江蘇省水利數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心運(yùn)行管理機(jī)制探討

孔令啟 李鳳生

（作者單位：江蘇省水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 210012 淮河水利委員會(huì)水文局（信息中心） 233001）

一、概述

數(shù)據(jù)容災(zāi)備份是信息安全的基礎(chǔ)，它通過(guò)特定的容災(zāi)機(jī)制，將全部或部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)從應(yīng)用主機(jī)的硬盤(pán)或陣列復(fù)制到其他存儲(chǔ)介質(zhì)中，當(dāng)各種災(zāi)難發(fā)生后，能夠最大限度地防止數(shù)據(jù)丟失，以保障信息系統(tǒng)提供正常服務(wù)。

隨著江蘇省水利信息化的深入推進(jìn)，重要應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越多，寶貴數(shù)據(jù)資源不斷積累，對(duì)于數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)的需求也越來(lái)越高。水利數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心作為江蘇省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要組成部分，不僅可為水利核心業(yè)務(wù)應(yīng)用提供長(zhǎng)期、不間斷的可靠服務(wù)，同時(shí)也能保證重要、珍貴的水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的信息安全，是提高水利信息化支撐服務(wù)水平的根本保障。由于數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜、牽涉面廣，如何對(duì)其進(jìn)行全面、有效的監(jiān)控與管理，確保容災(zāi)備份體系正常、穩(wěn)定、安全運(yùn)行顯得尤為重要。

二、容災(zāi)備份中心組成

1.主數(shù)據(jù)中心

主數(shù)據(jù)中心集中承載各類重要的水利應(yīng)用及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，現(xiàn)有110臺(tái)服務(wù)器、50個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)資源達(dá)75TB。在主數(shù)據(jù)中心主機(jī)房布設(shè)1臺(tái)備份管理服務(wù)器、1套存儲(chǔ)系統(tǒng)，備份服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙線冗余，滿足數(shù)據(jù)資源集中存儲(chǔ)和高可靠性的要求。同時(shí)，配有數(shù)據(jù)備份軟件、數(shù)據(jù)同步復(fù)制軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、虛擬平臺(tái)管理等基礎(chǔ)管理軟件，將本地?cái)?shù)據(jù)中心的公共數(shù)據(jù)和核心業(yè)務(wù)應(yīng)用，在災(zāi)備備份中心進(jìn)行遠(yuǎn)程備份，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的遠(yuǎn)程容災(zāi)。

2.遠(yuǎn)程備份鏈路

遠(yuǎn)程備份鏈路是將主數(shù)據(jù)中心的鏡像或備份傳輸至遠(yuǎn)程災(zāi)備中心的高速通道，由2條不同運(yùn)營(yíng)商、不同物理路由裸光纖相連，單條實(shí)際路由長(zhǎng)度不超過(guò)40km，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)波分設(shè)備可在同一光纖物理線路上實(shí)現(xiàn)復(fù)用承載。

3.災(zāi)備中心

災(zāi)備中心存儲(chǔ)主數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)鏡像或備份，建有遠(yuǎn)程容災(zāi)備份系統(tǒng)，配置2套高端存儲(chǔ)、2套虛擬帶庫(kù)、1套備份帶庫(kù)及相應(yīng)備份介質(zhì)和軟件，通過(guò)既定的備份策略定期將主數(shù)據(jù)中心核心數(shù)據(jù)庫(kù)的重要數(shù)據(jù)備份到磁帶庫(kù)上。此外，容災(zāi)中心使用2臺(tái)高端unix服務(wù)器，部署2套應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境，當(dāng)主數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的雙重保障失效時(shí)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)可切換至應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)，將災(zāi)難影響降到最低。

三、運(yùn)行管理機(jī)制

1.環(huán)境監(jiān)控

物理環(huán)境監(jiān)控主要對(duì)數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)行所需的環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)控，包括電源、空調(diào)、消防、門(mén)禁、溫濕度和視頻監(jiān)控等基礎(chǔ)設(shè)施。

其中，精密空調(diào)管理最為重要，合理的配置管理空調(diào)系統(tǒng)不僅可以保障機(jī)房環(huán)境的安全，還可以節(jié)省電費(fèi)，舒適的溫度保障設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行壽命。日常維護(hù)應(yīng)加強(qiáng)溫濕度的監(jiān)控，每六個(gè)月校準(zhǔn)一次溫度和相對(duì)濕度傳感器，避免溫濕度錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)致空調(diào)冷卻單元無(wú)法協(xié)同工作。

2.數(shù)據(jù)備份

（1）備份類型

包括全備份和增量備份。①全備份：每次備份定義的所有數(shù)據(jù)，優(yōu)點(diǎn)是恢復(fù)快，缺點(diǎn)是備份數(shù)據(jù)量大，需要較長(zhǎng)時(shí)間。②增量備份：備份自上一次備份以來(lái)更新的所有數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是每次備份的數(shù)據(jù)量少，缺點(diǎn)是恢復(fù)時(shí)需要全備份及多份增量備份。

（2）備份內(nèi)容

數(shù)據(jù)備份的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫(kù)備份和文件日志備份。數(shù)據(jù)庫(kù)備份作為重點(diǎn)，每臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器單獨(dú)配專用的HBA光纖存儲(chǔ)卡，與磁帶庫(kù)和備份服務(wù)器共同組成備份系統(tǒng)，從而大大提高備份系統(tǒng)的存取速度。備份可以采用D2D2T（Disk to Disk to Tape）方式，提高備份和恢復(fù)的性能和效率，減少備份與恢復(fù)的時(shí)間窗口。對(duì)大數(shù)據(jù)量應(yīng)用， 可以采取Server-Free方式，降低備份對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的干擾。

（3）備份策略規(guī)劃

數(shù)據(jù)庫(kù)備份需要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)中備份數(shù)據(jù)量的大小和恢復(fù)的實(shí)時(shí)性要求，制定合理、有效的備份策略；文件備份則依據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的重要性來(lái)設(shè)定。根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)于數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的要求，同時(shí)依據(jù)存儲(chǔ)空間大小，設(shè)定在線和離線備份的保存周期，具體備份策略如表1所示。

3.數(shù)據(jù)恢復(fù)

數(shù)據(jù)恢復(fù)在災(zāi)難發(fā)生后進(jìn)行，通過(guò)數(shù)據(jù)恢復(fù)可將數(shù)據(jù)或應(yīng)用系統(tǒng)還原到災(zāi)難發(fā)生前的狀態(tài)。日常工作中，應(yīng)定期安排和組織備份恢復(fù)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)急環(huán)境演練，以確保運(yùn)維人員能夠熟練掌握備份恢復(fù)及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)急方案。

數(shù)據(jù)恢復(fù)基于數(shù)據(jù)備份來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先利用本地備份進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，若本地備份失效，再基于遠(yuǎn)程備份進(jìn)行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)恢復(fù)。與數(shù)據(jù)備份對(duì)應(yīng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)和文件恢復(fù)，具體實(shí)現(xiàn)方法上，細(xì)分為在線冗余和離線冗余兩種方案，在線冗余主要針對(duì)本地化的數(shù)據(jù)恢復(fù)，離線冗余則應(yīng)用與遠(yuǎn)程容災(zāi)恢復(fù)。

表1 江蘇省水利數(shù)據(jù)容災(zāi)備份策略表

（1）在線冗余方案

首先，通過(guò)高冗余提高本地?cái)?shù)據(jù)和文件存儲(chǔ)的可靠性：對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)、重要配置文件及操作系統(tǒng)，均采用本地磁盤(pán)鏡像、RAID10最高可靠性的存儲(chǔ)方案；對(duì)于統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備，每套均配置8塊以上HOTSPARE熱備盤(pán)，最大支持8塊硬盤(pán)同時(shí)損壞對(duì)業(yè)務(wù)無(wú)影響。其次，依托在線恢復(fù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)：當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障，維護(hù)人員零干預(yù)或者少量干預(yù)之后，能自動(dòng)加入并啟動(dòng)恢復(fù)任務(wù)完成數(shù)據(jù)恢復(fù)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定、不間斷運(yùn)行。

（2）離線冗余方案

當(dāng)極端災(zāi)難情況發(fā)生時(shí)，本地在線冗余和數(shù)據(jù)恢復(fù)方案失效后，對(duì)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，能夠根據(jù)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份完成基于時(shí)間點(diǎn)的選擇性恢復(fù)，從而使得業(yè)務(wù)應(yīng)用能夠在允許的中斷時(shí)間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)。

4.安全保障

信息安全保障系統(tǒng)依據(jù)三級(jí)等級(jí)保護(hù)的建設(shè)要求，優(yōu)化調(diào)整網(wǎng)絡(luò)域劃分，部署防火墻、防毒墻、入侵檢測(cè)與防御系統(tǒng)、UTM、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)、安全服務(wù)器（堡壘機(jī)）等安全設(shè)備，完善數(shù)據(jù)加解密、惡意代碼檢測(cè)、安全策略實(shí)施、漏洞掃描、入侵檢測(cè)、終端防護(hù)、用戶統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)、主機(jī)行為審計(jì)與監(jiān)控分析等信息安全保障防護(hù)模塊。日常工作中，應(yīng)加強(qiáng)安全日志、數(shù)據(jù)備份日志的監(jiān)控與分析，做好數(shù)據(jù)庫(kù)安全審計(jì)，確保信息安全和數(shù)據(jù)備份的有效性。

四、總結(jié)與展望

本文介紹了江蘇水利數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心的系統(tǒng)組成，并從環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)和安全保障等四個(gè)方面探討了水利數(shù)據(jù)容災(zāi)備份策略、恢復(fù)方案和日常運(yùn)維的要點(diǎn)，其數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等機(jī)制可為水利行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的容災(zāi)備份提供借鑒。

隨著當(dāng)前水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的深入推進(jìn)，對(duì)于數(shù)據(jù)中心以及容災(zāi)備份體系的運(yùn)維管理也變得越來(lái)越重要。面對(duì)日益加劇的運(yùn)維管理壓力，未來(lái)工作中仍需探索相關(guān)新技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用，如引入新的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理工具，可以實(shí)現(xiàn)跨IT基礎(chǔ)設(shè)施的全部系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，減輕復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)維壓力，提高數(shù)據(jù)容災(zāi)備份中心的管理效能與服務(wù)能力■