金融行業(yè)災(zāi)難備份方案探析

年4月19日金融行業(yè)災(zāi)難備份方案探析文檔僅供參考金融行業(yè)災(zāi)難備份方案當(dāng)前金融系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)系統(tǒng),都是經(jīng)過以下方式來加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性:主機(jī)經(jīng)過采用雙機(jī)方式來加強(qiáng)系統(tǒng)工作的可靠性和可用性;存儲(chǔ)設(shè)備經(jīng)過冗余的RAID技術(shù)保證數(shù)據(jù)的可靠性脫機(jī)數(shù)據(jù)備份關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通訊線路的冗余但以上措施無法保證當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、電源系統(tǒng)故障等災(zāi)難性事故時(shí),業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性。災(zāi)備中心建設(shè)的目的是對金融行業(yè)現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立一個(gè)完整的災(zāi)難備份體系。當(dāng)由于災(zāi)難(火災(zāi)、地震、電源故障等)原因無法工作時(shí),經(jīng)過災(zāi)難備份體系,關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)得到迅速恢復(fù),從而保證業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)能及時(shí)恢復(fù)運(yùn)行。各系統(tǒng)現(xiàn)狀當(dāng)前主要的生產(chǎn)系統(tǒng)都采用服務(wù)器雙機(jī)熱備份的工作方式,服務(wù)器為IBM的AIX主機(jī)。各生產(chǎn)系統(tǒng)采用的存儲(chǔ)系統(tǒng)各不相同,支付系統(tǒng)采用了IBMFAStT500,同城支付結(jié)算系統(tǒng)采用了EMC的存儲(chǔ)系統(tǒng);主機(jī)系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的連接,支付系統(tǒng)是經(jīng)過光纖交換機(jī)連接,同城支付結(jié)算系統(tǒng)是采用直接連接方式。各應(yīng)用系統(tǒng)及外網(wǎng)之間,經(jīng)過電信的DDN和ISDN線路連接(DDN為主線路,ISDN為備份線路),關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是雙機(jī)熱備。系統(tǒng)由兩種類型的平臺(tái)構(gòu)成:IBM小型機(jī)平臺(tái)和PCSERVER平臺(tái),前者是高性能的處理器,完成最核心的業(yè)務(wù)處理和存儲(chǔ)功能。PCSERVER平臺(tái)主要作為WEB應(yīng)用,處理不同種類的業(yè)務(wù)接入。在IBM小型機(jī)平臺(tái)中,其中一臺(tái)作為應(yīng)用服務(wù)器,另外一臺(tái)小型機(jī)作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。兩臺(tái)服務(wù)器使用EMC共享存儲(chǔ),而且是互為熱備份,能夠在任意一臺(tái)主機(jī)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)切換業(yè)務(wù)到另外一臺(tái)服務(wù)器上,保證服務(wù)的連續(xù)性。PCSERVER平臺(tái)中,一個(gè)是企業(yè)WEB服務(wù)器,另外是銀行WEB服務(wù)器,最后是WEB應(yīng)用服務(wù)器。PCSERVER平臺(tái)與小型機(jī)平臺(tái)的信息傳遞是經(jīng)過WEB應(yīng)用服務(wù)器和小型機(jī)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器之間的MQ通訊連接來完成的。應(yīng)用服務(wù)器:P570:處理器8*POWER51.65GHZ,內(nèi)存16G.內(nèi)置硬盤4塊74G

軟件AIX5.2MQ:5.3.0.2ORACLE9.2.0.4數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:P570:處理器8*POWER51.65GHZ,內(nèi)存16G.內(nèi)置硬盤4塊74G

軟件AIX5.2MQ:5.3.0.2ORACLE9.2.0.4WEB應(yīng)用服務(wù)器:IBMX226:2*3.2GHZXEON,內(nèi)存2G.,內(nèi)置2塊鏡像74G盤。

軟件LINUX9.0ORACLE9.2.0.4MQ5.0.6WEB服務(wù)器:IBMX226:2*3.2GHZXEON,內(nèi)存2G.,內(nèi)置2塊鏡像74G盤。軟件:WIN,IIS,ORACLE9I客戶端。建設(shè)目標(biāo)災(zāi)備中心的建設(shè)目標(biāo)是為各生產(chǎn)系統(tǒng)建立遠(yuǎn)程災(zāi)難備份系統(tǒng),經(jīng)過災(zāi)備系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以下要求:影響各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件、軟件、應(yīng)用故障不會(huì)影響各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù);由于災(zāi)難(火災(zāi)、地震、電源故障)等原因無法工作時(shí),災(zāi)備數(shù)據(jù)中心能夠立即接管各業(yè)務(wù)系統(tǒng),使系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行;系統(tǒng)恢復(fù)正常后,應(yīng)用能夠按照要求迅速切換回結(jié)算中心運(yùn)行。對主要系統(tǒng)首先進(jìn)行建設(shè),逐步擴(kuò)展災(zāi)難備份中心的規(guī)模。容災(zāi)目標(biāo):RTO:1小時(shí)RPO:零或接近零數(shù)據(jù)丟失容災(zāi)等級(jí):按照災(zāi)難備份的技術(shù)等級(jí)劃分,災(zāi)備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第6級(jí)的”零數(shù)據(jù)丟失”指標(biāo)要求,網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)則經(jīng)過人工干預(yù)實(shí)現(xiàn)切換。容災(zāi)初期工作:由于有三臺(tái)web服務(wù)器的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在本機(jī)硬盤上的,因此在建立容災(zāi)系統(tǒng)前必須將web服務(wù)器的存儲(chǔ)遷到外部存儲(chǔ)中,確保這些數(shù)據(jù)及時(shí)做好備份,以便災(zāi)難發(fā)生時(shí)所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)得以恢復(fù)。金融行業(yè)災(zāi)難備份方案(續(xù)一)災(zāi)備中心地理位置的選擇根據(jù)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施資源考慮,有兩種災(zāi)難備份中心位置的選擇,一是10公里以內(nèi)的辦公樓宇,二是在50－70公里內(nèi)的辦公樓宇。兩者距離的不同,對災(zāi)難備份中心建設(shè)要求也不同,10公里內(nèi)的災(zāi)難備份中心,數(shù)據(jù)鏡像效果比較好,基本上對生產(chǎn)中心的性能沒有影響,在存儲(chǔ)線路和網(wǎng)絡(luò)線路上的投入都比較小。根據(jù)現(xiàn)有條件,可暫時(shí)將災(zāi)備中心建在距500米左右的某電信機(jī)房。條件成熟時(shí)可根據(jù)需要遷移至同城其它地點(diǎn)。系統(tǒng)備份策略根據(jù)前面的討論,以災(zāi)備系統(tǒng)達(dá)到6級(jí)的”零數(shù)據(jù)丟失”指標(biāo)要求為標(biāo)準(zhǔn),災(zāi)備中心應(yīng)經(jīng)過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏡像的方式來保證和數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的一致性。儲(chǔ)系統(tǒng)硬件級(jí)的災(zāi)備技術(shù)方案當(dāng)前主要的數(shù)據(jù)鏡像災(zāi)備技術(shù)方案有三類,分別是基于主機(jī)的災(zāi)備技術(shù)方案、基于存儲(chǔ)的災(zāi)備技術(shù)方案、基于SAN網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)備技術(shù)方案?；谟布?jí)別的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份,是使用智能存儲(chǔ)內(nèi)部的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步功能進(jìn)行的,要求將系統(tǒng)所有相關(guān)的數(shù)據(jù)全部集中放置在一臺(tái)智能存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中,智能存儲(chǔ)設(shè)備使用其內(nèi)部的數(shù)據(jù)備份功能和異地另外一臺(tái)同類型數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?；谟布臄?shù)據(jù)備份,對軟件系統(tǒng)來說完全是透明的。當(dāng)前應(yīng)用比較多的智能存儲(chǔ)異地備份技術(shù)有:EMC的SRDF、IBM(ESS)的PPRC和NetApp的SyncMirror,HITACHI(HDS)的TrueCopy。操作系統(tǒng)級(jí)別的災(zāi)備技術(shù)方案該方式需要增加數(shù)據(jù)備份軟件,專門對操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,使用數(shù)據(jù)日志的方式和異地另外一套系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。該軟件對于應(yīng)用軟件來說也是完全透明的。此類方案當(dāng)前較流行的有Veritas公司的相關(guān)產(chǎn)品:VVM(VERITASVolumeManager),VVR(VeritasVolumeReplicator),VCS(VeritasClusterServer),GCM(GlobalClusterManager);IBM公司的相關(guān)產(chǎn)品:HAGEO(HighAvailabilityGeographicCluster)基于SAN網(wǎng)絡(luò)(存儲(chǔ)虛擬化)的災(zāi)備技術(shù)方案基于SAN網(wǎng)絡(luò)的復(fù)制技術(shù),又稱存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。在SAN網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)能夠屏蔽存儲(chǔ)本身的限制,實(shí)現(xiàn)異種存儲(chǔ)之間的數(shù)據(jù)鏡像,保護(hù)現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)投資。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)經(jīng)過定義虛擬卷的方式,使得生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心的主機(jī)能夠共享異種存儲(chǔ)設(shè)備(而基于存儲(chǔ)的災(zāi)備技術(shù)要求生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心使用完全相同的存儲(chǔ)系統(tǒng)),而且不增加系統(tǒng)故障點(diǎn)。以StoreAgeSVM產(chǎn)品為例,虛擬化存儲(chǔ)I/O工作原理如下:1、SVM設(shè)備作為一個(gè)普通服務(wù)器,經(jīng)過SAN發(fā)現(xiàn)所有存儲(chǔ),服務(wù)器等設(shè)備。不需要SVM發(fā)現(xiàn)的設(shè)備,能夠使用Zoneing,LUNMasking等方法屏蔽。2、SVM將選定的LUN放入Pool中,即,在LUN上利用一個(gè)Sector簽名3、SVM在Pool中定義虛擬卷4、SVM將虛擬卷地址與真實(shí)設(shè)備地址形成一個(gè)虛實(shí)地址對照表5、所有安裝Agent的主機(jī)每10秒發(fā)送一個(gè)Polling給SVM,索取最新的虛實(shí)地址對照表,并將其裝入內(nèi)存中6、Agent過濾所有主機(jī)I/O,如果是使用虛擬地址的I/O,Agent將地址翻譯成為真實(shí)SAN地址,再將I/O轉(zhuǎn)發(fā)到操作系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)。如果是使用真實(shí)地址的I/O,Agent簡單Bypass這個(gè)I/O給操作系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)虛擬化I/O的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)虛擬卷的復(fù)制、鏡像等功能。以上數(shù)據(jù)備份方法都能夠在各個(gè)層面進(jìn)行實(shí)現(xiàn),但各個(gè)方案有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),差異主要表現(xiàn)在技術(shù)復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)的效果、投資大小、網(wǎng)絡(luò)帶寬要求、維護(hù)工作量等方面。金融行業(yè)災(zāi)難備份方案(續(xù)二)下面對各種災(zāi)難備份方案進(jìn)行比較詳細(xì)的探討,并比較差異,作為方案選擇的參考。存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件級(jí)的災(zāi)備技術(shù)方案基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)備份方式,就是利用高端智能存儲(chǔ)對系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存放,和異地另外一臺(tái)同類型智能存儲(chǔ)進(jìn)行底層的數(shù)據(jù)同步,該同步由于是基于硬件,因此對軟件系統(tǒng)完全是透明的,無需修改軟件和進(jìn)行人工的干預(yù)?；诖鎯?chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)備份方式,有如下幾個(gè)特點(diǎn):系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一放置在存儲(chǔ)設(shè)備上,便于統(tǒng)一完成數(shù)據(jù)的備份傳輸.如果現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分散傳輸,那么需要完成數(shù)據(jù)的集中改造.使用特定的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境,對網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境要求高.存儲(chǔ)設(shè)備為了完成數(shù)據(jù)傳輸提供多個(gè)接口,高性能的傳輸方式如ESCON,要求特定的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備,而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求比較高。由于數(shù)據(jù)備份的工作是基于底層硬件的,對于軟件系統(tǒng)來說完全是透明的,也無需人工對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行干預(yù)。不占用主機(jī)設(shè)備的資源,存儲(chǔ)系統(tǒng)使用自身的處理機(jī)制和傳輸機(jī)制?；诖鎯?chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)備份方式存在以下的缺陷:必須使用相同的存儲(chǔ)設(shè)備,存儲(chǔ)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸要求設(shè)備是同類型的,對于設(shè)備選擇上沒有多余的空間,而且存儲(chǔ)設(shè)備都是高檔智能存儲(chǔ),因此投資成本很高。必須要求數(shù)據(jù)統(tǒng)一放置,為了使用存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)備份,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都必須放置在同一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備上,便于完成對異地?cái)?shù)據(jù)的備份。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高,由于要求特定的網(wǎng)絡(luò)通訊線路,為了完成其數(shù)據(jù)傳輸,還必須租用高帶寬的網(wǎng)絡(luò)通訊線路,在網(wǎng)絡(luò)通訊上的投資將是異地?cái)?shù)據(jù)備份的重點(diǎn)成本?；诖鎯?chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)備份,只完成IO上的數(shù)據(jù)同步,不能保證業(yè)務(wù)交易的一致性,有可能在生產(chǎn)中心發(fā)生災(zāi)難的情況下,還需要在業(yè)務(wù)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行核對,回退沒有完成的交易?；诓僮飨到y(tǒng)的數(shù)據(jù)備份在操作系統(tǒng)上安裝備份軟件,備份軟件控制操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理:包括卷組、文件系統(tǒng)和裸設(shè)備。要求存儲(chǔ)管理使用邏輯卷管理軟件(LVM).典型的基于卷管理的備份軟件是VERITAS公司的卷組復(fù)制軟件基于操作系統(tǒng)卷管理的數(shù)據(jù)備份功能有如下特點(diǎn):對存儲(chǔ)設(shè)備沒有特定要求,軟件只要求存儲(chǔ)使用卷管理(LVM)即可,因此能夠靈活地、充分利用現(xiàn)有的硬件資源,而不需要為備份數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)架構(gòu)改造;對傳輸網(wǎng)絡(luò)沒有特定要求,只要求生產(chǎn)中心和備份中心能夠完成網(wǎng)絡(luò)的傳輸就能夠,在軟件級(jí)別上能夠忽略在傳輸方式上的差別。能夠充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境。卷管理的數(shù)據(jù)備份方式,對應(yīng)用軟件來說都是透明的,無需進(jìn)行附加的設(shè)置。卷管理能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)備份方式,對主機(jī)設(shè)備沒有特定要求,只要求使用相同卷管理軟件。使用卷管理的備份方式存在如下的缺點(diǎn):需要在每臺(tái)主機(jī)上安裝卷管理軟件,而且軟件需要對存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行管理。需要附加的安裝配置和維護(hù)工作;由于是軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸,需要占用主機(jī)的CPU資源;該方式也需要對卷管理備份進(jìn)行投資,成本相對較高;由于是基于數(shù)據(jù)的備份方式,也無法保證業(yè)務(wù)交易的一致性,在災(zāi)難恢復(fù)時(shí)依然需要人工干預(yù)。如果需要達(dá)到較高的數(shù)據(jù)同步性能,對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求高。金融行業(yè)災(zāi)難備份方案(續(xù)三)基于SAN網(wǎng)絡(luò)(存儲(chǔ)虛擬化)的災(zāi)備技術(shù)方案SVM鏡像(MultiMirror)分為同步和異步兩種方式,其中異步工作原理如下:1,SVM定義一個(gè)新的空間(PiT)給源數(shù)據(jù)卷,并通知Agent2,Agent將指向源數(shù)據(jù)卷的寫I/O改向到新空間PiT,指向源數(shù)據(jù)卷的讀I/O不改變。3,SVM拷貝源數(shù)據(jù)卷到目標(biāo)數(shù)據(jù)卷。目標(biāo)數(shù)據(jù)卷能夠是同一個(gè)SVMDomain里的虛擬數(shù)據(jù)卷,也能夠是另外一個(gè)Domain里的虛擬數(shù)據(jù)卷。如果是后者,兩個(gè)Domain之間的連接網(wǎng)絡(luò)是IP。4,SVM拷貝PiT到目標(biāo)PiT5,重復(fù)執(zhí)行1,2,4三步使用存儲(chǔ)虛擬化的災(zāi)難備份方案特點(diǎn):1:能夠使用異構(gòu)設(shè)備,將現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備最大程度上進(jìn)行使用,節(jié)約對硬件設(shè)備的投資;2:在數(shù)據(jù)備份上,進(jìn)行透明處理,應(yīng)用程序不關(guān)心底層對數(shù)據(jù)的處理過程。3:管理簡易。經(jīng)過統(tǒng)一的管理界面對現(xiàn)有的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理,能夠很好地使用空間資源。缺陷主要是不能使用同步數(shù)據(jù),也就是不能達(dá)到基于硬件存儲(chǔ)之間完成的數(shù)據(jù)同步效果推薦的備份方案為了達(dá)到6級(jí)零數(shù)據(jù)丟失的功能,推薦使用基于存儲(chǔ)的災(zāi)難備份方案。購買兩臺(tái)高性能的存儲(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)中心和備份中心的數(shù)據(jù)備份功能,附加地要對生產(chǎn)中心的存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、遷移的工作。對于主機(jī)的選擇,為保證設(shè)備的處理性能,使用同型號(hào)的主機(jī)設(shè)備。其它是在SAN網(wǎng)絡(luò)組建需要的附加設(shè)備和通訊投資。首先,考慮到當(dāng)前使用的存儲(chǔ)系統(tǒng)3630年限已久,因此需要新購兩套存儲(chǔ)系統(tǒng),以建立SRDF關(guān)系。存儲(chǔ)系統(tǒng)A和B端都需要配置SRDF/S數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制軟件,及支持單跳的SRDF/AR軟件。同時(shí)還需要配置數(shù)據(jù)本地快速復(fù)制軟件—TimeFin