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SharePoint 2013 的高可用性與災害復原概念

 

適用版本:Search Server 2013, SharePoint, SharePoint Foundation 2013, SharePoint Server 2013 Enterprise, SharePoint Server 2013 Standard

上次修改主題的時間:2016-12-16

摘要:了解 SharePoint 2013 的高可用性及災害復原概念,以便為伺服器陣列選擇最佳策略。

當您在建立 SharePoint 2013 伺服器陣列的計畫和系統規格時,高可用性及災害復原為最高優先順序。如果陣列伺服器不具高可用性或伺服器陣列無法進行復原,其他規劃層面 (例如高效能及容量) 便無效。

若要設計和實作可使保持作業效率及連續性的有效策略,您應該了解高可用性及災害復原的基本概念。這些概念對於評估 SharePoint 環境與挑選其最佳技術解決方案亦至關重要。

本文內容:

注意事項 附註:
「說明高可用性」和「量化停機時間」是 Microsoft SQL Server AlwaysOn 高可用性及災害復原解決方案指南 的摘要。

「營運持續力管理」是一種管理程序或計畫,可定義組織持續運作之風險、加以評估並有助於管理風險。下表摘要說明「營運持續力管理」所需的資料與達到的成果。

「營運持續力管理」著重於建立及維護營運持續力計畫,當一般商務運作因不利條件而造成中斷時,「營運持續力管理」為能夠繼續運作的藍圖。這些條件可能是自然性的、人為的或兩者的結合。持續力計畫是由下列分析和輸入資料所衍生:

  • 業務影響分析

  • 威脅及風險分析

  • 影響案例的定義

  • 一組經過記載的復原需求

其結果為:解決方案設計或經過識別的選項、實作計畫、測試與組織接受度計畫以及維護計畫或排程。

透過營運持續力管理降低運作風險 是一項簡單明瞭的好範例,提供了 Microsoft 營運持續力計畫的簡要說明。本文即隨附的視訊指出計畫的目標,並強調促成其成功的因素。

資訊技術 (IT) 顯然是許多組織營運持續力規劃的重要層面。然而,營運持續力所涵蓋的層面更廣,包含確保組織可在重大干擾事件發生期間或之後立即繼續營運所需的全部作業。營運持續力計畫包含但不限於下列元素:

  • 原則、流程及程序

  • 可能的選項及決策責任

  • 人力資源與設施

  • 資訊技術

雖然高可用性和災害復原通常等同於「營運持續力管理」,其實,它們是「營運持續力管理」的子集。

針對特定軟體應用程式或服務,最後會根據使用者的體驗和期望來評估高可用性。停機時間對業務造成的具體影響及感受的影響,可就資訊遺失、財產損失、生產力下降、機會成本、違約損害賠償或商譽受損等方面來表示。

高可用性解決方案的主要目標是將停機時間的所造成的影響降至最低。是一個取得營運程序之最佳平衡的完備策略及包含技術能力和基礎結構成本之服務等級協定 (SLA)。

根據合約、客戶期望及關係人,平台被視為具有高可用性。系統的可用性可按此計算方式表示:

實際上線時間/預定上線時間 X 100%

業界會根據解決方案所提供之數字 9 的數目來表示結果的值;意即表達年度之可能上線時間的分鐘數,或反之,停機時間的分鐘數。

 

數字 9 的數目 可用性百分比 年度總停機時間

2

99%

3 天 15 小時

3

99.9%

8 小時 45 分鐘

4

99.99%

52 分鐘 34 秒

5

99.999%

5 分鐘 15 秒

預期性或預訂的系統中斷,或為意外故障的結果。如果進行適當的管理,則無須以負面角度看待停機時間。可預知的停機時間有兩種主要的類型:

  • 預定進行的維修作業。會針對預定進行的維修工作事先公布及協調時間範圍,例如:軟體修補、硬體升級、密碼更新、重新編製索引離線作業、資料載入或災害復原程序的預演。謹慎、妥善管理的作業程序可將停機時間降至最低,並防止遺失任何資料。預定進行的維修作業活動,可視為防止或降低其他更嚴重之潛在意外中斷狀況所需的投資。

  • 意外的中斷。系統層級、基礎結構或處理程序失敗的發生可能是非計畫性的或無法控制的,又或者是可預見、但被認為不太可能發生或被視為其影響在可接受範圍內。妥善的高可用性解決方案可偵測這些故障的類型,自動從中斷狀態復原,然後重新建立容錯。

在建立高可用性之 SLA 時,您應該針對預定進行的維修作業和意外停機計算個別關鍵效能指標 (KPI)。此方法可讓您根據避免意外停機之利益來對比預定進行之維修作業的投資。

高可用性不應被視為一個極端的前提。作為一個系統完全中斷的替代方法,使用者通常可接受系統僅部分可用,或者具有限功能或效能降低。這些不同程度的可用性包括:

  • 唯讀及延遲的作業。在維護時間範圍或階段性災害復原期間內,仍可進行資料擷取,但新的工作流程及背景處理可能會暫時停止或排入佇列。

  • 資料延遲及應用程式回應性。由於工作負載過高、待處理項目積壓或部分平台失敗,有限的硬體資源可能會過量使用或不足。使用者體驗可能會降低,但工作仍可以生產力較低的方式完成。

  • 部分、暫時性或即將發生的失敗。應用程式邏輯或硬體堆疊中的健全程度會根據發生的錯誤重試或自行修正。這些問題的類型會以延遲或應用程式回應性不佳呈現在使用者面前。

  • 部分端對端失敗。在解決方案堆疊的垂直層 (基礎結構、平台及應用程式) 範圍之間,或在水平層之不同功能元件之間,可能會正常發生預訂或意外的中斷。根據功能或元件所受到的影響,使用者可能會遭遇作業部分成功或效能降低的情況。

對這些不甚理想情況的接受度應被視為導致完全中斷之可用性降低的一部分,以及視為為階段性災害復原中的中繼步驟。

當停機時間發生時,不論是預訂或意外停機,首要的業務目標是讓系統回復上線,並將資料遺失降至最低。停機時間的每一分鐘都會造成直接成本或間接成本的損失。因應意外停機時間,您必須在時間和所需做的努力取得平衡,以判斷中斷發生的原因、系統目前狀態為何,以及從中斷狀態復原的所需步驟有哪些。

在任何中斷的預先判定點,您應該做出或尋求商業決策以停止調查中斷或執行維護工作、透過讓系統回復上線而從中斷復原,此外,請視需要重新建立容錯能力。

資料備援是高可用性資料庫解決方案的主要元件。主要 SQL Server 執行個體上的交易動活動會同步或非同步套用至一個或多個次要執行個體。當中斷發生時,正在進行中的交易可能會復原,或可能因為資料傳播延遲而在次要執行個體上遺失。

您可評估影響,並根據回復營運所需時間及最後交易復原需要延遲多少時間來設定復原目標:

  • 目標復原時間 (RTO)。此為中斷持續時間。初期目標是為了讓系統回復上線狀態 (至少具唯讀功能),以利進行失敗的調查。但是,主要目標是將所有服務還原至新交易可以進行的點。

  • 目標復原時點 (RPO)。通常指的是可接受資料遺失的評估。此為失敗之前最後認可的資料交易與失敗之後最近復原之資料間的時間間隔或延遲。實際資料遺失會依失敗時間系統上工作負載、失敗類型,以及所使用之高可用性解決方案類型而有很大的不同。

    注意事項 附註:

    相關的目標即為目標復原層級 (RLO)。是定義您必須能復原資料之精確度的目標,例如您必須能復原整個伺服器陣列、Web 應用程式、網站集合、網站、清單或文件庫,或項目。如需詳細資訊,請參閱 在 SharePoint 2013 中規劃備份及復原

您應使用 RTO 及 RPO 值作為表示停機時間及可接受資料遺失之業務容忍的目標,以及作為監視可用性狀況的指標。

停機時間的業務成本可能為財務上的或是以客戶信譽的形式。這些成本可能會隨時間而增加,或在中斷時間範圍的某個時間點產生。除了透過指定的復原時間及資料復原點來推斷發生中斷所花的成本,您也可以計算業務程序及基礎結構所需的投資,以達到您的 RTO 及 RPO 目標,或避免同時發生中斷。這些投資應包含:

  • 避免停機時間。如果中斷未發生在一開始,便可一併規避中斷復原成本的支出。投資包含以下項目的成本:容錯及備援硬體或基礎結構、在獨立的失效點分散工作負載和預訂的停機時間以進行維護作業。

  • 自動復原。如果系統發生失效狀況,您可透過自動且透明之復原大幅降低停機時間對使用者體驗的影響。

  • 資源使用情況。次要或待命基礎結構可閒置以備中斷時使用。這也可以用於唯讀工作負載,或藉由分散所有可用硬體的工作負載來改善整體系統效能。

對於指定的 RTO 及 RPO 目標,其所需的可用性和復原投資 (結合停機時間的保護成本) 可以時間函數表示並加以調整。在實際中斷期間,這可讓您根據過去的停機時間做出成本上的決策。

就作業的觀點而言,在實際中斷期間,您不應嘗試考慮所有相關變數,以及計算即時 ROI 或機會成本。相反的,您應監視待命執行個體 (作為預期 RPO 之 Proxy) 上的資料延遲。

在中斷事件發生時,您亦應在中斷期間限制一開始花費在調查根本原因的時間,並改為著重於驗證復原環境的狀況,然後憑藉詳細的系統記錄和資料的次要複本以進行後續的司法分析。

雖然在高可用性上的努力與您針對防範中斷狀況所採取的措施息息相關,災害復原工作才是中斷發生後可致力重建高可用性所需的措施。

在實際發生中斷之前,應盡可能規劃災害復原程序及責任歸屬。根據作用中的監視和提醒、啟動自動或手動容錯移轉的決策及復原計畫應繫結於預先建立的 RTO 及 RPO 臨界值。健全的災害復原計畫應包含幾個範圍:

  • 失敗及復原的精細調整。根據位置和失效類型,您可在不同的層級採取修正措施;也就是資料中心、基礎結構、平台、應用程式或工作負載等層級。

  • 調查來源材料。基準和最近監視記錄、系統提醒、事件記錄及診斷查詢應使適當的人員可立即使用。

  • 相依性協調。在應用程式堆疊和關係人之間,系統和工作相依性為何?

  • 決策樹。 預先判定的、可重複的、經驗證的決策樹包含 RPO 及 RTO 目標方面的角色職責、錯誤分級、容錯移轉準則,以及指定的復原步驟。

  • 驗證。在採取從中斷復原的步驟之後,必須要做什麼以驗證系統已回到正常運作?

  • 文件。擷取以上所有項目為一套文件,提供足夠的細節和清楚指示,第三方團隊便能夠自行執行復原計畫。此文件類型通常稱為「操作手冊」或「說明書」。

  • 復原預演。定期演練災害復原計畫以建立 RTO 目標的基準期望值,並考慮在主控主要生產的網站及每個災害復原網站上定期輪流。

https://technet.microsoft.com/zh-tw/library/ff628971.aspx
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