1 前言
隨著信息化建設進程的加快,各單位在信息化建設方面取得了很大發展。目前,筆者所在單位在日常辦公、財務管理、人事管理、標準網、檔案管理、固定資產管理以及各科研生產管理等諸多方面全面使用信息系統。近幾年來,上述信息系統的數據量迅速增長,業務數據的重要程度日益增加,任何重要信息的丟失都將會給科研生產帶來難以估計的損失和影響。因此,如何保證核心科研生產系統的業務連續性和數據的安全性,如何對現有信息系統進行災難備份建設,成為單位信息系統當前迫切需要解決的兩大課題。為了解決以上問題,本單位開展了容災系統的建設工作,并成功完成實施和應用,取得較好效果。
2 基于存儲虛擬化的數據復制技術在容災系統建設中的應用
本容災系統建設過程中,筆者所在項目組從業務連續性保護策略的高度,分別確定了容災系統建設的總體框架模型策略、數據復制設計策略、網絡切換設計策略、應用程序同步設計策略、時間同步設計策略、業務連續運維流程和組織結構制定策略,這些策略是建設容災系統的重要依據和基礎。其中數據復制設計的策略制定及實施效果將直接影響容災系統成功與否。
2.1 容災系統數據復制技術方案
業界有多種數據復制技術,這些主流的數據復制技術中,沒有哪一類技術比另外一類技術更具有絕對的優勢,只要是能夠滿足企業特定需求的技術,就是最好的選擇。根據對主流數據復制技術的研究和應用,結合本單位核心業務系統的特點和容災系統建設目標,對可以采用的主機層數據復制、存儲網絡層數據復制、存儲層數據復制三種數據復制及容災方案進行了比較。分別從技術架構的設計、實現、實施以及后期運行維護多角度對三種方案進行了比較,并最終選擇了基于存儲網絡復制的容災方案。
為充分利用商用成熟技術,本容災系統建設采用了基于存儲網絡虛擬化的IBMSVC存儲虛擬化產品,縮短了建設周期,提高了系統的成熟度和可靠性。
2.2 基于存儲虛擬化的數據復制技術途徑
虛擬存儲是一種具有智能結構的系統,它允許以透明的方式有效在磁盤和磁帶上存儲數據,統一管理磁盤空間。在虛擬存儲環境下,無論后端物理存儲是什么設備,服務器及其應用系統看到的都是其物理設備的邏輯映像。即使物理存儲發生變化,這種邏輯映像也不會改變,系統管理員只需專注管理存儲空間的劃分、分配、保護策略的管理,存儲虛擬化產品負責響應管理指令,將指令映射到實際物理存儲。
IBM System Storage SAN卷控制器[1N Volume Controller,簡稱SVC]存儲虛擬化產品實現虛擬存儲。SVC是一個軟硬件集成化的產品,SVC集成了IBM服務器、基于Linux kernel的存儲操作系統以及專業的虛擬存儲軟件。SVC融合了存儲業界突破性技術,通過創建共享的存儲池聚集不同存儲系統來提供的統一容量,實現異構磁盤系統的有效整合與集中管理。SVC提供適用于市面上主流存儲系統的通用拷貝功能,允許在不關閉應用服務器的情況下動態轉移數據。SVC是整個SAN網絡的控制器,將整個SAN中的各種存儲設備整合成一個巨大的“存儲池”,使得用戶充分利用存儲資源并可按需分配存儲空間、性能和功能,SVC的主要功能包括:
(1)構建統一、合理的、高可擴展的存儲架構;
(2)集中管理存儲系統,把多個存儲系統整合成單一的存儲池,兼容市面上常見主機系統和存儲產品;
(3)簡化各種復雜的存儲系統管理,可通過GUI(圖形界面)管理所有存儲系統;方便用戶實施分級存儲;
(4)遷移過程無需停機,支持7X24小時業務不間斷運行,遷移過程主機系統和應用不受影響;
(5)提供快照、數據復制等功能,提供跨存儲及跨地域的數據保護功能;SVC通過冗余組件使系統具有極高的可靠性,可用性以及高服務性,圖1所示為SVC拓撲圖。
圖1 SVC 拓撲圖
本容災系統的容災中心與數據中心間距離相對較短(<1000m),在容災中心與數據中心各部署一套存儲陣列,其中配置1臺EMC DMX4-950磁盤陣列作為現有EMC DMX1000的鏡像陣列,部署在容災機房。EMC DMX1000和EMC DMX4-950互為容災存儲鏡像備份;一對IBM 存儲虛擬控制器SVC(2節點,可擴展到8節點),數據中心和容災機房各部署一臺,每臺連接本端和遠端的光纖交換機,組成虛擬化存儲網絡。通過服務器集群技術將應用跨兩個機房,其中數據庫服務器采用IBM P750,部署ORACLE10GRAC。應用服務器采用sun E4900,部署sun cluster,當系統中一個機房的部分設備在出現問題或整體發生災難時,可以自動實現集群系統切換。同時,在容災系統的建設過程中,將結構化數據和非結構化數據遷移至EMC DMX 1000陣列和EMC DMX4-950磁盤陣列構成的鏡像存儲平臺上,實現所有業務數據的集中和整合。根據技術方案設計與設備配置情況,核心系統容災的主要設備物理連接見圖2所示。
圖2 容災系統與業務系統物理連接圖
本項目實施涉及到存儲設備整合、數據庫平臺整合、應用HA集群搭建過程,且是針對現有的在線核心應用進行,風險系數較大。為規避風險,項目組在實施前構建了應用集群的測試平臺,將部署過程做正確性的驗證后再進行實際操作。未來常規的系統運維過程中,測試平臺也將用于新的應用功能上線時測試使用,把功能的正確性測試對在線應用的影響降至最低。本次容災系統建設采用的基于SVC存儲虛擬化的數據復制技術,具有如下優點。
(1)采用存儲虛擬化技術,方案成熟,架構穩定;(2)數據復制對主機系統完全透明,無須占用主機資源。(3)管理簡單,實現存儲系統的單一界面管理,透明實現數據跨機房容災。(4)利用SVC快照數據,能夠有效支撐容災中心可用性驗證、報表、查詢類業務的分離等功能,有效地規避人為誤操作類風險。
結語
軍工單位數據中心及涉密信息系統建設過程中,系統容災建設日趨重要和緊迫,現有商用技術的迅猛發展是可利用的工具和手段,建議在容災系統建設項目中,兼顧成熟性、先進性、對現有資源的綜合利用等多個方面。本文采用的SVC存儲虛擬化設備應用于容災系統建設,經過一年多的實際運行,系統穩定、可靠,達到了建設目標。