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論數(shù)據(jù)冗余在企業(yè)的應(yīng)用

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淮南礦業(yè)集團，安徽 淮南 232001

對企業(yè)所涉及的安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、生產(chǎn)調(diào)度等系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的冗余。

企業(yè)；系統(tǒng)數(shù)據(jù)；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(xiàn)代化、生產(chǎn)自動化、管理信息化”的目標(biāo)提出，安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、生產(chǎn)調(diào)度等方面的信息化程度不斷提高，集團公司信息化建設(shè)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(shù)據(jù)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(fēng)險，自然災(zāi)害和意外事件也可能導(dǎo)致信息系統(tǒng)故障及服務(wù)中斷，使集團的日常網(wǎng)上辦公、經(jīng)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(chǎn)，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失。

2 解決方法

目前大型企業(yè)信息化中數(shù)據(jù)冗余采用的多數(shù)是同城或者異地備份，我集團公司結(jié)合自身情況，在此基礎(chǔ)上采取了“雙數(shù)據(jù)中心”的模式，即在距現(xiàn)數(shù)據(jù)機房數(shù)十公里外，新建一異地數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)的三方面冗余。考慮目前各應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀，搭建異地還原平臺，把主要應(yīng)用系統(tǒng)、重要數(shù)據(jù)導(dǎo)入異地數(shù)據(jù)機房。同時，為充分利用異地數(shù)據(jù)機房，單獨部署了設(shè)備及部分應(yīng)用系統(tǒng)，與現(xiàn)有數(shù)據(jù)機房形成“雙中心”，相互冗余。

2.1 設(shè)計原理

異地數(shù)據(jù)機房對本地數(shù)據(jù)機房關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)進行實時復(fù)制，兩個數(shù)據(jù)機房采用光纜直連，通過光纖交換機形成SAN存儲架構(gòu)。整個系統(tǒng)分為：本地數(shù)據(jù)機房和異地數(shù)據(jù)機房兩個部分，通過在“雙中心”分別部署IBM SVC做數(shù)據(jù)的異地遠程復(fù)制備份，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)手段，再對本地數(shù)據(jù)機房的重要系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行本地數(shù)據(jù)鏡像（IBM、HP等不同存儲設(shè)備中），保證數(shù)據(jù)的高可靠性。

2.2 功能簡介

在整個數(shù)據(jù)冗余技術(shù)中，IBM SVC發(fā)揮了重要作用。通過在物理存儲系統(tǒng)和服務(wù)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(shè)備，通過SVC對服務(wù)器進行磁盤映射提供存儲服務(wù)。服務(wù)器不直接與存儲設(shè)備打交道，存儲硬件的增減、調(diào)換、分拆、合并對服務(wù)器層完全透明，可以方便地更換存儲設(shè)備及脫機維護工作。

異地數(shù)據(jù)冗余實現(xiàn)后具有如下功能和優(yōu)勢：

（1）簡化管理。在異構(gòu)環(huán)境中（各不同品牌型號存儲設(shè)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(shè)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(shù)據(jù)遷移。對不同存儲設(shè)備按池進行管理，并相互進行數(shù)據(jù)鏡像，保持兩份相同的數(shù)據(jù)拷貝，可以使數(shù)據(jù)在不同層次的磁盤池之間在線遷移，主機系統(tǒng)和應(yīng)用不受影響；新舊存儲設(shè)備更替時透明的將數(shù)據(jù)從舊存儲遷移到新存儲上，保證了業(yè)務(wù)的運行連續(xù)性。

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

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

（5）VDisk鏡像功能。數(shù)據(jù)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(yīng)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(yīng)用均實現(xiàn)了本地鏡像，在不同存儲寫入雙份數(shù)據(jù)，在其中一個存儲出現(xiàn)故障時，各應(yīng)用仍然能夠繼續(xù)運行。

3 數(shù)據(jù)冗余實施成果

在數(shù)據(jù)冗余的整體建設(shè)過程中，硬件設(shè)備建設(shè)是第一步，包括：異地數(shù)據(jù)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(yīng)用系統(tǒng)遷移部署提供了實施先決條件。最重要的應(yīng)用系統(tǒng)遷移工作，要充分考慮運行平臺、存儲架構(gòu)及邏輯結(jié)構(gòu)。

（1）結(jié)構(gòu)冗余。保證重要應(yīng)用系統(tǒng)的冗余性，上層應(yīng)用采用集群結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫使用oracle RAC集群，再通過SVC管理多臺存儲設(shè)備，三個設(shè)備間均使用雙鏈路連接，通過多路徑軟件實現(xiàn)負(fù)載均衡功能，從而有效保證任何一個設(shè)備或鏈路出現(xiàn)問題，均能保證系統(tǒng)、業(yè)務(wù)正常。

（2）數(shù)據(jù)遠程復(fù)制。將重要應(yīng)用系統(tǒng)（含應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫），都通過設(shè)備遠程復(fù)制功能，將數(shù)據(jù)實時同步到異地數(shù)據(jù)機房，保證數(shù)據(jù)備份的實時性。由于“雙中心”之間采用光纖直連，數(shù)據(jù)傳輸速度得到保證，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“零”丟失，即應(yīng)用系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)的同時，也通過光纖鏈路寫入異地數(shù)據(jù)機房設(shè)備。假如由于不可預(yù)測因素導(dǎo)致本地機房數(shù)據(jù)丟失，也可通過異地冗余系統(tǒng)搭建的還原平臺把業(yè)務(wù)系統(tǒng)啟動起來，并且能保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與出現(xiàn)意外時一致。

（3）搭建還原測試平臺。重要應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境均采用VM虛擬機結(jié)構(gòu)，以數(shù)據(jù)形式部署在存儲設(shè)備上，當(dāng)數(shù)據(jù)遠程復(fù)制到異地數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)加載上，從而實現(xiàn)應(yīng)用環(huán)境的實時還原。還可利用這種方式模擬測試應(yīng)用業(yè)務(wù)功能，利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差異可以方便驗證各備份數(shù)據(jù)的可靠性。

3 總結(jié)

重要應(yīng)用系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，數(shù)據(jù)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(xiàn)出來的優(yōu)勢將越來越明顯?，F(xiàn)在集團公司的經(jīng)營調(diào)控、生產(chǎn)調(diào)度、成本控制、辦公自動化已經(jīng)無法離開信息化，一旦在線系統(tǒng)出現(xiàn)故障或是數(shù)據(jù)丟失將對集團安全生產(chǎn)、辦公、經(jīng)營產(chǎn)生嚴(yán)重影響，異地數(shù)據(jù)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(shù)，實現(xiàn)了異構(gòu)存儲設(shè)備的統(tǒng)一調(diào)配管理；本地存儲間鏡像和遠程復(fù)制等多重手段保證了數(shù)據(jù)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(zāi)備系統(tǒng)建設(shè)[J].中國科技縱橫，2014（19）：213-214.

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