騰訊雲COS對象存儲佔據數據容災C位
說到公有雲容災，大家首先想到的是雲上數據備份。
然而，隨著企業核心業務逐漸從線下遷移到雲上，客戶提出了更高的要求。如何確保雲上業務的高可用、數據的高可靠，這對雲廠商提出了新的挑戰。
騰訊雲作為全球領先的雲廠商，服務了上百萬家客戶。在公有雲服務之初，就憑藉自身業務的多年積累，從機房基礎設施建設，到計算、存儲、網路、安全等各種服務，為客戶在雲上構建高可用、數據高可靠的業務，提供了完善的產品和解決方案。
業務的容災涉及到諸多方面，以典型的三層架構為例，架構上要確保每一層都具備高可用能力，才能保障整體業務的高可用。這其中，數據層作為業務的核心，是我們首要考慮的。
在這篇文章中，我們聚焦在數據層容災，介紹一下騰訊雲COS對象存儲的容災解決方案。
一、Region 和 AZ 的概念
首先介紹一下 Region 和 AZ 的概念。
Region-區域/地域：簡單來說，可以將 Region 理解為不同城市的機房。公有雲的 Region 遍布全球，中國的話，通常會有北京 Region、上海 Region、廣州 Region 等等。不同 Region 之間，一般只能通過公網連通。
AZ-可用區：可以理解為同一個城市的不同機房，是包含在 Region 內的。比如北京 Region，會包括多個 AZ，而單個 AZ 會有一個或多個 IDC 機房園區組成。AZ 之間通過高頻寬、低時延、高冗餘的專線網路連接，保證跨 AZ 之間數據傳輸的安全可靠。
一個 Region 多個 AZ 組成，從機房電力、網路等層面來保障一個 AZ 出現故障的時候不會影響到另外一個可用區。
二、跨可用區容災
如果您的應用程式已經構建在騰訊雲上，可以藉助 COS 對象存儲多 AZ（Available Zone）來提高數據層的可用性。
多 AZ（Available Zone）是指由騰訊雲對象存儲推出的多 AZ 存儲架構，這一存儲架構能夠為用戶數據提供數據中心級別的容災能力。
實現原理上，數據會被打散成若干個分塊，同時按照糾刪碼演算法計算出對應的校驗碼分塊。原始數據分塊和校驗碼分塊會被打散並均分存儲到該地域的不同 AZ 數據中心中，實現同城容災。
多 AZ 特性為客戶提供99.9999999999%（12個9）的數據設計可靠性和99.995%的服務設計可用性。在上傳數據到對象存儲時，只需要通過指定對象的存儲類型，即可將對象存放到多 AZ 的地域。
當您啟用多 AZ 功能後，客戶數據分散存儲在城市中多個不同的 AZ 數據中心，當某個 AZ 數據中心因為自然災害、斷電等極端情況導致整體故障時，其他 AZ 數據中心的數據依舊可以正常讀取和寫入，保障客戶數據持久存儲不丟失，維持客戶業務數據連續性和高可用。
三、跨區域容災
如果您的業務有更高的可用性需求，除了藉助 COS 對象存儲多 AZ 之外，還可以在不同地域保存數據副本，來進一步提高數據層的可用性。
COS 對象存儲桶跨區域複製，指由騰訊雲對象存儲推出的一項數據非同步跨區域複製功能。存儲桶複製是針對存儲桶的一項配置，通過配置存儲桶複製規則，可以在不同存儲桶中自動、非同步地複製增量對象。
啟用存儲桶複製後，COS 將精確複製源存儲桶中的對象內容（如對象元數據和版本 ID 等）到目標存儲桶中，複製的對象副本擁有完全一致的屬性資訊。此外，源存儲桶中對於對象的操作，如添加對象、刪除對象等操作，也將被複制到目標存儲桶中。
通過存儲桶跨區域複製實現數據的異地容災，當某個數據中心因為不可抗因素損毀時，另一個存儲桶的數據中心仍然可以提供副本數據以供您使用。
除了提供高可用之外，存儲桶跨區域複製可以滿足行業對數據安全的合規性要求。同時，當您的客戶在不同地理位置訪問對象時，在與客戶地理位置最近的存儲桶中維護對象副本，最大限度上縮短客戶的訪問延遲，有利於提高您的產品體驗。
四、版本控制
無論是跨可用區容災，還是跨區域容災，如果數據被誤刪除，將導致數據永久丟失。
為了避免用戶誤刪或應用程式故障而丟失的數據，COS 對象存儲推出了版本控制功能。
版本控制用於實現在相同存儲桶中存放同一對象的多個版本。例如，在一個存儲桶中，您可以存放多個對象鍵同為 picture.jpg 的對象，但其版本 ID 不同，例如100000、100101和120002等。
用戶在為某一存儲桶開啟版本控制功能後，可以根據版本 ID 查詢、刪除或還原存放在存儲桶中的對象。這有助於恢復被用戶誤刪或應用程式故障而丟失的數據。例如，用戶在對版本控制的對象進行刪除操作時：
- 如果需要刪除對象 （非完全刪除），COS 會為被刪除的對象插入刪除標記，該標記將作為當前對象版本，您可以根據刪除標記恢復以前的版本。
- 如果需要替換對象，對象存儲會為新上傳的對象插入新的版本 ID，您仍然可以根據版本 ID 恢復被替換前的對象。
存儲桶可處於三種版本控制狀態：未啟用版本控制狀態、啟用版本控制狀態和暫停版本控制狀態。
- 未啟用版本控制狀態：指存儲桶的默認初始狀態，此時版本控制功能關閉。
- 啟用版本控制狀態：指開啟存儲桶版本控制功能，此時為版本控制開啟狀態，版本控制狀態將應用到該存儲桶中的所有對象。您對存儲桶首次啟用版本控制後，新增上傳到該存儲桶中的對象將擁有唯一的版本 ID。
- 暫停版本控制狀態：指存儲桶的版本控制由開啟狀態變更為暫停狀態（無法返回未啟用版本控制狀態），此後往存儲桶中上傳的對象將不再存放版本控制的對象。
存儲桶處於不同的版本控制狀態下，您均可對不同狀態的存儲桶中的對象進行上傳、查詢和刪除操作。
五、上傳防覆蓋
除開一些不可抗力因素，很多時候，看起來沒有風險的操作也是導致數據異常的一大原因，比如，COS 是保持最終一致性的，所以，當有同名文件上傳時，舊文件會被覆蓋，為了避免非預期的覆蓋動作，用戶就需要在自己的業務邏輯中維護一套完整的重名校驗系統，當然，用戶也可以選擇開啟版本控制，但開啟版本控制後，多版本對象的管理邏輯也比較複雜，也會帶來額外的存儲量，而且，用戶往往只需要對部分特定文件禁止覆蓋寫的動作，不需要版本控制相較厚重的功能邏輯。
針對這種情況，騰訊雲對象存儲 COS 能夠提供存儲桶級別和對象級別的防覆蓋機制。
用戶可以直接開啟存儲桶的防覆蓋功能，開啟後，存儲桶會禁止一切同名文件的上傳動作，當上傳同名文件時，COS 會拒絕上傳請求，以保證存儲桶中的文件不會被覆蓋。
如果只是想防止存儲桶中部分特定文件被覆蓋，用戶可以在上傳這些文件時，帶上特殊頭部，帶上該頭部後，上傳請求會先對桶中文件進行校驗，如果桶中無同名文件則上傳成功，如果桶中有同名文件，則上傳失敗。
開啟了上傳防覆蓋功能後，用戶仍然可以對文件進行改名，刪除等操作，在一些合規場景下，僅僅是防止覆蓋，還遠遠不夠。
六、對象鎖定
在很多金融場景下，根據合規政策，文件需要強制性的保留，不允許覆蓋，刪除，修改等等，需要留底足夠的時間，這個時候，就需要通過對象鎖定功能來滿足需求。
用戶開啟存儲桶配置對象鎖定後，在保留周期內：
- 對象不可刪除、修改；
- 對象存儲類型不能修改；
- 對象 HTTP 頭部+用戶元數據都不能修改，包括 Content-Type、Content-Encoding、Content-Language、Content-Disposition、Cache-Control、Expires、x-cos-meta-；
對象鎖定功能可以很好的協助客戶滿足合規性的政策要求。
七、寫到最後
無論您的業務已經構建在騰訊雲上或者正在準備遷移上雲，都可以藉助 COS 對象存儲提供的容災能力來保護您的業務數據。通過多 AZ、跨區域複製、版本控制等功能，實現數據的冗餘存儲。
與本地輔助數據中心相比，基於雲的災難恢復可以提供更高的可靠性、可用性和安全性，而不需要重複的硬體、計算、網路和軟體，在保障 RPO 和 RTO 的情況下，可以顯著降低容災 TCO。
