陳剛

(核工業(yè)北京化工冶金研究院，北京 101149)

隨著鈾礦冶產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為了使投入的人力、物力、財(cái)力的信息化基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮出更好的效益，保障整個(gè)鈾礦冶信息系統(tǒng)平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施綜合管理開(kāi)展技術(shù)革新。云計(jì)算作為“互聯(lián)網(wǎng)+”的新基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成要素之一，已經(jīng)被國(guó)家作為戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn)明確提出，通過(guò)將云計(jì)算技術(shù)融入企業(yè)現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)中，提升各個(gè)行業(yè)及產(chǎn)業(yè)的信息化水平及能力，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)。鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，是實(shí)現(xiàn)鈾礦冶信息資源整合和業(yè)務(wù)一體化、數(shù)字核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施保障，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化核工業(yè)的創(chuàng)新模式，是信息化發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是鈾礦冶信息化建設(shè)的核心內(nèi)容。

1 技術(shù)現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

1.1 鈾礦冶數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀

原數(shù)據(jù)中心建設(shè)較早，設(shè)計(jì)服務(wù)于簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)應(yīng)用，主要有機(jī)房、應(yīng)用服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備。原數(shù)據(jù)中心將應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)均部署在獨(dú)立的物理服務(wù)器中，如綜合辦公系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、電子簽章系統(tǒng)、試驗(yàn)管理系統(tǒng)、病毒查殺系統(tǒng)等；在存儲(chǔ)架構(gòu)方面，采用雙存儲(chǔ)冗余備份方式，即使用2臺(tái)存儲(chǔ)，1臺(tái)用于應(yīng)用系統(tǒng)本地存儲(chǔ)，另1臺(tái)用于數(shù)據(jù)備份，每1套系統(tǒng)運(yùn)行需要2臺(tái)物理服務(wù)器來(lái)支撐，系統(tǒng)部署越多，物理服務(wù)器成倍增加，資源利用率極低，且不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)備份存儲(chǔ)。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，另1臺(tái)系統(tǒng)備份的存儲(chǔ)設(shè)備無(wú)法完全保證應(yīng)用系統(tǒng)正常啟動(dòng)或數(shù)據(jù)能夠正常使用，是屬于傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)中心，如圖1所示。

圖1原數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)

1.2 問(wèn)題分析

1.2.1數(shù)據(jù)中心運(yùn)行管理復(fù)雜

原數(shù)據(jù)中心是以硬件設(shè)備為中心，全部業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)均運(yùn)行在單獨(dú)的物理服務(wù)器中，如果需要上線新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，必須大量采購(gòu)物理服務(wù)器，一方面會(huì)導(dǎo)致機(jī)房使用面積不足，機(jī)房功耗和環(huán)境溫度居高不下；另一方面數(shù)量龐大的服務(wù)器購(gòu)置成本及管理維護(hù)成本，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運(yùn)行管理日趨復(fù)雜化。

1.2.2資源利用率低

原數(shù)據(jù)中心中資源利用率極低。按照傳統(tǒng)模式數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，所有重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)均設(shè)置了雙機(jī)熱備與雙存儲(chǔ)冗余，即一個(gè)正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用了2臺(tái)服務(wù)器與2臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，當(dāng)1臺(tái)服務(wù)器和1臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，另1臺(tái)服務(wù)器和另1臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備一直處于備用狀態(tài)，均不是滿負(fù)荷運(yùn)行，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

1.2.3項(xiàng)目孤島

原數(shù)據(jù)中心部件緊密耦合，內(nèi)部均基于單個(gè)項(xiàng)目需要建成的單個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，“項(xiàng)目孤島”越建越多，但服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)所有資源都與單個(gè)項(xiàng)目靜態(tài)綁定在一起，成為“孤島架構(gòu)”系統(tǒng)。另外，原數(shù)據(jù)中心采用以物理設(shè)備管理為核心的管理模型，各種設(shè)備管理工具之間不易融合，很難滿足未來(lái)數(shù)據(jù)中心靈活易變的業(yè)務(wù)配置模型和管理需求。

1.2.4數(shù)據(jù)安全

原數(shù)據(jù)中心采用獨(dú)立物理服務(wù)器雙機(jī)熱備數(shù)據(jù)容災(zāi)設(shè)計(jì)方案，保障硬盤(pán)數(shù)據(jù)同步，如果人為誤操作刪除了系統(tǒng)核心文件，硬盤(pán)數(shù)據(jù)即使同步，因核心文件丟失將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)，數(shù)據(jù)安全難以完全保障；另一方面因服務(wù)器、安全、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等設(shè)備增多，外線電力增容困難，滿負(fù)荷用電容易造成機(jī)房斷電；機(jī)房室內(nèi)溫度也隨服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備增多而增高，空調(diào)溫控冗余能力明顯下降。

鈾礦冶科研人員因長(zhǎng)期在偏遠(yuǎn)地區(qū)從事科研工作，現(xiàn)場(chǎng)工作用便攜式計(jì)算機(jī)容易丟失或損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或不可用；偏遠(yuǎn)地區(qū)工作用臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法及時(shí)運(yùn)維；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與單位辦公室數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)安全交互。

2 鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

鈾礦冶數(shù)據(jù)中心承載著各種鈾礦業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，服務(wù)于未來(lái)“一帶一路”沿線國(guó)家鈾資源合作大戰(zhàn)略發(fā)展及兩化融合需要，數(shù)據(jù)中心不允許出現(xiàn)業(yè)務(wù)信息中斷，因此建設(shè)一個(gè)高效而穩(wěn)定的鈾礦冶數(shù)據(jù)中心迫在眉睫。以云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)，新建數(shù)據(jù)中心B，和原數(shù)據(jù)中心(以下簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)中心A)一起將所有物理服務(wù)器資源和網(wǎng)絡(luò)資源及存儲(chǔ)資源進(jìn)行靈活調(diào)配，按系統(tǒng)應(yīng)用需求采用云計(jì)算虛擬化技術(shù)分解成若干個(gè)虛擬的資源池，在虛擬資源池中建立多個(gè)虛擬化集群平臺(tái)，數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B互為主備，構(gòu)建動(dòng)態(tài)的綠色環(huán)保鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

2.1.1虛擬化技術(shù)

虛擬化基本原理是模擬一套指令集，每一個(gè)虛擬機(jī)用戶都可以訪問(wèn)該指令集，虛擬機(jī)通過(guò)該指令集映射到計(jì)算機(jī)物理指令集，對(duì)硬分區(qū)、操作系統(tǒng)及硬件進(jìn)行模擬。該技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)中心各種資源進(jìn)行虛擬化，實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境的全部功能，即服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、軟件虛擬化和桌面虛擬化等。

2.1.2大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

虛擬化技術(shù)從根本上改變了數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，虛擬機(jī)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)需要支持大范圍的二層?xùn)|西橫向域，通常為了保證虛擬機(jī)承載業(yè)務(wù)的連續(xù)性，虛擬機(jī)在遷移前后IP地址不發(fā)生改變，虛擬機(jī)遷移地址范圍需要在同一個(gè)二層數(shù)據(jù)鏈路層虛擬局域網(wǎng)下，即二層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，虛擬機(jī)遷移范圍遠(yuǎn)。大二層網(wǎng)絡(luò)主要使用虛擬交換機(jī)技術(shù)和隧道技術(shù)，不需要生成樹(shù)協(xié)議，在雙中心通過(guò)VPLS、OTV及EVI等實(shí)現(xiàn)三層網(wǎng)絡(luò)中的二層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，不會(huì)阻斷鏈路，且不受環(huán)路影響，采用的大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如圖2所示。

圖2大二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.1.3雙活存儲(chǔ)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

雙活存儲(chǔ)原理是指數(shù)據(jù)中心能夠通過(guò)鏡像進(jìn)行數(shù)據(jù)同步且數(shù)據(jù)不丟失，RPO=0；在存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)能夠通過(guò)切換進(jìn)行自動(dòng)接管，保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不中斷，RTO=0。

雙活的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)是在原數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上通過(guò)建設(shè)數(shù)據(jù)中心B形成雙中心，進(jìn)行遠(yuǎn)程卷鏡像操作。2臺(tái)存儲(chǔ)用于雙活部分的配置必須一樣，即控制器型號(hào)、緩存大小和接口配置一樣；2個(gè)存儲(chǔ)引擎一定同時(shí)處于心跳工作狀態(tài)，故障產(chǎn)生時(shí)自動(dòng)切換，虛擬主機(jī)可以通過(guò)互為主備的存儲(chǔ)引擎進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作，2臺(tái)存儲(chǔ)承載不同的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相互鏡像。

2.2 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要內(nèi)容是運(yùn)用數(shù)據(jù)雙活架構(gòu)，使用網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、存儲(chǔ)雙活、數(shù)據(jù)庫(kù)分布等技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B的云環(huán)境，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在2個(gè)數(shù)據(jù)中心并行工作、負(fù)載均衡，且數(shù)據(jù)災(zāi)后無(wú)感知恢復(fù)。鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

2.3 資源池設(shè)計(jì)

2.3.1網(wǎng)絡(luò)資源池

網(wǎng)絡(luò)資源池采用VMware NSX技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)4～7層構(gòu)建虛擬化分布式防火墻，實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制；構(gòu)建虛擬化網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)虛擬化網(wǎng)絡(luò)連接和負(fù)載均衡。在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B各部署2臺(tái)華為匯聚交換機(jī)CE8800，同時(shí)部署網(wǎng)絡(luò)大二層虛擬化集群。數(shù)據(jù)中心A虛擬化集群部署2臺(tái)華為S12712交換機(jī)作為網(wǎng)關(guān)；數(shù)據(jù)中心B虛擬化集群部署2臺(tái)華為S7712交換機(jī)作為網(wǎng)關(guān)。2組網(wǎng)關(guān)通過(guò)VLAN劃分VRRP協(xié)議組，能夠讓數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B 2組網(wǎng)關(guān)互為主、備身份。通過(guò)數(shù)據(jù)中心環(huán)網(wǎng)雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)和虛擬路由冗余協(xié)議快速檢測(cè)機(jī)制，檢測(cè)數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B的2組網(wǎng)關(guān)鏈路聯(lián)通工作狀態(tài)。當(dāng)其中1個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)檢測(cè)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)將進(jìn)行故障切換，由另1個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)接替，為虛擬路由冗余協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)備繼續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B網(wǎng)絡(luò)故障無(wú)感知自動(dòng)切換。

2.3.2存儲(chǔ)資源池

存儲(chǔ)資源池由物理存儲(chǔ)設(shè)備和虛擬化分層存儲(chǔ)引擎組成。為解決數(shù)據(jù)分散保存在獨(dú)立服務(wù)器中，無(wú)法保障數(shù)據(jù)中斷導(dǎo)致的數(shù)據(jù)連續(xù)性問(wèn)題，設(shè)計(jì)雙活“VMware vSAN架構(gòu)”虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。雙活“VMware vSAN架構(gòu)”虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)分別采用2組vSAN集群部署在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B，建立“心跳網(wǎng)絡(luò)機(jī)制”，當(dāng)數(shù)據(jù)中心A或數(shù)據(jù)中心B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)出現(xiàn)異常故障時(shí)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)由vSAN集群對(duì)數(shù)據(jù)中心A或數(shù)據(jù)中心B互為鏡像復(fù)制，還原數(shù)據(jù)中心A或數(shù)據(jù)中心B存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.3.3計(jì)算資源池

鈾礦冶數(shù)據(jù)中心計(jì)算資源池采用業(yè)界領(lǐng)先、可靠性高的虛擬化系統(tǒng)VMware vSphere設(shè)計(jì)方案。VMware vSphere虛擬化系統(tǒng)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化操作，將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)從底層硬件分離出來(lái)，服務(wù)器則可以作為資源池進(jìn)行管理，從而建立服務(wù)器的資源池，劃分虛擬機(jī)集群供應(yīng)用部署支撐運(yùn)行。為保證數(shù)據(jù)中心各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)安全穩(wěn)定，獨(dú)立設(shè)計(jì)了用于各類測(cè)試業(yè)務(wù)的虛擬化測(cè)試集群；用于桌面云辦公的虛擬化桌面集群；用于虛擬機(jī)管理的虛擬機(jī)管理集群；用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理的虛擬化數(shù)據(jù)庫(kù)集群；用于科研生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的虛擬化生產(chǎn)集群等多個(gè)虛擬化集群方式。對(duì)某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需的“USB KEY”讀取運(yùn)行功能，設(shè)計(jì)了“USB KEY”端口映射虛擬服務(wù)器功能，如圖4所示。

圖4 計(jì)算資源池設(shè)計(jì)

測(cè)試集群采用1臺(tái)4路32核刀片服務(wù)器，部署在數(shù)據(jù)中心A中，用于運(yùn)維人員進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和開(kāi)發(fā)。桌面云集群采用2臺(tái)深信服虛擬化一體機(jī)，分別部署在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B，用于生成用戶端任意方式遠(yuǎn)程桌面接入的獨(dú)立或共享式計(jì)算資源。管理集群采用2臺(tái)4路32核刀片服務(wù)器，分別部署在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B，用于虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)維和管理，同時(shí)可以為遠(yuǎn)程運(yùn)維人員提供桌面辦公緊急接入。數(shù)據(jù)庫(kù)集群采用2臺(tái)4路32核刀片服務(wù)器，分別部署在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B，主要利用Oracle Dataguard進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈路同步。生產(chǎn)集群采用4臺(tái)4路32核刀片服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B分別部署兩臺(tái)，用于科研生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行以及將來(lái)新業(yè)務(wù)的部署、運(yùn)行和管理。

2.3.4安全資源池

為了保障鈾礦冶業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的安全，需要設(shè)計(jì)安全資源池。數(shù)據(jù)中心的雙防火墻和雙安全網(wǎng)關(guān)等關(guān)鍵安全設(shè)備均采用雙鏈路配置技術(shù)，2臺(tái)防火墻或網(wǎng)關(guān)同時(shí)工作，每臺(tái)防火墻或每臺(tái)網(wǎng)關(guān)只有1臺(tái)鏈路在工作，同1臺(tái)防火墻或網(wǎng)關(guān)的2條鏈路互為備份，如果1條鏈路失效，另1條鏈路將啟用并接管所有流量；當(dāng)1臺(tái)防火墻或網(wǎng)關(guān)失效時(shí)，另1臺(tái)防火墻或網(wǎng)關(guān)將接管失效防火墻或網(wǎng)關(guān)的流量，如圖5所示。

圖5安全資源池設(shè)計(jì)

2.3.5桌面資源池

辦公用桌面資源池采用云計(jì)算虛擬化技術(shù)，動(dòng)態(tài)按虛擬桌面?zhèn)€數(shù)，每個(gè)虛擬桌面配獨(dú)立的系統(tǒng)和應(yīng)用，通過(guò)設(shè)置端到端的接入策略，實(shí)現(xiàn)低帶寬高速交付協(xié)議。用戶可以用任何終端設(shè)備(個(gè)人電腦和移動(dòng)端)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接形式訪問(wèn)桌面云資源池集群中的個(gè)人辦公桌面，實(shí)現(xiàn)用戶端與虛擬桌面通信，這與傳統(tǒng)的電腦體驗(yàn)一致。桌面云管理組件對(duì)辦公桌面進(jìn)行快速?gòu)?fù)制部署和集中管理，如圖6所示。

圖6桌面虛擬化

2.4 雙活容災(zāi)備份設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)中心A基礎(chǔ)上新建數(shù)據(jù)中心B，按照“雙活”設(shè)計(jì)，中心間通過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商專線互聯(lián)，出口處均部署網(wǎng)閘保障內(nèi)網(wǎng)安全，雙中心分別部署2臺(tái)核心和2臺(tái)匯聚交換機(jī)，核心和匯聚都采用IRF2技術(shù)進(jìn)行虛擬化，在核心和匯聚之間進(jìn)行設(shè)備鏈路聚合，通過(guò)資源池即可實(shí)現(xiàn)鈾礦冶各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的便捷容災(zāi)和備份。具體表現(xiàn)為當(dāng)業(yè)務(wù)應(yīng)用升級(jí)、出現(xiàn)BUG或誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建立的數(shù)據(jù)正副本“快照”備份策略，只需要選擇數(shù)據(jù)快照恢復(fù)點(diǎn)，即可將數(shù)據(jù)恢復(fù)至誤操作前的快照備份時(shí)間點(diǎn)；在數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B位置還分別聯(lián)入了1臺(tái)“備機(jī)”，“備機(jī)”根據(jù)設(shè)置好的備份策略，每日可以自動(dòng)將資源池中數(shù)據(jù)正本進(jìn)行復(fù)制且熱遷移至“備機(jī)”中。如果數(shù)據(jù)中心的資源池全部癱瘓，可以選擇備機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，即能夠?qū)⒄`操作前的副本數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常狀態(tài)。這可防范因數(shù)據(jù)中心A或數(shù)據(jù)中心B完全癱瘓時(shí)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。對(duì)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)，采用的虛擬化數(shù)據(jù)庫(kù)集群恢復(fù)模式，它類似“備機(jī)”，專門(mén)用來(lái)恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)操作，如圖7所示。

圖7雙活數(shù)據(jù)中心容災(zāi)備份示意

針對(duì)雙活數(shù)據(jù)中心鏈路穩(wěn)定狀況和IO延時(shí)指標(biāo)不可控的難點(diǎn)，選擇2家不同通信運(yùn)營(yíng)商裸光纖的冗余，且數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B間設(shè)計(jì)不超過(guò)100 km,通過(guò)Oracle Dataguard的仲裁參數(shù)misscount結(jié)合Vplex的仲裁timeout參數(shù)來(lái)保障時(shí)間序列的一致性。Oracle DataGuard利用的基本原理是在與主備系統(tǒng)完全一致的操作系統(tǒng)平臺(tái)及硬件上建立后備數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，同時(shí)要對(duì)主數(shù)據(jù)庫(kù)的控制文件和日志等關(guān)鍵性文件進(jìn)行相應(yīng)備份。

3 鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心故障點(diǎn)測(cè)試

3.1 資源池故障測(cè)試

當(dāng)數(shù)據(jù)中心B資源池集群中虛擬機(jī)出現(xiàn)故障，通過(guò)VMware HA技術(shù)，數(shù)據(jù)中心A中的虛擬機(jī)副本自動(dòng)遷移至數(shù)據(jù)中心B，接管數(shù)據(jù)中心B中的故障虛擬機(jī)，故障虛擬機(jī)IP地址192.168.11.9不發(fā)生變化，PING命令驗(yàn)證IP地址192.168.11.9，在短暫無(wú)法訪問(wèn)后恢復(fù)訪問(wèn)的連通性，表明原故障虛擬機(jī)已經(jīng)可用，整體恢復(fù)時(shí)間約1 min，測(cè)試通過(guò)，如圖8所示。

圖8 數(shù)據(jù)中心B虛擬機(jī)恢復(fù)連通性測(cè)試界面

3.2 網(wǎng)絡(luò)出口故障測(cè)試

當(dāng)數(shù)據(jù)中心A網(wǎng)絡(luò)出口的設(shè)備發(fā)生掉電、受攻擊阻斷等情況時(shí)，某網(wǎng)段在數(shù)據(jù)中心A出現(xiàn)網(wǎng)關(guān)IP地址192.168.1.254和路由不連通失效狀態(tài)，數(shù)據(jù)中心B檢測(cè)到數(shù)據(jù)中心A網(wǎng)關(guān)不連通失效狀態(tài)，會(huì)將其網(wǎng)關(guān)切換到VRRP主用狀態(tài)，路由器隨后連通生效，這時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心A故障網(wǎng)段的流量從數(shù)據(jù)中心B由網(wǎng)關(guān)IP地址192.168.11.254進(jìn)入，經(jīng)過(guò)2個(gè)中心間的大二層環(huán)形互聯(lián)，成功訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心A資源池虛擬機(jī)，PING命令驗(yàn)證連通性表明原阻塞端口已恢復(fù)可訪問(wèn)，整體恢復(fù)時(shí)間約10 s，測(cè)試通過(guò)。

3.3 應(yīng)用系統(tǒng)故障測(cè)試

用戶通過(guò)IP地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心A的綜合辦公系統(tǒng)時(shí)，雙中心的DNS會(huì)解析出綜合辦公系統(tǒng)的主IP地址為192.168.1.12，備IP地址為192.168.11.9。當(dāng)數(shù)據(jù)中心A中綜合辦公系統(tǒng)因虛擬機(jī)發(fā)生故障無(wú)法訪問(wèn)時(shí)，DNS會(huì)繼續(xù)解析數(shù)據(jù)中心B中備IP地址192.168.11.9，備IP地址解析生效后迅速拉起綜合辦公系統(tǒng)副本，并正常訪問(wèn)綜合辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)無(wú)感知過(guò)程，使用PING命令驗(yàn)證綜合辦公系統(tǒng)連通性返回IP地址是備IP地址，綜合辦公系統(tǒng)可以訪問(wèn)說(shuō)明故障已恢復(fù)，測(cè)試通過(guò)，如圖9所示。

圖9綜合辦公系統(tǒng)故障恢復(fù)連通性測(cè)試界面

4 鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心應(yīng)用效果

4.1 管理簡(jiǎn)單

采用了云計(jì)算虛擬化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)虛擬主機(jī)的在線統(tǒng)一管理和操作，不需關(guān)心服務(wù)器硬件差異即可實(shí)時(shí)生成配置虛擬主機(jī)供業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線快照、克隆和熱遷移。

4.2 數(shù)據(jù)中心資源利用率高

在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心虛擬化管理平臺(tái)能夠隨時(shí)檢查業(yè)務(wù)系統(tǒng)每個(gè)虛擬機(jī)的資源利用情況，如CPU占用率、硬盤(pán)使用大小、數(shù)據(jù)流量大小等，還可以查看系統(tǒng)發(fā)出的警告和建議；同時(shí)，平臺(tái)也可以自動(dòng)調(diào)整資源利用率，起到負(fù)載均衡作用。

4.3 消除了“項(xiàng)目孤島”現(xiàn)象

鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，使得項(xiàng)目業(yè)務(wù)系統(tǒng)不再受單臺(tái)服務(wù)器硬件制約。資源池的應(yīng)用讓所有項(xiàng)目的業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享軟硬件分配和擴(kuò)展。

4.4 保障了數(shù)據(jù)安全

鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心采用互為災(zāi)備策略，當(dāng)系統(tǒng)因意外停機(jī)時(shí)，計(jì)算池中的應(yīng)用系統(tǒng)備份根據(jù)無(wú)聯(lián)機(jī)響應(yīng)策略接管意外停機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)RPO=0，RTO接近于0，極大提高了運(yùn)維能力和響應(yīng)速度。

4.5 社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析

鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心建成后，物理服務(wù)器與用戶終端均虛擬化。以部署8套應(yīng)用系統(tǒng)、200臺(tái)用戶終端實(shí)際運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析，云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心與原數(shù)據(jù)中心相比，節(jié)約了購(gòu)買(mǎi)成本約92萬(wàn)元；節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)約22萬(wàn)元/年；減少的碳排放量約163.76 t/年。

5 結(jié)論

1)鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心利用云計(jì)算虛擬化技術(shù)，通過(guò)建設(shè)虛擬化資源池集群，最終形成了鈾礦冶科研生產(chǎn)應(yīng)用的科研生產(chǎn)云、測(cè)試開(kāi)發(fā)云、辦公桌面云、安全云和災(zāi)備云等成果，不僅提升了鈾礦冶數(shù)據(jù)中心信息系統(tǒng)整體管理效率，也提高了數(shù)據(jù)中心資源利用率，解決了鈾礦冶科研生產(chǎn)系統(tǒng)間“項(xiàng)目孤島”問(wèn)題及鈾礦冶科研人員偏遠(yuǎn)地區(qū)與辦公室數(shù)據(jù)交互問(wèn)題。

2)鈾礦冶云計(jì)算雙活數(shù)據(jù)中心建設(shè)顛覆了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心“一主一備”的容災(zāi)設(shè)計(jì)方法，業(yè)務(wù)系統(tǒng)故障切換中斷時(shí)間減少到了毫秒級(jí)，滿足了業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)連續(xù)性要求。

3)數(shù)據(jù)不落地，防止了數(shù)據(jù)失泄密，保障了數(shù)據(jù)安全。