信息化系统容灾技术在电力系统应用研究

冷小洁

[摘 要]随着电力企业信息化业务的全面开展，信息化业务系统数量越来越多，带来服务器数量、业务数据量的日益增加，也给运维管理带来极大的挑战，同时也面临各种灾难可能带来数据丢失的风险。目前相关信息化系统灾备技术已经相当成熟，通过分析灾备技术在某供电局的应用案例，说明灾备技术对电力企业数据保护有着现实意义和作用。

[关键词]容灾；备份体系；研究

随着网络信息技术的迅速发展和广泛应用，正使企业信息系统占据企业竞争优势的主体地位。企业客户越来越依赖于IT系统来保证其在业界的竞争力，企业客户在享受信息技术带来的高效率、高服务的优势的同时，其业务运作也更加依赖于IT系统的稳定运行，所以一旦发生IT系统停止运行，那么关键业务系统将受到严重影响。关键业务系统的高可靠性和高可用性已成为企业客户关注的重点。

一、容灾体系的理论

容灾体系包括四个阶段：本地数据安全保护、本地应用的高可用性、异地数据安全保护、异地应用的连续性。这四个阶段是容灾系统建设的一个渐进的过程，可以根据实际情况进行选择，分步建设，最终建成一个完善的容灾系统。

第一阶段为本地数据保护，是对生产数据进行定时的备份，当系统发生故障和人为的错误时，可以通过恢复备份数据来保证生产。

第二阶段为本地应用的高可用性，高可用系统确保本地应用系统在多机环境下具有抗御任何单点故障的能力，一旦系统发生局部意外（如操作系统故障、网络故障、掉电等），高可用系统可以在最短的时间迅速确保系统的应用继续运行。

第三阶段为异地数据保护，将本地备份的数据送到远离本地的地方保存。灾难发生后，按预定的数据恢复程序购置和安装备份硬件平台，恢复系统和数据即可。

第四阶段为异地应用的连续性，在异地建立一个灾备中心（包括主机、存储、网络），通过数据复制技术将数据实时传输到异地备份，在灾难发生后能够自动切换，保证业务系统的连续性。

二、容灾体系的技术

1.本地容灾。本地容灾备份体系基于主机复制技术，简单地说，就是通过安装在服务器的数据复制或集群软件，利用IP网络连接本地远端的容灾备份设备，实现异机数据复制。所需的成本较低，不需更改太多现有的系统架构，也不用担心后端存储系统的兼容性问题，只需支付软件的授权费和灾备端的存储设备费用即可。在本地容灾备份中，可采用同步复制的方式来将主存储中心待备数据备份到不同物理位置的容灾备份设备中，连接本地应用服务器，可以在本地主存储中心瘫痪后实现的容灾存储中心的接管服务，确保本地业务连续性。

2.远程容灾 。本地容灾备份体系基于本地容灾存储到异地远程容灾存储之间的复制技术，简单的说就是在两套存储设备或数据库之间的数据复制，利用IP/FC专线网络甚至Internet连接本地容灾存储和异地远程容灾存储来实现数据的复制。用户同样不需要对现有环境做大的改动，可以在本地容灾建设完毕后分步骤的进行建设。容灾备份的方式视网络条件可以选择同步或者异步的方式进行。

3.容灾数据的可用性备份。各应用服务器中的容灾备份数据都存放在容灾存储设备中，由于数据每时每刻都在变化，而这些变化也会不知不觉对数据产生影响，这种影响对采用同步方式进行容灾备份的本地数据容灾中心的容灾数据尤为关键，同时这些数据也会被外来的一些程序损害（例如病毒），而使用同步方式，这些病毒不免也会被带进本地容灾中心，进而感染远程容灾中心的备份数据。种种来自于数据源头的不良变化无疑会威胁到容灾数据的安全，很有可能导致容灾数据在用于恢复时的不可用，发生这种情况的时候我们重金建立起来的容灾体系将形同虚设。因此保护容灾数据的高可用性就很关键了。

CDP连续数据保护对本地容灾存储设备中的数据，通过时间指针的方式，按增量快照的方式记录下来，每一个快照对应一个时间点，记住了数据多个时刻的历史变化过程。可以确保保存在容灾设备中的每一个数据版本的数据一致性，当主存储中心数据发生渐变式错误的时候，也可以通过容灾中心的快照备份数据恢复到某一快照数据保存的那个历史状态。如果某一快照临时需使用时，也可以使用回滚功能快速的查看及打开使用。对快照数据的操作不会影响到原数据，因此拥护还可以利用快照系统方便的进行灾备演练，CDP使用户利用非常有限的投入，就能获得各种高级的灾备服务功能，并且全方位的将数据置于严密的保护之下。

三、容灾关键技术

1.數据远程复制，利用IP/FC专线网络甚至Internet连接本地容灾存储和异地远程容灾存储来实现数据的复制。

2.逻辑盘到主机的映射技术（LUNMapping）。存储服务器给应用服务器提供存储资源。采用动态存储池和自动精简配置技术，可以根据未来的存储需求容量，给各台应用服务器分配虚拟的磁盘容量，这个虚拟的磁盘容量不需要考虑存储池物理容量的真实大小，当物理存储容量到达预先设定的警界线，系统会给出报警提示，将新磁盘设备加入存储池，即可自动扩容。

3.持续数据保护技术（CDP）。基于数据块层级的连续数据保护技术，通过增量连续快照，完整记录磁盘上的数据变化；大幅降低了快照目标对存储资源的容量需求，节省客户磁盘空间，有效提高IT资源使用率。在病毒破坏或意外故障导致应用数据损坏或丢失情况下，能够在短时间内，将损坏的数据恢复到完好状态（任意时间点），最大程度避免非计划的业务中断。

4.快照技术（Snapshot）。主要是能够进行在线数据恢复，当存储设备发生文件损坏或者应用故障时可以进行及时数据恢复，将数据恢复到快照产生时间点的状态。快照的另一个作用是为存储用户提供了另外一个数据访问通道，当原数据进行在线应用处理时，用户可以访问快照数据，还可以利用快照进行测试等工作。

5.VMware服务器虚拟化技术。利用开放式网络存储管理软件中的LUNMapping映射技术，可将客户端服务器上的应用系统、数据镜像映射到应急恢复虚拟服务器上，通过VMwarevCenterConverter工具将客户端从物理机转成虚拟机，直接把客户端的应用业务接管过来使用。

四、容灾技术的应用

根据目标要求，统一规划核心业务系统存储数据、核心应用及非核心应用两个层面的容灾系统，建立一个实用、高效、灵活的异地容灾平台系统。此外还需设法提升核心应用服务器访问核心存储的数据读写性能。

EMCVPlexMetro+容灾存储+Recoverpoint/CDP组成容灾方案。解决核心ERP、生产服务器在CX4-480存储的数据容灾。当CX4-480故障时，ERP、生产服务器实现业务不中断运行，具体做法是：都在约5公里远的容灾机房在新购1台EMCVNX5500容灾存储，容灾机房新配置2台DS300B开8口光纤交换机，由于两个机房距离约5公里，中心机房及容灾机房的4台光纤交换机分别配置1个单模长波模块进行互连。在中心机房及容灾机房分别配置1台EMCVPLEXMetro存储虚拟化设备，主要分为四部分对应用及数据进行保护：应用服务器虚拟化、数据库服务器集群、存储分布式虚拟化、存储数据保护。

五、结语

实践证明，容灾技术的应用能有效提高管理能力和服务水平，并显著降低企业的总拥有成本。容灾技术的应用是一个巨大的趋势，把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，打破了物理结构之间的壁垒。在未来，随着电力系统信息化建设的不断深入，电力企业的IT系统正在变得越来越大，分布越来越广，并且更加复杂，难以管理，而要求加强信息管理的业务和监管压力却在继续增大。通过不断深入研究容灾技术的应用，结合企业实际情况，在实际的工作中不断学习不断探索才能总结出好的实践经验，最终达到最好的管理效果以及经济效益。

参考文献：

[1]井国铭，信息系统容灾中心建设策略的研究与实现[J].通信世界，2010（27）：32-33.

[2]梁海玲，构建容灾备份系统保障企业数据安全[J].企业科技与发展：下半月，2010（8）：94-95.