省級遠程氣象信息容災備份系統技術與建設

黃愛玉

摘要：本文闡述了省級氣象信息網絡系統面對災害，為了保障全省氣象信息網絡業務在短時間內恢復正常運行和氣象應急服務的正常開展，保障氣象業務的持續性，建立遠程氣象信息容災備份系統的必要性，以及容災備份中心的建設技術與建設形式。

關鍵詞：信息網絡遠程容災備份

1.構建遠程容災備份系統及其目的

災難備份建設是一項周密的系統工程，也是一個全新的危機管理領域。災難備份建設不僅需要進行災難備份中心建設和系統設備購置。更需要有災難備份技術、危機管理、風險管理、業務連續計劃制訂、災難演練和災難恢復等災難備份專業領域知識。此外，災難備份也是業務流程的延續，它需要建立完善的災難備份中心運營管理體系，需要不斷保持業務連續性計劃的有效性，以保障災難備份中心能持續發揮災難備份功能。

目前容災系統分類繁多，根據體系架構，可分為本地容災備份和遠程容災備份。本地容災備份可以保證在一些本地的災難發生的情況下，盡快地恢復業務數據，保證業務的正常運行，但無法避免區域性、毀滅性的災難。遠程容災備份通過物理距離將生產中心與容災中心絕對隔離開，這樣可以預防區域性、毀滅性的災難。

省級氣象信息系統承擔著全省實時資料的收集、傳輸、存儲、分發、統計與運行監控，一旦遭遇重大災害，系統在短時間內根本無法恢復正常，這些數據的丟失或損壞，對氣象業務而言，將導致不可估量的毀滅性后果，產生特別重大的政治影響。因此，為應對突發災難事件，在異地建設省級氣象業務容災備份系統，可保障全省氣象信息網絡業務在短時間內恢復正常運行和氣象應急服務的正常開展。

2.遠程容災備份技術

遠程容災備份增強了數據中心的區域性抗災害能力，保障數據安全及業務系統連續性，實現一個安全的關鍵業務信息系統。遠程容災技術按上述體系結構分為3個層次數據容災技術、網絡容災技術、服務容災技術。

2.1遠程數據容災技術

遠程數據容災是指通過將本地數據在線備份到遠離本地的異地數據系統保存，當災難發生后，可以通過數據重構，來達到抵御區域性、毀滅性災難，保護業務數據的目的。遠程數據容災技術可以分為如下幾類：(1)遠程磁帶數據容災技術；(2)基于智能存儲系統的數據容災技術，(3)基于服務器卷的數據容災技術；(4)基于文件系統的數據容災技術；(5)基于數據庫的數據容災技術。

2.2網絡容災技術

網絡生存性是指網絡在遭受各種故障，如通信人為故障和客觀因素導致的通信事故等，仍能維持可接受的業務質量的能力。按照網絡生存性性能工作組的定義，網絡生存性包括兩個方面：(1)網絡出現故障的情況下，通過各種恢復技術，來維持或恢復網絡服務使性能達到可接受的程度。(2)網絡通過應用預防技術，從故障中減輕或預防服務失效。提高網絡可生存性的相關方案，有基于底層光網絡的技術，也有基于IP層的技術以及這些技術的融合。常見的網絡容災技術有全光網絡可生存技術、SDH網絡可生存技術、IP層網絡可生存技術。

2.3服務容災技術

一個全面的容災抗毀系統不僅僅是提供數據級、網絡級的保護，它的一個重要功能就是為了保證信息系統的連續運行，也即保證業務的高可用性。為了實現這個功能，當發生災難時，需要將生產中心的業務轉移到容災中心去運行，這就是服務容災技術要解決的問題。服務容災的另一個目的是保證服務的自動無縫遷移。

3.遠程容災備份系統的建設

3.1網絡線路備份

省級容災中心的建立，目的是當省氣象局出現災害時，容災中心可以完全實現全省的業務正常運作，因此容災備份中心與各地市的專網各主節點的骨干網絡需建立備份鏈路，在發生鏈路故障時可以迅速切換。

建設省市SDH+MPLS通信系統，并通過動態路由，實現線路的自動切換；建立中國氣象局，災備中心的地面MPLS通信；災備中心建立Internet出口帶寬和在此基礎上的VPN網絡。

災備中心建立與中國氣象局基于衛星通訊的應急通訊鏈路。因為衛星具有通信范圍大，只要衛星發射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信，易于實現廣播和多址通信、電路和通信量可靈活調整，且不易受陸地災害影響。

在目前全省氣象SDH電路、VPN的基礎上，建設與北京之間的基于氣象通信衛星的備份鏈路，是解決備份中心的應急通信的有效途徑。

3.2氣象信息數據備份

提供遠程備份數據的功能，支持對正在運行系統的在線備份。發生災難后，能夠提供在最短的時間內，從備份系統恢復遠程數據的功能。

3.2.1建立服務器層的數據復制

在省局主中心和災備中心的服務器上安裝專用的數據復制軟件，以實現遠程復制功能。兩中心間用網絡連接作為數據通道。可以在服務器層增加應用遠程切換功能軟件，從而構成完整的應用級容災方案。

3.2.2建立交換機層的數據復制

存儲交換機技術的發展使交換機可以實現更多的功能。很多原來由服務器和存儲變現的功能現在也可在交換機層實現，比如存儲虛擬化。在省級主中心和災備中心都要部署這種交換機，并在交換機之間通過專用鏈路連接起來。由于交換機可以管理和復制的數據是存放在存儲層內的，因此，我們需要將數據都存儲在交換機所連接的存儲設備中，這樣就可以實現交換機對數據的管理和復制。

3.2.3建立存儲層的數據復制

在省局主中心和災備中心均部署一套存儲系統，實現數據的復制。如果距離比較近(幾十公里之內)，之間的鏈路可由兩中心的存儲交換機通過光纖直接連接；如果距離在200公里內。可通過增加DWDM等設備直接進行光纖連接；超過200公里，則可增加存儲路由器進行協議轉換途徑WAN或Internt實現連接。在應用層增加遠程集群軟件后就可以實現自動災難切換的整體容災解決方案。

3.3氣象業務應用備份

氣象業務應用備份，為氣象信息應用系統提供快速的故障恢復和遇到故障時的自動服務切換能力。

現代天氣預報業務越來越多地依賴雷達產品、衛星云圖、各數值化自動探測數據以及MM5、GRAPES等各種數值預報產品，以人機交互系統為主要平臺，是綜合應用各種氣象信息和各種先進技術方法的現代天氣預報作業方式。采用Client／Server結構，建設服務器(server)和客戶機群(Clients)，引入省氣象臺預報業務系統(預報歷史資料數據庫、預報產品制作業務系統、災害性天氣預報模式、地質災害預警預報業務系統、面雨量預報系統等)提供業務服務，以滿足應急狀態下全省的預報業務需要。

氣象會商系統的核心是圖像與計算機數據的上傳下達，以及相關的解碼編碼問題。容災會商系統建設主要圍繞解決提供更為清晰穩定的數據源供遠程會商使用、盡可能完整的還原遠程傳輸過來的信號、建設數字化高清晰度的顯示系統及擴聲系統和基于H.323、H.239靈活(支持雙流功能)的數字會議討論系統，滿足復雜天氣下緊急會商的需要。

4.小結

省級遠程氣象信息容災備份系統的建設，能進一步提高全省信息網絡系統的安全性，推進氣象信息資源的整合，促進氣象信息網絡系統與信息共享業務的發展，為全省信息網絡和部門內外的信息共享技術的研發和試驗提供平臺，進一步提升公共應急服務能力。