1 引言
在“十一五”期間，隨著國土資源行業內諸多調查評價工程的開展和信息化建設的推進，國土資源部數據中心積累了大量的數字化成果，這批成果越來越多地應用于國土資源部各類業務系統中，成為國土資源管理和國家宏觀決策的重要信息參考來源。
另一方面，隨著存儲與應用服務等計算機硬件設備的增加，來自硬件設備本身、機房環境、人為操作和外界不可預知的風險及不確定性也隨之增加，造成數據丟失或業務的突然中斷，給國土資源管理帶來重大不便。因此，保障國土資源數據安全和業務系統穩定運行是今后數據中心首先要考慮的問題。
2 現狀與需求
2．1現狀
目前，在國土資源部數據中心已經建立了基于SAN架構的內網核心存儲備份系統，管理著支撐電子政務平臺和綜合監管平臺等重要業務系統的數據源，該架構下的存儲備份體系框架圖如下所示：
數據中心的存儲設備由兩臺磁盤陣列組成，分別是HDS 9980V和HDS USPV，通過兩臺Brocade 24000光纖交換機與生產主機、存儲備份服務器和磁帶庫連接組成存儲局域網(SAN)，存儲備份軟件采用Bakbonenetvauh實現眾多應用系統數據的定期備份。目前的存儲備份體系解決了在數據中心內部出現單點故障的情況下數據的安全問題。
圖1 國土資源部數據中心內網存儲備份體系示意圖
2．2 需求
為了解決在部數據中心發生整體災難的情況下數據安全問題，需要在同城某地機房選擇建立一個數據備份中心，把部數據中心重要業務系統的數據備份到災備中心，在生產中心發生災難的情況下，實現數據的可恢復和可使用，在有限的投資和管理成本下，實現最小程度的數據丟失。
3 實現方案
在同城實現數據災備有兩種方式可供選擇，一是數據同步傳輸備份方式，二是數據異步傳輸備份方式。數據同步傳輸備份方式，就是通過容災軟件將本地生產數據通過某種機制復制到異地，在異地建立起一套與本地數據實時同步的異地數據。數據異步傳輸備份方式則不要求備份數據與生產數據實時同步。
在實現方法上，目前可以操作的層面有三種，一是存儲硬件本身，就是通過盤陣自帶的軟件模塊實現兩端的數據傳輸，如EMC的SRDF、HDS的UR和TrueCopy、IBM的PPRC等；二是應用主機層面，通過應用主機進行兩端的數據傳輸，如IBM的XRC軟件、Bak—Bone的NetVauh Replicator和Veritas的VVR軟件等；三是數據庫層面，通過數據庫的相關模塊實現兩端的數據傳輸，如：Oracle的Data Guard和SQL Server的Mirror等。這三種層面的數據傳輸都可以實現同步和異步的方式。
基于存儲硬件本身的同城災備需要兩端的磁盤陣列為相同類型，而且在兩端部署統一版本的數據傳輸軟件；基于主機的數據傳輸則需要在兩端各部署一臺主機，在主機上安裝數據傳輸軟件，而不要求兩端的磁盤陣列為相同類型；而基于數據庫的數據傳輸則要求數據庫類型一致，對主機和磁盤的依賴較小。
4 方案對比
實現同城異地的數據災備，根據數據傳輸的方式，分為同步傳輸方案和異步傳輸方案兩種，兩種方案對傳輸鏈路、配置硬件和數據安全保障方面都有一定的區別。
4．1同步傳輸方案
同步傳輸方案由于兩端對數據傳輸
的實時性要求比較高，一般采用光纖鏈路實現生產中心和災備中心的數據傳輸。同步傳輸方案的示意圖如下(圖2)：
圖2 基于光纖鏈路的同步傳輸方案示意圖
在同步傳輸方案中，除了租用光纖鏈路之外，還需要在生產中心和災備中心部署以下軟硬件設備：
磁盤陣列：如果采用基于磁盤陣列的容災軟件，則需要在災備中心部署與生產中心同類型的磁盤陣列，兩端分別部署容災軟件；如果是采用基于主機和數據庫的容災軟件，則不需要部署相同類型的磁盤陣列。管理、測試與驗證服務器：部署在災備中心，用來管理、測試與驗證備份數據，不一定與生產中心完全相同，但是需安裝相同的應用系統、數據庫系統、中間件等。
密集波分復用器(DWDM)：需要在生產中心和災備中心各部署一個，實現備份數據的多波段傳輸。
4．2異步傳輸方案
異步傳輸方案可以采用與同步傳輸方案相同的架構(如圖2所示)，只是容災軟件設置的數據傳輸方式不同。
另外，異步傳輸方案由于對傳輸速度的要求不像同步傳輸那樣苛刻，可以采用以太網絡傳輸，因而不受距離的限制。采用以太網絡傳輸的異步備份方案如圖3所示：
硬件配置方面，由于采用了以太網鏈路傳輸，需要在生產中心和備份中心兩端各部署一臺FC和IP轉換的路由器，而不是密集波分復用器(DWDM）。其他硬件設備可參照同步傳輸方案配置。
圖3 基于以太網的異步傳輸方案示意圖
4．3方案對比
采取同步或異步的備份方式，需要根據業務系統應用特點、需要備份的數據量和投資成本來綜合考慮。除了本身傳輸方式的區別以外，采取同步或異步的數據備份方案，還存在以下幾個方面的區別。
數據安全保障方面。同步傳輸備份方案在最大程度上保障兩端的數據一致，在一定的距離內做到了數據的零丟失；異步傳輸備份方案由于存在一定的時間差，會有一定程度的數據丟失，數據丟失量是依據傳輸策略制定可控的RPO(數據恢復點，例如2小時、4小時、12小時等)，RPO值設置越小，數據丟失越少。
對生產系統的影響。同步傳輸備份方案會占用生成系統的I／O，降低生產系統的性能，異步傳輸備份方案對生產系統不會產生過多影響。
傳輸距離與帶寬要求。同步傳輸方式要求帶寬比較高，一般采用光纖鏈路，距離(鏈路距離)不超過100公里，最好在60公里以內；異步傳輸方式對帶寬和距離的要求低很多，可以采用以太網絡，因此不受距離限制。
適用場景。同步傳輸方式適用于業務系統數據變化和更新頻率高，數據比較重要，不允許有任何數據丟失的業務系統，同時，投資的企業和部門又有意愿和財力進行設備投資和改善生產系統的運行性能。異步傳輸方式適用于業務系統數據變化和更新頻率不高，能夠容忍一定程度的數據丟失的業務系統，同時，投資企業和部門又不愿花費過多財力進行設備投資和生產系統的更新升級。
5 討論和建議
在部數據中心雖然運行了許多的業務系統，但是大部分業務系統不像銀行、保險等金融業務那樣實時強，數據不必做到零丟失，同時，考慮到遠程災備的目標是應對小概率事件，那么，災備的投入產出比就非常重要，因此盡可能少的減少投資成本和運維成本是建設災備中心需要考慮的一條重要原則。
另一方面，數據災備是應用災備和系統災備的基礎，因此如果考慮今后應用災備和系統災備建設，首先要考慮災備中心對數據的實時忙E要求，所以，災備中心建設要立足于今后和實際需求，合理地確定技術方案。
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本文標題：同城數據災備中心建設實現方法探討
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