◆王 琦

(中核四0有限公司 甘肅 735100)

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是企業(yè)的重要信息資產(chǎn)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)是數(shù)據(jù)安全的重要保障措施，本文依據(jù)公司信息化規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)前和未來公司業(yè)務(wù)需要和主要辦公廠所異地分布的實(shí)際情況，采用較為先進(jìn)和成熟的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和容災(zāi)技術(shù)，基于現(xiàn)有高速光纖環(huán)網(wǎng)，構(gòu)建高效存儲(chǔ)系統(tǒng)和異地容災(zāi)系統(tǒng)，以達(dá)到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)目的，構(gòu)建數(shù)據(jù)容災(zāi)備份和快速恢復(fù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的安全可靠。

由于歷史原因公司的辦公和生產(chǎn)分布在相距上百公里的兩地，為提高生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)訪問效率，采取“就近部署、就近使用”原則，一地規(guī)劃為“生產(chǎn)”域，另一地規(guī)劃為“管理”域，分別在兩地建設(shè)了“數(shù)據(jù)中心”，已部署了大量與生產(chǎn)和管理相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)（包括：辦公、安全、質(zhì)量、設(shè)計(jì)等）。

現(xiàn)階段，各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的均存儲(chǔ)本地服務(wù)器上，存在的問題如下：

缺少可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)措施，無法對現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)做有效可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

缺少針對業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份和容災(zāi)機(jī)制，一旦主用設(shè)備磁盤出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的損壞，嚴(yán)重時(shí)可能造成數(shù)據(jù)的丟失。

綜上所述，因缺少備份和容災(zāi)機(jī)制，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)還原和業(yè)務(wù)恢復(fù)，因此，有必要建設(shè)一套數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)。

1 建設(shè)目標(biāo)

擬建設(shè)一套具有存儲(chǔ)、備份和容災(zāi)功能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)，為兩地應(yīng)用系統(tǒng)提供存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和運(yùn)維和重要數(shù)據(jù)的保護(hù)，以保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，在發(fā)生火災(zāi)和地震等不可抗力因素時(shí)，最大限度地保障公司數(shù)據(jù)的安全。

2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)架構(gòu)

考慮到公司當(dāng)前以管理類系統(tǒng)為主，且其集中在“管理域”的數(shù)據(jù)中心，因此，本次規(guī)劃將管理地域作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份中心，生產(chǎn)地域作為數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，以避免因火災(zāi)、地震等不可抗因素導(dǎo)致所有生產(chǎn)、經(jīng)營和管理數(shù)據(jù)全部丟失。

（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)的組成及功能

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)由存儲(chǔ)系統(tǒng)、備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)組成，其中存儲(chǔ)系統(tǒng)用于為上層的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問；備份系統(tǒng)用于為存儲(chǔ)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的備份和保護(hù)；容災(zāi)系統(tǒng)用于為存儲(chǔ)系統(tǒng)提供“異地”數(shù)據(jù)的備份和保護(hù)，為后續(xù)業(yè)務(wù)恢復(fù)創(chuàng)造條件。

存儲(chǔ)系統(tǒng)的三個(gè)組成部分之間是“相互支撐、協(xié)同工作”，存儲(chǔ)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源分別為備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)提供源數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)系統(tǒng)和容災(zāi)、備份系統(tǒng)之間以“FC SAN”作為數(shù)據(jù)傳輸通道，以備份策略或異步復(fù)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

（2）各系統(tǒng)之間的相互協(xié)作

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)和數(shù)據(jù)容災(zāi)多層保護(hù)機(jī)制。各系統(tǒng)之間互相協(xié)同工作，采用雙活架構(gòu)，上層應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到兩臺存儲(chǔ)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了“雙重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)”；備份系統(tǒng)依托備份軟件，結(jié)合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保護(hù)需要，按既定備份策略和計(jì)劃，將存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)定期備份到備份存儲(chǔ)設(shè)備上，亦可將備份數(shù)據(jù)直接恢復(fù)到存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)文件級或數(shù)據(jù)庫表級的文件操作；容災(zāi)系統(tǒng)依托存儲(chǔ)設(shè)備上使用“異步復(fù)制”功能，按照預(yù)定義的卷復(fù)制策略，將存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)定期備份到容災(zāi)存儲(chǔ)設(shè)備上，亦可將備份數(shù)據(jù)直接恢復(fù)到存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)卷級的數(shù)據(jù)操作。

3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份與容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)

3.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)

存儲(chǔ)系統(tǒng)主要為業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，為保障存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠向上層業(yè)務(wù)提供高可靠、高可用的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，采用“雙機(jī)雙活”的存儲(chǔ)架構(gòu)，即使任何一臺存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生故障后，仍不會(huì)影響業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，可為后續(xù)應(yīng)用系統(tǒng)的雙活建設(shè)創(chuàng)造條件。

存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備組成。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)主要是用于實(shí)現(xiàn)前端服務(wù)器與后端存儲(chǔ)設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w交換網(wǎng)絡(luò)，通過FC SAN來構(gòu)建；存儲(chǔ)設(shè)備主要用于存儲(chǔ)前端服務(wù)器提交的各類結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息，由兩臺存儲(chǔ)磁盤陣列組成。

（1）存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)由HBA卡、FC SAN交換機(jī)和磁盤陣列控制器組成。HBA卡安裝在前端服務(wù)器和管理服務(wù)器上，每臺服務(wù)器配置2塊HBA卡；FC SAN交換機(jī)作為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，使用2臺的光纖交換機(jī)；磁盤陣列上配置冗余的控制器以及冗余的光纖接口。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)整體上基于FC SAN上搭建，通過多模光纖分別與服務(wù)器上的HBA卡和磁盤陣列的存儲(chǔ)控制器進(jìn)行互聯(lián)。每臺服務(wù)器通過2塊HBA卡分別與2臺光纖交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，每臺磁盤陣列的每個(gè)控制器分別通過2個(gè)光接口與2臺光纖交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，每個(gè)光接口承載一組業(yè)務(wù)系統(tǒng)，一方面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的分流，為重要應(yīng)用提供足夠的傳輸帶寬；另一方面，用于構(gòu)建兩條相互獨(dú)立的光纖通道，實(shí)現(xiàn)鏈路互備，最終形成全互聯(lián)、全冗余的FC SAN網(wǎng)絡(luò)。

（2）磁盤陣列

為實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)備級和系統(tǒng)級的冗余，部署2臺磁盤陣列，每臺磁盤陣列由機(jī)頭和若干磁盤柜組成，兩部分通過專用線纜建設(shè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，以形成冗余的讀寫通道。每個(gè)機(jī)頭配置2個(gè)存儲(chǔ)控制器，以提高單個(gè)磁盤陣列設(shè)備的可用性，每個(gè)控制器至少配置4個(gè)單口的光纖接口。

兩臺磁盤陣列使用固態(tài)硬盤，以提高數(shù)據(jù)讀取速度。為降低硬盤損壞導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率，每個(gè)盤柜配置2塊熱備盤。

兩臺磁盤陣列設(shè)備通過“存儲(chǔ) LUN虛擬化”技術(shù)，將兩臺物理設(shè)備的LUN虛擬成一臺邏輯LUN設(shè)備，兩臺存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)完全一致。該邏輯LUN為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)讀寫服務(wù)，對于寫操作時(shí)，同時(shí)向兩臺物理設(shè)備寫入；對于讀操作時(shí)，兩個(gè)設(shè)備相互協(xié)作，共同向上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。當(dāng)一臺物理設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，另外一臺物理設(shè)備仍可正常運(yùn)行，以保證上層應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性，直至故障恢復(fù)，存儲(chǔ)系統(tǒng)立即恢復(fù)“雙機(jī)雙活”的工作方式。

3.2 備份系統(tǒng)

為避免人為操作失誤、系統(tǒng)部件故障等邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致的存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)損壞、數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)不一致等情況出現(xiàn)，為及時(shí)恢復(fù)所需數(shù)據(jù)信息，建設(shè)一套具有備份與恢復(fù)功能的備份系統(tǒng)。為提高數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)的效率，將在管理地域建設(shè)備份系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的雙重保護(hù)。

備份系統(tǒng)由存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、備份磁盤陣列、備份軟件和備份服務(wù)器組成。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)在存儲(chǔ)系統(tǒng)建立的FC SAN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行擴(kuò)展，用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)與備份磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)；備份磁盤陣列采用一臺中低檔的磁盤陣列，主要用于備份存儲(chǔ)系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)信息；備份軟件采用成熟的套裝軟件產(chǎn)品，用于配置數(shù)據(jù)備份策略、管理客戶端程序、執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)計(jì)劃等。

備份系統(tǒng)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通過 2臺光纖交換機(jī)分別與備份服務(wù)器的2塊HBA卡和備份磁盤陣列的兩個(gè)控制器進(jìn)行互聯(lián)，所有連接通道均采用多模光纖，最終形成冗余的光纖通道。

備份磁盤陣列由一個(gè)機(jī)頭和若干磁盤柜組成。機(jī)頭配置2個(gè)控制器，每個(gè)控制器至少配置4個(gè)光纖接口。該陣列的存儲(chǔ)使用NL-SAS接口的硬盤，以減少建設(shè)成本，提高備份系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量。

備份軟件是備份系統(tǒng)的重要組成部件，其由控制中心和客戶端代理程序兩部分組成。控制中心安裝在備份服務(wù)器上，客戶端代理程序安裝在前端服務(wù)器上。運(yùn)維管理人員根據(jù)業(yè)務(wù)部數(shù)據(jù)備份需求，通過控制中心配置備份策略，定期將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)系統(tǒng)復(fù)制到備份磁盤陣列。

3.3 容災(zāi)系統(tǒng)

為避免因火災(zāi)、水災(zāi)、地震等不可抗力因素，導(dǎo)致管理地域數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，影響業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有必要建設(shè)一套“異地”容災(zāi)系統(tǒng)，最大限度地保障業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性。

容災(zāi)系統(tǒng)由容災(zāi)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和磁盤陣列組成。容災(zāi)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是建立在管理地域和生產(chǎn)地域之間的FC SAN網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)與容災(zāi)磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)恢復(fù)；容災(zāi)磁盤陣列采用一臺磁盤陣列，用于備份“存儲(chǔ)系統(tǒng)”中的各類數(shù)據(jù)信息。

容災(zāi)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)在光纖通道基礎(chǔ)上，通過FCSAN技術(shù)，將生產(chǎn)地域和管理地域互聯(lián)。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸通道的冗余性和可靠性，在生產(chǎn)地域部署2臺光纖交換機(jī)，其分別與管理地域的兩臺光纖交換機(jī)和容災(zāi)磁盤陣列的兩個(gè)控制器互聯(lián)，最終形成冗余的光纖通道。

容災(zāi)磁盤陣列由一個(gè)機(jī)頭和若干磁盤柜組成。機(jī)頭配置2個(gè)控制器，每個(gè)控制器至少配置4個(gè)光纖接口。該陣列的存儲(chǔ)使用NL-SAS接口的硬盤，以減少建設(shè)成本，提高備份系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量。

容災(zāi)存儲(chǔ)采用“遠(yuǎn)程復(fù)制”技術(shù)，通過異步復(fù)制的方式，對存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期復(fù)制備份。數(shù)據(jù)由存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤陣列初始同步給容災(zāi)系統(tǒng)之后，開始周期性的數(shù)據(jù)異步復(fù)制，復(fù)制備份存儲(chǔ)系統(tǒng)的增量數(shù)據(jù)；一旦出現(xiàn)不可抗力因素導(dǎo)致整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，容災(zāi)系統(tǒng)仍保存已同步的原始數(shù)據(jù)，當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)故障恢復(fù)后，容災(zāi)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)同步到存儲(chǔ)系統(tǒng)與之級聯(lián)的磁盤陣列上，完成數(shù)據(jù)同步。