摘要：隨著信息化進程的深入，集中式信息系統(tǒng)在企業(yè)中的應用越來越廣泛，企業(yè)對其依賴程度也在不斷增大。電網(wǎng)企業(yè)集中式信息系統(tǒng)的安全性和可靠性越來越受到關注，而良好的災備措施是企業(yè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全性的重要保障。該文結合電網(wǎng)企業(yè)的實際應用對綜合系統(tǒng)整合、SAN存儲整合及數(shù)據(jù)級災備等容災備份的關鍵技術進行了詳細介紹，同時還對災備實施過程進行了風險分析，并為相關操作提供了風險預案。以上所涉及的關鍵技術對容災項目的實施具有一定指導意義。
關鍵詞：電網(wǎng)企業(yè)；信息系統(tǒng)；容災備份；風險分析；關鍵技術
1 . 概述
如今信息化手段已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，成為管理、運作不可或缺的一部分，各行業(yè)和部門的信息系統(tǒng)以及電子政務系統(tǒng)已經(jīng)成為國家的重要基礎設施。在享受信息化在各方面帶來便利的同時，其潛在的安全性和可靠性等方面的負面影響也同樣值得關注。
電網(wǎng)企業(yè)作為關系國家能源安全和國家經(jīng)濟命脈的重要骨干企業(yè)，在信息化方面的依賴程度日漸提高。集中式信息系統(tǒng)為電網(wǎng)企業(yè)帶來一體化操作平臺和便捷的業(yè)務管理等一系列好處，但這樣高度集中的平臺也增加了其日常運營的風險，一旦系統(tǒng)由于自然災難或不可預見的意外事件出現(xiàn)問題，將導致整個電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務的全面癱瘓，造成難以估量的損失[1，2]。因此，在集中式系統(tǒng)遭受打擊之后，如何快速恢復正常狀態(tài)以保障正常生產(chǎn)生活成為了當前企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。
 
2 . 容災備份的相關概念
容災備份是指采用某種機制對企業(yè)的各類業(yè)務信息進行完整的備份，在災難發(fā)生之后受到損壞的系統(tǒng)平臺能夠迅速進行重建并恢復到進行備份時的狀態(tài)，從最大限度上保障企業(yè)各種業(yè)務的正常運轉(zhuǎn)[3]。
容災備份技術是在節(jié)點層面上進行操作，能夠保障整個節(jié)點的性能恢復。從對系統(tǒng)的保護程度上看，容災可以分為如下三類：
1）數(shù)據(jù)級容災：數(shù)據(jù)級容災本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)的遠程備份，具體來說是在異地建立一個或多個容災中心，將待備份的數(shù)據(jù)存儲到容災中心，并定期對備份數(shù)據(jù)進行更新以保證數(shù)據(jù)恢復時能獲得最新的數(shù)據(jù)。這種容災方式機制簡單且易于實現(xiàn)，但數(shù)據(jù)恢復時間相對較長。
2）應用級容災：應用級容災建立在數(shù)據(jù)級之上，是將本地的應用系統(tǒng)的鏡像運行在異地容災中心。它通過實時的、連續(xù)的復制來確保應用系統(tǒng)的及時同步，這樣可以保證關鍵應用在允許的時間范圍內(nèi)恢復運行。災難發(fā)生之后，容災中心的最新的應用能夠直接遷移到本地，用戶幾乎感覺不到災難帶來的損失。
3）業(yè)務級容災：這是建立在業(yè)務層面上的災備方式，它的對象包括IT方面的所有技術和維持IT架構的其他設施，甚至包括了業(yè)務辦公所需的基礎設備（如電話、辦公地點）。業(yè)務級容災能夠保證在災難發(fā)生之后，迅速建立一套與原先配置一樣的工作場所，以維持正常的業(yè)務活動。
 
3.集中式信息系統(tǒng)災備實施及關鍵技術
電網(wǎng)企業(yè)集中式信息系統(tǒng)災備的實施是對企業(yè)系統(tǒng)安全性和可靠性的重要保障，其設計和實施的效果將對整個信息系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響[4，5]。下面對電網(wǎng)企業(yè)信息系統(tǒng)災備項目的實施方案和關鍵技術進行詳細分析。
3.1 綜合管理系統(tǒng)優(yōu)化整合
集中式信息系統(tǒng)強調(diào)對應用、平臺的集中式管理，將原先分散的應用系統(tǒng)集成到一個統(tǒng)一的硬件環(huán)境下，實現(xiàn)信息化軟硬件資源的優(yōu)化整合。整合之后不僅能夠加強系統(tǒng)的集約化、一體化管理，也能夠降低系統(tǒng)容災備份的難度，為數(shù)據(jù)級災備的實施提供基礎和保障。
3.1.1 綜合管理系統(tǒng)的整合架構
針對電網(wǎng)企業(yè)信息系統(tǒng)的特點，設計出了綜合管理系統(tǒng)軟硬件優(yōu)化整合的目標架構，如圖1所示。
如圖所示，整合的過程主要是利用企業(yè)現(xiàn)有服務器，安裝VMWare ESX3.5虛擬機軟件并構建HA，以實現(xiàn)虛擬服務器池，然后將綜合管理系統(tǒng)的各應用逐步遷移其上，以提升目前應用的穩(wěn)定性和設備利用效率，實現(xiàn)綜合管理系統(tǒng)整合目標。
3.1.2 系統(tǒng)整合風險分析
系統(tǒng)整合的過程中隨時可能出現(xiàn)各種意外狀況，因此有必要在整合方案實施前對各種可能的狀況進行分析并預案。經(jīng)過對整合過程的分析，可得出該綜合信息管理系統(tǒng)整合方案實施過程中可能出現(xiàn)的風險狀況及應對方案。
1）在生產(chǎn)系統(tǒng)割接到目標系統(tǒng)環(huán)境過程中，目標系統(tǒng)可能會發(fā)生問題時，需要回切到原有系統(tǒng)。
應對方案：保持原有生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境在可用狀態(tài)，如果之前先需要拆除部分原生產(chǎn)系統(tǒng)的，需要找環(huán)境先建立一套可用的系統(tǒng)做回切準備?；厍泄ぷ髦饕性诰W(wǎng)絡切換。
2）在原生產(chǎn)系統(tǒng)中改造數(shù)據(jù)庫整合過程中，可能會出現(xiàn)覆蓋原生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的風險。
應對方案：在任何數(shù)據(jù)庫改造工作之前，需要確保數(shù)據(jù)庫服務器上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)已經(jīng)備份。此外，在數(shù)據(jù)導入之前，需要檢驗數(shù)據(jù)的用戶名、模式名稱是否有重名的問題。
3）在目標應用服務器上部署應用包時，可能會出現(xiàn)被部署的應用不是當前生產(chǎn)上運行的最新版本。
應對方案：在目標應用服務器部署應用包之前，需要和應用開發(fā)商及維護人員確認當前被部署的應用包與生產(chǎn)系統(tǒng)運行的應用包的版本一致。
3.1.3 整合回退應急措施
在綜合系統(tǒng)整合實施過程中，尤其是各子系統(tǒng)上線割接時，如果測試環(huán)境無法使用并在停機窗口間無法找出問題，需要在各相關人員的配合下啟用應急預案進行回退操作。回退操作主要針對三個方面進行——中間件整合回退、數(shù)據(jù)庫整合回退和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)不完整回退。
在遷移各應用系統(tǒng)中間件應用過程中，如果在遷移截止時間之前未能按照預期實現(xiàn)當前的操作目標，則需要執(zhí)行回退計劃。中間件整合回退的關鍵是在實施前對應用進行備份。備份時首先向應用軟件開發(fā)商確認各應用系統(tǒng)的應用軟件包及其版本與兼容性，再停機備份各應用系統(tǒng)的應用文件目錄。
數(shù)據(jù)庫整合之前同樣需要先對原有的數(shù)據(jù)庫進行備份。在數(shù)據(jù)庫整合過程中，如果在整合截止時間之前沒有按照預期實現(xiàn)當前操作目標，則需要進行數(shù)據(jù)庫回退操作。另外，如果在校驗過程中發(fā)現(xiàn)遷移的數(shù)據(jù)庫對象或數(shù)據(jù)不完整，則需要刪除相應的用戶及其對象，重新進行用戶創(chuàng)建及數(shù)據(jù)庫導入。
數(shù)據(jù)庫遷移的過程中可能出現(xiàn)遷移不完整的現(xiàn)象，因此在遷移前需對原始數(shù)據(jù)進行備份并確認備份數(shù)據(jù)是可用的。測試人員驗收數(shù)據(jù)庫完整性過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時，需要導入原始應用中的數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)以恢復生產(chǎn)。
3.2  SAN存儲優(yōu)化整合
SAN(Storage Area Network)是一個集中式管理的高速存儲網(wǎng)絡系統(tǒng)，由多供應商存儲系統(tǒng)、存儲管理軟件、應用程序服務器和網(wǎng)絡硬件組成。對SAN的存儲優(yōu)化整合是電網(wǎng)企業(yè)軟硬件資源優(yōu)化整合工作的重要部分。
3.2.1 SAN存儲系統(tǒng)目標架構
SAN存儲系統(tǒng)大體上由SAN服務器、SAN存儲和SAN互連三部分構成。服務器是整個SAN方案的前提，而存儲基礎結構是所有信息活動的基礎，SAN互連解決的是服務器和存儲之間的連接問題。SAN存儲系統(tǒng)目標架構如圖2所示。
3.2.2  SAN網(wǎng)絡目標架構
SAN存儲系統(tǒng)架構的中間層有核心和邊緣兩種SAN交換機，其原因是系統(tǒng)采用了核心邊緣架構的二級部署模式。為了能夠提供較高的安全和擴展性，有利于集中管理和維護，可以將核心交換機連接存儲設備，包括磁盤和磁帶庫設備，同時將邊緣交換機連接服務器。詳細的網(wǎng)絡架構如圖3所示。
3.3 數(shù)據(jù)級容災
數(shù)據(jù)級容災是災備方案中相對比較容易實施的一種，也是應用級、業(yè)務級容災方案的基礎，因此數(shù)據(jù)級容災的實施情況對后續(xù)災備的開展有著重要作用。數(shù)據(jù)級容災的目標是建立多個異地的容災中心，對各單位的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行集中備份，為后續(xù)容災措施打下基礎。
3.3.1數(shù)據(jù)級容災方案總體設計
基于對國網(wǎng)災備總體框架的分析與討論，綜合考慮電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)框架后，制定出的電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)級容災的設計方案如下：
1）生產(chǎn)中心在ERP及管控、營銷、生產(chǎn)管理和一體化平臺中的結構化數(shù)據(jù)主機上部署Oracle GoldenGate數(shù)據(jù)庫復制客戶端，以實現(xiàn)結構化數(shù)據(jù)到容災中心的復制發(fā)起。
2）除使用Oracle GoldenGate進行復制的數(shù)據(jù)庫外，其他的結構化及非結構化數(shù)據(jù)都通過HP XP24000進行存儲復制，存儲在非XP24000中的中低端存儲需要先虛擬化到XP24000中，再進行遠程復制傳輸?shù)疆惖貫膫渲行牡奶摂M化平臺。
3）在容災中心建立相應的數(shù)據(jù)庫主機群、存儲池用來處理和存放企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
3.3.2 數(shù)據(jù)級容災策略設計
數(shù)據(jù)級容災措施可向核心應用、一體化平臺和綜合管理平臺應用系統(tǒng)提供異地數(shù)據(jù)級容災保護，因此容災中心能夠在一定范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)保護和數(shù)據(jù)恢復能力。在容災數(shù)據(jù)復制方面，同樣需要采取一定的策略進行保障。首先應該在對現(xiàn)有生產(chǎn)影響最小的情況下對數(shù)據(jù)進行完整的、一致性的遷移。同時，遷移前應對數(shù)據(jù)進行精簡以節(jié)省遷移時間、磁盤空間和傳輸帶寬。另外，災備中心處理能力的保障對數(shù)據(jù)級容災至關重要。災備中心處理能力設計策略應著重考慮如下三點：
1）容災中心的處理能力將優(yōu)先考慮滿足數(shù)據(jù)級容災復制的最低需求，其中數(shù)據(jù)庫復制主機按照2CPU、8G內(nèi)存進行配置，驗證區(qū)主機按照典型網(wǎng)省的典型系統(tǒng)主機進行配置。
2）容災中心數(shù)據(jù)按照不同層級存儲。
3）現(xiàn)有生產(chǎn)中心業(yè)務系統(tǒng)與災備中心相關災備系統(tǒng)的設備類型和操作系統(tǒng)版本應保持一致。
 
4 . 結束語
電網(wǎng)企業(yè)信息系統(tǒng)及業(yè)務數(shù)據(jù)的安全直接影響到國民經(jīng)濟的正常運行，其安全保障和災難恢復工作已經(jīng)引起了國家和企業(yè)的重大關注。該文對電網(wǎng)企業(yè)信息系統(tǒng)災備過程中的關鍵技術進行了分析介紹，具體包括綜合管理系統(tǒng)優(yōu)化整合、SAN存儲系統(tǒng)優(yōu)化整合以及數(shù)據(jù)級容災，同時還對災備實施中的突發(fā)狀況進行了預案分析。由于數(shù)據(jù)級容災備份是應用級和業(yè)務級容災備份的基礎，實施的效果將對后兩者產(chǎn)生直接作用，因此本文著重對數(shù)據(jù)級容災方面進行了較全面的分析。該文介紹的若干個災備關鍵技術在電網(wǎng)企業(yè)實際的容備項目中得到了成功的實施并取得了預期的效果。
（摘自《電腦知識與技術》2013年第16期）