1 引言

    隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)、生活已越來(lái)越依賴(lài)計(jì)算機(jī)。武鋼2250mm 熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)采用直裝、熱裝等先進(jìn)的工藝流程設(shè)計(jì)，全線(xiàn)采用大型工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，具有非常高的自動(dòng)化程度。因此數(shù)據(jù)安全問(wèn)題就顯得尤為重要，無(wú)論是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)還是數(shù)據(jù)生據(jù)，一旦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)或數(shù)據(jù)無(wú)法恢復(fù)，將面臨停產(chǎn)的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。

2 現(xiàn)狀分析

    該熱軋廠(chǎng)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)、二級(jí)機(jī)系統(tǒng)、三級(jí)機(jī)系統(tǒng)、表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)、HMI 系統(tǒng)、磨輥間管理系統(tǒng)以及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)全都是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

    但建廠(chǎng)之初由于條件受限，沒(méi)有規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)，目前的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都是由各系統(tǒng)管理員分散存貯在現(xiàn)場(chǎng)的磁盤(pán)陣列、磁帶、光盤(pán)等介質(zhì)上，從而產(chǎn)生如下問(wèn)題：

    （1）基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)、二級(jí)機(jī)系統(tǒng)受當(dāng)初的技術(shù)條件及各種因素的影響，最新備份只能保存一份在光盤(pán)和磁帶上，我們?cè)��?jīng)發(fā)生過(guò)當(dāng)系統(tǒng)毀壞時(shí)卻發(fā)現(xiàn)備份不可用的現(xiàn)象，因此恢復(fù)起來(lái)非常困難，邀請(qǐng)外國(guó)專(zhuān)家過(guò)來(lái)時(shí)間又長(zhǎng)、費(fèi)用也高，嚴(yán)重影響了二分廠(chǎng)的正常生產(chǎn)，建立災(zāi)備系統(tǒng)后可以迅速恢復(fù)系統(tǒng)，保持生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

    （2）二、三級(jí)系統(tǒng)采用的都是ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)，目前采用的都是在線(xiàn)熱備方式，現(xiàn)場(chǎng)只能保存一份最新的備份，一旦數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰，所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都將無(wú)法恢復(fù)，利用災(zāi)備系統(tǒng)可以將各個(gè)時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行異地存儲(chǔ)。二級(jí)機(jī)系統(tǒng)由10 臺(tái)Fujitsu Siemems Primergy E200 PC 服務(wù)器組成。其中，僅四臺(tái)PC 服務(wù)器有內(nèi)置磁盤(pán)，分別為測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)器、WEB 系統(tǒng)服務(wù)器以及加爐服務(wù)器。磁盤(pán)整列為Primergy S40 與PrimergyS30。其中S40 為2 套，分別部署了9 塊18GB 硬盤(pán)，組成RAID5。S30 為一套，部署了7 塊18GB 硬盤(pán)。

    服務(wù)器與存儲(chǔ)之間全部用SCSI 線(xiàn)纜連接。所有二級(jí)機(jī)系統(tǒng)采用英文Windows NT4.0，群集系統(tǒng)中部署了Oracle 8.1.7.4。由于PC 服務(wù)器性能限制，目前數(shù)據(jù)庫(kù)文件不能太大，又受限于目前磁盤(pán)空間，目前數(shù)據(jù)庫(kù)文件只能保存期為7 天。三級(jí)機(jī)系統(tǒng)主要有三臺(tái)Compaq ES40 小型機(jī)組成，操作系統(tǒng)為Openvms，版本為7.3。數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是Oracle 8.1.7.4，另外數(shù)據(jù)庫(kù)文件也在磁盤(pán)整列上。利用并行計(jì)算機(jī)制，將計(jì)算壓力分布在三臺(tái)小型機(jī)上。數(shù)據(jù)庫(kù)基本配置為三個(gè)實(shí)例對(duì)應(yīng)同一個(gè)庫(kù)文件。三臺(tái)小型機(jī)除了共用一套存儲(chǔ)外，還共用一個(gè)內(nèi)存HUB 即內(nèi)存通道（Compaq Memory Channel HUB 800/8）。每臺(tái)小型機(jī)內(nèi)部安裝了兩塊磁盤(pán)，一塊為18.2GB，一塊為75GB。75GB 容量磁盤(pán)主要用途為在數(shù)據(jù)庫(kù)冷備份方式時(shí)存放歸檔日志文件。磁盤(pán)整列為RA3000 產(chǎn)品(Digital RAID NI92200182)，共有7 塊18G 磁盤(pán)組成。

圖1 某熱軋廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    （3）隨著時(shí)間的推移、數(shù)據(jù)量的增加，數(shù)據(jù)的應(yīng)用和分析已經(jīng)成為二分廠(chǎng)的難題。例如，表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)量太大，本機(jī)存貯空間擴(kuò)展受到限制，經(jīng)常丟失數(shù)據(jù)。產(chǎn)生兩個(gè)后果：一是無(wú)法進(jìn)行質(zhì)量事故回朔，不能對(duì)用戶(hù)索賠進(jìn)行舉證；二是不能對(duì)冷軋廠(chǎng)的生產(chǎn)提供帶鋼表面缺陷數(shù)據(jù)，無(wú)法適應(yīng)汽車(chē)板生產(chǎn)的要求。另外由于沒(méi)有數(shù)據(jù)的支持，技術(shù)人員無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找出產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷的原因。再例如，PDA數(shù)據(jù)——二分廠(chǎng)先進(jìn)之所在——因本地硬盤(pán)存儲(chǔ)空間有限，只能保存二周左右的數(shù)據(jù)量，若較長(zhǎng)時(shí)間以后想進(jìn)行故障分析，則可能會(huì)出現(xiàn)原始數(shù)據(jù)已經(jīng)不存在了的問(wèn)題，從而無(wú)法進(jìn)行分析。

    因此在二分廠(chǎng)建立數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)有很現(xiàn)實(shí)的意義，數(shù)據(jù)災(zāi)備是目前業(yè)界最時(shí)新的解決方案，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用，但目前國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)還沒(méi)有成功案例。

3 解決方案

    3.1 設(shè)計(jì)原則

    （1）穩(wěn)定性：備份系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)均以目前成熟的技術(shù)方案和實(shí)施為基礎(chǔ)，使得技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí)，備份系統(tǒng)具有穩(wěn)定的運(yùn)行能力，避免高技術(shù)帶來(lái)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)避免對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，以免影響生產(chǎn)。

    （2）開(kāi)放性：系統(tǒng)采用的備份管理軟件系統(tǒng)及智能存儲(chǔ)產(chǎn)品必須遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際流行標(biāo)準(zhǔn)，符合開(kāi)放性設(shè)計(jì)原則，具備優(yōu)良的可擴(kuò)展性、可升級(jí)性和靈活性。

    （3）完整性：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)放在信息中心備份的集中統(tǒng)一管理體系。同時(shí)對(duì)于存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的軟件和硬件系統(tǒng)統(tǒng)籌優(yōu)化設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了集中統(tǒng)一管理和分布式的備份結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)既具有完整性又具有獨(dú)立性。

    （4）可擴(kuò)展性：本合同只實(shí)現(xiàn)二熱軋各系統(tǒng)的集中存貯及異地災(zāi)備，但系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)必須為下一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的挖掘應(yīng)用預(yù)留空間。

    3.2 實(shí)施方案

    3.2.1 災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    二分廠(chǎng)災(zāi)備系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上遵循穩(wěn)定性、開(kāi)放性、完整性、可擴(kuò)展性的原則，采用高端存儲(chǔ)設(shè)備HPEVA6400 進(jìn)行集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并在異地建立備份中心。集中存儲(chǔ)系統(tǒng)與異地備份系統(tǒng)以及各系統(tǒng)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換建有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不占用現(xiàn)有的局域網(wǎng)，以免影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的效率。存儲(chǔ)交換機(jī)采用HP 24口全激活的SAN 交換機(jī)，備份網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用CISCO2918，備份服務(wù)器為IBM x3650 M2。

    方案設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案架構(gòu)圖

    HP EVA 磁盤(pán)陣列由內(nèi)置的Continuous Access 軟件提供完全的災(zāi)難恢復(fù)功能。當(dāng)兩臺(tái)EVA 陣列處于異地時(shí)用光纖連接，主存儲(chǔ)器可以隨時(shí)自動(dòng)將更新數(shù)據(jù)傳至異地的備份存儲(chǔ)器，以保持兩臺(tái)EVA 陣列數(shù)據(jù)的完全一致性。整個(gè)工作由EVA 陣列本身完成，不需占用任何主機(jī)資源。正常情況下，業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行在主數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)也存放在主中心的EVA 存儲(chǔ)系統(tǒng)中，中心存儲(chǔ)磁盤(pán)陣列通過(guò)光纖通道連接到備份中心磁盤(pán)陣列，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份軟件(Continous Accesss),，實(shí)時(shí)地將主中心更新數(shù)據(jù)拷貝至備份中心EVA 存儲(chǔ)系統(tǒng)中,使主中心存儲(chǔ)數(shù)據(jù)與備份中心數(shù)據(jù)保持實(shí)時(shí)完全一致。一旦主中心發(fā)生災(zāi)難，導(dǎo)致部分或全部功能不能正常運(yùn)行，就可以將相應(yīng)的應(yīng)用切換到備份中心的服務(wù)器上，利用備份中心存儲(chǔ)上的實(shí)時(shí)備份數(shù)據(jù)來(lái)繼續(xù)業(yè)務(wù)的運(yùn)行，達(dá)到容災(zāi)的目的。

    本次項(xiàng)目建設(shè)基于業(yè)務(wù)和應(yīng)用特點(diǎn)以及綜合成本的考慮，采用同步遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制。

    3.2.2 跨區(qū)域SAN 網(wǎng)絡(luò)

    主中心和備份中心的SAN 交換機(jī)通過(guò)長(zhǎng)距離光纖構(gòu)成跨區(qū)域的SAN 架構(gòu)，使主中心主機(jī)能夠直接訪(fǎng)問(wèn)備份中心存儲(chǔ)。組建跨區(qū)域SAN 的技術(shù)要點(diǎn)有：

    （1）光纖交換機(jī)需要有Extended Fabric 軟件許可，該軟件可以支持交換機(jī)遠(yuǎn)程互聯(lián)。

    （2）兩端交換機(jī)的Firmware 版本，Zoning 配置，Config 配置等應(yīng)當(dāng)完全相同，并且Domain ID 不同，否則將造成SAN 網(wǎng)絡(luò)的隔離(Segment)。

    如圖3 所示，遠(yuǎn)程磁盤(pán)復(fù)制的目標(biāo)卷(R-Vol)在工作狀態(tài)時(shí)是不可被主機(jī)讀寫(xiě)的，只有將復(fù)制關(guān)系斷開(kāi)后才能被訪(fǎng)問(wèn)，而平時(shí)CA 一直處于連接狀態(tài)。要想對(duì)鏡像卷進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性等方面的測(cè)試，需要對(duì)它在本地建立一個(gè)鏡像卷(T-Vol)，T-Vol 可以被主機(jī)訪(fǎng)問(wèn)。

圖3 跨區(qū)域SAN  

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(lài)品牌。

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本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用(上)

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