云上技术 | 混合云多活容灾方案

业务容灾现今发展趋势

近年来随着中国科技水平进步和数字化程度加深，企业开展工作高度依赖业务信息的传递和管理，数据中心所承载的业务复杂度大幅提高，与之对应面临的风险和威胁也越来越大，一旦数据中心因为突发故障中断了服务，造成的关键业务数据（客户信息、知识资产等）丢失将会严重影响企业正常运营。比较典型的例子有2014年，美国空军国防企业记账管理系统由于人为误操作，删除了数据库中的重要文件，因无异地容灾系统，导致直接损失22亿美元。2010年玉树地震中，某档案馆13万卷数字档案被毁，因缺少异地容灾手段，导致数据无法恢复。据Gartner Group统计，三分之一的企业在业务中断后的 4 个月之内倒闭。
特别是金融证券、国家安全等领域，关系到国家经济建设、社会发展和国防的战略性核心信息资源，保障其数据安全可靠，避免计算机网络系统灾难导致的数据损失是非常必要的。

然而包含有大量电子设备的数据中心出现突发故障又是不可避免的，日常随时可能出现像硬件自然老化、人工操作不当、软件功能缺陷或黑客对系统蓄意攻击等，都会导致系统运行的非正常中断，影响系统中数据的正确性或破坏系统数据库，致使部分甚至全部数据丢失。更不必说遭遇影响面广泛的火灾、地震、洪水等灾难，将对数据中心产生毁灭性打击，业务恢复会难上加难。

传统业务容灾面临的问题

既然故障的出现是必然事件，有没有一个完善的灾备方案来保证业务运转，将企业损失降到最低呢？
传统灾备给出了“主备双数据中心”方案。主数据中心提供日常数据读写服务，灾难备份中心并不提供线上服务，但会实时同步主数据中心的数据。一旦主数据中心出现故障，通过人工的方式，手动的将主数据中心切换为灾难备份中心来继续提供服务。
随着企业接入使用，就会发现其明显的缺点：一方面因为故障后人工切换，需要24小时值守的运维人力，而人的反应速度有限仍会处理不及时。另一方面备数据中心不对外本身就是资源浪费，且备数据中心长时间不对外服务，关键时刻切换，是否可以保证仍然可用也要画一个问号。

此外，对业务量庞大的中大型企业来说，提供服务的主数据中心停留在单地域，备数据中心完全不服务这种模式，会遇到单地域资源瓶颈问题。

多活容灾解决方案的架构与特性

针对传统方案的种种问题，阿里云经由阿里巴巴电商业务环境逐步演进，在混合云场景可提供多活容灾架构解决方案（Multi-Site High Availability），阿里云混合云能够帮助业务系统快速实现异地双活。其主要原理是两个数据中心同时对外服务，运行相同的应用，具备同样的数据，出现故障时数据中心自动切换，用户无感知，实现持续的应用可用性和灾难备份能力。并且通过资源整合还可以使“双活”数据中心的服务能力翻倍，最大化利用IT资源。
阿里云混合云多活容灾架构解决方案由架构加管控组合而成，架构上将业务分为接入层、应用层、数据层三层，应用层又可以细分为微服务调用、消息等多个功能域，每一层都会有相应的多活组件，管控在各层组件的基础上具备全栈的多活管控能力，将业务恢复和故障恢复解耦，并基于灵活的规则调度、跨域跨云管控、数据保护等能力，保障故障场景下的业务快速恢复。

异地双活架构主要有如下4个核心特性：

1、自上而下的流量管理：应用层和接入层进行流量路由，错误流量纠错和阻断，流量在单元封闭，当故障发生时将爆炸半径控制在单元内
2、低门槛接入：提供无代码侵入的MSHA-Agent，自动识别流量路由标并进行流量染色，支持众多开源RPC、MQ框架
3、数据双向同步：数据增量异步实时双向复制（如服务、消息、数据库等），同时解决了环形复制问题
4、数据防脏写：错误流量禁写保护避免脏写，切流期间禁写、禁更新保护避免脏写

业务的典型应用场景

落地到具体应用可以按业务数据维度分成三种类型，分别为读多写少型业务、流水单据型业务、状态依赖型业务。其中读多写少型业务、流水单据型业务在混合云场景较为常用。
典型的读多写少型业务有资讯、导购类的服务，例如商品浏览、新闻资讯等。其数据特点是读多写少，用户关注的是导购页中的商品信息，通常不关注商品的上架过程，因此读链路是核心，而写链路是可以被接受短暂的不可用，这种业务特性非常适合采用异地多读架构。读链路异地多活而写链路保持单点（单地域写），建设成本低、改造内容少、投入产出比高。
而流水单据型业务较读多写少型业务是更复杂的读写业务，主要电商交易、账单流水类服务，例如订单下单、通话记录等。更适用于异地双活架构来进行建设。

目前，阿里混合云多活容灾解决方案已服务多家客户。中国联通总部智慧客服联合阿里云，打造了智能化、集约化的云化双活客服系统，实现联通客服从接入、外呼到智能IVR、知识中心等7大业务域的双活容灾。历次大规模双活容灾演练，业务系统秒级切换，为联通智慧客服提供了有力的容量及容灾保障。

结语

云平台承载的在线业务系统直接关系到国计民生，影响重大，一旦出现数据篡改丢失和系统长期无法访问，后果难以承受。阿里云混合云多活容灾持续为客户的核心业务保驾护航，为了切实确保数据安全做到万无一失。

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