是一种容错形式，而非灾备份方案。备份和容错是不同的概念。备份让你可以在灾难发生后恢复数据。容错是减少灾难发生的概率。你可以想象成容错是在悬崖顶部立一条护栏，而备份是在悬崖底部设立一座医院。护栏和医院都是你想要的，但是它们是完全不同的事物。所以就数据的安全性来说，应用层的备份和恢复方案在一个数据系统中也是必不可少的一部份。
1.高可用性
（1）主从方式(非对称方式)
主机工作，备机处于监控准备状况;当主机宕机时，备机接管主机的一切工作，待主机恢复正常后，按使用者的设定以自动或手动方式将服务切换到主机上运行，数据的一致性通过共享存储系统解决。
采用这种方式实现系统的高可用性是一个比较稳妥的方案。因为采用这种方式实现高可用性，只有一台主服务器在工作，另一台备份服务器只是通过心跳线进行简单的监视，负载并不高，所以当主备服务器进行切换后，备份服务器只是简单的承接了主服务器上的负载，不会对备份服务器的负载造成很大的冲击。因此采用这种方式实现高可能用性是一个相对稳妥的方案，但是在使用过程中就会造成一台服务器一直处于低负载的状态，无法实现均衡负载，实现成本比较高。
操作系统采用这种方式实现高可用性的应用比较多，数据库采用这种方式实现高可用性的应用比较少。数据库会在操作系统中成为一个被监视的服务或进程，实现操作系统级的高可用性。但是因为数据库内部错误，例如日志空间满，等待日志空间重新分配这种现象就会造成的数据库服务处于挂起等待状态，但不会造成数据库服务中断，此时操作系统就无法实现数据库服务的主备切换。
（2）双机双工方式(互备互援)
两台主机同时运行各自的服务工作且相互监测情况，当任一台主机宕机时，另一台主机立即接管它的一切工作，保证工作实时。
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采用这种方式实现系统的高可用性不仅能够实现数据的容灾，还可以实现均衡负载的功能。但是如果服务器1出现异常，服务器2接管服务器1 的服务，就会对服务器2的负载造成很大的冲击。
操作系统很少采用这种方式实现高可用性，但是数据库却有这样的产品会采用这种方式实现高可用性。例如ORACLE的RAC就是采用这种方式实现高可用性的。其主要考虑的是负载均衡，所以配置ORACLE的RAC时，要尽量避免每个服务器不要满负荷运行，这样就可以保证服务器接管时，不会造成对接管服务器的负载造成很大的冲击，使系统数据无法正常使用。
以上主要是通过共享存储实现数据的一致性，即Share Disk Cluster模式。目前也有很多数据库产品不会利用共享存储实现数据的一致性，使用这种模式的每个服务器都有自己私有的存储，各个存储通过数据复制技术来保证数据的一致性，即Share Nothing Cluster模式。例如MySQL Cluster就是采用了这种Share Nothing Cluster模式。针对数据复制也有单独的产品，例如Oracle GlodenGate就是通过捕获数据库的日志操作实现异地数据的同步。这种模式的示意图如下：
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（3）集群工作方式(多服务器互备方式)
多台主机一起工作，各自运行一个或几个服务，各为服务定义一个或多个备用主机，当某个主机故障时，运行在其上的服务就可以被其它主机接管。
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集群工作方式就是由两台机器的互备互援扩展成多台服务器的互备互援。这种工作方式也有Share Disk和Share Nothing的模式区分。这种集群工作方式结构更加复杂，当随着服务器的增加，数据复制，内存同步等操作都会对系统负载及网络造成很大的冲击。
2.灾备方案
备份是容错的补充，合适的灾备方案会使数据更加安全。备份又分为冷备份和热备份。冷备份就是指系统在关闭状态下，不会产生数据交互的情况下进行的备份。因为冷备份需要停止应用，所以目前冷备份的应用越来越少，只有在系统建立初期或进行系统的大规模改造时，进行冷备份做为系统运行的一个基线。热备份与之相对，就是在系统运行的情况下对数据进行备份，因为无需停止应用，所以热备份被广泛应用。
备份数据的过程中对系统资源的消耗比较少，但是恢复数据将是一个相对漫长的过程。所以在制定灾备方案的时候，一定要考虑备份对系统资源的消耗以及数据恢复造成宕机的时间是否可以接受。
在制定备份方案时，还应该考虑备份数据的存放问题。数据备份到本地，效率高，易于维护和管理，但是数据的安全性不高，如果本地存储出现问题，备份数据也有可能受到破坏，即使备份数据没有被破坏，系统恢复将非常麻烦，恢复时间将会很漫长。所以在制定备份方案时，还应该考虑异地备份的问题，以及备份数据异地恢复的问题。但是异地备份效率不高，有可能会因为网络状况等原因造成数据备份有一定的延时，严重的有可能造成数据的不一致，所以异地备份与本地备份要或为补充，整个数据的的安全性就会更高。
综上所述，制定灾备方案时，首先要制定本地备份的备份计划，然后再完成异地备用机器的建设。
就数据库而言，本地备份的技术已经相当完善，我们需要考虑的就是备份对系统资源的消耗，所以在制定本地备份计划时，首先要考虑备份时间，尽量是在系统相对比较空闲的时间进行备份。其次要考虑备份时长，长时间的备份不仅消耗系统资源，而且在备份期间出现灾难的概率也相应的增加了。所以要尽量缩短备份时长。因此在制定备份计划的时候要充分利用增量备份的机制，缩短备份时长，降低在备份期间出现灾难的概率。差异增量备份如下图所示：
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各个数据库异地备份的实现方式有所不同。主要有两种方式进行数据同步，第一是分析数据库日志进行数据同步，第二是传送日志文件到备份服务器上，在备份机器上恢复日志文件实现数据同步。第一种方式数据可以实现实时同步，但是因为要实现在主备机器上都要成功的写入数据，这就造成数据写入效率相应的降低。第二种方式只传送日志文件，所以对数据的写入效率影响不大，但是备份数据库需要恢复这些日志文件才能使用，做不到数据的实时同步。
以Oracle的GoldenGate为例，它就是通过分析数据库的日志文件来实现数据同步的。它从数据库的日志解析数据的变化(数据量只有日志的四分之一左右)。GoldenGate将数据变化转化为自己的格式，直接通过TCP/IP网络传输，无需依赖于数据库自身的传递方式，而且可以通过高达9:1的压缩率对数据进行压缩，可以大大降低带宽需求。在目标端，GoldenGat可以通过交易重组，分批加载等技术手段大大加快数据投递的速度和效率，降低目标系统的资源占用，可以在亚秒级实现大量数据的复制，并且目标端数据库是活动的。其工作示意图如下：
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而Oracle的DataGuard就是通过传送日志文件到备份机器上，实现异地备份的。因为Oracle的DataGuard传送是的归档日志，所以在恢复备份数据库时，切记要把redo日志文件也恢复到备用数据库中。
以上是以数据库为例介绍了针对数据库数据的灾备方案，对于数据文件的灾备也要考虑以上所说的两点，即不仅要制定本地备份计划，还要制定异地备份方案，保证数据的安全高效。
总之数据的存储及灾备的技术方案有很多，每一种技术方案都有各自的优缺点。根据应用的实际需求和系统的可扩展能力选择合适的技术方案才是最关键的。 |
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