遠程鏡像技術及其在支付系統中的應用

【摘要】現代金融機構對資金支付系統的可持續性和高可用性有很高的要求。遠程鏡像技術以磁盤陣列技術和現代通信技術為核心，實現異地間高速、穩定的數據交換。基于遠程鏡像技術構建支付清算系統城市處理中心（以下簡稱CCPC）同城數據備份中心，CCPC數據實時備份，城市處理中心發生故障無法運行時，可快速切換至備份中心，最大限度保證支付清算系統業務連續性。

【關鍵詞】遠程鏡像 支付系統 CCPC 數據備份

現代金融機構對資金支付系統的可持續性和高可用性有很高的要求。災難的發生往往是難以預料的，作為資金支付通路中心節點的數據中心，一旦發生火災、地震或無限期斷電，均會導致系統運作的停止，給我們帶來巨大的損失。

當前，磁盤陣列技術的發展，將磁盤鏡像功能的處理器負荷從處理器本身轉移到智能磁盤控制器上，這種技術保證了在災難發生的同時，實現應用處理過程的實時恢復。而現代通信技術的高速發展，使得實現異地間高速、穩定的數據交換成為了可能。遠程鏡像技術正是以此兩項技術為核心，實現數據的異地實時備份，確保信息系統數據安全，保障關鍵業務在災害或危機發生時仍能夠持續不斷地穩定運行。

一、增強型遠程鏡像技術簡介

增強型遠程鏡像技術ERM（Enhanced Remote Mirror）是IBM DS4000系列磁盤陣列提供的底層數據復制功能，實現跨越兩個站點的DS4000存儲系統之間的數據復制功能，而這一復制過程相對于主機而言是透明的。

ERM技術在兩個存儲系統間提供遠程、實時的數據復制。在ERM配置下，分處于兩地的存儲系統分別被賦予主用存儲系統及備用存儲系統角色，每一筆對主存儲系統的數據操作都會通過網絡以觸發的方式保存于備存儲系統，主、備存儲系統數據時刻保持一致。當主存儲系統因發生災難而導致數據不可恢復時，可在較短時間內將備系統功能提升，接替主存儲系統以保持業務連續性。構建ERM遠程鏡像系統時，每個DS4000存儲系統的控制器需要使用專門的主機端口用于遠程拷貝連接，同時需要管理工作臺能夠透視訪問兩個站點的DS4000存儲系統。

ERM支持三種數據復制方式，分別為：同步城域鏡像（Metro Mirroring）、異步全局復制（Global Copy）、異步全局鏡像（Global Mirroring）。

（一）同步城域鏡像（Metro Mirroring）

在同步城域鏡像模式下，所有主機對主存儲系統的數據修改請求都會同時復制到備用存儲系統，當主、備存儲系統數據均成功保存后，才會通知主機數據寫入成功，這種同步工作方式，完全可以保證數據的一致性。ERM支持最遠距離不超過10公里的遠程主、備存儲系統間的同步城域鏡像。

（二）異步全局復制（Global Copy）

在異步全局復制模式下，當主磁盤陣列收到數據修改請求時，修改完本地磁盤后就將成功狀態返回給主機，到遠地磁盤陣列的復制由后臺進行。這種方式對主機的性能影響最小，但不能保證復制數據的完整性，也不能保證累積在緩存中的未復制數據是按照原始順序寫到備份磁盤陣列中。

當在距離大于10公里的存儲系統間做ERM配置時，推薦使用異步全局復制模式。

（三）異步全局鏡像（Global Mirroring）

在異步全局鏡像模式下，當主磁盤陣列收到數據修改請求時，修改完本地磁盤后就將成功狀態返回給主機，到遠地磁盤陣列的復制由后臺進行。這種方式對主機的性能影響最小，但不能保證復制數據的完整性。異步全局鏡像與異步全局復制的區別在于，此方式可以保證緩存中的未復制數據是按照原始順序寫到備份磁盤陣列中。

二、基于遠程鏡像技術的CCPC同城數據備份中心建設

在現今支付系統建設中，各城市處理中心（以下簡稱CCPC）設備和數據都存放在主機房，所以不可避免地會存在主機房整體故障導致的應用中斷風險。為了避免因機房損害造成的單點故障，城市處理中心在異地建立備份機房，并保證應用數據到災備份機房的同步，當主機房故障時，應用可以及時在備份機房啟動，最大限度保持業務連續性。

（一）CCPC同城數據備份中心總體架構

CCPC同城數據備份中心距本地城市處理中心機房直線距離5公里。CCPC同城數據備份中心有標準的運行環境和齊全的主機和網絡設備，能夠獨立運行CCPC大小額系統。CCPC同城數據備份中心與國家處理中心（簡稱NPC）之間有通信專網，可以通過人民銀行內聯網連接轄內各ABS/TBS，同時也可以通過金融城市網與轄內各銀行參與者之間連接。

（二）支付系統城市處理中心與CCPC同城數據備份中心連接模式

CCPC同城數據備份中心采用和本地主中心一樣的設備，以保證備份中心能夠勝任與本地主中心一樣的業務處理要求。采用IBM DS4000磁盤陣列的增強型遠程鏡像（ERM）技術在主備中心磁盤陣列間進行底層數據復制，采用雙路2Gbps裸光纖將主備中心磁盤陣列進行連接，以異步全局鏡像模式將主中心磁盤陣列的每次數據修改都復制到備份中心磁盤上，實現主備中心數據實時同步。

（三）CCPC同城數據備份中心切換策略

CCPC同城數據備份中心備份策略采用數據的“熱備份”和應用的“冷備份”方式，即數據采用實時復制的機制保證主、備機房的數據同步，備份機房的應用暫時處于非運行狀態。

在此備份策略下，主、備中心的雙機仍然運行HACMP集群，滿足本地的高可用要求。當主中心主機故障時，首先啟用主中心備機接管應用。當主中心發生災難性故障導致業務無法恢復時，將備份中心的磁盤陣列角色從次設備提升為主設備，手工啟動備份中心主機上的應用對外提供服務，從而完成業務恢復。

CCPC同城數據備份中心由于主備中心數據實時同步，整個恢復過程耗時可以準確預計，處理過程簡單，可組織實戰演練，能夠最大程度保證業務恢復效果。

參考文獻

[1]IBM System Storage DS4000 Storage Manager Copy Services User’s Guide， Version 9.23.

作者簡介：趙培欣（1983-），女，漢族，陜西西安人，理學碩士，現就職于中國人民銀行西安分行，研究方向：支付系統管理。

（責任編輯：陳岑）