容错的基本思想首先来自于硬件容错，1950-1970年，硬件容错在理论和应用上都有重大的发展，目前已成为一种成熟的技术并应用到实际系统中，如双CPU，双电源等，军事上出现了容错计算机；软件容错的基本思想是从硬件容错中引伸过来的，70年代中期开始认识到软件容错的潜在作用；数据容错的策略即数据备份；网络容错将硬件容错和软件容错两方面的技术融合在一起并有新的发展。
容错技术是指在一定程度上容忍故障的技术，也称为故障掩盖技术（fault masking）。采用容错技术的系统称容错系统。
容错主要依靠冗余设计来实现，它以增加资源的办法换取可靠性。由于资源的不同，冗余技术分为硬件冗余、软件冗余、时间冗余和信息冗余。
硬件冗余是通过硬件的重复使用来获得容错能力。
软件冗余的基本思想是用多个不同软件执行同一功能，利用软件设计差异来实现容错。
信息冗余是利用在数据中外加的一部分信息位来检测或纠正信息在运算或传输中的错误而达到容错。在通信和计算机系统中，常用的可靠性编码包括：奇偶校验码、循环冗余码CRC、汉明码等。
时间冗余是通过消耗时间资源来实现容错，其基本思想是重复运算以检测故障。按照重复运算是在指令级还是程序级分为指令复执程序复算。指令复执当指令执行的结果送到目的地址中，如果这时有错误恢复请求信号，则重新执行该指令。程序复算常用程序滚回技术。例如将机器运行的某一时刻称作检查点，此时检查系统运行的状态是否正确，不论正确与否，都将这一状态存储起来，一旦发现运行故障，就返回到最近一次正确的检查点重新运行。
冗余设计可以是元器件级的冗余设计，也可以是部件级的、分系统级的、或系统级的冗余设计。冗余要消耗资源，应当在可靠性与资源消耗之间进行权衡和折衷。
容错系统工作过程包括自动侦测、自动切换、自动恢复。
（1）自动侦测(Auto-Detect)
运行中自动地通过专用的冗余侦测线路和软件判断系统运行情况，检测冗余系统各冗余单元是否存在故障（包括硬件单元或软件单元），发现可能的错误和故障，进行判断与分析。确认主机出错后，启动后备系统。
侦测程序需要检查主机硬件（处理器与外设部件）、主机网络、操作系统、数据库、重要应用程序、外部存储子系统（如磁盘阵列）等。
为了保证侦测的正确性，防止错误判断，系统可以设置安全侦测时间、侦测时间间隔、侦测次数等安全系数，通过冗余通信连线，收集并记录这些数据，作出分析处理。
数据可信是切换的基础。
（2）自动切换(Auto-Switch)
当确认某一主机出错时，正常主机除了保证自身原来的任务继续运行外，将根据各种不同的容错后备模式，接管预先设定的后备作业程序，进行后续程序及服务。
系统的接管工作包括文件系统、数据库、系统环境（操作系统平台）、网络地址和应用程序等。
如果不能确定系统出错，容错监控中心通过与管理者交互，进行有效的处理，决定切换基础、条件、时延、断点。
（3）自动恢复(Auto-Recovery)
故障主机被替换后，进行故障隔离，离线进行故障修复。修复后通过冗余通信线与正常主机连线，继而将原来的工作程序和磁盘上的数据自动切换回修复完成的主机上。这个自动完成的恢复过程用户可以预先设置，也可以设置为半自动或不恢复。
例如网络容错。电话线作为数据专线的备份，服务器采用双机磁盘镜像、双网卡方式实现双网络备份。应用具有容错功能的网络设备，如3COM的交换机，CISCO的路由器，MOTORLA的调制解调器等都具有容错功能。
灾难备份，是指利用技术、管理手段以及相关资源，确保已有的关键数据和关键业务在灾难发生后在确定的时间内可以恢复和继续运营的过程。“灾难备份所防范的‘灾难’，包罗万象，包括地震、火灾、水灾等自然灾难，以及战争、恐怖袭击、网络攻击、设备系统故障和人为破坏等无法预料的突发事件，可谓‘天灾人祸无所不包’。”“诸如地震、火灾等天灾人祸，是永远无法彻底避免的。一系列已发生的突发事件表明，如果没有一定的应急响应能力，突发事件将给我们社会或生活带来灾难性的后果；加强灾难备份和应急响应建设，就可以有效减少灾难所带来的社会成本和压力。它是应对紧急事件、保护信息的相应的防范、化解与控制措施，是保障业务连续性的重要环节，灾难备份中心与数据中心不一样
容灾和备份其实属于两个概念。其对系统的保护程度来分，可以将容灾系统分为:数据容灾和应用容灾
数据容灾就是指建立一个异地的数据系统，该系统是本地关键应用数据的一个实时复制。
而备份分为同城备份和异地备份
同城备份，是指将生产中心的数据备份在本地的容灾备份机房中，它的特点是速度相对较快。
异地备份，通过互联网TCP/IP协议，将生产中心的数据备份到异地。
UCache灾备云采用一站式WEB管理方式，利用CDM多副本数据管理技术帮助企业弥补传统备份的不足，集秒级、分钟级、小时级灾备技术于一身，为企业提供更安全可靠更高效低成本投入的CDP持续数据保护方案。
云灾备技术价值：
1、为企业提供一种服务：
灾备即服务，为用户提供数据备份、灾难恢复服务。
2、为企业提供一个平台：
具备云平台的特性，即开即用，弹性扩容。
3、为企业提供一项技术：
可以满足混合云环境下的 海量数据 即时备份。
4、被企业当作一个工具：
实现跨设备、跨云、跨地域的数据迁移。
UCache灾备云备份原理
云灾备应用场景：
1、索病毒防护
保护企业的核心数据免遭这类勒索软件加密或锁定降低企业生存风险。
2、文件系统备份/恢复保护
企业的非结构化数据，满足全量备份和增量备份要求。
3、本地机房数据保护
保护企业本地机房物理数据，包括办公文件，设计稿，音视频，医疗影像等重要文件，虚拟机配置及数据文件，操作系统、磁盘卷级备份DB2 、 GaussDB 、 GBase 、 MySQL 、 Oracle 、 SAP HANA 、 SQL 、 Sybase 、 TimesTen等等。
4、公有云平台数据保护
UCache云灾备向用户提供针对公有云平台、私有云、混合云平台的高性能无代理备份功能，无需在虚机内安装代理即可为虚拟机提供可靠的整机备份，云主机、SQL备份异地云灾备中心虚拟机备份除了可以恢复回原客户端，还可以在UCACHE私有云上整机恢复成ECS云服务器，让业务可以在云上继续运行，实现极低成本的业务级容灾。
5、云平台备份/恢复保护
企业的自建云平台运营安全，兼容Openstack、CAS、FusionCloud等云平台。
6、虚拟化备份/恢复保护
企业的虚拟化平台数据运营安全，兼容VMware、Hyper-v、XenServer、Fusion5phere H3CCAS、Incloud、云宏、citrix、KVM、Red Hat、H3Cloud等虚拟化平台。
7、数据库备份/恢复
持续性数据保护帮助企业数据库等应用备份RPO≈“0”保障核心数据运营安全，支持DB2\MySQL\Oracle\SAP HANA\SQL hadoop\Office 365\Exchange\Active Directory\Kingbase\GBASE\达梦数据库等。
8、数据迁移工具
一站式帮助企业不中断，高效无缝迁移业务，为云转移、设备替换、业务割接场景，提供了搬迁、校验、同步、加密等完美体验。
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