容災—讓BOSS更美好
南京聯(lián)創(chuàng )科技股份有限公司 戴寧海 2004/05/24
隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，電信運營(yíng)商越來(lái)越依賴(lài)于計算機系統來(lái)進(jìn)行它的商業(yè)行為，保證其在業(yè)界的競爭力。業(yè)務(wù)支撐系統的高可靠性和高可用性越來(lái)越成為運營(yíng)商關(guān)注的重點(diǎn)。
對電信運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，如果發(fā)生數據丟失，輕則影響業(yè)務(wù)的開(kāi)展以及客戶(hù)滿(mǎn)意度，嚴重的將會(huì )使整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程癱瘓。有研究顯示，企業(yè)在遭受災難之后，如果無(wú)法在14天內恢復數據，有75%的公司業(yè)務(wù)會(huì )完全停頓，43%的公司再也無(wú)法重新開(kāi)業(yè)，有20%的企業(yè)在兩年之內被迫宣告破產(chǎn)。造成這些損失的原因不僅僅是火災、水災、地震等自然災害，還有諸如戰爭、蓄意破壞、嚴重誤操作等人為因素。因此，在限定時(shí)間內成功的災難恢復應作為電信運營(yíng)商企業(yè)戰略中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。
BOSS系統是移動(dòng)運營(yíng)商的業(yè)務(wù)支撐系統，其中各個(gè)子系統的重要性有所差別，因此，在考慮BOSS系統容災時(shí)，就要針對不同子系統采用不同的容災策略。首先，營(yíng)帳系統直接面向最終用戶(hù)，是業(yè)務(wù)受理和用戶(hù)感受移動(dòng)服務(wù)的直接窗口，其重要性不言而喻。所以，最先考慮的應是營(yíng)帳系統的容災，保證在遭受災難之后，營(yíng)業(yè)活動(dòng)能在最短時(shí)間內恢復；其次，計費系統涉及到用戶(hù)的實(shí)際費用的收取，是用戶(hù)帳單產(chǎn)生的主要來(lái)源之一，尤其是現在很多移動(dòng)運營(yíng)商基于計費系統開(kāi)展了很多省內預付費業(yè)務(wù)，如果計費系統處理不及時(shí)，將會(huì )造成大量話(huà)費損失，因此計費系統的容災也是勢在必行；再者，聯(lián)機指令直接關(guān)系到用戶(hù)業(yè)務(wù)受理的最終實(shí)現，也必須考慮納入容災系統的建設范圍。其他諸如統計查詢(xún)等非關(guān)鍵業(yè)務(wù)則可根據運營(yíng)商各自的情況來(lái)具體考慮。
容災可分為數據容災和應用容災。數據容災可保證數據不丟失，但不能保證服務(wù)不中斷；應用容災則更上一層樓，它在異地建立一套與本地數據系統相當的冗余系統，當災難出現后，遠程系統可迅速承接本地應用系統的業(yè)務(wù)，保證服務(wù)基本不中斷。根據對系統實(shí)時(shí)性、中斷敏感性、數據更新頻度、數據量大小、相關(guān)條件等不同要求，容災備份可采用各種技術(shù)或多種技術(shù)的組合。以下就對各種常用的容災備份技術(shù)作一簡(jiǎn)單介紹。
利用磁帶拷貝進(jìn)行數據備份和恢復是常見(jiàn)的傳統災難備份方式。使用這種方式的數據拷貝通常是存儲在盤(pán)式磁帶或盒式磁帶上，并存放在遠離生產(chǎn)系統的某個(gè)安全地點(diǎn)。磁帶通常是在夜間存儲數據，然后被送到儲藏之處。而在災難或各種故障出現系統需要立即恢復，將磁帶提取出來(lái)，并運送到恢復地點(diǎn)，數據恢復到磁盤(pán)上，然后再恢復應用程序。這種方式的實(shí)現過(guò)程復雜，恢復效率低，已越來(lái)越不適合用戶(hù)不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)系統的需要。
對數據庫系統可采用遠程數據庫復制技術(shù)來(lái)實(shí)現容災。這種技術(shù)是由數據庫系統軟件來(lái)實(shí)現數據庫的遠程復制和同步。基于數據庫的復制方式可分為實(shí)時(shí)復制、定時(shí)復制和存儲轉發(fā)復制，并且在復制過(guò)程中，還有自動(dòng)沖突檢測和解決的手段，以保證數據一致性不受破壞。其實(shí)質(zhì)是實(shí)現主、備用系統的數據庫的數據同步（實(shí)時(shí)或者準實(shí)時(shí)同步），即是將主用系統數據庫操作Log實(shí)時(shí)或者周期性地復制到備用系統數據庫中執行，實(shí)現二者數據的一致性。遠程數據庫復制對主機的性能有一定影響，可能增加對磁盤(pán)存儲容量的需求（包括對Log的存儲），但系統運行恢復較簡(jiǎn)單，在實(shí)時(shí)復制方式時(shí)數據一致性較好，所以對于一些對數據一致性要求較高、數據修改更新較頻繁的應用可采用基于數據庫的容災備份方案。利用這種技術(shù)實(shí)現容災的解決方案有Oracle的Data
Guard和Quest的SharePlex。
目前業(yè)內實(shí)施比較多的容災是基于智能存儲系統的遠程數據復制技術(shù)。它是由智能存儲系統自身實(shí)現數據的遠程復制和同步，即智能存儲系統將對本系統中的存儲器I/O操作請求復制到遠端的存儲系統中并執行，保證數據的一致性。由于這種方式下數據復制軟件運行在存貯系統內，因此，較容易實(shí)現主中心和容災備份中心的操作系統、數據庫、系統庫和目錄的實(shí)時(shí)拷貝維護能力，且不會(huì )影響主中心主機系統的性能。如果在系統恢復場(chǎng)所具備了實(shí)時(shí)數據，那么就可能做到在災難發(fā)生的同時(shí)及時(shí)開(kāi)始應用處理過(guò)程的恢復。但這種方案也有開(kāi)放性差（不同廠(chǎng)家的存儲設備系統一般不能配合使用）、對于主備中心之間的網(wǎng)絡(luò )條件（穩定性、帶寬、鏈路空間距離）要求較苛刻等缺點(diǎn)。HP的CA、IBM的PPRC、EMC的SRDF以及HDS的TrueCopy技術(shù)都用于實(shí)現基于智能存儲系統的遠程數據復制。
最后要說(shuō)的是基于邏輯磁盤(pán)卷的遠程數據復制技術(shù)。我們通常將物理存儲設備劃分為一個(gè)或者多個(gè)邏輯磁盤(pán)卷（Volume），便于數據的存儲規劃和管理。邏輯磁盤(pán)卷可理解為在物理存儲設備和操作系統之間增加一個(gè)邏輯存儲管理層。基于邏輯磁盤(pán)卷的遠程數據復制是指根據需要將一個(gè)或多個(gè)卷進(jìn)行遠程同步（或者異步）復制。該方案通常通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現，基本配置包括卷管理軟件和遠程復制控制管理軟件。遠程復制控制管理軟件將主用節點(diǎn)系統的卷上每次I/O的操作數據實(shí)時(shí)（或準實(shí)時(shí)或延時(shí)）復制到遠程節點(diǎn)的相應卷上，從而實(shí)現遠程兩個(gè)卷之間的數據同步（或準同步）。主、備節點(diǎn)之間通常需要配置相應帶寬的IP通道。基于邏輯磁盤(pán)卷的遠程數據復制會(huì )增加各節點(diǎn)主機的一些處理性能需求,在此前提下且通信帶寬保證時(shí)，遠程復制效率和數據一致性可得到保證。基于邏輯磁盤(pán)卷的遠程數據復制因為是基于邏輯存儲管理技術(shù)，一般可與主機系統、物理存儲系統設備無(wú)關(guān)，對物理存儲系統自身的管理功能要求不高，有較好的可管理性，也便于主、備系統的擴充和發(fā)展。同時(shí)，也可方便做到多個(gè)節點(diǎn)對一個(gè)節點(diǎn)或一對多的遠程數據復制。利用這種方式的典型解決方案是Veritas的VxVM＋VVR。
容災的方式和技術(shù)這么多，那么對于移動(dòng)運營(yíng)商來(lái)說(shuō)應如何實(shí)現BOSS系統的容災呢？這個(gè)問(wèn)題要從多種角度去看。從硬件平臺的角度來(lái)看，如果生產(chǎn)中心和容災中心選用同一廠(chǎng)商甚至同一型號的設備，那么采用基于智能存儲系統的遠程數據復制技術(shù)就可優(yōu)先考慮；相反，如果是異構平臺，無(wú)法在磁盤(pán)陣列的層面實(shí)現數據復制，那就需要考慮從數據庫或磁盤(pán)卷的層面上去實(shí)施容災了。另外，從BOSS系統本身來(lái)看，不同的子系統可采用不同的容災方式。比如可利用應用的解決方式，將批價(jià)后等待入庫的文件傳遞多份，實(shí)現計費系統的容災；而對于營(yíng)帳系統的容災，可利用智能存儲的底層復制技術(shù)來(lái)實(shí)現。
對于容災，還有一個(gè)重要的問(wèn)題需要明確，那就是容災不僅僅是技術(shù)，而是一個(gè)工程。目前很多客戶(hù)對容災的關(guān)注還停留在技術(shù)上，而對容災的流程、規范以及實(shí)施的具體過(guò)程還不太清楚。另外實(shí)現災難恢復方案將會(huì )是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程,
不管采用何種技術(shù)，必須確保解決方案的可行性，要經(jīng)過(guò)不斷地測試、演習來(lái)完善容災的流程。
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