你有沒有好奇過，如果發(fā)生地震或其他自然災(zāi)害，你在某家銀行的賬戶信息是否會(huì)丟失？你存在銀行的錢還在嗎？
其實(shí)，這并不用我們操心。銀行的用戶信息是非常重要的數(shù)據(jù)，因此銀行開設(shè)之前必須擁有一套完整的容災(zāi)解決方案來解決這類問題，即建立容災(zāi)系統(tǒng)。
所謂容災(zāi)系統(tǒng)，字面理解就是指容忍災(zāi)難的系統(tǒng)。有了這個(gè)系統(tǒng)，哪怕是災(zāi)難來襲，銀行里的用戶數(shù)據(jù)也可以安然自若。這個(gè)災(zāi)難，大到自然災(zāi)害，小到物理故障。為了保證數(shù)據(jù)的安全性和業(yè)務(wù)的可靠性，每家銀行會(huì)在國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)建立一個(gè)或幾個(gè)容災(zāi)站點(diǎn)，互相之間備份數(shù)據(jù)，相當(dāng)于創(chuàng)造幾個(gè)“副本”。
當(dāng)主用站點(diǎn)遭遇災(zāi)難破壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)生永久性丟失時(shí)，就可憑借容災(zāi)站點(diǎn)的“副本”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。如果沒有容災(zāi)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)備份，將會(huì)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響。
銀行有容災(zāi)系統(tǒng)，通信有沒有容災(zāi)系統(tǒng)呢？答案是肯定的。每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都制定了一套完整嚴(yán)密的容災(zāi)解決方案，來保障所有用戶的通信數(shù)據(jù)，包括你的話費(fèi)余額！
無論是 3G、4G 還是 5G，每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都為本地區(qū)的通信業(yè)務(wù)建立了容災(zāi)局點(diǎn)。容災(zāi)局點(diǎn)除了能保證各類數(shù)據(jù)的可靠，更能夠保證業(yè)務(wù)的可用性。這才是建立容災(zāi)系統(tǒng)最重要的意義。
以 5GC 為例，與金融系統(tǒng)類似，5GC 也采用跨地域的異地容災(zāi)部署方式。在兩個(gè)不同的地區(qū)分別部署數(shù)據(jù)中心（DC，Data Center），當(dāng)某地 DC 中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由于某種原因不可用時(shí)，由另一地 DC 迅速接管業(yè)務(wù)，從而保障 5G 業(yè)務(wù)的可用性。這就是雙 DC 部署。雙 DC 部署是實(shí)現(xiàn)部署可靠性的一種方式。
除了雙 DC 部署，5GC 容災(zāi)解決方案還提供哪些措施實(shí)現(xiàn)容災(zāi)呢？
部署可靠性
5GC 容災(zāi)解決方案支持雙 DC 部署、互斥部署、NF（Network Function 網(wǎng)絡(luò)功能）分域部署、網(wǎng)絡(luò)雙平面等方式實(shí)現(xiàn)部署可靠性。
互斥部署是指將虛機(jī)部署在不同的物理機(jī)上，從而保證當(dāng)某個(gè)物理機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，其他虛機(jī)仍能夠提供服務(wù)。簡(jiǎn)而言之就是“雞蛋不要放在一個(gè)籃子里”。
NF 分域部署是指 NF 部署采用管理域、業(yè)務(wù)域、轉(zhuǎn)發(fā)域分離的方式進(jìn)行。
網(wǎng)絡(luò)雙平面是指 5GC NF 所有邏輯網(wǎng)絡(luò)接口，都至少有 2 個(gè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)平面互為備份。當(dāng)其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平面發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平面能夠接管所有的網(wǎng)絡(luò)流量，保證業(yè)務(wù)不中斷。
架構(gòu)可靠性
5GC 容災(zāi)解決方案支持負(fù)荷分擔(dān)和無狀態(tài)特性等方式，從而實(shí)現(xiàn)架構(gòu)可靠性。
負(fù)荷分擔(dān)是指，所有運(yùn)行實(shí)例共同分擔(dān)處理業(yè)務(wù)。當(dāng)部分運(yùn)行實(shí)例異常宕機(jī)時(shí)，由其余運(yùn)行正常的實(shí)例共同分擔(dān)處理業(yè)務(wù)，從而保證業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。負(fù)荷分擔(dān)采用 N+M 冗余方式，即當(dāng) N 個(gè)實(shí)例可以滿足系統(tǒng)容量的業(yè)務(wù)處理時(shí)，再提供 M 個(gè)實(shí)例用于冗余。
上圖是典型的 3+1 冗余方式，當(dāng) 3 個(gè)實(shí)例可以滿足系統(tǒng)容量的業(yè)務(wù)處理時(shí)，再提供 1 個(gè)實(shí)例用于冗余。當(dāng)任何 1 個(gè)運(yùn)行實(shí)例故障時(shí)，其他 3 個(gè)運(yùn)行實(shí)例繼續(xù)工作，從而保證系統(tǒng)容量及業(yè)務(wù)處理不受影響。
無狀態(tài)是指微服務(wù)的無狀態(tài)設(shè)計(jì)。3GPP 定義了 UDSF（Unstructured Data Storage Function，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能）用于統(tǒng)一存儲(chǔ) NF 的狀態(tài)數(shù)據(jù)（又稱為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，例如移動(dòng)數(shù)據(jù)等等）。
業(yè)務(wù)邏輯 App 隨時(shí)可以執(zhí)行彈性、擴(kuò)容、銷毀、重生、遷移操作，這便是計(jì)算與存儲(chǔ)分離。無狀態(tài)設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)架構(gòu)可靠性的同時(shí)，也保障了數(shù)據(jù)可靠性。
數(shù)據(jù)可靠性
5GC 的 NF 按無狀態(tài)設(shè)計(jì)，在當(dāng)前處理流程完成后，將用戶及會(huì)話上下文等狀態(tài)數(shù)據(jù)保存在 UDSF 中，由 UDSF 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多副本保存。UDSF 支持 1+1 冗余、雙 DC 部署的容災(zāi)方式，從而保證數(shù)據(jù)可靠性。
資源可靠性
5GC 容災(zāi)解決方案支持鏈路檢測(cè)、自愈等機(jī)制實(shí)現(xiàn)資源可靠性。
自愈是指：對(duì)于持續(xù)出現(xiàn)故障的業(yè)務(wù)處理節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的多級(jí)自愈。根據(jù)用戶的自愈策略配置，系統(tǒng)依次采用重啟容器、重推容器、重啟虛機(jī)、重建虛機(jī)逐級(jí)上升的策略進(jìn)行自愈，從而盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)。
鏈路檢測(cè)是指：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)會(huì)定時(shí)發(fā)送心跳?；顖?bào)文給管理節(jié)點(diǎn)，管理節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出長(zhǎng)時(shí)間未發(fā)心跳的節(jié)點(diǎn)，則判定為故障節(jié)點(diǎn)，從而觸發(fā)業(yè)務(wù)遷移流程，把故障節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)遷移到其他正常節(jié)點(diǎn)，從而保證業(yè)務(wù)的可靠性。
好了，話說到這里，你再也不用擔(dān)心你的話費(fèi)余額了吧，更不用擔(dān)心存在銀行的 money 了吧！你也知道什么是容災(zāi)了吧。
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