引言
隨著國家電網公司信息化SGl86工程的建成,信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和業(yè)務的連續(xù)性變得愈發(fā)重要。為了滿足國家電網公司業(yè)務及信息化建設的需要,參照國內外容災中心建設經驗,國家電網公司根據(jù)集約化發(fā)展要求出發(fā)。貫徹統(tǒng)一規(guī)劃、同步建設的原則,按照國網統(tǒng)一要求,將甘肅省電力公司列入數(shù)據(jù)級容災建設單位,要求公司完成對數(shù)據(jù)歸集及存儲級優(yōu)化整合。實現(xiàn)數(shù)據(jù)級容災。
甘肅省電力公司信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)級容災實施的目標是完成甘肅省電力公司信息系統(tǒng)從本地生產中心到西安容災中心的數(shù)據(jù)級容災。甘肅省電力公司信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)級容災實施范圍涵蓋了SGl86系統(tǒng)的四大核心應用、一體化平臺、綜合管理和網絡基礎服務。確保甘肅省電力公司業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性、業(yè)務系統(tǒng)災難時的可用性。
1 實施方案研究及關鍵技術
甘肅省電力公司容災系統(tǒng)建設的基礎是保證現(xiàn)有的系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,核心任務是保護數(shù)據(jù)資源,并為未來將要進行的應用級容災做好可行性分析以及準備工作。
本次甘肅省電力公司容災系統(tǒng)建設與以往只對一個或者幾個業(yè)務系統(tǒng)容災有所不同,甘肅公司容災系統(tǒng)建設有更高的目標:容災包括了大部分業(yè)務系統(tǒng),采用多種技術,建設兩地容災中心(甘肅生產中心、西安異地容災中心),實現(xiàn)數(shù)據(jù)級容災,并為后續(xù)的應用級容災做好準備。
1.1方案研究
甘肅電力公司對公司信息系統(tǒng)現(xiàn)狀進行調研,對容災所涉及到的系統(tǒng)的軟硬件架構、存儲現(xiàn)狀及網絡拓撲進行調查。通過對業(yè)務關聯(lián)分析,對衡量容災系統(tǒng)性能好壞主要有2個主要指標:RTO(恢復時間目標)和RPO(滯后時間目標)進行更新迭代,確保容災系統(tǒng)建設不會對業(yè)務系統(tǒng)產生影響。
針對甘肅公司信息網絡機房多而分散,SAN孤島多,IP SAN網絡等現(xiàn)狀提出“先整合再容災”的方針,先對原有SAN網絡進行整合,在確保系統(tǒng)安全可靠運行的前提下,整合現(xiàn)有信息系統(tǒng)軟硬件資源,標準化信息系統(tǒng)軟硬件設備,明晰信息化基礎設施架構,提高軟硬件資源部署靈活性,提升服務器負載率,減少信息系統(tǒng)占用機房空間,降低機房能耗,降低軟硬件購置費用。方便信息系統(tǒng)運行維護。
1.2關鍵技術
數(shù)據(jù)級容災系統(tǒng)建設中的技術難點是數(shù)據(jù)的實時傳輸。甘肅省電力公司容災系統(tǒng)擬采用數(shù)據(jù)庫復制和存儲復制2種數(shù)據(jù)復制技術。
1.2.1 GoldenGate敷捂庫復制
GoldenGate是一款數(shù)據(jù)傳輸軟件,其特點是占用系統(tǒng)資源少,能夠實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)復制,對帶寬的要求不高。傳輸距離長,能夠達到1000 km以上,數(shù)據(jù)備份是雙向的。由于這些特性GoldenGate用途更加廣泛,可以用于數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)容災、數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)集中等場合。
1)GoldenGate數(shù)據(jù)復制方式分為:單向數(shù)據(jù)復制、雙向數(shù)據(jù)復制、廣播復制、多層復制、集中復制方式等。
2)單向數(shù)據(jù)復制方式的原理是:先讀取源端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫日志,確定需要執(zhí)行的操作和需傳輸?shù)臄?shù)據(jù),然后通過網絡將數(shù)據(jù)傳送到目標端。
3)雙向數(shù)據(jù)復制方式是基于單向數(shù)據(jù)復制方式的,原理是兩端同時進行數(shù)據(jù)復制,兩端互為源端和目標端,雙向復制之間互不干預。也不會影響兩端生產系統(tǒng)的正常運行。其特點為:對網絡帶寬資源使用率低、系統(tǒng)性能影響低和執(zhí)行效率高等。能夠為企業(yè)提供實時切換的異地備份系統(tǒng),滿足現(xiàn)代企業(yè)信息化建設中對數(shù)據(jù)安全、效率的需要。
1.2.2存儲虛擬化
存儲虛擬(Storage Virtualizatlon)最普遍的理解就是對存儲硬件設備的抽象化表現(xiàn)。通過將一個或多個目標服務或功能與其他附加的功能集成,提供全面功能的服務。虛擬化是作用于一個或多個實體上,而這些實體則是為系統(tǒng)提供存儲資源或服務的。典型的虛擬化技術包括如下一些情況:系統(tǒng)復雜性屏蔽,新功能的增加或集成,整合、仿真或分解已有的服務功能等。
存儲虛擬化技術是一種用于整個信息系統(tǒng)環(huán)境、用于簡化相對復雜的底層基礎架構的技術。存儲虛擬化的核心思想是將資源的邏輯映像與物理存儲分開,從而為系統(tǒng)和管理員提供一幅簡化、無縫的資源虛擬視圖。
對于用戶角度,虛擬化存儲資源就像是一個巨大的“存儲池”,用戶不會看到具體的介質,也無須關注自己的數(shù)據(jù)經過哪一條路徑,通往哪一個具體的存儲設備。
2 項目建設
容災系統(tǒng)建設實施前,首先需要進行可行性研究,根據(jù)業(yè)務系統(tǒng)的現(xiàn)狀,通過對應用系統(tǒng)業(yè)務影響分析,收集用戶反饋情況,得出容災系統(tǒng)的關鍵指標RTo,RPO,根據(jù)此指標設計方案,確保各業(yè)務系統(tǒng)的容災建設指標的可靠性和合理性。
2.1 容災系統(tǒng)SAN整合
甘肅省電力公司原有拓撲結構各業(yè)務系統(tǒng)SAN網絡呈各自封閉狀態(tài),SAN孤島多,僅營銷同城容災和數(shù)據(jù)中心與機房設備有連接,其余SAN網絡相互之間沒有連接。SAN網絡拓撲及SAN網絡交換機間級聯(lián)必須重新規(guī)劃。
根據(jù)甘肅省電力公司的現(xiàn)狀分析,SAN網絡和存儲直接按照國家電網的目標架構進行建設。采用導向器級別的SAN交換機為核心設備,高端存儲接人核心,業(yè)務應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器接入邊緣交換機,通過將原有的SAN交換機替換為導向器級別交換機,其余各自SAN網絡以邊緣交換機形式連接至核心SAN網絡,從而實現(xiàn)“核心一邊緣”式的SAN網絡架構。規(guī)劃后的sAN網絡如圖1所示。
圖1 整臺后的SAN網絡
2.2 GoldenGatB救據(jù)庫復制
經過前期的咨詢、現(xiàn)狀調研分析、目標架構初設等階段,經過與各業(yè)務部門的訪談、系統(tǒng)模塊的梳理及各業(yè)務部門對RP0和RTo指標的要求,同時結合甘肅省電力公司的現(xiàn)有環(huán)境,從方案的可行性、先進性以及經濟性的考量,決定對營銷系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)生產庫,ECC數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫采用GoldenGate復制技術進行容災保護。
為滿足Oracle GoldenGate復制要求,生產端數(shù)據(jù)庫需進行歸檔模式、數(shù)據(jù)庫參數(shù)修訂、備份策略、復制隊列、等改造設計。實施過程中,首先需要配置Golden'Date進程,包括配置GoldenDate管理進程依據(jù)表分組信息,配置相應的多個抽取進程,配置與抽取進程相對應的本地隊列,配置與本地隊列相對應的搬運進程。配置與搬運進程相對應的遠端隊列,根據(jù)需要配置DDL復制。然后進行宕機初始化,鎖定除去GoldenDate,停止Oracle內部的所有Job,重啟數(shù)據(jù)庫,配置Gold—enDate抽取進程和本地隊列。最后啟動GoldenDate抽取進程,并驗證是否能正常讀取日志。
2.3存儲復制
容災系統(tǒng)SAN整合為存儲復制做好了準備工作。
根據(jù)存儲規(guī)劃。容災端采購XP24000高端存儲用于進行生產端災各數(shù)據(jù)的存放,按照生產端的設備分配提出容災端存儲空間需求,將甘肅省原有存儲進行虛擬化,采用External Storage技術實現(xiàn)所有存儲設備的虛擬化,虛擬化的過程如圖2所示。
描述為完成存儲優(yōu)化整合所需的空間規(guī)劃,包括數(shù)據(jù)遷移空間需求、數(shù)據(jù)庫復制日志空間需求、存儲數(shù)據(jù)復制日志卷空間需求等內容。如果存在數(shù)據(jù)遷移,應該提供數(shù)據(jù)遷移對存儲的要求,LUN大小是否有特殊要求:如對單個磁盤大小無要求,則按規(guī)劃大小(如50 G)的整數(shù)倍分配。
甘肅省電力公司數(shù)據(jù)端到容災端采用異步數(shù)據(jù)復制技術,采用復制軟件為CA復制軟件。CA復制在設計時。已經考慮到了大數(shù)據(jù)量的初始化復制可能對生產系統(tǒng)IO性能的影響,為了減輕或避免影響。CA設計將生產IO定為最高優(yōu)先級。而將數(shù)據(jù)初始化復制定為較低優(yōu)先級,因此CA的初始化數(shù)據(jù)復制是在首先盡可能確保生產IO性能的前提下,執(zhí)行復制的。
圖2 存儲虛擬化示意
3 結語
本文首先介紹容災系統(tǒng)的概念,詳細分析了容災系統(tǒng)相關技術與設計方案,并介紹了甘肅省電力公司數(shù)據(jù)級容災系統(tǒng)項目建設。
甘肅省電力公司容災系統(tǒng)按照國家電網公司容災規(guī)范建設要求,按時完成了數(shù)據(jù)級容災系統(tǒng)項目建設,并通過了國網數(shù)據(jù)驗證。整個容災系統(tǒng)包括的技術、方案,系統(tǒng)參數(shù)等,都按國網要求進行了實際調研和分析,從而保證了容災系統(tǒng)本身穩(wěn)定可靠,為甘肅省電力公司信息系統(tǒng)的長期安全、可靠、健康運行提供了技術保障,并為未來的應用級容災系統(tǒng)建設打下了堅實的基礎。
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