1 引言
在“十一五”期間,隨著國土資源行業(yè)內(nèi)諸多調(diào)查評價(jià)工程的開展和信息化建設(shè)的推進(jìn),國土資源部數(shù)據(jù)中心積累了大量的數(shù)字化成果,這批成果越來越多地應(yīng)用于國土資源部各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,成為國土資源管理和國家宏觀決策的重要信息參考來源。
另一方面,隨著存儲與應(yīng)用服務(wù)等計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的增加,來自硬件設(shè)備本身、機(jī)房環(huán)境、人為操作和外界不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)及不確定性也隨之增加,造成數(shù)據(jù)丟失或業(yè)務(wù)的突然中斷,給國土資源管理帶來重大不便。因此,保障國土資源數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是今后數(shù)據(jù)中心首先要考慮的問題。
2 現(xiàn)狀與需求
2.1現(xiàn)狀
目前,在國土資源部數(shù)據(jù)中心已經(jīng)建立了基于SAN架構(gòu)的內(nèi)網(wǎng)核心存儲備份系統(tǒng),管理著支撐電子政務(wù)平臺和綜合監(jiān)管平臺等重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源,該架構(gòu)下的存儲備份體系框架圖如下所示:
數(shù)據(jù)中心的存儲設(shè)備由兩臺磁盤陣列組成,分別是HDS 9980V和HDS USPV,通過兩臺Brocade 24000光纖交換機(jī)與生產(chǎn)主機(jī)、存儲備份服務(wù)器和磁帶庫連接組成存儲局域網(wǎng)(SAN),存儲備份軟件采用Bakbonenetvauh實(shí)現(xiàn)眾多應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的定期備份。目前的存儲備份體系解決了在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部出現(xiàn)單點(diǎn)故障的情況下數(shù)據(jù)的安全問題。
圖1 國土資源部數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)存儲備份體系示意圖
2.2 需求
為了解決在部數(shù)據(jù)中心發(fā)生整體災(zāi)難的情況下數(shù)據(jù)安全問題,需要在同城某地機(jī)房選擇建立一個(gè)數(shù)據(jù)備份中心,把部數(shù)據(jù)中心重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份到災(zāi)備中心,在生產(chǎn)中心發(fā)生災(zāi)難的情況下,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可恢復(fù)和可使用,在有限的投資和管理成本下,實(shí)現(xiàn)最小程度的數(shù)據(jù)丟失。
3 實(shí)現(xiàn)方案
在同城實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)災(zāi)備有兩種方式可供選擇,一是數(shù)據(jù)同步傳輸備份方式,二是數(shù)據(jù)異步傳輸備份方式。數(shù)據(jù)同步傳輸備份方式,就是通過容災(zāi)軟件將本地生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過某種機(jī)制復(fù)制到異地,在異地建立起一套與本地?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步的異地?cái)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)異步傳輸備份方式則不要求備份數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。
在實(shí)現(xiàn)方法上,目前可以操作的層面有三種,一是存儲硬件本身,就是通過盤陣自帶的軟件模塊實(shí)現(xiàn)兩端的數(shù)據(jù)傳輸,如EMC的SRDF、HDS的UR和TrueCopy、IBM的PPRC等;二是應(yīng)用主機(jī)層面,通過應(yīng)用主機(jī)進(jìn)行兩端的數(shù)據(jù)傳輸,如IBM的XRC軟件、Bak—Bone的NetVauh Replicator和Veritas的VVR軟件等;三是數(shù)據(jù)庫層面,通過數(shù)據(jù)庫的相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)兩端的數(shù)據(jù)傳輸,如:Oracle的Data Guard和SQL Server的Mirror等。這三種層面的數(shù)據(jù)傳輸都可以實(shí)現(xiàn)同步和異步的方式。
基于存儲硬件本身的同城災(zāi)備需要兩端的磁盤陣列為相同類型,而且在兩端部署統(tǒng)一版本的數(shù)據(jù)傳輸軟件;基于主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸則需要在兩端各部署一臺主機(jī),在主機(jī)上安裝數(shù)據(jù)傳輸軟件,而不要求兩端的磁盤陣列為相同類型;而基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)傳輸則要求數(shù)據(jù)庫類型一致,對主機(jī)和磁盤的依賴較小。
4 方案對比
實(shí)現(xiàn)同城異地的數(shù)據(jù)災(zāi)備,根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞,分為同步傳輸方案和異步傳輸方案兩種,兩種方案對傳輸鏈路、配置硬件和數(shù)據(jù)安全保障方面都有一定的區(qū)別。
4.1同步傳輸方案
同步傳輸方案由于兩端對數(shù)據(jù)傳輸
的實(shí)時(shí)性要求比較高,一般采用光纖鏈路實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)傳輸。同步傳輸方案的示意圖如下(圖2):
圖2 基于光纖鏈路的同步傳輸方案示意圖
在同步傳輸方案中,除了租用光纖鏈路之外,還需要在生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心部署以下軟硬件設(shè)備:
磁盤陣列:如果采用基于磁盤陣列的容災(zāi)軟件,則需要在災(zāi)備中心部署與生產(chǎn)中心同類型的磁盤陣列,兩端分別部署容災(zāi)軟件;如果是采用基于主機(jī)和數(shù)據(jù)庫的容災(zāi)軟件,則不需要部署相同類型的磁盤陣列。管理、測試與驗(yàn)證服務(wù)器:部署在災(zāi)備中心,用來管理、測試與驗(yàn)證備份數(shù)據(jù),不一定與生產(chǎn)中心完全相同,但是需安裝相同的應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件等。
密集波分復(fù)用器(DWDM):需要在生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心各部署一個(gè),實(shí)現(xiàn)備份數(shù)據(jù)的多波段傳輸。
4.2異步傳輸方案
異步傳輸方案可以采用與同步傳輸方案相同的架構(gòu)(如圖2所示),只是容災(zāi)軟件設(shè)置的數(shù)據(jù)傳輸方式不同。
另外,異步傳輸方案由于對傳輸速度的要求不像同步傳輸那樣苛刻,可以采用以太網(wǎng)絡(luò)傳輸,因而不受距離的限制。采用以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)漠惒絺浞莘桨溉鐖D3所示:
硬件配置方面,由于采用了以太網(wǎng)鏈路傳輸,需要在生產(chǎn)中心和備份中心兩端各部署一臺FC和IP轉(zhuǎn)換的路由器,而不是密集波分復(fù)用器(DWDM)。其他硬件設(shè)備可參照同步傳輸方案配置。
圖3 基于以太網(wǎng)的異步傳輸方案示意圖
4.3方案對比
采取同步或異步的備份方式,需要根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)、需要備份的數(shù)據(jù)量和投資成本來綜合考慮。除了本身傳輸方式的區(qū)別以外,采取同步或異步的數(shù)據(jù)備份方案,還存在以下幾個(gè)方面的區(qū)別。
數(shù)據(jù)安全保障方面。同步傳輸備份方案在最大程度上保障兩端的數(shù)據(jù)一致,在一定的距離內(nèi)做到了數(shù)據(jù)的零丟失;異步傳輸備份方案由于存在一定的時(shí)間差,會有一定程度的數(shù)據(jù)丟失,數(shù)據(jù)丟失量是依據(jù)傳輸策略制定可控的RPO(數(shù)據(jù)恢復(fù)點(diǎn),例如2小時(shí)、4小時(shí)、12小時(shí)等),RPO值設(shè)置越小,數(shù)據(jù)丟失越少。
對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。同步傳輸備份方案會占用生成系統(tǒng)的I/O,降低生產(chǎn)系統(tǒng)的性能,異步傳輸備份方案對生產(chǎn)系統(tǒng)不會產(chǎn)生過多影響。
傳輸距離與帶寬要求。同步傳輸方式要求帶寬比較高,一般采用光纖鏈路,距離(鏈路距離)不超過100公里,最好在60公里以內(nèi);異步傳輸方式對帶寬和距離的要求低很多,可以采用以太網(wǎng)絡(luò),因此不受距離限制。
適用場景。同步傳輸方式適用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化和更新頻率高,數(shù)據(jù)比較重要,不允許有任何數(shù)據(jù)丟失的業(yè)務(wù)系統(tǒng),同時(shí),投資的企業(yè)和部門又有意愿和財(cái)力進(jìn)行設(shè)備投資和改善生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。異步傳輸方式適用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化和更新頻率不高,能夠容忍一定程度的數(shù)據(jù)丟失的業(yè)務(wù)系統(tǒng),同時(shí),投資企業(yè)和部門又不愿花費(fèi)過多財(cái)力進(jìn)行設(shè)備投資和生產(chǎn)系統(tǒng)的更新升級。
5 討論和建議
在部數(shù)據(jù)中心雖然運(yùn)行了許多的業(yè)務(wù)系統(tǒng),但是大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)不像銀行、保險(xiǎn)等金融業(yè)務(wù)那樣實(shí)時(shí)強(qiáng),數(shù)據(jù)不必做到零丟失,同時(shí),考慮到遠(yuǎn)程災(zāi)備的目標(biāo)是應(yīng)對小概率事件,那么,災(zāi)備的投入產(chǎn)出比就非常重要,因此盡可能少的減少投資成本和運(yùn)維成本是建設(shè)災(zāi)備中心需要考慮的一條重要原則。
另一方面,數(shù)據(jù)災(zāi)備是應(yīng)用災(zāi)備和系統(tǒng)災(zāi)備的基礎(chǔ),因此如果考慮今后應(yīng)用災(zāi)備和系統(tǒng)災(zāi)備建設(shè),首先要考慮災(zāi)備中心對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)忙E要求,所以,災(zāi)備中心建設(shè)要立足于今后和實(shí)際需求,合理地確定技術(shù)方案。
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本文標(biāo)題:同城數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)實(shí)現(xiàn)方法探討
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