數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)各種應(yīng)用的基礎(chǔ)和紐帶,海量數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和操作的高效快捷已經(jīng)成為了大中型信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)管理的普遍要求。
在信息系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中多數(shù)單位已經(jīng)存在一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份系統(tǒng),由于缺乏系統(tǒng)整合和技術(shù)創(chuàng)新,隨著信息化工作的深入和IT服務(wù)需求的不斷增加,在實(shí)際的工作過(guò)程中若干問(wèn)題逐漸開(kāi)始浮現(xiàn),影響了信息系統(tǒng)對(duì)企事業(yè)單位業(yè)務(wù)工作的支持和促進(jìn)作用,存在的問(wèn)題主要涉及幾個(gè)方面。
(1)數(shù)據(jù)管理相互隔絕,信息系統(tǒng)的應(yīng)用存在多個(gè)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)各自獨(dú)立,不能集中管理。
(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間不足,為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)膨脹和應(yīng)用程序?qū)Υ鎯?chǔ)空間的要求,不斷購(gòu)買服務(wù)器和硬盤來(lái)增加空間,沒(méi)有長(zhǎng)期和根本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。
(3)數(shù)據(jù)備份手段單一,沒(méi)有專業(yè)的備份系統(tǒng),備份數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)共享文件方式進(jìn)行,占用大量網(wǎng)絡(luò)資源,并且人工操作環(huán)節(jié)過(guò)多,費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低下。
(4)數(shù)據(jù)安全級(jí)別較低,黑客入侵、病毒感染、密碼泄露等安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和物理實(shí)體完全對(duì)應(yīng),服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)缺乏安全的故障切換應(yīng)急機(jī)制。
為了解決上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng),充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)和應(yīng)用架構(gòu)為海量數(shù)據(jù)管理提供切實(shí)可行的解決方案。
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)功能分析
基于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)在功能上要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像、數(shù)據(jù)同步、故障切換等功能,即在不同的地理位置上部署近端本地系統(tǒng)和遠(yuǎn)端備份系統(tǒng),兩者通過(guò)光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)IP網(wǎng)絡(luò)為單位提供數(shù)據(jù)通信、應(yīng)用切換和負(fù)載均衡等企業(yè)級(jí)IT信息服務(wù)。
備份系統(tǒng)對(duì)本地系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性監(jiān)聽(tīng),當(dāng)本地系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí),與備份系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步備份;當(dāng)本地系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)出現(xiàn)故障或者服務(wù)器宕機(jī)時(shí),備份系統(tǒng)根據(jù)“心跳線”監(jiān)聽(tīng)發(fā)現(xiàn)之后將本地系統(tǒng)的相關(guān)服務(wù)接管到備份系統(tǒng)上直至本地系統(tǒng)正常工作后再將服務(wù)移植給本地系統(tǒng)。
1.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)從系統(tǒng)框架上可以分為兩種,一種基于光纖通道的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)SAN,另一種基于TCP/IP協(xié)議的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)IP_SAN。SAN框架的災(zāi)備系統(tǒng)出現(xiàn)較早,技術(shù)相對(duì)成熟,數(shù)據(jù)傳輸效率高,建設(shè)成本投入較大。
IP_SAN框架是近年來(lái)在高速千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展和普及的背景下產(chǎn)生的,系統(tǒng)搭建簡(jiǎn)單,建設(shè)成本較低,由于可以在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行部署,在開(kāi)放性、擴(kuò)展性、安全性和兼容性等方面具有優(yōu)勢(shì),得到了眾多存儲(chǔ)設(shè)備廠家的支持和推廣,已經(jīng)成為了當(dāng)前海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的主流。由于服務(wù)器設(shè)備更新?lián)Q代速度較慢而且資產(chǎn)相對(duì)昂貴,所以原有的光纖存儲(chǔ)系統(tǒng)SAN得以保留和利用,與當(dāng)前的IP_SAN混合使用。
2.關(guān)鍵技術(shù)
2.1 光纖通道存儲(chǔ)訪問(wèn)技術(shù)
基于光纖通道的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)在組成上由應(yīng)用服務(wù)器、備份服務(wù)器、光纖通道卡、光纖存儲(chǔ)交換機(jī)和帶光纖接口的磁盤陣列柜等組成,是傳統(tǒng)意義上的SAN網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于基于光纖通道訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備,首先要進(jìn)行正確的設(shè)備連接,即構(gòu)成一個(gè)全光纖接口和光纖線路的光通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò);其次要對(duì)光纖通道卡和光纖接口的磁盤陣列柜安裝相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行設(shè)備初始化,保證各個(gè)設(shè)備被操作正確識(shí)別和運(yùn)行;再次要安裝存儲(chǔ)管理軟件根據(jù)信息系統(tǒng)實(shí)際需要對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行虛擬化和邏輯卷劃分,即將物理上分散的磁盤在邏輯上作為一個(gè)整體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間;最后要進(jìn)行災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)置,設(shè)置應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的備份方式和恢復(fù)策略。
2.2 IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)訪問(wèn)技術(shù)
相對(duì)于傳統(tǒng)SAN技術(shù)的復(fù)雜性而言,基于IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,其操作風(fēng)格和符合常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)使用習(xí)慣。IP_SAN網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)主要有三種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,分別是iSCSI(SCSI over TCP/IP)、iFCP(Internet FC)和FCIP(FC over IP),這些協(xié)議分別應(yīng)對(duì)純TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和含有光纖傳輸協(xié)議的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
iSCSI是以太網(wǎng)上進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)協(xié)議,得到了多數(shù)存儲(chǔ)設(shè)備廠家的支持和推廣,可以在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸SCSI協(xié)議定義的命令和數(shù)據(jù),iSCSI使得存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)在架構(gòu)上不再依賴光纖通道。基于IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備的工作流程和基于光纖通道訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備的流程相似,需要設(shè)備連接、驅(qū)動(dòng)安裝、存儲(chǔ)劃分和災(zāi)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和方案實(shí)施等步驟。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用iSCSI協(xié)議搭建海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)有多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。
(1)以太網(wǎng)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)方式不需要iSCSI卡。
(2)iSCSI協(xié)議和iSCSI卡驅(qū)動(dòng)方式需要iSCSI卡。
(3)SCSI協(xié)議和iSCSI控制器驅(qū)動(dòng)方式需要iSCSI控制器。
這三種技術(shù)選擇依據(jù)主要取決于IP_SAN磁盤存儲(chǔ)陣列柜的型號(hào)和接口類型,為了實(shí)現(xiàn)高速IP_SAN并且發(fā)揮出iSCSI協(xié)議的優(yōu)勢(shì),可以應(yīng)用iSCSI卡來(lái)實(shí)現(xiàn)災(zāi)備系統(tǒng)搭建。
2.3 數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)
容災(zāi)備份系統(tǒng)也稱為災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng),其作用是在服務(wù)器遭受自然災(zāi)害或者其它不可抗拒因素導(dǎo)致的設(shè)備損壞或者意外時(shí)能夠快速的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù),保證服務(wù)器持續(xù)不斷的提供應(yīng)用服務(wù)。數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提是在異地建立一個(gè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),該備份系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)或者被動(dòng)的監(jiān)控方式獲得活動(dòng)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)信息,在災(zāi)難出現(xiàn)時(shí)迅速接管服務(wù),數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)的評(píng)價(jià)包括恢復(fù)點(diǎn)對(duì)象RPO(Recovery Point Object)的數(shù)量和恢復(fù)時(shí)間對(duì)象RTO(Recovery Time Object)的長(zhǎng)短。
數(shù)據(jù)容災(zāi)備份的方法主要有雙機(jī)熱備份、磁盤陣列冗余、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)快照鏡像等。在容災(zāi)等級(jí)上,可以根據(jù)單位信息系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)際需要選擇數(shù)據(jù)級(jí)災(zāi)備或者應(yīng)用級(jí)災(zāi)備,前者保證數(shù)據(jù)不丟失,后者確保應(yīng)用不中斷。
此外容災(zāi)備份還可以通過(guò)離線或者在線方式進(jìn)行,分為管理員手工備份、系統(tǒng)自動(dòng)備份、LAN備份、LAN-Free備份和Server-Free備份等,不同的解決方案有不同的容災(zāi)備份技術(shù),在性能表現(xiàn)、操作步驟、系統(tǒng)兼容和擴(kuò)容升級(jí)等方面各有不同,在數(shù)據(jù)容災(zāi)備份略上可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選擇。
2.4 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)
大中型企事業(yè)單位信息系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用說(shuō)產(chǎn)生和參與系統(tǒng)服務(wù)的數(shù)據(jù)往往是TB甚至更高級(jí)別的容量,對(duì)這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理可以減輕服務(wù)器運(yùn)行壓力并提高系統(tǒng)服務(wù)的可靠性。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中各種應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在數(shù)量級(jí)上達(dá)到了海量級(jí)別,在存儲(chǔ)機(jī)制上采取了邏輯統(tǒng)一、物理分散的策略,即對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一管理,將海量數(shù)據(jù)分塊存儲(chǔ)在信息系統(tǒng)存儲(chǔ)列表對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
對(duì)于海量數(shù)據(jù)管理而言,需要采用集群或者分布式應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施負(fù)載均衡和高性能計(jì)算,提高對(duì)海量數(shù)據(jù)分析和處理的效率。就技術(shù)角度而言,需要對(duì)單位海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)進(jìn)行管理配置,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分組設(shè)置管理節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用節(jié)點(diǎn),根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)需要由管理節(jié)點(diǎn)按照優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度策略對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行分配和平衡,采用多線程或者并行計(jì)算來(lái)提高效率縮短服務(wù)準(zhǔn)備就緒時(shí)間。
3.結(jié)束語(yǔ)
社會(huì)發(fā)展對(duì)信息系統(tǒng)提出了更多的應(yīng)用需求,這些應(yīng)用需求又促進(jìn)了信息技術(shù)的不斷進(jìn)步。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為大中型信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和容災(zāi)備份提供了行之有效的解決方案,存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)自身也在技術(shù)應(yīng)用和架構(gòu)部署等方面不斷朝著低成本、高性能、易擴(kuò)展和小型化變化。數(shù)據(jù)是企業(yè)IT服務(wù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,建立快速有效的數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)可以為企事業(yè)單位關(guān)鍵信息服務(wù)業(yè)務(wù)提供安全和性能保障。
當(dāng)前企事業(yè)信息系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸步入海量級(jí)別,基于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)表現(xiàn)出了優(yōu)秀的性能和關(guān)鍵的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的存儲(chǔ)潛力,企事業(yè)信息中心和IT運(yùn)維部門應(yīng)該對(duì)其加以重視,使其為本單位的信息系統(tǒng)服務(wù)發(fā)揮出更大的價(jià)值。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:基于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的海量數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)策略
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