医院windowsCDP备份解决方案模板.docx

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医院windowsCDP备份解决方案模板

xxxxxxxx

飞康CDP容灾系统解决方案

美国飞康公司（FalconStor）北京分公司

北京朝阳区财富中心705

Tel:

  010

Fax:

010

使用飞康CDP容灾系统解决方案可以帮助毓璜顶医院实现：

1.恢复丢失的文件或数据库表只需1分钟，面对病毒攻击恢复数据分区也只需1分钟。

因为飞康CDP备份的数据立即可用，无需备份软件冗长的数据恢复过程；

2.飞康CDP与VMware完美结合，使用VMware支持异构操作系统级别的快速恢复，在20分钟之内恢复windows操作系统和数据；

3.使用RemoteBooting的方式在20分钟之内快速恢复Windows操作系统，生产主机直接读取飞康CDP中的数据启动操作系统；

4.飞康CDP提供255份历史快照，可灵活设置快照的频率和时间点；

5.使用飞康CDP解决方案后，可以完全消除备份窗口，因为数据是实时镜像到飞康CDP磁盘中的；即实现了数据的实时同步。

6.使用磁盘代替磁带做数据保护，可大大提高数据的可用性和可恢复性，用RAID进行保护后数据可靠性达到%；

7.飞康CDP的ThinProvision实现按需分配的功能，可根据用户数据量的增加动态调整容量，节约用户投资；

8.所有功能集成在一个图形化管理界面中，操作简单易懂，极大的降低了管理成本。

第1章需求分析

1.1系统现状

xxxxxxxx现有环境如下图所示：

一、机房环境：

核心设备存放在现有中心机房；容灾机房为门诊楼老机房，中间有裸光纤直接连接。

即容灾系统建设是在两个机房之间完成的。

二、核心系统平台描述：

1.HIS、CIS服务器使用HPDL580G4服务器，双机热备方式，磁盘阵列使用EVA4100，操作系统windows2003企业版X64，数据库使用SQL2005企业版X64，机群软件MSCS。

在今后的改造中，会将HIS系统的两台DL580G4部署在容灾机房，作为容灾服务器使用。

然后新购入存储和服务器作为HIS系统的新物理硬件平台。

2.LIS服务器使用HPDL380G5服务器，双机热备方式，磁盘阵列共用EVA4100，操作系统windows2000，数据库使用SQL2000，机群软件LIFEKEEPER。

3.EMR服务器使用HP380G5服务器，双机热备方式，磁盘阵列共用EVA4100，操作系统windows2003，数据库使用ORACL10G，机群软件LIFEKEEPER。

4.麻醉系统使用HPDL380服务器，使用本地磁盘，操作系统windows2003X64，数据库ORACL10GX64。

5.超声系统使用HPDL580服务器，使用本地磁盘，操作系统windows2003，数据库使用SQL2005。

6.胃镜、病理服务器使用HPML370服务器，使用本地磁盘，操作系统windows2003，数据库使用SQL2005。

三、现有磁盘整列及数据库大小情况

1.现有磁盘阵列EVA41000，一个磁盘笼，满配146G硬盘。

2.HIS数据在线80G；CIS数据在线15G；LIS数据50G；麻醉数据10G；超声、病理、胃镜数据总大小50G

1.2需求分析

目前xxxxxxxx信息系统中常见的风险包括：

网络安全风险、计算机设备硬件的物理风险、人为破坏或逻辑错误的风险。

容灾系统要求对于毓璜顶医院提供实时备份保护：

●对于windows系统的主机，实现操作系统级别的保护，并且可以实现远程启动；同时支持与VMware结合进行操作系统级别的恢复。

●远程启动和VMware的解决方案，都是为了保证在最短的时间内恢复系统。

●自动保存多数据版本，不占用大量存储空间。

●数据的恢复不能只采用后验证结果的恢复回存方式，而是要求瞬间可用的立即恢复技术（先验证技术）。

●保存数据的间隔和颗粒度达到精细化的颗粒度（可以达到秒级）。

●支持操作系统在不同服务器硬件上的快速恢复（异机恢复）

●灾难发生时，数据可以回滚方式恢复。

1.3飞康CDP解决方案

在今天，国际上数据保护和灾备领域CDP（ContinuousDataProtection）技术引发了一场深层革命。

飞康CDP作为一种数据保护和灾备技术的高级形式，是一种精细度极细的数据块级别保护技术，它已经成为近年存储行业的一个新兴热点和关注的焦点，它能够在任何故障发生时，实现瞬间恢复的能力，并且十分关注恢复的有效性和效率。

这其中的主要代表就是飞康CDP技术。

在中国的灾备建设中飞康CDP触动了多个行业的系统保障标准，体现出它的主导思想---关注数据保护建设的每一个要点、关注投资的完全保护、完整实现每一个灾难状况下的不同层次的快速恢复、赋予用户在灾难恢复管理中的完全主导、系统和数据的全方位恢复能力等等，可以说，飞康的CDP体系的提出是以用户为中心的数据保护体系的真实体现，它为中国的各个行业信息化建设带来了众多新的内容和新的特性。

飞康的CDP技术可以实现操作系统级别的保护，能够提供恢复到任何一秒钟数据的能力，也能够在灾难发生时在几分钟的时间就迅速恢复生产系统，出现站点级灾难时灾备中心可迅速启动数据库。

而且，其防范不仅是数据系统的故障，操作系统等以往的防御难点也可以轻松恢复。

飞康CDP的灾难后的恢复能力（恢复效率/防御灾难的范围）在各类技术中均首屈一指。

在各行业使用中，飞康CDP均令人耳目一新。

飞康CDP针对xxxxxxxx建设的框架是：

1.在xxxxxxxx生产中心部署专门用于连续数据保护的飞康CDP设备，用于在本地实现生产系统数据的实时镜像和多点历史轨迹保存；在容灾机房也部署飞康CDP设备，用于承接从生产中心传输来的数据；

2.利用飞康CDP数据保护平台实现/windows操作系统故障/存储故障／数据丢失／数据库瘫痪／病毒攻击。

。

。

。

等各类灾难的防御和快速恢复；

3.通过飞康CDP历史轨迹保存技术（CDPJournal），实现颗粒度达到任何一秒钟的数据的恢复；

4.为了保证灾备数据库可瞬时打开，飞康CDP采用数据库和应用Agent的方式实现数据库的立即可用和一致性恢复。

1.4实现目标

本次xxxxxxxx要求建立简洁完善的服务器硬件及操作系统和数据库系统安全机制，特别要保证数据的完整性和有效性，在服务器硬件、操作系统、数据库一旦发生问题时，能够根据故障性质使业务不中断或在20分钟之内恢复系统运行。

⏹实时镜像备份，无备份窗口

飞康的DiskSafe每时每刻将变化的数据同步到CDP中，这一特征使得飞康CDP方案彻底不同于传统的备份技术，备份技术所困扰人们的长备份窗口和按天进行备份的弱点将不再存在。

⏹备份数据立即可用

由于飞康CDP实时镜像备份技术所获取的数据影像不是专用的备份格式，而是直接的数据原型，因此数据的恢复将是立即可用，无需任何恢复窗口，这在恢复技术上已经产生了一个大的飞跃。

⏹多点快照，无需1分钟历史数据轻松获取

CDP保护技术既是一种灾难发生时保护最新数据的灾难备份技术，也是一种历史数据丢失时恢复原有数据的备份技术，由于自动产生数据的多个时间点保存，因此即使丢失的数据已经过了几天，你仍然可以轻松实现1分钟获取正确的历史数据的能力。

⏹磁盘故障或操作系统无法启动的快速恢复能力

飞康CDP解决方案可以实现对Windows操作系统的保护，当出现磁盘故障或操作系统无法启动的情况，可以直接从飞康CDP中读取数据启动操作系统。

使用这种方法恢复操作系统和数据库非常快捷，整个过程在10分钟内可以完成。

⏹实现灵活和方便的实时备份机制，管理简单

能够对实时备份系统进行灵活的集中管理，需要提供良好的操作使用界面、事件告警、与工作流程的管理等，将复杂的企业数据保护工作化繁为简，避免人为的疏忽，降低维护人员的工作量。

总之，飞康CDP技术的设计思想是彻底摆脱传统备份方式的弱点，实现系统数据的实时和超高速恢复能力，使得信息系统获得前所未有的健壮性。

第2章详细设计

2.1xxxxxxxx飞康CDP解决方案总体架构

xxxxxxxx飞康CDP解决方案架构如下图所示：

飞康CDP容灾系统是专为xxxxxxxx设计的一套行之有效的，集磁盘镜像、数据连续保护和备份、远程容灾于一体的综合容灾解决方案。

其基本架构为：

⏹在xxxxxxxx的生产中心部署2台飞康CDP管理器（图中飞康CDP1与CDP2，各自带存储12TB,共24TB可用容量），通过FC（光纤通道）保护6台Windows应用服务器（HIS服务器2台，LIS服务器2台，EMR服务器2台），通过IP保护其他11台服务器（麻醉系统服务器，超生系统服务器，胃镜、病理服务器各一台,其它服务器见拓朴图），本方案未计入PACS的图片数据，如果想对这些数据进行保护，可以暂时利用飞康CDP的ThinProvisioning（用多少分多少）来节省空间；

⏹考虑到真实的容灾切换发生时，飞康CDP所管理的存储需要承担生产压力，因此CDP的存储不能完全使用内置磁盘，应下挂一台磁盘阵列作为补充，容量为8TB，将HIS、LIS、EMR及其它有较高性能要求的数据存放在上面。

⏹在所有被保护的Windows主机安装飞康的DiskSafe软件及对应的快照代理模块，DiskSafe用于将数据镜像到生产中心CDP管理器中（飞康CDP-1）；飞康Disksafe软件是块级的数据镜像技术，可以实时镜像windows操作系统，即实现windows操作系统的保护；快照代理用于实现备份数据立即可用的特性，未安装快照代理时，备份下来的数据在启动数据库时会进行修复，会增大RTO时间。

在本方案中，服务器有SQL和ORACLE两种，因此快照代理也需要分别安装各自对应的版本。

⏹飞康CDP采用旁路的方式接入到网络中，不会对现有网络拓扑有任何的更改和影响，而且，数据以镜像的方式备份到飞康CDP中，不影响正常的生产数据；

⏹生产中心飞康CDP配置255份快照/生产卷的快照模块（TimeMark），实现多历史点保护；

⏹在容灾机房部署HIS、LIS、EMR共3台服务器，作为原生产服务器的灾备机，型号及配置应与原来相同（但硬盘只需够安装操作系统即可）

⏹在容灾机房部署4台服务器作为VMwareESX服务器，使用虚拟机作为其它各服务器的容灾服务器；

⏹如果生产系统出现人为的错误，需提取数据进行查询或纠正错误，只需提取本地快照即可瞬间恢复；

⏹若出现磁盘故障或操作系统无法启动的情况，可使用飞康CDP+VMware的架构进行异构系统级别的恢复。

只需将CDP中的磁盘或快照分配给VMware服务器，再建立虚拟机即可。

2.2设备清单

7台灾备机，2台CDP，1台磁盘阵列

2.3实时备份和历史快照

飞康CDP容灾解决方案可以实现连续数据保护。

在增加了飞康CDP设备后，系统在本地就提供了多种连续数据保护和恢复模式：

镜像的保护模式可以有效应对存储设备的单点故障引起的数据灾难。

在“主存储”系统发生设备故障时，CDP系统可以立即提供存储服务，保证应用服务的持续性。

通过CDP设备提供的逻辑快照功能，可以获得多255个全备份。

这种模式可以应对任何数据逻辑故障，包括：

数据库逻辑错误、人为误操作和病毒等引起的数据库数据丢失、人为或病毒引起的数据库崩溃等故障。

利用CDP快照，我们不仅可以对数据库各类错误实现快速恢复，还可以解决传统备份无法实现的数据库“表级恢复”。

比如在误操作导致某个数据库表被误删除的情况下，不需要对整个数据库进行恢复，只需要从快照中提取丢失的“表”，把它恢复到还在运行的数据库中即可。

需要说明的一个技术优势是：

实现这255个快照全备份，并不需要其他备份方式那样需要的“255倍存储空间”，只需要增加大约20%的额外存储空间就可以满足所有备份的需要。

有了这255个全备份的支持能力，我们可以非常方便的制定数据备份策略，根据需要，我们可以选择制定诸如以下案例的备份策略：

✧每小时一次的快照（全备份），可以保留至少10天左右的历史数据备份，使得我们至少有能力追溯到10天以前的历史数据。

✧每10分钟一次的快照，可以保留两天左右的历史数据备份，使得我们有能力追溯到接近2天内的历史数据，而且数据最大只有10分钟的偏离。

对比：

一般磁带库备份只能通过速度很慢的“Restore”操作恢复到“前天晚上”的备份点的数据，然后需要结合数据库日志恢复整整“一天”的交易。

而一般的容灾系统又无法提供历史数据的恢复。

利用CDP系统进行的实时数据备份和快照备份，我们可以应对各种数据系统故障和错误，保证数据系统的快速恢复。

对于xxxxxxxx系统而言，采用CDP数据保护架构，可以避免我们以前遇到的各种数据备份的困扰：

✧备份数据无法验证，潜在的风险是无法保证数据恢复的成功！

✧磁带库设备故障率高，难以维护。

这个问题各地系统深有体会。

✧备份速度慢，恢复速度更慢，结合第一点的数据恢复的可靠性低，使得数据恢复过程就像一把悬在信息中心头顶的剑那样的难受。

重要的是，利用本地的CDP以及快照系统，RPO指标完全可以在0至10分钟内，这对应用系统而言，相当于增加了一把保险锁。

2.4灾难发生时的接管和恢复

对于xxxxxxxx可能发生的灾难以及恢复方法如下：

2.4.1Windows系统恢复

CDP保护方案还能对Windows系统进行恢复，当系统分区出现中毒或无法启动的情况时，可以直接使用CDP中的镜像盘进行启动，这样可以大大缩短恢复时间。

飞康CDP提供3种方式做Windows的系统恢复。

1.使用VMware做系统恢复（适用于异构物理平台）

飞康CDP支持在VMware环境下做操作系统级别的恢复。

如果做Windows系统级别的恢复，需要在生产端保护生产主机的整个磁盘。

然后将灾备中心CDP中的复制入资源分配给VMwareESXServer（通过iSCSI或FC皆可）。

这样在VMwareESXServer中会扫描到飞康CDP分配的磁盘，建立虚拟机时使用RawDeviceMapping将飞康CDP分配的磁盘设置为启动磁盘，这样变完成了VMware环境下的系统恢复。

使用VMware做系统恢复不限制生产主机和灾备主机的物理平台，即可以实现异构物理平台的系统恢复，给用户带来了灵活的策略。

2.使用RemoteBooting做系统恢复

对于HIS这种业务连续性要求非常高的系统，可使用飞康CDP所支持的RemoteBooting的方式进行操作系统恢复，即生产主机通过光纤卡直接读取飞康CDP中的数据，启动Windows系统，非常快捷。

无论使用VMware的方法还是采用RemoteBooting的方法，有一个原理是共同的：

都是灾备主机直接读取飞康CDP中的数据启动Windows操作系统，不需要有数据恢复的过程。

3.使用RecoveryCD做系统恢复

飞康提供一种称为是RecoveryCD的操作系统恢复方式，这种方法需要飞康的一张RecoveryCD光盘，将数据从CDP中copy回服务器本地磁盘（包括Windows操作系统），然后从服务器本地磁盘启动即可。

这种方法需要有数据复制的过程，时间的长短取决于数据量大小和网络带宽。

采用以上3种方法的任何一种，飞康CDP都可以提供多版本的快照和多版本回滚恢复。

2.4.2文件丢失或损坏

当发现数据库文件或应用程序文件丢失或损坏时，使用CDP恢复只需要3个步骤大约1分钟的恢复时间。

CDP可以对镜像过来的生产数据做定时的快照，如果发现单个文件丢失或损坏，可以找到没有丢失的时间点提取快照，并分配给应用主机，然后在应用主机的磁盘管理中可以发行多了一个磁盘，打开这个磁盘找到丢失的文件COPY会原来的目录即可。

这种方法可以使应用管理员用磁盘COPY的方法进行恢复，比备份软件中看到的更加直观，恢复更加方便。

同时这种COPY的方法进行恢复当然支持选择性恢复指定目录与指定文件。

2.4.3数据库和应用系统无法正常启动

当数据库或应用系统出现问题无法启动时，可以先提取CDP中的快照进行验证，待找到可正常工作的历史点后使用restore功能对数据盘进行回滚即可。

2.4.4硬盘中毒后的接管和恢复

当硬盘中毒但无物理损坏时，处理的方法与前面相同，可以先提取CDP中的快照进行验证，待找到可正常工作的历史点后使用restore功能对数据盘进行回滚即可。

2.4.5硬盘物理损坏的接管和恢复

硬盘篇的故障是一种极为严重的威胁，往往对于业务系统具有致命的杀伤力，经常导致许多业务系统的完全瘫痪。

以往的各个行业的IT系统对付这类故障一般没有好的解决方法，都是采用备份系统花费大量的时间恢复到前一天的备份点，即无法达到RPO的数据保存指标，也无法达到RTO的业务恢复指标。

在IT解决方案中，磁盘系统的故障也属于业务威胁的范围，本系统中，美国飞康软件公司的容灾备份架构完全解决了这一点。

一旦核心的硬盘出现故障，美国飞康软件公司的CDP设备会立即接替其运行，应用系统在较短时间内恢复上线，因此，完全解决了众多IT系统的杀手问题。

更换硬盘后，再使用Disksafe的restore功能在后台将数据同步到新的硬盘中。

对于数据盘与操作系统盘共用物理磁盘的服务器，当磁盘损坏时可采用P2V与P2P的方式将业务转移动其它服务器上，待修复后再迁回。

迁出与迁回过程完全相同，且都很简单快速。

2.4.6服务器硬件损坏

当备有与损坏的应用服务器型号相同的备用服务器时，使用RecoveryCD或Remotebooting将业务迁到灾备机上运行，待服务器修好后再用同样的方式迁回。

当没有合适的备用服务器时，可使用P2V将业务迁到虚拟机上运行，待服务器修复好后，使用RecoveryCD或Remotebooting将业务迁回。

2.5关键技术和优势

CDP技术是一种数据的连续时间点的保护技术，其根本作用是能在故障瞬间完成任何时间点的故障恢复，达到业务的快速连续的作用，从根本上解决传统备份中低恢复能力和非精细时间策略的先天弱点。

这种技术的诞生造成了备份领域和灾难恢复领域的一次革命，采用的关键技术包括：

2.5.1读写优化技术

飞康CDP具备高速写入技术SafeCache。

SafeCache功能可以全面提高飞康CDP管理的磁盘写性能。

当磁盘性能无法满足主机的I/O需求时，使用SafeCache配合高速磁盘设备可以明显改善整体性能。

SafeCache的原理是：

将高速磁盘设备置于“前端”，生产数据可以先顺序的写入到高速磁盘设备中，然后按照SafeCache设置的策略，将Cache中的数据再随机写入到后端存储中。

飞康CDP也具备高速读出技术HotZone。

HotZone功能可以全面提高飞康CDP管理的磁盘读性能。

使用HotZone时，飞康CDP会将磁盘划分为容量相等的多个区域，然后监控哪些区域经常会被读到，随之将该区域的数据块映射到高速磁盘中，这样就会提高应用主机读取磁盘的速度。

如果飞康CDP监控到某些区域不再被经常读到，那么会将该区域移出高速磁盘。

2.5.2数据一致性保证

数据库系统在进行远程复制时，具有一定的特殊性。

传统的存储设备的远程复制技术，实现的是磁盘所存储的数据的远程同步，而某些时候数据库系统并未能实时刷新到磁盘体系上（数据库采用了缓存机制确保交易的性能，向数据文件的写入往往会比缓存的写入略有滞后），这样远程的数据库系统在启动时，往往需要通过日志的重t演来进行数据库的恢复，这样由于一致性的问题有可能导致数据库立即启动能力的缺失，使得灾难发生时的快速恢复目标完全无法实现。

软件的远程复制技术中，采用了能够感知数据库系统的DBagent代理技术，能够在指定的快照点和复制点产生数据库的校验点刷新，从而确保数据库日志与数据文件的一致性，实现快速启动数据库的目标。

这种针对数据库系统的解决方案使得灾备体系真正与应用的数据库体系结合起来。

2.5.3Journal历史轨迹恢复技术

飞康CDP连续I/O记录技术可以将数据恢复到任意历史轨迹（秒级和I/O级均可）。

启用Journal功能后，飞康CDP会单独在磁盘上开辟一个区域，用于记录生产卷每一个历史I/O。

恢复时，通过“拉杆”可将数据恢复到任意历史点，并且该历史点数据可单独进行查询，不影响生产卷的状态。

第3章美国飞康公司简介

美国飞康软件有限公司（FalconStorSoftware，Inc.美国纳斯达克股票代码：

FALC）是一家全球性专业提供网络级存储管理和数据保护解决方案的公司。

总部设在美国纽约的Melville。

美国飞康软件有限公司（FalconStor）是全球存储网络业协会（SNIA）的成员，享有投票权。

美国飞康软件公司是存储界最早推出基于虚拟存储技术的公司，其旗舰产品IPStor早在2000年就已经推上市场，并开始被企业级用户采用。

近年来，美国飞康软件公司的CDP数据连续保护技术和VTL虚拟磁带库技术更是引领了存储领域的新技术革命。

IPStor网络存储管理解决方案为企业提供了：

Ø基于网络存储架构及异构存储平台基础之上的存储整合解决方案

Ø基于开放存储平台，网络架构的数据远程容灾解决方案

Ø基于连续的数据跟踪备份和精细化恢复技术的CDP连续备份解决方案

Ø基于磁盘的、具有高速备份及恢复能力的、增强备份资源管理能力的VTL虚拟磁带库解决方案

美国飞康软件公司的核心管理，研发及市场营销团队来自于美国CheyenneSoftware（美国夏恩软件）公司，拥有二十年以上的存储行业开发及管理经验。

美国飞康软件公司的总裁及董事会主席胡艾瑞徵先生曾领导Cheyenne（夏恩）公司，创立了具有业界第一品牌的，基于主机服务器的备份产品：

ARCServe。

夏恩软件于1996年被美国冠群电脑有限公司（ComputerAssociates，简称CA）以十二亿美元收购，ARCServe至今仍是备份市场的主流产品之一。

美国飞康软件公司专业的管理队伍及强劲的行业经验，为美国飞康软件公司的网络存储解决方案奠定了成功的基础。

美国飞康软件公司先进的网络存储技术和行之有效的解决方案得到存储界同仁的一致认可。

著名存储厂商EMC、IBM、惠普（HP）、StorageTek、日立数据（HDS）及CNT（ComputerNetworkTechnology）都是美国飞康软件公司紧密的OEM合作厂商，国内著名的华为3com公司也是与美国飞康软件公司紧密合作的OEM伙伴。

同时，美国飞康软件公司与全球领先的IT厂商微软（Microsoft），英特尔（Intel），SUNMicrosystems，NetworkAppliance有紧密的合作伙伴关系。

总部位于美国纽约的Melville，美国飞康软件公司（FalconStorSoftware）在全球设有15个销售及客户支持机构，客户遍及北美，欧洲及亚太地区。

公司的典型客户有：

美国电信AT&T，美国移动电话运营商VeriZonWireless；波音公司；美国投资银行FidelityInvestment；美国纳斯达克证券市场（Nasdaq）；德国中央银行；澳洲StateStreet；韩国KORAM银行等。

公司在全球设有三个产品研发中心，分别位于美国纽约、中国台湾及上海。

美国飞康软件公司非常重视国内业务的发展，关注国内客户的数据保护需求。

早于2001年在北京就成立了办事处，并于2003年在上海成立技术支持及研发中心。

目前在国内员工已经有70余名，对国内客户进行售前技术支持和售后服务，并承担产品研发工作。

国内典型客户有鹏华基金公司，苏州工业园，科达公司，福建电力，上海电信，浙江绍兴