岩心的数据安全存储与容灾技术的应用思考

张 丽，沈钰超

（中石化华东分公司石油勘探开发研究院资料信息管理中心，江苏南京 210007）

0 引言

随着先进的信息技术与设备在油田类企业中的广泛利用，油田在勘探和开发业务活动中产生大量的信息数据，这是企业的宝贵财富和文化遗产，也是后续勘探开发工作的依据，因此这些数据的安全管理与利用已经引起高度重视。

1 岩心标本数据当前主要面临的问题

随着岩心扫描技术在油田企业的运用，油田科技资料与实物标本数据的产生、入库、管理及利用工作大多是通过互联网来完成的。同时，各种勘探记录也从纸质表格逐步更换为光盘和硬盘等，此举意味着必须重新考虑安全对策。目前数据及数据库面临的安全威胁，主要由3类因素引起：数据分散的因素、存储介质自身的因素、可能发生的自然灾害。

1.1 数据分散导致数据容易丢失

岩心、岩屑是油田钻井勘探，从地下目标层位通过专用工具获取的岩石、岩屑等实物标本，油田企业称为实物资料。它是分析地下情况的第一手资料。岩心、岩屑的相关数据，产生于钻井现场，是现场技术人员对钻取的这些实物资料的数据记录和文字描述。现场施工队伍有自己的“录井数据库”；其次是对岩心、岩屑实物资料的扫描，产生实物的立体图像数据，保存这些图像数据的是“实物资料扫描数据库”，接着是研究人员对这些岩心、岩屑实物标本目标部位进行采样，送进实验室进行化验分析，化验分析数据保存在“化验分析数据库”，岩心等实物资料进入实物资料库进行管理，又出现“实物资料管理数据库”，此外，还有“勘探数据库”“开发数据库”等等。这些数据分散，导致载体类型的多样性、驱动方式的多样性和读取平台及操作系统的多样性、数据安全与容灾的复杂性。这些岩心等实物资料的数据对油田勘探开发研究与决策部署都会发挥重要影响，但是目前它们是分散的，从安全与容灾角度分析，是首先需要解决的问题。

1.1.1 数据分散易被外部获取

矿产勘探开发数据成果是花费了大量投资、投入很多人力资源才获取的，但数据管理分散，容易散失。目前，国外竞争与国内同行的竞争异常激烈，同时也不排除境外的对手雇佣黑客非法谋取的可能，海洋勘探尤其会成为境外对手关注的目标。当今网络侦听、网络截取等行为骇人听闻，同时存在黑客对数据库中的存储数据的修改、伪造及删除等行为的可能，这2类外部行为都会对油田的分散数据信息造成危害。

1.1.2 数据分散易被员工泄露

为了不劳而获地获取别人的勘探数据，竞争对手往往通过老同学、老同乡、老朋友、老下级等关系，从企业内部获取相关数据。当然，也有属于员工无意造成的，如员工通过外网输送数据，装有数据的笔记本电脑在出差或开会过程中被外来移动硬盘或U盘拷贝，员工对系统的错误操作，员工平时浏览带毒网页及下载带毒软件等造成客户端电脑中毒从而引起系统主机感染病毒，造成数据信息被泄露和破坏。

1.2 数据的存储介质及软硬件故障导致数据失效

1.2.1 存储介质的脆弱性

目前，岩心等实物资料的现场记录数据主要存放在光盘和硬盘中，这些数据的保存必然受到存储介质的使用寿命的限制。

光盘的实际使用寿命只有8～10年，如果在日常工作中对光盘频繁的进行读写和触摸等动作以及在野外勘探工作环境下长时间的存放，则光盘的使用寿命会更短。同时光盘保存场所的温度和湿度也对光盘的使用寿命长短有着一定的影响。

而对于需要24小时不间断运行的存放数据库的服务器硬盘,它的使用寿命也只有10多年。同时，其他诸多因素，例如存储场所的灰尘、静电、磁场及主机电源频繁开关和硬盘的低级格式化等，也直接影响了硬盘的使用寿命，从而影响了数据的存储和使用。

1.2.2 软硬件故障导致数据的失效

硬件故障导致设备物理损坏，它能使数据无法使用，但只要载体介质不被损坏，数据恢复相对容易。同时，软件和操作系统故障也会造成数据失效。

1.3 自然灾害导致数据的损毁

地震、洪水等自然灾害如果发生，也会对野外队手中的数据造成威胁。

以上3种导致岩心等实物标本资料数据信息不安全的因素，应当引起档案管理部门的高度重视，在建立严谨的档案管理制度的同时，应将容灾备份技术应用到管理工作中去。

2 数据管理容灾思考

对系统可能不完善或数据出现毁损，必须有应对措施。“三分技术，七分管理”，管理制度在数据容灾防治中应该起基础性作用。从统一平台、统一标准到统一管理，从组织机构到员工的分工，从设备配置与保护到日常的数据监控与维护，以及存储载体的定期检测等等，从方方面面最大限度地减少数字灾害的发生。

2.1 建立严谨的数据统一管理与保护制度

首先，建立和完善数据采集、传输、审核和日常维护制度非常重要。

其次，必须提高相关管理人员及档案利用人员的责任心，增强制度的执行力，培养其认真负责的工作态度。

2.2 规范用户的利用程序

建立数据访问的审批程序，对利用的过程也应该进行有效监控。

2.3 容灾技术措施

容灾的目的是为了在数据遭遇危害时能保证信息系统的正常运行，帮助企业实现业务的连续性。

2.3.1 系统容灾措施

建立两套或多套功能相同的IT系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能够继续正常工作。

2.3.2 数据备份措施

岩心等实物数据的容灾，统筹规划建立一个异地的数据池，做好数据的异地备份，在灾难发生之后要确保原有的各类实物标本数据不会丢失或者遭到破坏。

系统容灾是在数据容灾的基础之上，在备份站点同样建立一套相同的岩心等实物数据的应用系统，通过同步或异步复制技术，保证关键应用在允许的时间范围内恢复运行，尽可能减少灾难带来的损失，让用户基本感受不到数据危害的发生，这样就使系统所提供的服务完整、可靠和安全。

矿产企业分散在全国各地，异地备份可在单位内部不同工作地点实施，通过企业的局域网将实物标本数据备份到不同地点。备份时要注意这个异地必须在300km以外，并且不能在同一地震带，不能在同一江河流域。这样即使发生灾难性事故，也可以在异地进行数据回退。

2.3.3 数据常用的备份方式

在数字化油田的管理中，除计算机系统自带的备份程序外，还应选择专门的备份软件和硬件设备进行备份，以满足数据量的急速增加。

常用方法有：定期的光盘数据备份、远程数据库备份、远程镜像磁盘数据备份等。

比较好的方法是在系统主机中挂载磁盘阵列，它是由多个磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组。利用硬盘镜像技术，在其中一块硬盘上写入数据时，该数据将同时被写在相应的镜像盘上。当一个盘驱动器发生故障，计算器系统仍能正常工作，因为它可以在剩下的那块好盘上操作数据。

在资金及地理位置允许的前提下，可采用双机数据库异地实时热备技术。这种技术要求在总部和异地的企业分部各自同时架设一个服务器，两台服务器可以实时互备。在工作过程中，两台服务器以一个虚拟IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时，一台服务器通过内部网络侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据网络侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。

3 建立长效机制全面强化数据管理

油田企业产生的各类研究与生产的数据量很大，岩心等实物标本数据仅仅是其中一部分，应当将数据容灾备份作为一项重大战略进行实施，将其放在有效的高度来统筹考虑，分阶段逐步安排并组织实施。在后期管理上，需要提前进行研究和约定，不断完善这个系统。

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