1 吐哈油田信息系統(tǒng)數據存儲現狀及異地容災需求分析
隨著吐哈油田公司的發(fā)展以及信息化持續(xù)建設,吐哈油田公司的核心業(yè)務越來越依賴于信息系統(tǒng)的可靠運行,信息系統(tǒng)中的關鍵業(yè)務數據已經成為公司最為重要的資產,數據大小目前已達到80TB海量數據。信息系統(tǒng)核心數據分為兩部分:一部分位于哈密勘探開發(fā)研究院機房,存放公司勘探、開發(fā)專業(yè)類數據及應用;另一部分位于哈密信息產業(yè)處機房,存放公司各類綜合管理系統(tǒng)數據及應用,F有信息系統(tǒng)數據存儲存在以下缺點:一是每套存儲設備獨立運行,獨立管理。一旦數據上線運行后,存儲設備磁盤空間無法實現靈活的動態(tài)管理,形成存儲孤島,調配困難,管理難度大。二是核心數據都只實現了本地數據的備份,備份數據與現有系統(tǒng)和數據存放在同一機房內,一旦發(fā)生不可預測的災難(如地震、火災、洪水)或者人為災難時,將造成數據丟失。因此,為了保障公司數據安全,優(yōu)化信息資源利用率,保證業(yè)務的連續(xù)性,吐哈油田公司迫切需要現有的異構存儲環(huán)境進行存儲整合,使新的存儲設備和原有的存儲設備形成一個統(tǒng)一完整的存儲池,實現服務器的集中訪問、數據資源的集中存儲和處理、存儲設備的集中管理和維護。在此基礎之上,建設統(tǒng)一的異地容災架構,以滿足長期的數據存儲需求。
在容災系統(tǒng)建設中,需要考慮的因素很多,如:備份恢復數據類型,數據量大小,異地之間距離,異地數據傳輸方式,災難發(fā)生后所要求的恢復速度,資金的投入以及異地容災中心的管理等。因此容災系統(tǒng)的建設需要同吐哈油田業(yè)務所要求的RTO(能夠容忍停機時間是多少)、RPO(能夠容災丟多少數據)、NRO(網絡恢復能力)相結合考慮。通過與信息系統(tǒng)業(yè)務主管部門及運維管理人員針對異地容災需求進行交流溝通得出,業(yè)務數據最低容災級別需要滿足國務院《信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范》中第三級標準設計,其中6套系統(tǒng)參照第五級標準設計。需要容災的數據量為55Tb,考慮數據遞增量,容災中心存儲空間建設為80TB,地點選擇在300公里以外的鄯善網絡核心機房。
2 異地容災建設方法選擇
目前,異地容災系統(tǒng)建設主要有以下幾種容災方法:
① 基于傳統(tǒng)備份軟件+遠程存儲介質的備份及恢復;
② 基于傳統(tǒng)磁盤陣列的數據復制及恢復;
③ 基于傳統(tǒng)的網關方式的數據復制及恢復;
④ 基于數據庫的復制及恢復;
⑤ 基于存儲虛擬化的數據復制及恢復。
在選擇容災建設方式時要充分考慮現狀、容災要求以及投資,如果信息系統(tǒng)存儲設備復雜多樣、操作系統(tǒng)的復雜、對容災級別要求較高,在資金允許的情況下,目前最好的解決辦法就是選擇基于存儲虛擬化的數據復制及恢復。目前存儲虛擬化技術得到快速發(fā)展,逐漸被用戶接受。吐哈油田數據中心異地容災系統(tǒng)建設采用了該方法。
3 基于存儲虛擬化的數據復制及恢復技術進行異地容災建設
目前虛擬存儲主流廠家有IBM SVC、HDS USP VM、NetApp、Storeage svm,根據吐哈油田的容災需求及現狀,重點研究對比了IBM、HDS兩種容災方案。
方案一:IBM SVC虛擬化災備復制的架構設計如下:
虛擬化容災方案如下:
(1)哈密兩個核心機房以交換機新購+利舊的方式進行SAN網絡的優(yōu)化整合,研究院新購2臺IBM B80 SAN交換機替換全部SAN交換機,拆除3個SAN結構,重新構建SAN結構。信息產業(yè)處方面,利用現有的兩臺IBM B32交換機接入所有的服務器和存儲;
(2)部署SVC控制器,進行各自的SAN存儲虛擬化整合,分別把研究院和信息產業(yè)處的存儲設備信息孤島分別集中起來,虛擬成兩個存儲池,由虛擬控制器統(tǒng)一管理,優(yōu)化使用;
(3)建設容災中心存儲系統(tǒng),存儲陣列配置一臺DS5300陣列。部署兩臺關鍵業(yè)務服務器,達到應用級容災;
(4)購置3臺FC-IP路由器,兩地三中心的FC-IP路由設備通過一條千兆IP鏈路相連,形成鄯哈高速存儲網絡鏈路。啟用SVC的異步復制功能,將兩個生產中心數據復制到容災中心存儲設備,實現異地容災。
方案二:HDS虛擬化災備復制的架構設計如下:
虛擬化容災方案如下:
(1)在哈密研究院、信息產業(yè)處各布置一套HDS USP VM存儲系統(tǒng),充分利用現有交換機將現有的、相互獨立的SAN存儲網絡連接到新的存儲系統(tǒng),實施7套異構磁盤陣列的虛擬化,虛擬成兩個存儲池,實現存儲環(huán)境的整合和統(tǒng)一。
(2)在鄯善災備中心布置一套HDS USP VM存儲系統(tǒng),與哈密研究院、信息產業(yè)處的存儲系統(tǒng)配合完成遠程數據復制;布置兩臺服務器與存儲系統(tǒng)直連,購置兩臺應用服務器兼做數據驗證管理服務器使用。
(3)在兩地三中心各布置一臺 FC-IP路由設備進行協(xié)議轉換。每臺FC-IP路由設備的FC端口分別直接連到本地HDS USP VM存儲系統(tǒng)。兩地的FC-IP路由設備通過一條千兆IP鏈路相連,采用存儲系統(tǒng)的遠程數據復制功能,實現哈密研究院、信息產業(yè)處到鄯善災備中心數據復制容災。
以上兩種方案均能實現所有存放在存儲設備上的數據統(tǒng)一復制容災。從對現有生產環(huán)境改造程度、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠性、性價比以及后期擴充投資對比可以看出,如果生產系統(tǒng)環(huán)境簡單,現有數據量不大及增量小的情況可以考慮IBM SVC,如果本身生產環(huán)境復雜,存在超大數據塊,對系統(tǒng)性能要求高,則HDS USP VM產品更優(yōu)。針對吐哈油田的實際情況,方案二更適合,但鑒于項目經費的限制,最終選擇了方案一。
2010年12月至2011年03月進行了容災系統(tǒng)建設實施,第一步對生產環(huán)境兩個機房的存儲設備SAN架構整合,第二步進行存儲設備虛擬化整合實施,第三步進行容災鏈路調試,數據復制,完成了55TB數據的遠程容災,經過兩次系統(tǒng)演練,達到了異地容災系統(tǒng)建設的目標,目前已正式投入穩(wěn)定運行。
4 應用效果
在虛擬化整合存儲設備后,油田數據實現了基于存儲設備級異步復制方式容災到鄯善,建立了統(tǒng)一的鄯善←→哈密信息數據異地容災架構,吐哈油田重要信息系統(tǒng)數據均得到異地存儲備份。在災難發(fā)生后,實現了應用容災的系統(tǒng)直接即可啟用災備中心應用,只實現了數據容災的系統(tǒng),需重新搭好應用服務器,然后將容災中心的生產數據快速恢復到應用系統(tǒng)中,即可恢復信息系統(tǒng)應用。這樣能夠確保做好信息系統(tǒng)和數據的快速恢復工作,油田數據資產不丟失,系統(tǒng)安全進一步加強。
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