淺析“云化”數據中心的容災

李登輝+廖廷悟+楊紫+陳彪

【摘要】隨著金融信息化建設的不斷深入，越來越多的金融數據中心使用虛擬化技術實現了數據中心的統一部署與集中管理。“云化”工程在整合服務器資源、簡化資源管理、提高資源利用率的同時，使得數據中心的計算資源和數據變得高度集中。數據高度集中之后，數據中心的安全可靠變得更加重要。本文闡述了幾種“云化”數據中心容災的方法：基于數據庫復制技術的容災、基于高可用集群的容災、基于存儲復制技術的容災和基于存儲網關的容災方法，旨在利用這些技術完善數據中心容災體系，提升數據中心的容災能力，保證業務的連續性。

【關鍵詞】數據中心 云化 虛擬化技術 容災

一、引言

隨著金融信息化建設的深入展開和虛擬化技術的廣泛應用，金融信息系統正逐步向數據和計算能力高度集中的模式發展，數據中心已經成為一個集物理機、存儲系統、網絡設備和安全設備等于一體的綜合環境。“云化”數據中心使用池的概念，把各種IT的資源都放在云平臺中統一管理，通過虛擬化技術將數據中心中的服務器、存儲系統和交換設備等物理資源抽象成了計算池、存儲池和網絡池等邏輯資源，從而實現了資源的動態分配，提高了資源利用率，降低了運維管理成本。與此同時，金融信息化程度的逐步提高、信息系統的規模不斷增大、數據中心高度集中以及金融信息資產量的日益增長，也對數據中心的容災能力提出了更高要求。

二、容災系統建設

容災系統就是為計算機信息系統提供的一個能應付各種災難的環境。當系統在遭受如火災、水災、地震、戰爭等不可抗拒的自然災難以及計算機犯罪、計算機病毒、掉電、網絡/通信失敗、硬件/軟件錯誤和人為操作錯誤等人為災難時，容災系統將保證用戶數據的安全性，甚至提供不間斷的應用服務。下面本文就“云化”數據中心的容災系統建設的常用方法進行探討。

（一）基于數據庫復制技術的容災

基于數據庫復制的系統容災技術是指利用數據庫復制技術，在異地建立一套完整的與本地生產系統相當的備份應用系統。當主數據庫發生災難時（如壞數據塊、壞數據文件等），整個應用系統可以切換到備份的數據庫系統并接管業務，達到容災的目的。數據庫復制技術一般是由數據庫廠商或者第三方開發，基于數據庫日志或者數據流實現復制的技術。數據庫復制技術通過解析源數據庫在線log或歸檔log獲得數據的增、刪、改變化，再將這些變化應用到目標數據庫，使源數據庫與目標數據庫同步，以達到多站點間數據庫雙活甚至多活，實現業務連續可用和容災的目的。

采用數據庫復制技術進行容災建設具有投資少、無需增加額外硬件設備、可完全支持異構環境的復制等優點，是在細粒度數據容災和“云化”數據中心容災領域仍然具有廣闊的應用前景。

（二）基于高可用集群的容災

基于高可用集群的容災是指通過部署高可用集群（High Availability Cluster，簡稱HA Cluster）技術，保護用戶的業務程序對外不間斷地提供服務，把因軟件、硬件、人為造成的故障對業務的影響降低到最小程度。只有兩個節點的高可用集群又稱為雙機熱備，即使用兩臺服務器互相備份。當一臺服務器出現故障時，可由另一臺服務器承擔服務，從而在不需要人工干預的情況下，自動保證系統能持續對外提供服務。

“云化”數據中心的高可用集群包含多臺物理服務器，并采用HA軟件檢測各個服務器的工作狀態和資源使用情況，當其中一臺服務器發生故障時集群中的其他服務器可以自動接管服務，從而保障了系統的連續性。我行使用VMware vSphere服務器虛擬化軟件構建了基于虛擬化平臺的“云化”數據中心，并部署了VMware vMotion（動態遷移技術）和vMware HA（High Availablity，高可用性）。

vMotion可以使正在運行的虛擬機能夠瞬間從1臺服務器遷移到另1臺服務器上，同時保持連續服務的可用性。HA不間斷地監測服務器的運行狀態和集群中資源使用情況，并在集群中的服務器發生故障時及時地將其應用遷移到集群中的其他服務器，從而消除了單點故障，保障了業務的連續性，提高了數據中心的容災能力。

（三）基于存儲復制技術的容災

基于存儲服務技術的容災，是指通過存儲系統內建的固件或操作系統、IP網絡或光纖通道等傳輸介質連結，將數據以同步或異步的方式復制到遠端，從而實現生產數據的災難保護。采用基于存儲的數據復制技術建設災備系統是目前金融、電信企業、政府采用較多的災備方案，有非常多的應用案例，是目前應用最廣泛的容災復制技術之一。

然而，這種基于存儲復制技術的容災方案，必須在同等存儲品牌并且同等型號的存儲系統控制器之間才能實現。隨著閃存存儲、開放式存儲、云存儲、面向對象存儲等混合存儲技術的普及和迭代，目前數據中心的存儲設備的品牌型號不一、采用的技術也不盡相同，基于存儲復制技術的容災方案已經越來越難以適應新環境下容災復制的需求。

（四）基于存儲網關的容災

存儲網關位于服務器與存儲之間，是構架在SAN網絡上的專用存儲服務技術，這項技術基于存儲虛擬化技術。存儲虛擬化是服務器與存儲間的一個抽象層，它是物理存儲的邏輯表示方法，其主要目的就是要把物理存儲介質抽象為邏輯存儲空間，將分散繁雜的異構存儲管理整合為統一簡單的集中存儲管理。存儲網關既可以利用其虛擬化技術整合不同品牌的存儲設備，又可以利用其鏡像卷復制技術保證不同存儲陣列之間數據的實時同步，實現存儲“雙活”或者“多活”。當其中一份存儲發生故障時，鏡像陣列可以無縫接管業務，從而保障了數據的零丟失和業務的零中斷。

存儲網關大幅提升了在服務器或者存儲層面難以達到的靈活性、多樣性、異構化等多種存儲服務能力。利用存儲網關，對于后端的存儲數據可以提供遠程數據復制、異構化存儲融合、存儲設備高可用鏡像、快照服務、數據遷移服務甚至于持續數據保護服務。近年來，隨著SAN應用的不斷普及，SAN網絡中由異構存儲設備和爆炸式增長的數據量所帶來的管理復雜性、資源利用率低、投資浪費、存儲設備自身數據服務能力較低等問題促進了存儲網關的發展和應用。

三、結束語

隨著社會的發展和技術的進步，加強信息化建設成為金融現代化建設持續發展的必然趨勢，而確保信息系統穩定可靠運行和數據安全就成為金融信息化建設的重中之重。容災系統的建設就是以最合理的代價保護應用數據的完整性和業務系統的連續性。信息化建設，任重而道遠，當金融信息化的建設走向一個新的層次，能否有效地建立容災體系就成了金融穩定持續發展的必要條件。

參考文獻

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[3]李登輝，洪武.虛擬化平臺安全風險與對策研究 ——以人行海口中支為例[J].金融科技時代，2016（12）：51-53.

作者簡介：李登輝（1990-），男，河南禹州人，工程師；廖廷悟（1982-），男，福建龍巖人，高級工程師；楊紫（1988-），男，江西九江人，工程師；陳彪（1965-），男，海南萬寧人，高級工程師。endprint