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什么是“備份、容災、集群、負載均衡”

時間:2019-04-09 來源:海豐科技

關于容災、備份、集群、負載均衡這類概念,很多朋友都容易混淆,到底它們之間有什么區別?

 

一、備份概念的理解

 

"備份"只是將數據COPY一份,在其他介質保存,當數據丟失了,有"備份"可以用于恢復,無論手動還是自動,而有副本就相當于完成"備份"了,至于恢復不恢復,恢復完了沒有,與"備份"是沒有關系的,那屬于"容災"的范疇了。我們日常將東西考到U盤,光盤,移動硬盤也都屬于備份的一種。

 

那么這里就引入了兩種備份方式:冷備份和熱備份

 

冷備份:也被稱為離線備份,是指在關閉系統軟件運行狀態進行的人工手動備份。這時候如果系統設備換了,需要人為的利用備份還原或者切換才能保障業務不停擺。

 

熱備份:熱備份是在系統運行的狀態下,通過某種軟件或者某種技術實現的自動備份,例如熱備數據庫,就可以采用archivelog mode方式備份數據庫的方法,實現熱備。它的優勢很明顯只要你提前設定好規則,就可以按照指定的周期和容量進行自動備份。

 

通過對備份的解釋,大家應該理解了,備份的主要目的是保證數據的完整性,在系統停擺數據丟失后,可以利用備份的數據進行還原!還原的過程需要一段時間來恢復!

 

二、容災概念的理解

 

"容災"是為了通過一些技術手段的部署,達到出現"意外"的時候,業務不會中斷或者中斷后會自動恢復(注意要自動,而且恢復時間很短)。

 

例如服務器、網絡、存儲哪一點出現問題,都會中斷服務,所以這個時候每個點都需通過技術手段做保護,這就是容災要考慮的事情。

 

什么是“備份、容災、集群、負載均衡”,今天我終于懂了!!!

與"備份"不同的是,例如你的硬盤掛了,買一個新硬盤,你再將移動硬盤的數據拷過來就OK,但是這個過程中是要停止服務的,恢復過程是需要時間的。而"容災"是要不中斷服務的,例如說你有2臺電腦,然后兩邊數據是實時同步的,忽然一臺的硬盤壞了,不要緊,直接到另外一臺辦公好了,因為實時同步,壞了的那臺的數據這邊沒壞的這臺也有,這種就相當于容災了。

 

容災根據地域劃分,又分為四種方式:

 

第1種:僅本地備份

 

這一級容災備份只在本地進行數據備份,并且備份的數據只在本地保存,并沒有在異地建立災備中心,所以實際上沒有災難恢復能力。

 

第2種:異地熱備

 

在異地建立一個熱備份點,通過網絡進行數據備份。也就是通過網絡以同步或異步方式,把主站點的數據備份到備份站點,備份站點一般只備份數據,不承擔業務。當出現災難時,備份站點接替主站點的業務,從而維護業務運行的連續性。

 

第3種:異地互備

 

在不同的地理位置分別建立兩個數據中心,在工作狀態下進行相互數據備份。這樣,當某個數據中心發生災難時,另一個數據中心可以直接接替其工作任務。這種級別 的備份根據實際要求和投入資金的多少,又可分為兩種:①兩個數據中心之間只限于關鍵數據的相互備份;②兩個數據中心之間互為鏡像,即零數據丟失等。零數據 丟失是目前要求最高的一種容災備份方式,它要求不管什么災難發生,系統都能保證數據的安全。所以,它需要配置復雜的管理軟件和專用的硬件設備,需要投資相 對而言是最大的,但恢復速度也是最快的。  

 

第4種:云備份

 

云備份,就是個人或企業把數據, 如:通訊錄、短信、圖片等資料通過云存儲的方式備份在公有云或私有云。云備份已經成為云計算最重要的落地表現形式之一,加上在成本上的巨大優勢,已經在企 業市場中獲得了快速的發展。百度云盤、騰訊微云等都可以認為是云備份的一種,另一種則是以代表的SaaS應用。

 

容災類常規技術如下:

 

1、"高可用"

 

及HA(High Avaliable),一般實現方式是對2臺服務器上面裝HA的軟件,這時候就和"雙機熱備"的概念一樣了,一般正常服務時只有主機在工作,2臺服務器中間會有心跳的hello包,備機會一直發hello包檢測主機是否"活著",超過一段時間主機沒有應答hello包的話,備機就會認為主機死掉,然后主動接管業務了。這樣子又實現了主機的容災了。

 

2、"容錯"

 

Vmware的虛擬化軟件提出的一個概念,相當于1臺虛擬機運行的時候,多開1臺虛擬機,當一些操作在A虛機運行,會通過軟件同步復制操作到B。當A虛機崩潰,B主機立刻托管業務,由于操作都是同步復制的,所以B不會丟失任何在A上的內容(包括內存里面的臨時數據)。此種方式比"高可用"的更高級,"高可用"的方式B還要通過A沒有應答hello才發現A崩潰了,中間還是有一段過度的時間會業務中斷,但是可以實現自動的業務恢復。而"容錯"這種方式業務完全不用中斷,但是相應換來了成本需要增高,原來1臺虛機,現在相當于要多開1臺來與他同步,資源成本增高。

 

通過以上描述,我相信大家也理解了容災的主要目的是保障業務的連續性,防止數據的不可用或者丟失,而導致業務的中斷。

 

三、集群和負載均衡的理解

 

1、"負載均衡"

 

假設有5臺服務器,如果有5個訪問請求,沒有負載均衡時,可能5個請求都訪問機器A,這樣可能引致訪問速度慢,A機器崩潰等問題,而有了負載均衡,就會將5個任務按照策略進行分發,可能5臺機器每臺負責處理一個任務就OK了。

 

2、"集群"

 

多臺服務器同時處理某一事務,聽起來與"負載均衡"有點像,但是其實負載均衡是5個任務攤分給5臺機器,而集群相當于一個任務拆分為5份,5臺機器一起來處理同一個任務,分別完成自己負責的部分后匯總一起輸出結果。例如有一個很復雜的計算任務,1臺機要算5小時才能解決,那么5臺同時計算,可能1小時就解決了,這個是"集群"的主要用途。

 

再舉個例子,闡述集群和負載均衡的區別:

 

你被領導要求完成一份文檔的編寫工作,我們把它看做是計算機要進行處理的業務。

 

1、這個文檔由多個人分解成多個子文檔,每個人完成一部分,最后拼裝成完整的文檔,這就是集群的工作。

 

2、如果這個文檔放在一個機器上,多人同時訪問會導致響應速度變慢,這時候網管多放了幾臺機器,每個機器上都有這個文檔,訪問者會自動被分配到訪問較少的服務器上處理該文檔,這就叫負載均衡。

 

四、一個場景實例包含了以上所有技術

 

1、數據中心里的服務器的應用和后臺的數據庫都做了備份,把數據備份到了存儲上。

 

2、數據庫之間采用了雙機熱備,做到了基本的容災

 

3、應用服務器之間做了集群部署,共同對業務進行并行處理,提高了業務效能

 

4、應用服務器的前端加了負載均衡設備,通過負載均衡設備可以把任務均衡的分配給相應服務器,進行處理。

 

通過以上場景和之前的概念描述,我們來做一下最后的總結:

 

"容災"與"備份"與集群和負載均衡不是同一個概念, "容災"是目的,而"備份"只是實現容災的其中一種手段,不是唯一;備份主要考慮的是數據的完整性,不要丟失。而容災考慮的主要目的是數據的可用性,業務的連續性,最終是要求業務一直不間斷。

 

如果說備份和容災技術追求的目的,可以理解為業務的穩定和連續性,那么集群和負載均衡技術追求的目的就是業務的高效性,也就是為了提升業務系統運行的性能,讓用戶在使用業務時候的體驗效果不卡頓很順暢!!!

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