基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術的災備方法

戎勇杰

關鍵詞：國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫復制技術；災備方法；容災技術

1引言

隨著信息技術的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，我國步人了物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字信息化時代。數(shù)字信息技術的應用，遍布人們生活、工作的各個方面。在享受信息技術便利的同日寸，系統(tǒng)數(shù)據(jù)若發(fā)生損壞、丟失，則會對相關企業(yè)造成較大的不良影響。因此，數(shù)據(jù)的安全性以及完好性，對相關產(chǎn)業(yè)有著重要的價值與意義。為保證數(shù)據(jù)信息的安全，許多企業(yè)開始應用容災備份措施，從而提高企業(yè)運營的穩(wěn)定性與安全性。

基于以上背景，本文提出了一種基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術的容災備份方法，以期增強系統(tǒng)的災備效果，降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的損失程度。

2確定災備方法的運行邏輯

災難備份技術主要由兩個部分構成，分別是災難發(fā)生前的數(shù)據(jù)信息備份，以及災難發(fā)生后利用容災手段對原始的數(shù)據(jù)信息進行修復。如今，信息系統(tǒng)國產(chǎn)化加速普及，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在不斷更新發(fā)展，在企業(yè)中的應用非常廣泛，其整體結構由三個部分構成，如圖1所示。

由圖1可知，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)庫三個模塊協(xié)同合作構成，是災備數(shù)據(jù)的生產(chǎn)中心結構。為保證災備數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性，現(xiàn)根據(jù)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術，分析數(shù)據(jù)庫的基本內(nèi)容，設計一種災備方法的運行邏輯。設計方法主要通過國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的復制技術，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容備份到系統(tǒng)的本地模塊以及異地（磁帶庫）模塊，形成多個數(shù)據(jù)信息的備份文件，以保證災害發(fā)生后，可以恢復原始的數(shù)據(jù)信息。設計方法的運行邏輯分為兩大部分，即前端Web結構、后端國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制結構。前端Web由三層結構構成，即基礎服務層、業(yè)務功能層和數(shù)據(jù)展示層。基礎服務層主要提供數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)之間的接口服務，是數(shù)據(jù)信息的管理庫部分：業(yè)務功能層主要為數(shù)據(jù)信息災備方法提供數(shù)據(jù)信息的復制路徑，復制監(jiān)控，復制切換，復制狀態(tài)管理，以及復制數(shù)據(jù)同步配置等功能，是災備方法的核心模塊：數(shù)據(jù)展示層主要將功能層的處理結構進行展示，是災備方法的可視化部分。后端國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制結構，即災備方法的數(shù)據(jù)復制層，直接利用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術，對系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)進行復制與保存，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的容災備份技術奠定良好的基礎。

3基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術設計災備方案

3.1建立異地災備數(shù)據(jù)庫

在利用數(shù)據(jù)庫復制技術進行數(shù)據(jù)信息備份后，需要將備份數(shù)據(jù)進行科學的存儲，在發(fā)生災難后，備份數(shù)據(jù)才可以完好、迅速的恢復。存儲前，需要對災備數(shù)據(jù)進行冗余排除計算，表示為：

建立生產(chǎn)中心數(shù)據(jù)庫。該結構是數(shù)據(jù)庫的部署核心，基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術，對數(shù)據(jù)備份文件的傳輸、共享內(nèi)存，以及文件配置等過程進行控制與管理，從而發(fā)出正確的數(shù)據(jù)庫操作指令，保證災備數(shù)據(jù)正?；謴?。

建立系統(tǒng)用戶組。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的用戶組包括實例用戶組、隔離用戶組。在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建對應用戶組，同時提供用戶ID。創(chuàng)建數(shù)據(jù)需要與系統(tǒng)的生產(chǎn)中心數(shù)據(jù)庫保持協(xié)同性。

建立文件系統(tǒng)。根據(jù)災備數(shù)據(jù)的屬性與用途，設計不同屬組的文件結構。系統(tǒng)主要的災備數(shù)據(jù)文件包括實例文件，活動日志文件，數(shù)據(jù)庫文件等。

建立數(shù)據(jù)庫緩沖池。在提取災備數(shù)據(jù)時，需要先將提取數(shù)據(jù)放人緩沖池，再利用I/O操作將數(shù)據(jù)恢復，降低磁盤的負重工作量，以提高數(shù)據(jù)復制、恢復、共享的速度。

建立原始區(qū)分空間。當文件系統(tǒng)不能對災備數(shù)據(jù)進行讀取時，可利用該空間對數(shù)據(jù)進行讀寫，并將數(shù)據(jù)直接輸送到系統(tǒng)中，以完善數(shù)據(jù)庫的基本性能，提高數(shù)據(jù)災備效率。

上述異地中心數(shù)據(jù)庫的建立，為異地災備數(shù)據(jù)提供了科學合理的存儲空間，便于發(fā)生災難后，高效完整地恢復初始數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行。

3.2基于應急策略的數(shù)據(jù)恢復任務

災備數(shù)據(jù)復制、恢復任務的完成，主要依托于系統(tǒng)的應急策略。根據(jù)前端Web以及后端國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制結構的復制切換，網(wǎng)絡切換，數(shù)據(jù)實時同步以及應用系統(tǒng)的部署，進行系統(tǒng)程序腳本的控制，從而實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的恢復。本文方法將信息數(shù)據(jù)發(fā)生的災難，分為三個等級，不同等級的災備數(shù)據(jù)恢復策略如表1所列。

根據(jù)表1所列數(shù)據(jù)信息的災備恢復策略，進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的修復與處理。當災備數(shù)據(jù)處理完成后，系統(tǒng)恢復正常運行。在國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫服務器中，執(zhí)行top命令，觀察系統(tǒng)的運行結果，保證國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫服務器可以正常使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源，災備完成。

4試驗與測試

4.1試驗準備

為檢測本文設計的基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術的數(shù)據(jù)災備方法的可行性，設計了仿真模擬對比試驗。利用成熟的開發(fā)技術手段，搭建試驗平臺，具體參數(shù)如表2所列。

4.2試驗結果與分析

在上述試驗準備的基礎上，隨機選取10組大小均為8MB的數(shù)據(jù)信息，人工設置災難，造成丟失。分別應用本文設計的災備方法（試驗組），傳統(tǒng)災備方法（對照組1），以及系統(tǒng)本地的災備方法（對照組2），對該10組數(shù)據(jù)進行容災備份處理，記錄各項性能指標的平均值，結果如表3所列。

在表3中，RPO表示災難發(fā)生后，將數(shù)據(jù)信息恢復完好的日寸間。RTO表示災難發(fā)生后，系統(tǒng)停止運行到必須恢復運行的時間。由表3可知，對于隨機的10組數(shù)據(jù)信息，試驗組的容災備份方法所有指標的平均值均在標準范圍內(nèi)，表明本文設計的基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術的容災備份方法，可以迅速完成數(shù)據(jù)信息的分析與處理，災備數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)的最大差異量也在極小可以忽略不計的范圍內(nèi)，具有高效性與精準性。

為進一步檢測設計方法的容災備份效率，測試并記錄三種方法在12h內(nèi)，對相同數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)復制延時．結果如圖2所示。

由圖2可知，在12h內(nèi)，對于同一信息，試驗組方法，在容災備份的過程中的數(shù)據(jù)復制延時均低于對照組1、對照組2。本次測試中試驗組最大的數(shù)據(jù)復制延時為1365ms，滿足工程應用中不超過2000ms的基本要求，具有實時性。上述兩組試驗測試表明本文設計的基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫復制技術的容災備份方法具有精準性與高效性，為不同項目領域提供了一種穩(wěn)定可靠的災備技術，提高了數(shù)據(jù)信息的安全性與完整性。

5結束語

在數(shù)字化信息時代，人們越來越依賴信息數(shù)據(jù)。對大多數(shù)企業(yè)來說，信息數(shù)據(jù)是最重要、最核心的資產(chǎn)。因此，要加強研究信息數(shù)據(jù)的災備方法，最大限度保證數(shù)據(jù)信息的可恢復性與完整性，為相關企業(yè)提供數(shù)據(jù)資產(chǎn)的技術保障，促進物聯(lián)網(wǎng)信息化技術的長久、可持續(xù)發(fā)展。