遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)及其在支付系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】現(xiàn)代金融機(jī)構(gòu)對(duì)資金支付系統(tǒng)的可持續(xù)性和高可用性有很高的要求。遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)以磁盤陣列技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)異地間高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換。基于遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)構(gòu)建支付清算系統(tǒng)城市處理中心（以下簡(jiǎn)稱CCPC）同城數(shù)據(jù)備份中心，CCPC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份，城市處理中心發(fā)生故障無(wú)法運(yùn)行時(shí)，可快速切換至備份中心，最大限度保證支付清算系統(tǒng)業(yè)務(wù)連續(xù)性。

【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程鏡像 支付系統(tǒng) CCPC 數(shù)據(jù)備份

現(xiàn)代金融機(jī)構(gòu)對(duì)資金支付系統(tǒng)的可持續(xù)性和高可用性有很高的要求。災(zāi)難的發(fā)生往往是難以預(yù)料的，作為資金支付通路中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心，一旦發(fā)生火災(zāi)、地震或無(wú)限期斷電，均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)作的停止，給我們帶來巨大的損失。

當(dāng)前，磁盤陣列技術(shù)的發(fā)展，將磁盤鏡像功能的處理器負(fù)荷從處理器本身轉(zhuǎn)移到智能磁盤控制器上，這種技術(shù)保證了在災(zāi)難發(fā)生的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用處理過程的實(shí)時(shí)恢復(fù)。而現(xiàn)代通信技術(shù)的高速發(fā)展，使得實(shí)現(xiàn)異地間高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換成為了可能。遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)正是以此兩項(xiàng)技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異地實(shí)時(shí)備份，確保信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)在災(zāi)害或危機(jī)發(fā)生時(shí)仍能夠持續(xù)不斷地穩(wěn)定運(yùn)行。

一、增強(qiáng)型遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)簡(jiǎn)介

增強(qiáng)型遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)ERM（Enhanced Remote Mirror）是IBM DS4000系列磁盤陣列提供的底層數(shù)據(jù)復(fù)制功能，實(shí)現(xiàn)跨越兩個(gè)站點(diǎn)的DS4000存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)復(fù)制功能，而這一復(fù)制過程相對(duì)于主機(jī)而言是透明的。

ERM技術(shù)在兩個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)間提供遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)復(fù)制。在ERM配置下，分處于兩地的存儲(chǔ)系統(tǒng)分別被賦予主用存儲(chǔ)系統(tǒng)及備用存儲(chǔ)系統(tǒng)角色，每一筆對(duì)主存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作都會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)以觸發(fā)的方式保存于備存儲(chǔ)系統(tǒng)，主、備存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)刻保持一致。當(dāng)主存儲(chǔ)系統(tǒng)因發(fā)生災(zāi)難而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可恢復(fù)時(shí)，可在較短時(shí)間內(nèi)將備系統(tǒng)功能提升，接替主存儲(chǔ)系統(tǒng)以保持業(yè)務(wù)連續(xù)性。構(gòu)建ERM遠(yuǎn)程鏡像系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)DS4000存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器需要使用專門的主機(jī)端口用于遠(yuǎn)程拷貝連接，同時(shí)需要管理工作臺(tái)能夠透視訪問兩個(gè)站點(diǎn)的DS4000存儲(chǔ)系統(tǒng)。

ERM支持三種數(shù)據(jù)復(fù)制方式，分別為：同步城域鏡像（Metro Mirroring）、異步全局復(fù)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(jī)對(duì)主存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)修改請(qǐng)求都會(huì)同時(shí)復(fù)制到備用存儲(chǔ)系統(tǒng)，當(dāng)主、備存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)均成功保存后，才會(huì)通知主機(jī)數(shù)據(jù)寫入成功，這種同步工作方式，完全可以保證數(shù)據(jù)的一致性。ERM支持最遠(yuǎn)距離不超過10公里的遠(yuǎn)程主、備存儲(chǔ)系統(tǒng)間的同步城域鏡像。

（二）異步全局復(fù)制（Global Copy）

在異步全局復(fù)制模式下，當(dāng)主磁盤陣列收到數(shù)據(jù)修改請(qǐng)求時(shí)，修改完本地磁盤后就將成功狀態(tài)返回給主機(jī)，到遠(yuǎn)地磁盤陣列的復(fù)制由后臺(tái)進(jìn)行。這種方式對(duì)主機(jī)的性能影響最小，但不能保證復(fù)制數(shù)據(jù)的完整性，也不能保證累積在緩存中的未復(fù)制數(shù)據(jù)是按照原始順序?qū)懙絺浞荽疟P陣列中。

當(dāng)在距離大于10公里的存儲(chǔ)系統(tǒng)間做ERM配置時(shí)，推薦使用異步全局復(fù)制模式。

（三）異步全局鏡像（Global Mirroring）

在異步全局鏡像模式下，當(dāng)主磁盤陣列收到數(shù)據(jù)修改請(qǐng)求時(shí)，修改完本地磁盤后就將成功狀態(tài)返回給主機(jī)，到遠(yuǎn)地磁盤陣列的復(fù)制由后臺(tái)進(jìn)行。這種方式對(duì)主機(jī)的性能影響最小，但不能保證復(fù)制數(shù)據(jù)的完整性。異步全局鏡像與異步全局復(fù)制的區(qū)別在于，此方式可以保證緩存中的未復(fù)制數(shù)據(jù)是按照原始順序?qū)懙絺浞荽疟P陣列中。

二、基于遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)的CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心建設(shè)

在現(xiàn)今支付系統(tǒng)建設(shè)中，各城市處理中心（以下簡(jiǎn)稱CCPC）設(shè)備和數(shù)據(jù)都存放在主機(jī)房，所以不可避免地會(huì)存在主機(jī)房整體故障導(dǎo)致的應(yīng)用中斷風(fēng)險(xiǎn)。為了避免因機(jī)房損害造成的單點(diǎn)故障，城市處理中心在異地建立備份機(jī)房，并保證應(yīng)用數(shù)據(jù)到災(zāi)備份機(jī)房的同步，當(dāng)主機(jī)房故障時(shí)，應(yīng)用可以及時(shí)在備份機(jī)房啟動(dòng)，最大限度保持業(yè)務(wù)連續(xù)性。

（一）CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心總體架構(gòu)

CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心距本地城市處理中心機(jī)房直線距離5公里。CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心有標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行環(huán)境和齊全的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠獨(dú)立運(yùn)行CCPC大小額系統(tǒng)。CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心與國(guó)家處理中心（簡(jiǎn)稱NPC）之間有通信專網(wǎng)，可以通過人民銀行內(nèi)聯(lián)網(wǎng)連接轄內(nèi)各ABS/TBS，同時(shí)也可以通過金融城市網(wǎng)與轄內(nèi)各銀行參與者之間連接。

（二）支付系統(tǒng)城市處理中心與CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心連接模式

CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心采用和本地主中心一樣的設(shè)備，以保證備份中心能夠勝任與本地主中心一樣的業(yè)務(wù)處理要求。采用IBM DS4000磁盤陣列的增強(qiáng)型遠(yuǎn)程鏡像（ERM）技術(shù)在主備中心磁盤陣列間進(jìn)行底層數(shù)據(jù)復(fù)制，采用雙路2Gbps裸光纖將主備中心磁盤陣列進(jìn)行連接，以異步全局鏡像模式將主中心磁盤陣列的每次數(shù)據(jù)修改都復(fù)制到備份中心磁盤上，實(shí)現(xiàn)主備中心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。

（三）CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心切換策略

CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心備份策略采用數(shù)據(jù)的“熱備份”和應(yīng)用的“冷備份”方式，即數(shù)據(jù)采用實(shí)時(shí)復(fù)制的機(jī)制保證主、備機(jī)房的數(shù)據(jù)同步，備份機(jī)房的應(yīng)用暫時(shí)處于非運(yùn)行狀態(tài)。

在此備份策略下，主、備中心的雙機(jī)仍然運(yùn)行HACMP集群，滿足本地的高可用要求。當(dāng)主中心主機(jī)故障時(shí)，首先啟用主中心備機(jī)接管應(yīng)用。當(dāng)主中心發(fā)生災(zāi)難性故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)無(wú)法恢復(fù)時(shí)，將備份中心的磁盤陣列角色從次設(shè)備提升為主設(shè)備，手工啟動(dòng)備份中心主機(jī)上的應(yīng)用對(duì)外提供服務(wù)，從而完成業(yè)務(wù)恢復(fù)。

CCPC同城數(shù)據(jù)備份中心由于主備中心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，整個(gè)恢復(fù)過程耗時(shí)可以準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，處理過程簡(jiǎn)單，可組織實(shí)戰(zhàn)演練，能夠最大程度保證業(yè)務(wù)恢復(fù)效果。

參考文獻(xiàn)

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

作者簡(jiǎn)介：趙培欣（1983-），女，漢族，陜西西安人，理學(xué)碩士，現(xiàn)就職于中國(guó)人民銀行西安分行，研究方向：支付系統(tǒng)管理。

（責(zé)任編輯：陳岑）