淺析“云化”數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)

李登輝+廖廷悟+楊紫+陳彪

【摘要】隨著金融信息化建設(shè)的不斷深入，越來(lái)越多的金融數(shù)據(jù)中心使用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一部署與集中管理。“云化”工程在整合服務(wù)器資源、簡(jiǎn)化資源管理、提高資源利用率的同時(shí)，使得數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源和數(shù)據(jù)變得高度集中。數(shù)據(jù)高度集中之后，數(shù)據(jù)中心的安全可靠變得更加重要。本文闡述了幾種“云化”數(shù)據(jù)中心容災(zāi)的方法：基于數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)、基于高可用集群的容災(zāi)、基于存儲(chǔ)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)和基于存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的容災(zāi)方法，旨在利用這些技術(shù)完善數(shù)據(jù)中心容災(zāi)體系，提升數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)能力，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心 云化 虛擬化技術(shù) 容災(zāi)

一、引言

隨著金融信息化建設(shè)的深入展開和虛擬化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，金融信息系統(tǒng)正逐步向數(shù)據(jù)和計(jì)算能力高度集中的模式發(fā)展，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為一個(gè)集物理機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全設(shè)備等于一體的綜合環(huán)境。“云化”數(shù)據(jù)中心使用池的概念，把各種IT的資源都放在云平臺(tái)中統(tǒng)一管理，通過虛擬化技術(shù)將數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和交換設(shè)備等物理資源抽象成了計(jì)算池、存儲(chǔ)池和網(wǎng)絡(luò)池等邏輯資源，從而實(shí)現(xiàn)了資源的動(dòng)態(tài)分配，提高了資源利用率，降低了運(yùn)維管理成本。與此同時(shí)，金融信息化程度的逐步提高、信息系統(tǒng)的規(guī)模不斷增大、數(shù)據(jù)中心高度集中以及金融信息資產(chǎn)量的日益增長(zhǎng)，也對(duì)數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)能力提出了更高要求。

二、容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)

容災(zāi)系統(tǒng)就是為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供的一個(gè)能應(yīng)付各種災(zāi)難的環(huán)境。當(dāng)系統(tǒng)在遭受如火災(zāi)、水災(zāi)、地震、戰(zhàn)爭(zhēng)等不可抗拒的自然災(zāi)難以及計(jì)算機(jī)犯罪、計(jì)算機(jī)病毒、掉電、網(wǎng)絡(luò)/通信失敗、硬件/軟件錯(cuò)誤和人為操作錯(cuò)誤等人為災(zāi)難時(shí)，容災(zāi)系統(tǒng)將保證用戶數(shù)據(jù)的安全性，甚至提供不間斷的應(yīng)用服務(wù)。下面本文就“云化”數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的常用方法進(jìn)行探討。

（一）基于數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)

基于數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的系統(tǒng)容災(zāi)技術(shù)是指利用數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)，在異地建立一套完整的與本地生產(chǎn)系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生災(zāi)難時(shí)（如壞數(shù)據(jù)塊、壞數(shù)據(jù)文件等），整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)可以切換到備份的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并接管業(yè)務(wù)，達(dá)到容災(zāi)的目的。數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)一般是由數(shù)據(jù)庫(kù)廠商或者第三方開發(fā)，基于數(shù)據(jù)庫(kù)日志或者數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)復(fù)制的技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)通過解析源數(shù)據(jù)庫(kù)在線log或歸檔log獲得數(shù)據(jù)的增、刪、改變化，再將這些變化應(yīng)用到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，使源數(shù)據(jù)庫(kù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，以達(dá)到多站點(diǎn)間數(shù)據(jù)庫(kù)雙活甚至多活，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)可用和容災(zāi)的目的。

采用數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)進(jìn)行容災(zāi)建設(shè)具有投資少、無(wú)需增加額外硬件設(shè)備、可完全支持異構(gòu)環(huán)境的復(fù)制等優(yōu)點(diǎn)，是在細(xì)粒度數(shù)據(jù)容災(zāi)和“云化”數(shù)據(jù)中心容災(zāi)領(lǐng)域仍然具有廣闊的應(yīng)用前景。

（二）基于高可用集群的容災(zāi)

基于高可用集群的容災(zāi)是指通過部署高可用集群（High Availability Cluster，簡(jiǎn)稱HA Cluster）技術(shù)，保護(hù)用戶的業(yè)務(wù)程序?qū)ν獠婚g斷地提供服務(wù)，把因軟件、硬件、人為造成的故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響降低到最小程度。只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的高可用集群又稱為雙機(jī)熱備，即使用兩臺(tái)服務(wù)器互相備份。當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可由另一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)服務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)保證系統(tǒng)能持續(xù)對(duì)外提供服務(wù)。

“云化”數(shù)據(jù)中心的高可用集群包含多臺(tái)物理服務(wù)器，并采用HA軟件檢測(cè)各個(gè)服務(wù)器的工作狀態(tài)和資源使用情況，當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)集群中的其他服務(wù)器可以自動(dòng)接管服務(wù)，從而保障了系統(tǒng)的連續(xù)性。我行使用VMware vSphere服務(wù)器虛擬化軟件構(gòu)建了基于虛擬化平臺(tái)的“云化”數(shù)據(jù)中心，并部署了VMware vMotion（動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)）和vMware HA（High Availablity，高可用性）。

vMotion可以使正在運(yùn)行的虛擬機(jī)能夠瞬間從1臺(tái)服務(wù)器遷移到另1臺(tái)服務(wù)器上，同時(shí)保持連續(xù)服務(wù)的可用性。HA不間斷地監(jiān)測(cè)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)和集群中資源使用情況，并在集群中的服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)及時(shí)地將其應(yīng)用遷移到集群中的其他服務(wù)器，從而消除了單點(diǎn)故障，保障了業(yè)務(wù)的連續(xù)性，提高了數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)能力。

（三）基于存儲(chǔ)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)

基于存儲(chǔ)服務(wù)技術(shù)的容災(zāi)，是指通過存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)建的固件或操作系統(tǒng)、IP網(wǎng)絡(luò)或光纖通道等傳輸介質(zhì)連結(jié)，將數(shù)據(jù)以同步或異步的方式復(fù)制到遠(yuǎn)端，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的災(zāi)難保護(hù)。采用基于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)建設(shè)災(zāi)備系統(tǒng)是目前金融、電信企業(yè)、政府采用較多的災(zāi)備方案，有非常多的應(yīng)用案例，是目前應(yīng)用最廣泛的容災(zāi)復(fù)制技術(shù)之一。

然而，這種基于存儲(chǔ)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)方案，必須在同等存儲(chǔ)品牌并且同等型號(hào)的存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器之間才能實(shí)現(xiàn)。隨著閃存存儲(chǔ)、開放式存儲(chǔ)、云存儲(chǔ)、面向?qū)ο蟠鎯?chǔ)等混合存儲(chǔ)技術(shù)的普及和迭代，目前數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)設(shè)備的品牌型號(hào)不一、采用的技術(shù)也不盡相同，基于存儲(chǔ)復(fù)制技術(shù)的容災(zāi)方案已經(jīng)越來(lái)越難以適應(yīng)新環(huán)境下容災(zāi)復(fù)制的需求。

（四）基于存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的容災(zāi)

存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)位于服務(wù)器與存儲(chǔ)之間，是構(gòu)架在SAN網(wǎng)絡(luò)上的專用存儲(chǔ)服務(wù)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)基于存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。存儲(chǔ)虛擬化是服務(wù)器與存儲(chǔ)間的一個(gè)抽象層，它是物理存儲(chǔ)的邏輯表示方法，其主要目的就是要把物理存儲(chǔ)介質(zhì)抽象為邏輯存儲(chǔ)空間，將分散繁雜的異構(gòu)存儲(chǔ)管理整合為統(tǒng)一簡(jiǎn)單的集中存儲(chǔ)管理。存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)既可以利用其虛擬化技術(shù)整合不同品牌的存儲(chǔ)設(shè)備，又可以利用其鏡像卷復(fù)制技術(shù)保證不同存儲(chǔ)陣列之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)“雙活”或者“多活”。當(dāng)其中一份存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)，鏡像陣列可以無(wú)縫接管業(yè)務(wù)，從而保障了數(shù)據(jù)的零丟失和業(yè)務(wù)的零中斷。

存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)大幅提升了在服務(wù)器或者存儲(chǔ)層面難以達(dá)到的靈活性、多樣性、異構(gòu)化等多種存儲(chǔ)服務(wù)能力。利用存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)，對(duì)于后端的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制、異構(gòu)化存儲(chǔ)融合、存儲(chǔ)設(shè)備高可用鏡像、快照服務(wù)、數(shù)據(jù)遷移服務(wù)甚至于持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)服務(wù)。近年來(lái)，隨著SAN應(yīng)用的不斷普及，SAN網(wǎng)絡(luò)中由異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備和爆炸式增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量所帶來(lái)的管理復(fù)雜性、資源利用率低、投資浪費(fèi)、存儲(chǔ)設(shè)備自身數(shù)據(jù)服務(wù)能力較低等問題促進(jìn)了存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的發(fā)展和應(yīng)用。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，加強(qiáng)信息化建設(shè)成為金融現(xiàn)代化建設(shè)持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而確保信息系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全就成為金融信息化建設(shè)的重中之重。容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)就是以最合理的代價(jià)保護(hù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的完整性和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性。信息化建設(shè)，任重而道遠(yuǎn)，當(dāng)金融信息化的建設(shè)走向一個(gè)新的層次，能否有效地建立容災(zāi)體系就成了金融穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的必要條件。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李登輝（1990-），男，河南禹州人，工程師；廖廷悟（1982-），男，福建龍巖人，高級(jí)工程師；楊紫（1988-），男，江西九江人，工程師；陳彪（1965-），男，海南萬(wàn)寧人，高級(jí)工程師。endprint