“雙活”數(shù)據(jù)中心構(gòu)建技術及實現(xiàn)路徑(銀行)綜述綜述

1、銀行“雙活”數(shù)據(jù)中心構(gòu)建技術及實現(xiàn)路徑中國農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行總行李小慶趙建現(xiàn)代銀行業(yè)作為知識密集型產(chǎn)業(yè)，從產(chǎn)品創(chuàng)新、風險控制到監(jiān)管調(diào)控、戰(zhàn)略決策等各方面都需要信息技術的支持。信息系統(tǒng)的安全可靠不僅是銀行賴以生存和發(fā)展的基礎，還關系到整個銀行業(yè)的安全甚至國家金融秩序的穩(wěn)定。如何持續(xù)提升信息系統(tǒng)的連續(xù)性水平，為業(yè)務連續(xù)性打造更加堅實的基礎，是銀行在信息化發(fā)展過程中需要重點研究和解決的問題。近年來，隨著云計算、虛擬化等技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心災備模式正在進行悄然變革。出于提升信息系統(tǒng)高可用性、提高數(shù)據(jù)中心資源利用率等需求的考慮，“雙活”逐漸成為業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)中心發(fā)展的主流趨勢。1 銀行業(yè)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展情況

2、信息化發(fā)展給銀行帶來了翻天覆地的變化，而數(shù)據(jù)中心作為銀行信息系統(tǒng)運營的中樞和業(yè)務經(jīng)營的基礎支撐，為適應銀行信息化發(fā)展和業(yè)務創(chuàng)新的需求，也在持續(xù)不斷地完善和革新。中國銀行業(yè)的信息化發(fā)展起步于20世紀80年代，一直走在各行業(yè)的前列，其過程正是一部信息技術和業(yè)務需求相互促進、逐步融合的歷史。信息化發(fā)展給銀行帶來了翻天覆地的變化，而數(shù)據(jù)中心作為銀行信息系統(tǒng)運營的中樞和業(yè)務經(jīng)營的基礎支撐，為適應銀行信息化發(fā)展和業(yè)務創(chuàng)新的需求，也在持續(xù)地進行著完善和革新。 1.1 數(shù)據(jù)大集中上世紀末到本世紀初，業(yè)務大集中的需求給銀行帶來了數(shù)據(jù)大集中的變革。為實現(xiàn)信息系統(tǒng)在物理構(gòu)架上的集中，銀行普遍建立了高可靠性和高擴展性

3、的數(shù)據(jù)中心，對業(yè)務數(shù)據(jù)進行集中處理和統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)中心滿足了數(shù)據(jù)大集中的需求，為銀行進行業(yè)務流程改造創(chuàng)新以及數(shù)據(jù)深層挖掘分析提供了必要的技術支撐，推動了銀行向決策科學化方向邁進，提高了銀行整體的運作效率和管理水平。1.2 災備體系建設數(shù)據(jù)大集中同時意味著各類風險的高度集中。因此，在發(fā)生災難或重大緊急事件時，如何保障信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)安全成為銀行在完成數(shù)據(jù)大集中改造后面臨的首要問題，數(shù)據(jù)中心“容災”需求日益強烈。過去的十年里，銀行業(yè)掀起了災備中心建設的浪潮并取得了巨大進展。時至今日，災備體系已形成完善的監(jiān)管體系和建設標準，且各銀行都已建成了不同級別的災備系統(tǒng)。傳統(tǒng)災備系統(tǒng)的生產(chǎn)和災備中心一

4、般采用主備模式，正常情況下業(yè)務系統(tǒng)運行在生產(chǎn)中心，發(fā)生災難時手工切換至災備中心運行，一定程度上保障了業(yè)務連續(xù)性。1.3 “雙活”數(shù)據(jù)中心建設隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等新技術的涌現(xiàn)，催生了銀行大量的業(yè)務和科技創(chuàng)新需求。同時，銀行業(yè)務的飛速發(fā)展對業(yè)務連續(xù)性也提出了更高的要求。傳統(tǒng)災備系統(tǒng)的主備模式在應對各類新需求時逐漸顯露出困難，數(shù)據(jù)中心“雙活”的概念應“云”而生，并逐步成為當前主流的發(fā)展趨勢。嚴格意義的“雙活”類似于高級別災備。從技術角度來看，兩者最大的區(qū)別在于“雙活”要求雙中心同時生產(chǎn)，實現(xiàn)業(yè)務訪問的透明化和負載均衡化。同時雙中心數(shù)據(jù)保持一致，在發(fā)生故障或災難時能夠進行業(yè)務無中斷的自動切

5、換。“雙活”充分整合利用了雙中心的資源，信息系統(tǒng)的業(yè)務處理能力得到成倍提升，避免了災備中心資源的閑置浪費；并且全自動的切換方式避免了傳統(tǒng)災備模式下演練困難、切換操作復雜等弊端，系統(tǒng)的復原時間目標（RTO）已接近于零，實現(xiàn)了真正意義上的業(yè)務連續(xù)。2 “雙活”數(shù)據(jù)中心技術介紹要推動“雙活”數(shù)據(jù)中心改造，需要對涉及的網(wǎng)絡、存儲、數(shù)據(jù)庫和應用等技術層面進行統(tǒng)籌考慮和周密設計，才能實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)中心層面的“雙活”。數(shù)據(jù)中心的技術體系內(nèi)容豐富，要推動“雙活”改造，需要對涉及的網(wǎng)絡、存儲、數(shù)據(jù)庫和應用等技術層面進行統(tǒng)籌考慮，并根據(jù)各技術層面自身的特點選取合適的“雙活”技術進行周密設計，才能實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)中心層面

6、的“雙活”。2.1 網(wǎng)絡層面“雙活”網(wǎng)絡系統(tǒng)是用戶訪問業(yè)務系統(tǒng)的通道，也是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心之間傳輸數(shù)據(jù)的橋梁。在“雙活”模式下，為充分利用雙中心資源，需要在網(wǎng)絡層面對用戶訪問流量進行引導，平衡雙中心間的網(wǎng)絡負載；同時，由于主流集群技術的需要，為實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的遠程集群，必須在雙中心間建立二層網(wǎng)絡連接。平衡網(wǎng)絡負載可通過智能域名解析技術實現(xiàn)。用戶訪問業(yè)務系統(tǒng)時，域名按照負載均衡策略解析為網(wǎng)絡地址，引導用戶訪問不同的節(jié)點，使其得到所需的服務；同時，域名解析系統(tǒng)與分布在雙中心的各節(jié)點保持通信，搜集節(jié)點運行狀態(tài)，確保將可用節(jié)點分配給用戶，最終實現(xiàn)網(wǎng)絡負載的均衡分擔和業(yè)務系統(tǒng)訪問的高可用性。大二層

7、網(wǎng)絡互聯(lián)可通過裸光纖線路實現(xiàn)。裸光纖的鏈路質(zhì)量和帶寬較高，能夠較好滿足雙中心二層互聯(lián)的需求。在此基礎上，采用交換機虛擬化技術、RRPP協(xié)議和Hub-Spoke 組網(wǎng)方式設計二層互聯(lián)方案，即可有效解決雙中心連通后產(chǎn)生的二層環(huán)路問題，從而實現(xiàn)雙中心間大二層網(wǎng)絡的互聯(lián)。2.2 存儲層面“雙活”存儲系統(tǒng)是業(yè)務系統(tǒng)存儲各類數(shù)據(jù)的基礎平臺。存儲“雙活”要求數(shù)據(jù)存儲的過程對業(yè)務系統(tǒng)保持透明，即業(yè)務系統(tǒng)能夠?qū)崟r訪問雙中心的存儲系統(tǒng)，且雙中心數(shù)據(jù)實時同步，保持完全一致，以保證數(shù)據(jù)存儲過程可靠，數(shù)據(jù)安全可用。存儲“雙活”一般通過存儲虛擬化技術實現(xiàn)。該技術能夠?qū)膳_存儲設備在邏輯層面整合為單一設備，使業(yè)務系統(tǒng)能夠?qū)?/p>

8、地理上分離的兩臺存儲設備同時進行實時訪問。同時雙中心的存儲設備處于運行狀態(tài)，共同承擔業(yè)務，保持負載均衡，數(shù)據(jù)實時同步，且互為備份。當一臺存儲設備故障時，數(shù)據(jù)存儲請求能夠快速自動切換到另一臺存儲設備上，實現(xiàn)了復原點目標=0，復原時間目標0，解決了傳統(tǒng)災備中心的存儲系統(tǒng)不能承載業(yè)務和業(yè)務無法自動切換的問題。2.3 數(shù)據(jù)庫層面“雙活”數(shù)據(jù)庫是業(yè)務系統(tǒng)的核心，用來對業(yè)務數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一組織管理。數(shù)據(jù)庫“雙活”要求雙中心數(shù)據(jù)庫同時在線運行，對外提供統(tǒng)一服務來支持相同的應用負載。一個中心的數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題時，能夠迅速進行自動切換，并在切換過程中保持服務持續(xù)提供。與主備模式下處于“待命”狀態(tài)的災備中心相比，數(shù)據(jù)庫

9、“雙活”避免了切換過程對前臺應用的影響，同時通過負載均衡配置，提高了數(shù)據(jù)庫的整體處理能力。數(shù)據(jù)庫“雙活”一般通過數(shù)據(jù)庫集群技術實現(xiàn)。主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都提供相應的集群軟件，集群軟件通過構(gòu)建出虛擬單一數(shù)據(jù)庫邏輯映像，像單數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)那樣，為應用程序提供透明的數(shù)據(jù)服務。要實現(xiàn)跨地域的數(shù)據(jù)庫集群，在保證雙中心大二層網(wǎng)絡連通和實現(xiàn)了存儲虛擬化的基礎上，只需對原有生產(chǎn)中心的數(shù)據(jù)庫集群進行擴充或是將集群中已有的數(shù)據(jù)服務器在分別放置在兩個數(shù)據(jù)中心即可實現(xiàn)。2.4 應用層面“雙活”應用“雙活”在應用處理層面實現(xiàn)了完全冗余，應用系統(tǒng)同時在雙中心運行，統(tǒng)一為用戶提供服務，當一個數(shù)據(jù)中心的應用出現(xiàn)問題時，另一個數(shù)據(jù)中心能

10、夠持續(xù)提供服務。業(yè)務連續(xù)性和穩(wěn)定性得到了有效保證。應用雙活主要通過服務器集群技術結(jié)合中間件集群技術實現(xiàn)。服務器集群技術借助集群軟件將網(wǎng)絡上的多臺服務器關聯(lián)在一起，提供一致的服務，對外表現(xiàn)為一臺邏輯服務器，多臺服務器互為備份，在部分故障的情況下，整個集群仍保持正常運行。中間件集群技術通過在多臺服務器上部署和運行中間件程序，中間件程序互相通信，共享數(shù)據(jù)，協(xié)同處理業(yè)務請求，一旦有節(jié)點出現(xiàn)故障，健康的節(jié)點會自動接管并處理相應用戶請求，用戶請求無需重新提交。在實現(xiàn)服務器集群和中間件集群的基礎上，通過將應用程序部署到不同應用服務器上，即可實現(xiàn)應用“雙活”。3 “雙活”數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)路徑對任何一家銀行來說，進

11、行數(shù)據(jù)中心“雙活”改造都是一項全新的挑戰(zhàn)，必須從戰(zhàn)略、技術等多個層面進行統(tǒng)籌考慮，逐步推進，才能開創(chuàng)出“雙活”數(shù)據(jù)中心新局面。對傳統(tǒng)災備模式進行改造，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心“雙活”，對提升銀行的業(yè)務連續(xù)性水平，提高雙中心資源使用效率具有現(xiàn)實意義。但相對而言，“雙活”作為全新的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)模式，目前仍缺少相關建設標準和法規(guī)，成功案例在國際和國內(nèi)相對較少。因此，對任何一家銀行來說，進行數(shù)據(jù)中心“雙活”改造都是一項全新的挑戰(zhàn)，必須從戰(zhàn)略、技術等多個層面進行統(tǒng)籌考慮，逐步推進，才能開創(chuàng)出“雙活”數(shù)據(jù)中心新局面。3.1 著眼全局，科學規(guī)劃，從戰(zhàn)略層面予以重視“雙活”數(shù)據(jù)中心的建設是銀行“業(yè)務連續(xù)性”管理的重要組成

12、部分，應納入銀行信息化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌考慮，注重科學規(guī)劃和合理設計，自上而下繪制出“雙活”改造的藍圖。一是要建立并逐步完善“雙活”改造的戰(zhàn)略規(guī)劃。要將“業(yè)務連續(xù)性管理”作為銀行發(fā)展的戰(zhàn)略目標，將“雙活”改造納入銀行信息化建設規(guī)劃，明確改造的計劃目標、策略和分工等內(nèi)容，為“雙活”改造工作的推進創(chuàng)造有利條件。二是要制定并健全以“業(yè)務連續(xù)性”為核心的制度體系。加強業(yè)務層面的考慮，從保證業(yè)務連續(xù)性的角度出發(fā)，劃分并確定各業(yè)務系統(tǒng)的“連續(xù)性”等級，設定不同“連續(xù)性”等級的目標，制定對應等級下業(yè)務系統(tǒng)建設的具體標準，最終形成制度體系，為“雙活”改造提供制度保障，為后續(xù)信息系統(tǒng)開發(fā)提供相應的建

13、設標準。三是要成立“業(yè)務連續(xù)性”領導小組，有序推進“雙活”改造的重點工作。聯(lián)合業(yè)務部門、信息科技部門和系統(tǒng)運維管理部門，建立“雙活”改造工作領導小組，明確牽頭部門、配合部門和工作職責，制定成員部門間的工作流程，協(xié)同落實和推進“雙活”改造的相關工作。3.2 合理引進，審慎選擇，確保技術支撐全面有效。銀行數(shù)據(jù)中心基礎設施和架構(gòu)都是經(jīng)多年發(fā)展積累起來的，從網(wǎng)絡、存儲等硬件設備到中間件、數(shù)據(jù)庫等軟件產(chǎn)品，各方面都存在較大差異。因此，對各個層面現(xiàn)有的技術構(gòu)架的改造和基礎資源整合是實現(xiàn)“雙活”的難點，在多種可能的技術選擇方案中尋求平衡、注重合理、承上啟下更是“雙活”改造的關鍵。一是要確定自下而上、由基礎支

14、撐平臺到上層應用的整體改造順序。首先應對網(wǎng)絡系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等業(yè)務系統(tǒng)運行的基礎支撐平臺進行改造，夯實基礎。在基礎支撐平臺改造成功的基礎上，針對數(shù)據(jù)庫和應用，按照業(yè)務系統(tǒng)的重要程度分批次逐一改造，由核心系統(tǒng)到非核心系統(tǒng)，技術方案成熟一個就上線一個，最終實現(xiàn)“雙活”的全面覆蓋。二是要合理引進新技術，避免“為了改造而改造”情況的發(fā)生。技術是一把雙刃劍，使用是否合理是關鍵。引入新技術進行“雙活”改造，不能簡單替換，必須考慮到業(yè)務系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)絡架構(gòu)、存儲架構(gòu)等各技術層面的實際情況，以優(yōu)化改造為主，最大程度利用現(xiàn)有的資源。同時，要結(jié)合安全可控信息技術推廣工作，以符合國家政策和監(jiān)管要求作為新技術選型底線。三

15、是要充分測試，動態(tài)調(diào)整，逐步推進，分層實施?！半p活”改造牽涉到數(shù)據(jù)中心的多個技術層面，因此，應按照技術條線成立技術支撐小組，對改造中存在的技術難點進行研究測試，并根據(jù)測試情況對技術方案進行修改完善和動態(tài)調(diào)整，力求萬無一失。具體實施時，應按技術條線逐層有序推進，將影響的范圍和實施風險降至最低。3.3 提前謀劃，并行推進，實現(xiàn)運維管理平滑過渡為實現(xiàn)傳統(tǒng)災備模式到“雙活”模式的平穩(wěn)過渡，在開展“雙活”改造的同時，應高度重視“雙活”改造成功后如何開展運維管理工作的問題。未雨綢繆，同步推進“雙活”模式下的運維管理體系的建設。一是要保證雙中心的統(tǒng)一性。主要包括了制度規(guī)范、管理流程和管理工具等多個層面，其目

16、的是保持雙中心的工作協(xié)調(diào)一致，減少在運維管理中的差異。在制度規(guī)范及流程層面，要提前進行修訂，以適應“雙活”模式帶來的變化。在管理流程層面，要保證雙中心在事件、變更、配置管理等方面使用統(tǒng)一的流程體系，并設置管理小組進行集中調(diào)度和分配。以變更管理為例，雙中心要納入統(tǒng)一的變更管理平臺，變更申請由變更管理小組共同評估審核，雙中心協(xié)調(diào)實施，確保同步變更。在管理工具方面，如監(jiān)控、自動化調(diào)度和權限管理等工具，雙中心應采用相同產(chǎn)品、部署相同配置，保證兩套系統(tǒng)能夠并行運行并可互相接管。二是要保證雙中心的協(xié)同性。首先應明確雙中心的職責分工，以避免在運維管理過程中出現(xiàn)職責不明的灰色地帶。數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)的基礎設施可以

17、采取簡單明了的“屬地化管理”原則，由對應的數(shù)據(jù)中心負責相應的運維管理工作。對于接入網(wǎng)絡、裸光纖以及集群軟件、數(shù)據(jù)復制軟件等和雙中心關系密切硬件設備和軟件產(chǎn)品，則按照系統(tǒng)特性并結(jié)合屬地化管理的原則對工作界限進行明確，做到分工合理，職責明晰。在明確職責分工的同時，要從大中心的層面進行考慮，建立起雙中心間暢通無阻的溝通協(xié)調(diào)機制，協(xié)同工作。例如，可按照專業(yè)條線形成虛擬運維小組，通過知識庫、周例會等形式定期溝通，分享工作心得體會、通報系統(tǒng)事件、了解工作安排及其相互影響、共同研究工作計劃和實施方案。針對核心系統(tǒng)，在系統(tǒng)監(jiān)控上也應進行特別配置，確保雙中心告警信息的共享和相互實時可見。針對不同系統(tǒng)，還應根據(jù)其運行特點制定專門的協(xié)同運維指導手冊，對事件定位、信息報告等內(nèi)容進行具體規(guī)定。三是要保證雙中心運維管理隊伍的連續(xù)性。在“雙活”模式下，傳統(tǒng)災備中心在運維管理機構(gòu)設置和人員數(shù)量上同生產(chǎn)中心的巨大差距會導致一系列的問題，產(chǎn)生類似“木桶效應”的短板。針對這種情況，在“雙活”構(gòu)架的改造過程中，應同步推進運維管理機構(gòu)的改