鈕超

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論數據冗余在企業(yè)的應用

鈕超

淮南礦業(yè)集團，安徽 淮南 232001

對企業(yè)所涉及的安全生產、經營管理、生產調度等系統(tǒng)數據如何做到安全性、完整性進行了分析探討，研究了企業(yè)如何在信息化發(fā)展中做到數據的冗余。

企業(yè)；系統(tǒng)數據；雙中心；冗余；安全；完整

1 集團信息系統(tǒng)面臨的問題

隨著我集團公司“裝備現代化、生產自動化、管理信息化”的目標提出，安全生產、經營管理、生產調度等方面的信息化程度不斷提高，集團公司信息化建設也取得了突飛猛進的發(fā)展，建成并投入使用的信息系統(tǒng)越來越多，先后投入使用20余個，均集中部署在集團公司數據機房，但是受機房本身的安全性、空間容量、地板承重、溫度等方面影響，客觀上存在各種安全威脅和癱瘓風險，自然災害和意外事件也可能導致信息系統(tǒng)故障及服務中斷，使集團的日常網上辦公、經營管理、安全監(jiān)控受到影響，甚至停滯，在一定程度上影響安全生產，給企業(yè)帶來較大的經濟損失。

2 解決方法

目前大型企業(yè)信息化中數據冗余采用的多數是同城或者異地備份，我集團公司結合自身情況，在此基礎上采取了“雙數據中心”的模式，即在距現數據機房數十公里外，新建一異地數據機房[1]，對集團各重要信息系統(tǒng)進行異地集中冗余備份。做到了網絡、數據和應用系統(tǒng)的三方面冗余?？紤]目前各應用系統(tǒng)現狀，搭建異地還原平臺，把主要應用系統(tǒng)、重要數據導入異地數據機房。同時，為充分利用異地數據機房，單獨部署了設備及部分應用系統(tǒng)，與現有數據機房形成“雙中心”，相互冗余。

2.1 設計原理

異地數據機房對本地數據機房關鍵應用數據進行實時復制，兩個數據機房采用光纜直連，通過光纖交換機形成SAN存儲架構。整個系統(tǒng)分為：本地數據機房和異地數據機房兩個部分，通過在“雙中心”分別部署IBM SVC做數據的異地遠程復制備份，根據現有設備和技術手段，再對本地數據機房的重要系統(tǒng)數據進行本地數據鏡像（IBM、HP等不同存儲設備中），保證數據的高可靠性。

2.2 功能簡介

在整個數據冗余技術中，IBM SVC發(fā)揮了重要作用。通過在物理存儲系統(tǒng)和服務器之間增加一個虛擬層，即存儲虛擬化控制器（SVC），由SVC統(tǒng)一管理和控制所有存儲設備，通過SVC對服務器進行磁盤映射提供存儲服務。服務器不直接與存儲設備打交道，存儲硬件的增減、調換、分拆、合并對服務器層完全透明，可以方便地更換存儲設備及脫機維護工作。

異地數據冗余實現后具有如下功能和優(yōu)勢：

（1）簡化管理。在異構環(huán)境中（各不同品牌型號存儲設備）創(chuàng)建統(tǒng)一的磁盤池，擺脫了品牌依賴。所有磁盤系統(tǒng)可以按性能最優(yōu)的方法做統(tǒng)一，規(guī)整的劃分，提高了設備的利用率；統(tǒng)一的管理界面，減小管理成本，例如不需要頻繁的改bin file，簡化了存儲管理。

（2）不停機數據遷移。對不同存儲設備按池進行管理，并相互進行數據鏡像，保持兩份相同的數據拷貝，可以使數據在不同層次的磁盤池之間在線遷移，主機系統(tǒng)和應用不受影響；新舊存儲設備更替時透明的將數據從舊存儲遷移到新存儲上，保證了業(yè)務的運行連續(xù)性。

（3）異構磁盤系統(tǒng)之間做復制服務。整個SAN環(huán)境中使用公共、統(tǒng)一的復制API，不會隨著存儲設備改變而改變。所有存儲陣列使用公共的多路徑驅動程序?！半p中心”由于通過光纖直連，實現了SAN環(huán)境的物理擴展，為異地復制數據提供了可能。當本地數據機房出現重大異常時，可以及時啟用異地數據機房數據繼續(xù)提供服務。

（4）先進的快照技術。在多個版本的快照之間設立數據拷貝關系，減小對源VDisk的壓力；支持反向快照恢復和跨存儲快照?？梢苑奖銓煺者M行反復操作，以保證數據的實時可靠，也可針對快照進行數據及應用的可靠性驗證。

（5）VDisk鏡像功能。數據在兩個磁盤系統(tǒng)之間鏡像，每個Extent有兩份拷貝；一個磁盤系統(tǒng)損壞或離線維護時應用仍能繼續(xù)；可以為已有的VDisk加入一份拷貝，也可以分離一份拷貝。VDisk Mirror功能使RPO=0，RTO=0成為可能。對重要應用均實現了本地鏡像，在不同存儲寫入雙份數據，在其中一個存儲出現故障時，各應用仍然能夠繼續(xù)運行。

3 數據冗余實施成果

在數據冗余的整體建設過程中，硬件設備建設是第一步，包括：異地數據機房、SVC、SAN交換機、大容量存儲等，正是有了這樣的一套硬件底層平臺，為之后重要應用系統(tǒng)遷移部署提供了實施先決條件。最重要的應用系統(tǒng)遷移工作，要充分考慮運行平臺、存儲架構及邏輯結構。

（1）結構冗余。保證重要應用系統(tǒng)的冗余性，上層應用采用集群結構，數據庫使用oracle RAC集群，再通過SVC管理多臺存儲設備，三個設備間均使用雙鏈路連接，通過多路徑軟件實現負載均衡功能，從而有效保證任何一個設備或鏈路出現問題，均能保證系統(tǒng)、業(yè)務正常。

（2）數據遠程復制。將重要應用系統(tǒng)（含應用、數據庫），都通過設備遠程復制功能，將數據實時同步到異地數據機房，保證數據備份的實時性。由于“雙中心”之間采用光纖直連，數據傳輸速度得到保證，能實現數據的“零”丟失，即應用系統(tǒng)寫入數據的同時，也通過光纖鏈路寫入異地數據機房設備。假如由于不可預測因素導致本地機房數據丟失，也可通過異地冗余系統(tǒng)搭建的還原平臺把業(yè)務系統(tǒng)啟動起來，并且能保證業(yè)務系統(tǒng)的數據與出現意外時一致。

（3）搭建還原測試平臺。重要應用系統(tǒng)環(huán)境均采用VM虛擬機結構，以數據形式部署在存儲設備上，當數據遠程復制到異地數據機房后，就可以通過搭建相同的運行平臺，采用快照等手段把數據加載上，從而實現應用環(huán)境的實時還原。還可利用這種方式模擬測試應用業(yè)務功能，利用網絡環(huán)境差異可以方便驗證各備份數據的可靠性。

3 總結

重要應用系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，數據的高效可靠也將成為信息化發(fā)展的一個趨勢方向。隨著集團公司大發(fā)展深入，信息化所體現出來的優(yōu)勢將越來越明顯?，F在集團公司的經營調控、生產調度、成本控制、辦公自動化已經無法離開信息化，一旦在線系統(tǒng)出現故障或是數據丟失將對集團安全生產、辦公、經營產生嚴重影響，異地數據冗余的實施正是針對這一問題提出的解決方案，最大化的提高了各系統(tǒng)的健康性、安全性和可靠性。通過冗余系統(tǒng)的虛擬存儲技術，實現了異構存儲設備的統(tǒng)一調配管理；本地存儲間鏡像和遠程復制等多重手段保證了數據的完整性和安全性，為集團公司提供了一個安全、穩(wěn)定、高效的信息系統(tǒng)環(huán)境。

[1]周兵.淺談災備系統(tǒng)建設[J].中國科技縱橫，2014（19）：213-214.

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1009-6434（2016）01-0036-01