財務系統異地備份應用與研究

摘要：在高校會計信息化的建設過程中，如何充分利用學校的資源優勢，建設符合其實際的數據容災備份系統，保持業務的持續性和數據的完整性，從而提高高校信息化應用的服務水平。該文中介紹采取遠程的數據存儲、備份與恢復手段等容災備份技術，并結合我校的特點，提出了適合本校財務系統的容災備份方案。

關鍵詞：在線備份；異地容災；數據保護

中圖分類號：TP309.3文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)36-2918-03

The Research and Application on Remote Backup of Financial System

GAO Ning

(Financial department，JiuJiang university，Jiujiang 332005，China)

Abstract: In the course of building Accounting informationization，how to take full advantages of colleges resources，how to build Disater and Backup System which is in accordance with the facts of the college，how to keep the business consistency and the data integrality then improve the service level of the college informationization.In this paper，introduced the disater and backup system about the long-range data storage、data backup、data recovery and so on，and given Disater and Backup Systemwhich is matched with the finacial system for our college.

Key words: online backup; disaster recovery; data protection

1 異地備份的意義

近十年來，互聯網技術及其應用極大的推動了我國企業和組織機構的信息化普及，企事業單位內部的信息系統建設已初具規模，包括企業員工的PC、服務器到數據中心。伴隨而來是的在信息化過程中，大量的辦公文檔、設計文檔、電子郵件、數據表等都儲存在計算機系統上，而且這些數據維系著整個企事業單位的運營，數據的價值對企事業單位而言已經成為企業最重要財產。從右邊一項調查數據可以看出，存儲在計算機系統上的數據面臨著種種威脅，異地備份容災的已突顯其出重要性。特別是在美國9.11事件以后，重要信息數據的異地備份保護更是引起了大家的廣泛關注。我們國家即于2005年頒布了《重要信息系統數據災難恢復指南》，并在2007年成為國標。

雖然近年來數據備份的重要性得到了大部分企業管理者及IT管理者的認識，但由于國內信息化發展比國外晚，大部分公司，特別是高校對數據備份還未有效的重視。然而由于不少企業并沒有真正意識到容災備份的重要性，對災難性事件對企業的影響準備不足，當數據丟失的意外事件發生時后悔莫及。盡管在信息化程度較高的地區，部份公司內部的數據備份方案得到實施，然而這只是解決了公司數據安全的一部分，并沒有解決公司數據在本地的一些威脅，如：計算機被竊、發生意外火災等公司本地的數據意外破壞。不管是已經有無實施數據備份項目的公司，異地備份都是解決數據安全的重要部分。

2 異地存儲備份系統介紹

異地存儲備份系統主要預防不可抗拒或不可預知的事件帶來的數據不可用性，可將災難造成的數據不可用性減到最小，即當災難發生時，異地存儲備份系統保證：

1）數據在遠程場地存有完全一致和可用的拷貝，數據延遲時間控制在可接受的時間之內；

2）應用可以在遠程現場及時運行。

由上可知，異地存儲備份系統的核心就在于在異地將災難化解：一是保證數據中心的數據安全；二是保證業務的連續性。異地存儲備份系統的關鍵技術包括網絡技術、存儲備份技術、數據復制和應用的遠程切換技術。

異地數據存儲備份有很多種類型，從業務不間斷級別來分析，異地存儲備份方案有冷異地存儲備份、溫異地存儲備份和熱異地存儲備份三種類型。

一般來說，異地存儲備份應用的要求越高、異地存儲備份距離越遠，實現異地存儲備份方案的成本也越高。根據系統需求和投資情況，最終選擇了基于廣域網的溫異地數據存儲與備份方案。

數據存儲與備份

溫異地數據存儲備份主要有兩種實現方式，一種基于硬件的遠程數據鏡像和復制；另一種是基于軟件的遠程數據鏡像和復制。

基于硬件的數據鏡像和復制是通過磁盤陣列控制器來獲得主、副存儲子系統之間同步/異步數據鏡像的能力。其優點是對主機的資源占用很小，能保證業務正常運行下的I/O響應；缺點是占用大量的磁盤陣列資源，降低存儲設備的性能，而且僅能實現數據的遠程復制，對于應用的切換還需要軟件來實現。另外，這種方法比較依賴硬件環境，就是說在異地站點要配置和本地站點相同的硬件才能完成異地存儲備份功能，成本相對較高。

基于軟件的數據鏡像和復制是通過軟件形式實現的數據異地存儲備份方法。現在有許多公司都有這種基于跨平臺存儲管理軟件的異地存儲備份解決方案。基于軟件的數據鏡像和復制不依賴于存儲硬件，中心可以靈活地選擇任何廠家的磁盤陣列，便于保護投資。同時，其設備管理簡單、價格相對硬件實現更為便宜、兩個現場間的距離不限、主機資源占用也不大。

3 系統災難備份/恢復體系設計

災難備份/恢復方案可以滿足用戶對于計算機系統、數據的最高保護要求，保證即使發生斷電，火災等嚴重災難時，用戶業務也可以7x24小時的連續運行，同時確保業務數據在主中心和備份中心得到及時的更新，保證用戶數據最大的完整性。

通過進行重要業務數據的遠程同步實現用戶重要業務數據的遠程異地存儲，為實現業務系統的遠程正常運作奠定堅實的基礎；容災系統的關鍵就是遠程生產數據的自動復制，由于用戶的應用均為基于數據庫的聯機事務處理(OLTP)業務系統，所以業務數據遠程復制的關鍵就是確保數據庫數據的完整性、連續性，實時性和可恢復性。基于現有情況，根據容災需求，我們主要考慮以下災難備份/恢復方案：

通過最新存儲產品磁盤陣列，可以實現主數據中心和備份中心的操作系統、文件系統、數據庫、應用程序的實時遠程拷貝復制。主、備中心磁盤陣列本身就可以通過陣列上的微處理器完成數據的實時同步功能，將災難發生時關鍵數據的損失降至最低，而且不需要主機干涉或占用主機資源，可以做到災難發生的同時實現應用處理過程的恢復。

圖1 惠普公司XP陣列

1） 磁盤陣列容災方式結構簡介

目前HDS在高端存儲有個產品：USP和NSC1這兩個產品目前被兩大服務器廠商HP和SUN所OEM和銷售，是業界穩定性和性能最高的存儲產品主數據中心和備份數據中心的結構基本一致：采用HDS系列磁盤陣列作為中心存儲，所有主機通過光纖與磁盤陣列相連。磁盤陣列上運行TrueCopy容災軟件。主中心與備份中心之間的磁盤陣列物理上通過兩條光纖通道直聯，采用磁盤陣列上的容災軟件TrueCopy做到兩地數據實時同步。兩套磁盤陣列之間數據一致性依靠磁盤陣列本身的專用軟件來完成，完全不依賴主機系統，也不影響本地應用的響應速度。

此方案最大的優勢就是對主機應用完全透明，所有數據復制工作由磁盤陣列硬件層完成，不需修改應用，而且可以保證大量數據復制的性能。由于磁盤陣列數據復制原理是利用磁盤遠程鏡像功能，所以可以保證主數據中心關鍵業務數據和備份中心關鍵業務數據的完全一致，而且容災系統實現起來非常簡便。還可以充分利用現有服務器設備，實現應用系統和重要數據的災難恢復功能。由于容災距離，用戶環境和業務需求也十分適合于使用磁盤陣列實現存儲硬件層的災難備份恢復方案。而這種容災方案的主要限制就是由于在磁盤一級進行數據復制，對應用系統完全透明，所以相比應用層和數據庫層的容災方式，復制的數據量較大，對光纖數據鏈路傳輸質量和傳輸帶寬要求較高。

2) 基礎設施

① 在硬件平臺方面，從網絡帶寬、主機處理能力、SAN存儲性能等各個方面強調高配置，為系統高性能打下了堅實的基礎；

② 在系統平臺的配置方面，強調系統平臺自身的先進性和系統配置、整合方面的不斷優化。如：ORACLE RAC集群的配置、WebLogic集群的配置、連接池的優化配置、采用數據分區技術、數據庫配置參數優化等等；

③ 最后強調運用先進的測試手段，來驗證系統的高性能。

3） 應用架構

針對“學校備份中心”的特點，結合目前最新的構造復雜信息系統的技術，“學校備份中心”應該采用目前成熟和先進的多層架構體系，從而使系統具有很高的性能及擴展性。

4） 數據存儲

數據存儲采用成熟的存儲局域網技術( SAN)，滿足高性能存儲需求和擴展性的需求。SAN的最大特點就是可以實現網絡服務器與存儲設備之間的多對多連接，而且這種連接是本地的高速連接。SAN架構的優勢在于：強大的擴展性、多種存儲設備的集中和新架構支撐下的新型數據應用方式。

5） 備份容災建設的關鍵技術

容災系統主要包括數據保護和應用切換兩大方面，其中最基礎也是最重要的是數據保護部分。下面是幾種主要的數據保護技術。

需要保護的數據包括各種業務數據以及重要的歷史數據等，一般為數據庫數據。除了要將這些數據存放在高可用的存儲設備上之外，最重要的是這些關鍵數據應該在異地之間保持一致，以使災難發生后，系統可以盡快恢復。

在實際的容災系統中，由于系統的環境不同，安全性要求不同以及采用的軟硬件產品不同，數據復制過程中的工作機制也不盡相同。概括地講，數據復制地工作機制主要包括同步和異步兩種。

同步遠程鏡像是指通過遠程鏡像軟件，將本地數據以完全同步的方式復制到異地，每一本地的I/O事務均需等待遠程復制的完成確認信息，方予以釋放。同步鏡像使遠程拷貝總能與本地機要求復制的內容相匹配。當主站點出現故障時，用戶的應用程序切換到備份的替代站點后，被鏡像的遠程副本可以保證業務繼續執行而沒有數據的丟失。但它存在往返傳播造成延時較長的缺點，只限于在相對較近的距離上應用。

異步遠程鏡像保證在更新遠程存儲視圖前完成向本地存儲系統的基本I/O操作，而由本地存儲系統提供給請求鏡像主機的I/O 操作完成確認信息。遠程的數據復制是以后臺同步的方式進行的，這使本地系統性能受到的影響很小，傳輸距離長，對網絡帶寬要求小。但是，許多遠程的從屬存儲子系統的寫沒有得到確認，當某種因素造成數據傳輸失敗，可能出現數據一致性問題。為了解決這個問題，目前大多采用延遲復制的技術，即在確保本地數據完好無損后進行遠程數據更新。以異步為數據復制手段，其切換時間相對同步復制較長但卻是防范災難范圍更廣泛的異地遠程災備模式。

4 結束語

綜上所述，此方案的優勢就是對主機應用完全透明，所有數據復制工作由磁盤陣列硬件層完成，不需修改應用，而且可以保證大量數據復制的性能。由于磁盤陣列數據復制原理是利用磁盤遠程鏡像功能，所以可以保證主數據中心關鍵業務數據和備份中心關鍵業務數據的完全一致，而且容災系統實現起來非常簡便。還可以充分利用現有服務器設備，實現應用系統和重要數據的災難恢復功能，確保了系統和數據的安全，保證了學校系統正常運行。

參考文獻：

[1] 金崇英.在線備份和異地容災軟件的設計與分析[J].計算機應用與軟件，2008，8(25).

[2] 蓋國強.循序漸進Oracle數據庫管理、優化與備份恢復[M].北京:人民郵電出版社，2007，1.

[3] 周敬利.應用于遠程異地存儲FC2SAN的CWDM實現方法[J].計算機工程與科學，2006，1(26).

[4] 蒙濤.氣象數據異地自動備份的實現[J].貴州氣象，2008，1(32).