【文章內(nèi)容簡介】 rver 多種版本、 MySQL 等） 數(shù)據(jù) ， 也有 各種應(yīng)用程序（網(wǎng)站類， OA 類，業(yè)務(wù)系統(tǒng)類等）各種文檔（ Word、 Execle、 TXT 等）各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（關(guān)鍵視頻，檔案等），當然 也需要對虛擬機鏡像提供保護（ VMWare 和 Cloudview 等 ） 。 本項目立足于 XX 市電子政務(wù)系統(tǒng)的容災(zāi)備份及安全建設(shè)，充分的調(diào)研了全市電子政務(wù)信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用情況，從網(wǎng)絡(luò)接入、系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能及數(shù)據(jù)量、系統(tǒng)涉密情況、容災(zāi)策略需求、性能指標等多方面綜合分析。力爭滿足針對不同的性質(zhì)的系統(tǒng)提出了數(shù)據(jù)級、應(yīng)用級容災(zāi)策略，同時分析了不同策略的 在線模式與離線模式 、 遠程數(shù)據(jù)復(fù)制 、同步與異步容災(zāi) 、同城與異地等多種容災(zāi)方案，專業(yè)化的解決未來 XX 市電子政務(wù)信息系統(tǒng)的容災(zāi)備份需求。 策略 本項目集約化建設(shè)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)規(guī)?；?，項目建成之后將承載 XX 市 95%以 上電子政務(wù)信息系統(tǒng)的容災(zāi)工作，解決我市政府各部門內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)、跨區(qū)域縱向業(yè)務(wù)應(yīng)用、部門重點應(yīng)該的容災(zāi)備份需求。 容災(zāi)備份中心依托電子政務(wù)外網(wǎng)建設(shè)二期工程將完成全市行政區(qū)劃內(nèi)共有 15 個區(qū) 7 市縣（包括先導(dǎo)區(qū)），下轄 172 個街道（鄉(xiāng)、鎮(zhèn)）（這里包括個別區(qū)市縣所管轄的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)）、 1512 個社區(qū)（村）的全域覆蓋。 在數(shù)據(jù)規(guī)模方面，容災(zāi)備份中心將解決包括國家重點民生工程在內(nèi)的 1000 余個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的容災(zāi)備份工作。 XX 市 政務(wù)信息化 容災(zāi) 備份及安全 系統(tǒng)建設(shè)計劃分成兩個階段，即同城災(zāi)備中心建設(shè)和異地災(zāi)備中心建設(shè)，最終建設(shè)成為兩地三中心模式。其中 以 新建 的 XX 市云計算中心作為各委辦局業(yè)務(wù)系統(tǒng)的主數(shù)據(jù)中心， XX 市網(wǎng)站管理中心作為同城 災(zāi)備 中心， 可以選用 城市 A 或是 城市 B 作為異地災(zāi)備中心 。 云計算 中心作為 主生產(chǎn)中心，負責日常的各委辦局所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行。在災(zāi)難發(fā)生時，在同城容災(zāi)中心恢復(fù)各委辦局 關(guān)鍵業(yè)務(wù) 的應(yīng)用運行。在 城市 A 異地災(zāi)備 中心完成各 委辦局 關(guān)鍵 數(shù)據(jù)的 保護，在發(fā)生地區(qū)級（ XX）的災(zāi)難時，保證各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)不丟失。 一期 目標 ： 實現(xiàn) xx 個 委辦局關(guān) 鍵數(shù)據(jù)在同城容災(zāi)中心的 集中 備份，以及 xx 個 關(guān)鍵業(yè)務(wù)在同城容災(zāi)中心的應(yīng)用級容災(zāi) 。 二期 目標 ： 實現(xiàn) xx 個 委辦局關(guān)鍵數(shù)據(jù)在 遠程 容災(zāi)中心的 集中 備份，以及 xx 個核心 業(yè)務(wù)在同城容災(zāi)中心的應(yīng)用級容災(zāi) 。 內(nèi)容 一期建設(shè)內(nèi)容： ? 完成云計算 中心 、同城 災(zāi)備中心 、異地 災(zāi)備中心 兩地三中心容災(zāi)總體設(shè)計 ? 完成關(guān)鍵技術(shù)方案驗證、實施方案編制、實施路徑設(shè)計。 ? 完成容災(zāi)中心運行管理模式設(shè)計。 ? 建設(shè)同城應(yīng)用級容災(zāi)中心 二期建設(shè)內(nèi)容： 8 ? 優(yōu)化調(diào)整新建 云計算中心 ? 建設(shè) 城市 A 或 城市 B 異地數(shù)據(jù)級容災(zāi)中心 方案 根據(jù)各委辦局 的 技術(shù)架構(gòu)現(xiàn)狀與策略制定，結(jié)合容災(zāi)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)分析與最佳實踐，制定如下總體容災(zāi)架構(gòu)： ? 容災(zāi) 模式為兩地三中心災(zāi)備模式 ? 容災(zāi) 級別 為數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)實現(xiàn)應(yīng)用 級別 容災(zāi)，其他應(yīng)用系統(tǒng)基于同城容災(zāi)中心實現(xiàn)應(yīng)用級容災(zāi)， 關(guān)鍵 業(yè)務(wù)基于遠程容災(zāi)中心實現(xiàn) 應(yīng)用 級容災(zāi) ? 結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)復(fù)制采用 支持 異構(gòu)平臺的基于數(shù)據(jù)庫層 的 數(shù)據(jù) 復(fù)制 技術(shù) ，虛擬機 鏡像等這類關(guān)鍵 非結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)復(fù)制 采用 基于 存儲層 的數(shù)據(jù)復(fù)制 技術(shù) ? 虛擬機 之間的 系統(tǒng) 切換技術(shù) 以自動 切換方式為主，物理機之間以及物理機和虛擬機之間的系統(tǒng)切換以手工切換方式為主，并配合 切換 腳本 減少 系統(tǒng)切換時間 ? 容災(zāi)網(wǎng)絡(luò)， 建議 同城數(shù)據(jù)中心之間采用大二層的存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò)的物理連接采用 DWDM 裸光纖 高速網(wǎng)絡(luò)連接， 本地 和異地數(shù)據(jù)中心之間采用 IP 網(wǎng)絡(luò) 連接，網(wǎng)絡(luò)帶寬要保證 系統(tǒng)切換的順暢和數(shù)據(jù)復(fù)制的帶寬需求 ? 前端（客戶端 ） 網(wǎng)絡(luò)切換 技術(shù)有手工切換、 DNS 重定向 和負載均衡器的健康路由注入幾種，本方案建議根據(jù)實際情況選擇以上切換技術(shù)的一種或幾種 ? 容災(zāi) 系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)之間的配對關(guān)系為降級配對，就是容災(zāi)中心和生產(chǎn)中心之間的軟、硬件配置不遵循 1:1 比例 ， 容災(zāi) 中心硬件配置的性能低于生產(chǎn)中心 ，容災(zāi) 應(yīng)用服務(wù)器以虛擬機平臺為主， 從而 進一步提升災(zāi)備系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比 建成后的兩地三中心結(jié)構(gòu)拓撲圖如下： 9 的核心技術(shù)及選擇 容災(zāi)系統(tǒng)是指在相隔較遠的異地，建立兩套或多套功能相同的 IT 系統(tǒng)，互相之間可以進行健康狀態(tài)監(jiān)視和功能切換，當一處系統(tǒng)因意外 (如火災(zāi)、地震等 )停止工作時，整個應(yīng)用系統(tǒng)可以切換到另一處，使得該系統(tǒng)功能可以繼續(xù)正常工作。容災(zāi)技術(shù)是系統(tǒng)的高可用性技術(shù)的一個組成部分，容災(zāi)系統(tǒng)更加強調(diào)處理外界環(huán)境對系統(tǒng)的影響，特別是災(zāi)難性事件對整個 IT 節(jié)點的影響，提供節(jié)點級別的系統(tǒng)恢復(fù)功能。 衡量指標 衡量容災(zāi)系統(tǒng)的主要指標有 RPO（災(zāi) 難發(fā)生時允許丟失的數(shù)據(jù)量）、 RTO（系統(tǒng)恢復(fù)的時間）、 容災(zāi)半徑（ 生產(chǎn) 系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)之間的距離） 以及 ROI(容災(zāi) 系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比 )。 RPO 是指業(yè)務(wù)系統(tǒng)所允許的災(zāi)難過程中的最大數(shù)據(jù)丟失量（以時間來度量），這是一個災(zāi)備系統(tǒng)所選用的數(shù)據(jù) 復(fù)制 技術(shù)有密切關(guān)系的指標，用以衡量災(zāi)備方案的數(shù)據(jù)冗余備份能力。 RTO 是指“將信息系統(tǒng)從災(zāi)難造成的故障或癱瘓狀態(tài)恢復(fù)到可正常運行狀態(tài)，并將其支持的業(yè)務(wù)功能從災(zāi)難造成的不正常狀態(tài)恢復(fù)到可接受狀態(tài)”所需時間，其中包括備 10 份數(shù)據(jù)恢復(fù)到可用狀態(tài)所需時間、應(yīng)用系統(tǒng)切換時間、以及備用網(wǎng)絡(luò)切換時間 等，該指標用以衡量容災(zāi)方案的業(yè)務(wù)恢復(fù)能力。 容災(zāi)半徑是指生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心之間的直線距離，用以衡量容災(zāi)方案所能防御的災(zāi)難影響范圍。 容災(zāi)方案的 ROI（ Return of Investment，投入產(chǎn)出比）也是用戶需要重點關(guān)注的，它用以衡量用戶投入到容災(zāi)系統(tǒng)的資金與從中所獲得的收益的比率。 顯然，具有零 RTO、零 RPO 和大容災(zāi)半徑的災(zāi)難恢復(fù)方案是用戶最期望的，但受系統(tǒng)性能要求、適用技術(shù)及成本等方面的約束，這種方案實際上是不大可行的。所以，用戶在選擇容災(zāi)方案時應(yīng)該綜合考慮災(zāi)難的發(fā)生概率、災(zāi)難對數(shù)據(jù)的破壞力、數(shù)據(jù)所支撐業(yè)務(wù)的重要性、適用的技術(shù)措施及自身所能承受的成本等多種因素，理性地作出選擇。 級別 按照容災(zāi)系統(tǒng)對應(yīng)用系統(tǒng)的保護程度可以分為數(shù)據(jù)級容災(zāi) 、 應(yīng)用級容災(zāi) 和 業(yè)務(wù)級容災(zāi)。 數(shù)據(jù)級容災(zāi) 僅 將生產(chǎn)中心的數(shù)據(jù)復(fù)制到容災(zāi)中心，在生產(chǎn)中心出現(xiàn)故障時，僅能實現(xiàn) 存儲 系統(tǒng)的接管或是數(shù)據(jù)的恢復(fù) 。容災(zāi) 中心的數(shù)據(jù)可以是本地生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完全復(fù) 制（ 一般 在同城實現(xiàn)） ， 也可以比生產(chǎn)數(shù)據(jù)略微落后，但必定是可用的 （一般 在異地實現(xiàn)） ，而差異的數(shù)據(jù) 通常 可以通過一些工具（ 如 操作記錄、日志等） 可以 手工補回。基于數(shù)據(jù)容災(zāi) 實現(xiàn) 業(yè)務(wù)恢復(fù)的速度 較慢 ，通常情況下 RTO 超過 24 小時， 但是這種 級別 的容災(zāi)系統(tǒng)運行維護成本較低。 應(yīng)用級容災(zāi)是 在數(shù)據(jù)級容災(zāi)的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)應(yīng)用 可用性 ，確保業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)。這就 要求 容災(zāi)系統(tǒng) 的 應(yīng)用不能改變原有業(yè)務(wù)處理邏輯，是對生產(chǎn)中心系統(tǒng)的基本復(fù)制 。因此 ，容災(zāi)中心需要建立起一套和本地生產(chǎn)相當?shù)膫浞莪h(huán)境，包括主機、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、 IP 等 資源均有配套，當 生產(chǎn) 系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難時，異地系統(tǒng)可以 提供 完全可用的生產(chǎn)環(huán)境。 應(yīng)用級 容災(zāi)的 RTO 通常 在 12 個 小時 以內(nèi) ，技術(shù)復(fù)雜度較高，運行維護的成本也比較高。 業(yè)務(wù)級 容災(zāi) 是生產(chǎn)中心 與容災(zāi)中心對業(yè)務(wù)請求同時進行 處理 的容災(zāi)方式，能夠確保業(yè)務(wù) 持續(xù)可用。這種 方式 業(yè)務(wù) 恢復(fù) 過程的自動化程度高， RTO 可以 做到 30 分鐘 以內(nèi) 。但是 這種容災(zāi)級別 的 項目 實施難度大， 需要從 應(yīng)用層對系統(tǒng)進行改造，比較適合流程固定 的 簡單業(yè)務(wù)系統(tǒng) 。 這種 容災(zāi)系統(tǒng) 的運行維護成本最高。 11 容災(zāi)建設(shè)模式 當前 ，市場上常見的 容災(zāi) 模式可分為同城容災(zāi)、異地容災(zāi)、 雙活 數(shù)據(jù)中心、 兩地 三中心幾種。 容災(zāi) 同城 容災(zāi) 是在同城或相近區(qū)域內(nèi) （≤ 200KM）建立兩個數(shù)據(jù)中心 :一個為數(shù)據(jù)中心，負責日常生產(chǎn)運行 。另一個為災(zāi)難備份中心，負責在災(zāi)難發(fā)生后的應(yīng)用系統(tǒng)運行。同城災(zāi)難備份的數(shù)據(jù)中心與災(zāi)難備份中心的距離比較近，通信線路質(zhì)量較好，比較容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步 復(fù)制 ，保證高度的數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)零丟失。同城災(zāi)難備份一般用于防范火災(zāi)、建筑物破壞、供電故障、計算機系統(tǒng)及人為破壞引起的災(zāi)難。 容災(zāi) 異地 容災(zāi) 主備中心之間的距離較遠 （＞ 200KM)因此一般采用異步鏡像，會有少量的數(shù)據(jù)丟失。異地災(zāi)難備份不僅可以防范火災(zāi)、建筑物破壞等可能遇到的風險隱患，還能夠防范戰(zhàn)爭、地震、水災(zāi)等風險。由于同城災(zāi)難備份和異地災(zāi)難備份各有所長，為達到最理想的防災(zāi)效果，數(shù)據(jù)中心應(yīng)考慮采用同城和異地各建立一個災(zāi)難備份中心的方式解決。 三中心 結(jié)合近年國內(nèi)出現(xiàn)的大范圍自然災(zāi)害，以同城雙中心加異地災(zāi)備中心的“兩地三中心”的災(zāi)備模式也隨之出現(xiàn)，這一方案兼具高可用性和災(zāi)難備份的能力。 同城雙中心是指在同城或鄰近城市建立兩個可獨立承擔關(guān)鍵系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)中心，雙中心具備基本等同的業(yè) 務(wù)處理能力并通過高速鏈路實時同步數(shù)據(jù)，日常情況下可同時分擔業(yè)務(wù)及管理系統(tǒng)的運行，并可切換運行；災(zāi)難情況下可在基本不丟失數(shù)據(jù)的情況下進行災(zāi)備應(yīng)急切換，保持業(yè)務(wù)連續(xù)運行。 異地災(zāi)備中心是指在異地的城市建立一個備份的災(zāi)備中心，用于雙中心的數(shù)據(jù)備份，當雙中心出現(xiàn)自然災(zāi)害等原因而發(fā)生故障時，異地災(zāi)備中心可以用備份數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)的恢復(fù)。 數(shù)據(jù)中心 所謂 “雙活 ”或 “多 活 ”數(shù)據(jù)中心，區(qū)別于 傳統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心 和 災(zāi)備中心的模式，前者 多個或兩個數(shù)據(jù)中心都處于運行當中， 運行相同的應(yīng)用，具備同樣的數(shù)據(jù)，能夠提供跨中心 12 業(yè)務(wù)負載均衡運行能力 ，實現(xiàn)持續(xù)的應(yīng)用可用性和災(zāi)難備份能力， 所以稱為 “雙活 ”和 “多活 ”；后者是 生產(chǎn) 數(shù)據(jù)中心投入運行， 災(zāi)備 數(shù)據(jù)中心處在不工作狀態(tài)，只有當災(zāi)難發(fā)生時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心癱瘓，災(zāi)備中心才啟動。 “雙活 ”數(shù)據(jù)中心最大的特點是 ： 一、充分利用資源，避免了一個數(shù)據(jù)中心常年處于閑置狀態(tài)而造成浪費 ， 通過資源整合， “雙活 ”數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力是 翻 倍的 ； 二 、 “雙活 ”數(shù)據(jù)中心如果斷了一個數(shù)據(jù)中心， 其 業(yè)務(wù)可以 迅速 切換到另外一個 正在 運行的數(shù)據(jù)中心， 切換 過程對用戶來說是不可感知的。 在 “雙活 ”的模式中，兩地數(shù)據(jù)中心同時接納交易，技術(shù)難度很大，需要 更改眾多底層程序 ， 因而在現(xiàn)實中，國內(nèi)還沒有 真正 “雙活 ”數(shù)據(jù)中心 的成功 應(yīng)用 案例。 的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù) 在構(gòu)建容災(zāi)系統(tǒng)所涉及的諸多要素中，數(shù)據(jù)復(fù)制 技術(shù) 是基礎(chǔ)，只有保證了數(shù)據(jù)的安全可用，應(yīng)用 或是 業(yè)務(wù)的恢復(fù)才有可能。 正常情況下系統(tǒng)的各種應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心運行，數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)中心和災(zāi)難備份中心兩地保存。當災(zāi)難發(fā)生時，使用備份數(shù)據(jù)對工作系統(tǒng)進行恢復(fù)或?qū)?yīng)用切換到備份中心。 數(shù)據(jù) 復(fù)制技術(shù)的選擇決定災(zāi)備系統(tǒng)的 RPO 指標 ，災(zāi)難備份系統(tǒng)中數(shù)據(jù)備份技術(shù)的選擇應(yīng)符合數(shù)據(jù)恢復(fù)時間或系統(tǒng)切換時間滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求。 數(shù)據(jù)復(fù)制（ Replication）是指利用復(fù)制軟件把數(shù)據(jù)從一個磁盤復(fù)制到另一個磁盤，生成一個數(shù)據(jù)副本。這個數(shù)據(jù)副本是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接可以訪問的，不需要進行任何的數(shù)據(jù)恢復(fù)操作，這一點是復(fù)制與 D2D 備份的最大區(qū)別。 根據(jù)不同容災(zāi)方案所采用數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)位于企業(yè) IT 架構(gòu)不同層面，數(shù)據(jù)復(fù)制可分為基于存儲層的復(fù)制、基于主機層復(fù)制和 基于應(yīng)用的復(fù)制 。 具體 到一個 I/O 從 磁盤到應(yīng)用的流程上，可能經(jīng)由 磁盤陣列 、存儲網(wǎng)絡(luò)、卷管理軟件、文件系統(tǒng)、 數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng) 全部 流程或是其中的幾個流程， 那么 數(shù)據(jù)復(fù)制就可以在這些 流程 的任一層次上實現(xiàn)，如下圖所示： 13 基于存儲層的復(fù)制可以是由存儲設(shè)備的控制器執(zhí)行，也可以是由網(wǎng)絡(luò) 層的 虛擬化存儲管理平臺來執(zhí)行，基于存儲層的復(fù)制基于 主機和應(yīng)用的無關(guān)性，兼容性要求最低， 實施 難度最小，但是由于是卷級別的數(shù)據(jù)拷貝，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求最高； 基于主機的復(fù)制可以 由安裝在主機上的卷管理軟件或是文件系統(tǒng)來實現(xiàn)，在實際的應(yīng)用場景中，以基于卷管理軟件的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)居多， 這種 方式通常要求主機平臺相關(guān)，實施難度 升高 ，但是帶寬要求降低； 基于數(shù)據(jù) 層的復(fù)制通過 數(shù)據(jù)庫 的容災(zāi)功能模塊來實現(xiàn)， 對 網(wǎng)絡(luò)帶寬要求最低，但是 只能 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù) 的 容災(zāi)；基于應(yīng)用層的數(shù)據(jù)復(fù)制 需要 對應(yīng)用程序進行定制開發(fā)，現(xiàn)實場景中很難見到。 下面就重點 介紹一下 幾種 常見的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)。 . 基于存儲層的容災(zāi)復(fù)制方案 設(shè)備的數(shù)據(jù)復(fù)制 基于存儲設(shè)備的數(shù)據(jù) 復(fù)制 技術(shù)的核心是利用存儲陣列自身的盤陣對盤陣的數(shù)據(jù)塊復(fù)制技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠程拷貝，從而實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的災(zāi)難保護。在主數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時，可以直接利用災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)建立運營支撐環(huán)境，為業(yè)務(wù)繼續(xù)運營提供 IT支持。同時，也可以利用災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)恢復(fù)主數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，從而能夠讓企業(yè)的業(yè)務(wù)運營快速回復(fù)到災(zāi)難發(fā)生前的正常運營狀 態(tài)。 基于存儲設(shè)備 的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù) 示意圖如下： 14