周軍

東營市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會信息技術(shù)服務(wù)中心，山東 東營 257091

“數(shù)字東營”異地容災(zāi)備份系統(tǒng)的研究與建設(shè)

周軍

東營市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會信息技術(shù)服務(wù)中心，山東 東營 257091

“數(shù)字東營”異地容災(zāi)系統(tǒng)是“數(shù)字東營”安全體系的重要部分，通過建立一個國家級標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，使東營市的重要信息資源避免受到自然災(zāi)害、供電問題、人為因素、病毒等各方面不測因素的破壞，將重要數(shù)據(jù)及應(yīng)用系統(tǒng)及時、完整的恢復(fù)。實現(xiàn)了文件級、數(shù)據(jù)庫級和應(yīng)用系統(tǒng)級的備份，解決了全市重要信息資源的安全問題，效果顯著，對城市信息化的發(fā)展建設(shè)具有很大的借鑒價值。

數(shù)據(jù)備份；異地容災(zāi)；災(zāi)難恢復(fù)；SAN架構(gòu)

隨著社會電子商務(wù)、電子政務(wù)的發(fā)展，越來越多的關(guān)鍵數(shù)據(jù)被存儲在計算機(jī)系統(tǒng)中，這些數(shù)據(jù)的丟失和損壞將對政府和企業(yè)造成難以估量的損失。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份技術(shù)和服務(wù)器集群技術(shù)足以避免由于各種軟硬件故障、人為操作失誤和病毒侵襲所造成的破壞，保障數(shù)據(jù)安全；但當(dāng)面臨大范圍災(zāi)害性突發(fā)事件，如地震、火災(zāi)、恐怖襲擊時，上述技術(shù)就無能為力了。此時若想迅速恢復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保持企業(yè)的正常運行，就必須建立異地的災(zāi)難備份系統(tǒng)（即容災(zāi)系統(tǒng)）。為了保障現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)的安全，應(yīng)該建立先進(jìn)的備份/容災(zāi)管理系統(tǒng)，以合理利用原有存儲資源為基礎(chǔ)，突出以數(shù)據(jù)為中心，實現(xiàn)高效的存儲資源管理，從而加快服務(wù)進(jìn)程、提高服務(wù)質(zhì)量；另一方面，全面提升當(dāng)前系統(tǒng)的容災(zāi)和容錯性能，使當(dāng)前系統(tǒng)能夠抵抗各種人為和非人為的災(zāi)難，并且在災(zāi)難發(fā)生后，在保證數(shù)據(jù)安全的同時，能夠迅速的恢復(fù)系統(tǒng)運行，這是保證系統(tǒng)信息化建設(shè)的順利進(jìn)行和安全運行的重要舉措。

東營市委、市政府一直將“數(shù)字東營”資源平臺建設(shè)列為年度重點建設(shè)的“十大工程”之一。實施“數(shù)字東營”資源平臺建設(shè)對于加快東營市信息化建設(shè)，全面提高東營市現(xiàn)代化水平，實現(xiàn)東營市跨越式發(fā)展有著十分重要的意義。為了確保東營市重要信息資源遭遇不可預(yù)測的因素造到嚴(yán)重?fù)p毀時能夠及時、完整的恢復(fù)，東營市于2005年10月建設(shè)完成了“數(shù)字東營”異地容災(zāi)系統(tǒng)，在信息安全方面走在了全國中小城市前列。“數(shù)字東營”異地容災(zāi)系統(tǒng)是“數(shù)字東營”安全體系的重要部分，主要是建立一個國家標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，使東營市的重要信息資源避免受到自然災(zāi)害、供電問題、人為因素、病毒等各方面不測因素的破壞，確保信息資源安全。該系統(tǒng)吸取了當(dāng)前國內(nèi)外容災(zāi)系統(tǒng)的先進(jìn)成果和經(jīng)驗，也解決了全市重要信息資源的安全問題。東營市在異地容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和利用方面以及信息安全方面走在了全省乃至全國中小城市的前列。

1 “數(shù)字東營”異地容災(zāi)備份系統(tǒng)簡介

該系統(tǒng)由本地數(shù)據(jù)備份中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及異地容災(zāi)中心三部分構(gòu)成。根據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，本地數(shù)據(jù)備份中心位于東營市，異地容災(zāi)中心位于濟(jì)南市，本地數(shù)據(jù)中心和異地容災(zāi)中心之間通過4兆專線進(jìn)行連接。從兩個層次上為“數(shù)字東營”資源開發(fā)平臺構(gòu)建異地容災(zāi)系統(tǒng)：

1.1 在本地數(shù)據(jù)中心構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，日常運行時將系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)備份至本地磁帶庫設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生一般意義的故障時，可以快速地從本地進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)；

1.2 建設(shè)異地容災(zāi)中心，將本地磁帶庫中的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的備份，通過遠(yuǎn)程磁帶復(fù)制的方式復(fù)制到異地容災(zāi)中心的磁帶庫中，生成數(shù)據(jù)副本。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難，或本地備份介質(zhì)失效時，可以使用存放異地容災(zāi)中心的備份介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

2 異地容災(zāi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

本項目采用VERITAS NetBackup作為容災(zāi)備份管理軟件。在本地數(shù)據(jù)中心，利用NetBackup的備份系統(tǒng)管理功能，通過LAN方式實現(xiàn)城域網(wǎng)服務(wù)器，及DMZ區(qū)服務(wù)器上應(yīng)用數(shù)據(jù)的自動、集中備份與恢復(fù)；在異地容災(zāi)中心，通過NetBackup的磁帶復(fù)制（Duplicate）功能，用遠(yuǎn)程磁帶復(fù)制的方式將數(shù)據(jù)中心的重要數(shù)據(jù)在異地備份中心進(jìn)行復(fù)制，實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的異地容災(zāi)，從而達(dá)到“數(shù)字東營”資源平臺重要數(shù)據(jù)的災(zāi)難備份功能。

圖1 異地容災(zāi)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.1 在本地數(shù)據(jù)中心：采用一臺獨立的服務(wù)器，安裝VERITAS NetBackup軟件，作為主備份服務(wù)器；采用一臺ADIC Scalar 1000磁帶庫作為備份設(shè)備，配置2臺LT0 2驅(qū)動器，總?cè)萘考s為20T的磁帶介質(zhì)，并可根據(jù)需求擴(kuò)容；在每臺需要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份的主機(jī)上安裝VERITAS NetBackup Client，根據(jù)數(shù)據(jù)機(jī)系統(tǒng)需要，制定合理的備份策略，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中、自動化備份與恢復(fù)；對于運行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的主機(jī)，安裝VERITAS NetBackup提供的數(shù)據(jù)備份代理，實現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)；采用VERITAS NetBackup的IDR功能，實現(xiàn)Windows主機(jī)的災(zāi)難恢復(fù)。

2.2在異地容災(zāi)中心：采用一臺獨立的服務(wù)器，安裝VERITAS NetBackup軟件，作為備份介質(zhì)服務(wù)器；在異地容災(zāi)中心，采用一臺ADIC Scalar 100磁帶庫作為異地容災(zāi)數(shù)據(jù)備份設(shè)備，初始配置2臺LT0 2驅(qū)動器，總?cè)萘考s為10T的磁帶介質(zhì)。

2.3 對于DMZ區(qū)的服務(wù)器等和備份服務(wù)器間存在防火墻保護(hù)，是兩個邏輯隔離的網(wǎng)絡(luò)。這些服務(wù)器的備份需要防火墻開放相關(guān)端口才能將數(shù)據(jù)備份到備份服務(wù)器上。但是，在防火墻上開放越多的端口，網(wǎng)絡(luò)安全性就越小，因此，我們可以設(shè)置防火墻在某一個備份時間段內(nèi)，開放備份軟件需要的端口，備份完成后在自動關(guān)閉端口，以減少對網(wǎng)絡(luò)安全的影響。

3 異地容災(zāi)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

該系統(tǒng)建設(shè)了一套備份容災(zāi)系統(tǒng)，由本地磁帶備份和異地磁帶備份兩套相對獨立又緊密聯(lián)系的數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合，本地備份系統(tǒng)可以對所有的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)；對于關(guān)鍵服務(wù)器，本地和異地兩套備份系統(tǒng)同時對其起到數(shù)據(jù)保護(hù)的功能。系統(tǒng)可以實現(xiàn)的功能包括：在數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)服務(wù)器出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或損壞時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)；在數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)服務(wù)器出現(xiàn)災(zāi)難性的損毀時，快速進(jìn)行災(zāi)難恢復(fù)；在數(shù)據(jù)中心的備份服務(wù)器出現(xiàn)各種程度的損毀，又急需對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時，利用異地的備份系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)；在數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)大規(guī)模災(zāi)難導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)中心損毀時，對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)的服務(wù)器，利用在異地的磁帶備份保護(hù)絕大部分的數(shù)據(jù)，用于重建系統(tǒng)。

4 結(jié)論

異地容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)，按照對應(yīng)用和數(shù)據(jù)的保護(hù)級別可以分為多種方式。按照國際相關(guān)定義——SHARE78，可以分為7個級別，其中普通的數(shù)據(jù)備份級別最低，

[1] 趙軍，趙騰云，王志安，等.“數(shù)字化東營”城域網(wǎng)規(guī)劃與運行[J].地球信息科學(xué).科學(xué)出版社.2004年第6卷，第3期

[2] 李仕勇，王志安，趙軍，周軍，等.“數(shù)字化東營”異地容災(zāi)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].中國信息界. 北京:科學(xué)出版社.2006年第14期

[3] 北京啟明星辰信息技術(shù)有限公司.網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)基礎(chǔ).電子工業(yè)出版社

[4] 王漢新.計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)實用技術(shù)（M）.北京：科學(xué)出版社.2000，20-22，59-88

[5] 北京同有飛驥科技有限公司.“數(shù)字化東營”異地容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計方案.2004年12月

[6] 劉迎風(fēng),祁明.容災(zāi)技術(shù)及其應(yīng)用.計算機(jī)應(yīng)用研究.2002,11(6):7-10數(shù)據(jù)實時同步、應(yīng)用可異地接管的容災(zāi)級別最高。不同的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)采用不同的容災(zāi)方案。保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)在災(zāi)難發(fā)生時的迅速恢復(fù)是東營容災(zāi)系統(tǒng)的最低要求。

4.1 項目充分滿足了“數(shù)字東營”資源開發(fā)平臺系統(tǒng)對異地容災(zāi)系統(tǒng)的功能需求，為系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)手段，保證了信息資源的安全。

4.2 根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)環(huán)境，采用基于LAN的數(shù)據(jù)備份方法是比較合適的，基于LAN的數(shù)據(jù)備份投資省、效率高，易于管理。

4.3 一個好的備份/恢復(fù)系統(tǒng)，除了配備有好的硬軟件，更需要有良好的備份策略和管理規(guī)劃進(jìn)行保證。對于“數(shù)字東營”資源開發(fā)平臺這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，必須根據(jù)各種應(yīng)用和業(yè)務(wù)的處理類型來分別制定具體的備份策略。

4.4根據(jù)建設(shè)要求和業(yè)務(wù)要求，后期系統(tǒng)建設(shè)計劃將本地備份系統(tǒng)升級到SAN結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)LAN-Free的數(shù)據(jù)備份。

4.5系統(tǒng)無論在結(jié)構(gòu)設(shè)計還是在產(chǎn)品選擇上都充分考慮了將來可預(yù)見的發(fā)展，并預(yù)留了良好的可平滑擴(kuò)展能力，有效保護(hù)了用戶投資。同時也對未來異地容災(zāi)系統(tǒng)的升級作出了規(guī)劃性建議。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.073