山東檢驗檢疫信息系統災難恢復體系的研究與建設

田建榮 王宏志 宋琳琳 郭曙超

(山東出入境檢驗檢疫局，山東 青島266001)

0 概述

近年來隨著信息化應用水平的發展，如何確保應用系統在極端情況下持續安全運行逐漸成為我們面臨的重要課題。災備的目的是確保災難發生后業務立即恢復，應用能夠盡快投入使用，采用的各種技術不論是數據備份、數據復制還是災備技術，無非都是圍繞著業務連續來進行，這些技術是災備的關鍵環節。

目前，我局CIQ2000、電子內務等核心應用的應急備份系統基本建立，其他系統也實現了數據級備份。但我局現有的備份限于以前資金、設備的限制，目前僅限于核心應用和重點應用，未能覆蓋所有應用，且僅是數據庫層面的備份，應用層面還沒有備份；現有的備份主要定位于應急備份，備份系統處理能力小于生產環境主機，發生故障切換時只能承擔部分業務，而且運行速度明顯比生產系統慢。以CIQ2000綜合業務為例，一次數據恢復至少需要1－2小時時間，并且會產生部分業務數據丟失，將會給檢驗檢疫業務帶來很大損失；由于業務系統不斷優化升級，部分應急預案得不到及時更新，有的內容過時、甚至失效。

因此，如何確保數據安全、系統持續高效運行是信息化工作人員面臨的重要問題。進一步樹立風險防范意識，完善信息系統應急處置預案，建立風險防范長效機制，按國家、總局標準構建山東局高起點、高性能、全覆蓋的信息系統備份及災難恢復體系勢在必行。

1 國內外對信息系統災難恢復體系的研究現狀

目前國外有一些備份及災難恢復體系建設成熟的案例，案例成本都相當高；行業內個別兄弟局實施的備份及災難恢復體系的建設只是局限于CIQ2000核心業務系統，且只是達到應急備份水準，對于外圍系統數據庫及OA系統僅是達到了數據級備份，對于應用服務器都沒有任何的備份。經過對各兄弟局進行詳細調研，總結歸納如下共性問題：

（1）備份環境與生產環境不匹配。系統內各局的備份主要定位于應急備份，備份系統處理能力小于生產環境主機，發生故障切換時只能承擔部分業務，而且運行速度明顯比生產系統慢。

（2）備份系統未達到全覆蓋。系統內各局現有的備份都限于資金、設備的限制，目前僅限于核心應用和重點應用，未能覆蓋所有應用。

（3）應急預案有待進一步完善。由于業務系統不斷優化升級，部分應急預案得不到及時更新，有的內容過時、甚至失效。

因此，比較全面的解決方案未有先例。無法滿足目前復雜業務信息系統的備份及災難恢復的要求。

2 信息系統災難恢復體系的研究與建設

結合山東檢驗檢疫工作實際，利用業界先進的、成熟的軟件產品對現有的CIQ2000等主要電子業務信息系統的應急體系進行升級改造，進一步加強信息備份、災難恢復以及業務連續性管理，提高應對突發事件的響應能力。

按照國信辦《重要信息系統災難恢復指南》和質檢總局《檢驗檢疫重要業務系統災難恢復指南（試行）》有關要求，災備體系的建設要著重做好等級設置、資源要素、恢復策略及預案、應急演練和日常維護幾個方面的工作。

等級設置就是我們將全面梳理現有的應用系統，根據其使用范圍、頻率和在業務工作中的重要性確定其合理的備份等級，總局對直屬局的核心業務系統的備份等級建議設定為第5級，即：使用遠程數據復制技術把生產系統的數據經通信網絡實時復制到備用場所；在災難恢復時，業務功能可在很短時間內（5-30分鐘內）恢復，但數據會有少量丟失。目前我局核心應用系統主要包括：CIQ2000、電子通關、電子內務等，其他系統等級根據業務情況進行確定。

資源要素是實現備份機災難恢復必備的條件，包括：備用基礎設施（機房）、備用數據處理系統（主機、軟件）、備用網絡系統、數據備份系統、技術支持能力、運行維護管理能力和災難恢復預案七個方面。

（1）備用基礎設施

備用基礎設施是災難恢復所需的、支持災難備份系統運行的建筑、設備和組織。我們已經有瞿塘峽路70號災備機房，同時對UPS、空調等動力設備進行升級改造，為達到更高級別的備份等級提供基礎保障。之前部分應急備份系統已遷移到該機房，實現同城異地備份。

（2）備用數據處理系統

備用數據處理系統一般由備用的主機、存儲、軟件組成。災備機房的硬件設施（服務器、存儲、光纖交換機）以及軟件環境（Vmware虛擬化軟件、Oracle GoldenGate軟件）等已經采購，為本項目實施提供了物質保障。

（3）備用網絡系統

備用網絡系統包含備用網絡通信設備和備用數據通信線路，此部分是建設容災備份及恢復體系的關鍵技術支持點。

此次容災備份及恢復體系建設備用網絡層面主要研究工作如下：

整體架構描述:研究整網采用何種架構設計思路，使其具有數據冗余和網絡冗余能力。探索雙線路和主備設備的設計理念，可以保證網絡的暢通運行，在出現線路或者設備故障時，整網都能實現自動切換。設備之間啟用BGP和OSPF動態路由協議，將全網的路由進行有效地計算和規劃，動態路由協議可以提供最優的網絡路徑選擇，提高網絡的運行速度，為網絡提供了故障切換和恢復功能。

災備中心:災備中心的網絡架構將沿用數據中心架構設計思路，具有數據冗余和網絡冗余功能。雙線路和主備設備的設計思路，可以保證網絡的暢通運行。災備中心與分支局之間采用雙線路連接，兩條線路類型都采用MSTP 10M線路連接，兩條線路互為冗余備份，災備中心與數據中心之間連接采用1000M裸光纖，保證了內部數據的同步速度。

（4）數據備份系統

數據備份系統一般由數據備份的硬件、軟件和數據備份介質（以下簡稱“介質”）組成，此部分是建設容災備份及恢復體系的重要環節。

此次容災備份及恢復體系建設數據備份層面主要研究工作如下：

研究利用Oracle GoldenGate軟件，將Ciq2000、電子通關、電子轉單等核心業務數據庫數據實時復制到備份機房中的備份數據庫中，使數據延遲限制在10秒中以內。

研究利用Vmware虛擬化技術將電子監管應用服務器、統計日報送通訊機等遷移到VMware服務器虛擬化群集平臺中。在災備機房新搭建一套VMware服務器虛擬化群集平臺，研究利用quest公司的vranger軟件定時將中心機房的虛擬機增量復制到災備機房。

容災備份及恢復體系建成后，核心業務災備拓撲示意圖如圖1。

（5）技術支持能力

對災難恢復系統的運轉提供支撐和綜合保障的能力，以實現災難恢復系統的預期目標。包括硬件、系統軟件和應用軟件的問題分析和處理能力、網絡系統安全運行管理能力、溝通協調能力等。我局有專業的計算機人才和專業的硬件、軟件以及網絡運行維護公司提供技術支撐和綜合保障支持。

（6）運行維護管理能力

包括運行環境管理、系統管理、安全管理和變更管理等。將制修訂一系列管理制度，如備用計算機機房運行管理制度、硬件和網絡運行管理制度、操作系統、數據庫、應用軟件等運行管理制度、電子傳輸數據備份系統運行管理制度等以確保災備中心正常運行維護管理。

（7）災難恢復預案

定義信息系統災難恢復過程中所需的任務、行動、數據和資源的文件。將修訂我局《電子業務系統應急處置工作規范》用于指導相關人員在預定的災難恢復目標內恢復信息系統支持的關鍵業務功能。

恢復策略及預案下一步將根據國家、總局規范和我局相關作業指導書要求進行全面梳理，查漏補缺、優化完善、定期升級，在實用的基礎上做到全覆蓋。

應急演練是對備份系統及應急預案的驗證，將研究建立制度化的管理模式定期進行，確保發生問題時能夠在第一時間啟用。

日常維護是關鍵，下一步將加強制度建設，利用先進的技術手段建立統一的運維監控平臺，研究建立信息安全風險分析和預警機制，做到未雨綢繆、防范在前，有效應對突發事件。

3 信息系統災難恢復體系研究技術方案方面

本方案采用Oracle公司的Goldengate軟件作為數據庫容災備份軟件，和針對CIQ2000系統的數據特點自主開發的管理控制軟件，實現了CIQ2000、電子通關、電子內務等系統的同城異地容災備份。

采用Vmware公司的虛擬服務器技術將電子轉單通訊機、電子報檢通訊機、廢物原料通訊機、電子監管應用服務器、電子通關應用服務器、統計日報送等應用遷移到到服務器虛擬群集平臺中運行。解決了以上這些系統的單點故障問題。

采用quest公司的vranger軟件定時將中心機房的虛擬機增量復制到同城異地容災災備機房，實現了服務器虛擬群集平臺中運行的應用異地容災備份。

通過以上方案，中心機房一旦主系統出現重大故障或災難，備份平臺可迅速啟動并接管核心業務系統，確保業務持續運行。

4 結論

通過容災備份及恢復體系的建設，利用瞿塘峽路70號機房，購置的主機、網絡、數據備份設備，利用虛擬化技術、Oracle GoldenGate和vRanger Pro技術，實現核心應用系統“數據+應用”的第5級備份，實現其他應用數據定期備份、異地存放、虛擬主機備用的第3級備份。

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［7］檢驗檢疫重要業務系統災難恢復指南[Z].國家質檢總局信息中心.

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