思考的問題

有哪些方式可以降低RTO與RPO呢？

冷備份

描述

冷備份(Cold Backup) 是定期在其他位置產生資料備份，以便在系統或硬體故障時，使用這些備份資料進行系統還原。

使用情境

• 個人或小型系統
• 可接受較長的RPO（Recovery Point Objective，系統故障時可接受的資料遺失區間）
• 可接受較長的RTO（Recovery Time Objective，系統恢復所需的時間）

優點

• 架構簡單：只需要設定定時產生備份資料並存放於其他位置即可。
• 成本低廉：不需要啟動額外的伺服器，因此成本最低。

缺點

• RPO長：由於冷備份通常較長時間產生一次備份資料（例如每天一次），因此在系統故障時可能會有較長的資料遺失範圍。
• RTO長：由於冷備份在系統復原時需要進行備份資料的載入、設定連線等程序，因此需要較長的系統恢復時間。

溫備份

描述

溫備份（Warm backup）設置一個專用的備援伺服器，該伺服器已經安裝了相關的服務並定期更新系統，同時載入最新的備份資料。在正常情況下，該備援伺服器不處於運行狀態，且系統不會對其進行讀取或修改操作。只有在主伺服器發生故障時，才會啟動備援伺服器，載入差異資料以提供系統服務。溫備份的RTO通常需要數小時到數天的時間。

使用情境

溫備份適用於內部小型系統，希望在數小時內恢復服務。

優點

• 較低的RPO：由於備援伺服器定期載入最新的備份資料，因此在故障發生時損失的資料較少。
• 較低的RTO：因為備份資料已經載入備援伺服器中，只需要修改設定即可快速啟動服務。此外，還可以通過故障偵測等自動切換模式來進一步減少RTO時間。
• 架構簡單：不需要考慮多站點架構的資料同步問題，降低了架構的複雜性。
• 成本較低：只需要額外一台備援伺服器。在雲端架構中，平時可以使用較少的系統資源。在切換至備援伺服器時，通過垂直伸縮可獲得更多的系統資源。由於雲端提供的按使用付費模式，可以有效控制成本。

缺點

• RPO仍然存在：由於資料是定期備份，因此在最新的備份與故障發生之間仍可能有一定的時間差。
• 成本較高：需要額外的備援伺服器，並需承擔隨時啟動備援伺服器的成本。如果需要自動故障偵測和啟動備援可能需要額外成本。

熱備份

描述

熱備份 (Hot backup) 是指即時將資料同步到另一個備援伺服器。當主伺服器故障時，備援伺服器停止接收同步資料，改成作為主要伺服器，並修改其他服務設定，改成連接此備援伺服器。

使用情境

• 希望降低RPO、RTO，但又不使架構過於複雜且有合理的備份成本。

優點

• 較低的RPO：由於資料通常以毫秒或秒為單位進行同步，因此正常能損失較少的資料。
• 較低的RTO：因為備份資料已載入備援伺服器中，只需要修改設定即可啟動服務。甚至可以通過故障偵測等模式自動進行切換。
• 架構單純：不需要考慮多站點架構的資料同步問題。
• 成本較低：只需要額外一台備援伺服器。在雲端架構中，平常甚至可以使用較少的系統資源。當改為主伺服器時，再透過垂直伸縮，取得較多的系統資源。由於雲端pay as you go的特性，可以降低成本。

缺點

• 成本較高：需要隨時啟動另一台備援伺服器。如果需要自動故障偵測並切換，則需要更多的設備與管理成本。
• 仍然有RPO：由於轉移服務至備援伺服器需要一定時間，因此仍有一定時間的RPO

案例

• 資料庫即時抄寫資料到備援資料庫

多站點

描述

多站點 (Multi site) 是一種資料高可用性的設計模式，同時有多台伺服器互相同步資料，並提供系統服務。當任一伺服器故障時，自動停止此伺服器的服務，由其他伺服器支援系統需求。有多種模式可以達到多站點架構，例如：主要伺服器作為提供資料寫入、備份伺服器提供資料讀取，或是伺服器集群架構同時協調多個伺服器進行服務。

使用情境

• 企業希望提供極高可用性的架構。

優點

• 最低的RPO和RTO：藉由即時同步並自動故障切換，可提供極高的可用性。
• 系統回應速度：由於有多台伺服器進行服務，可降低單一伺服器之壓力，提升使用者滿意度。

缺點

• 成本較高：同時有多台伺服器進行服務，系統成本較高。
• 架構複雜：需要協調多台伺服器之間的資料同步與自動切換機制，因此架構複雜。

案例

• 企業使用主要伺服器和備份伺服器的多站點架構，以提供高可用性的資料讀寫服務。