南方电网超高压输电公司数据备份容灾系统研究论文_梁柏山1,龙忠健2,朱金惟3

(南方电网公司超高压输电公司南宁局 广西南宁 530028)

摘要: 超高压公司本部设15个处室(中心),下设10个基层单位及5个专业公司,其各单位及其分支机构分布在广东、广西、云南、贵州、海南五省区,目前全公司没有建立有效的数据备份以及同城、异地城市的数据备份容灾系统,基于重要数据安全保护的重要性,采用先进数据容灾备份技术,规划出适合超高压公司同城、异地的高效备份容灾系统解决方案。

关键词:分布;容灾;备份

0.引言

伴随业界信息技术和网络技术的发展,超高压输电公司信息系统建设不断由原先的分布式建设方式逐渐向区域集中、全集中的设计模式转变。整个数据网络是以广州本部A和广州本部B为核心接入节点;每个核心节点数据链路具备冗余设计,同时链接:A网和B网。本部IDC机房可作为生产数据中心的核心结点,它的业务系统的数据库和应用程序根据数据的安全性能级别要求,计划采用同城数据灾难备份和片区异地数据灾难备份的方式保证公司本部数据的安全性。

超高压输电公司在“十一五”期间完成上线办公、人事、财务、生产等20多个应用系统。这些业务系统数据已经成为企业目前营运及未来发展的宝贵财富。如何有效保证这些重要数据的安全,以及数据丢失破坏后如何快速有效恢复, 使得公司的损失降到最小,将是超高压输电公司末来IT建设的重中之重。

目前超高压输电公司各个数据网络单位及其分支机构的数据都没有建立有效的数据备份,更没有异地数据容灾系统。以广州本部、南宁局为例:广州本部及南宁局的应用系统目前并没有使用备份软件和备份设备,重要的数据只是通过手工执行备份到服务器本地硬盘,手工执行的备份需要占用系统管理人员大量的时间和精力,并且效率极低,而相对不太重要的数据根本没有备份。目前重要数据也没实现异地保存。

1.设计思想

超高压输电公司需要采用在数据保护方面的成熟先进的数据备份、容灾技术和经验,在公司全网建立完整高效的数据备份及数据容灾系统。

建设超高压输电公司数据备份系统可以为公司本部、各个下属局和各专业子公司的业务系统有效解决重要业务系统的本地数据丢失。数据容灾主要是避免本地数据中心因为出现自然灾害、火灾或人为破坏等情况下出现数据丢失。通过对集中数据的异地备份容灾,可以降低集中式信息系统因各种风险因素导致的重要数据的丢失,降低企业运营风险,将灾难发生时的业务损失降低到可接受的程度。

备份容灾系统在硬件、软件的设计思想以下:

备份软件设计:

需提供主流成熟备份软件,备份软件需要支持各种操作系统、数据库和典型应用;能通过制定备份策略来自动备份恢复数据,并有日志记录功能,并在出现异常情况时自动报警;提供一个直观的、操作简单的图形化用户界面。

磁带库系统设计:

备份设备将采用目前技术最先进的虚拟磁带库备份设备,并带有重复数据删除技术。要比物理磁带库快有更先进的技术及功能,并提供先进的远程异地数据复制能力。虚拟磁带库应具备极高的可用性和可扩充性,保证7×24 h不间断运行。

2. 技术方案

2.1实现本地数据备份

数据灾难备份需要建立在超高压输电公司整个通信网络之上,通过在网络上选取关键结点,对重要数据实现片区间的互备机制,使重要数据实现异地容灾备份,提高了业务系统的安全性。

以广东、广西部分单位为例:在广州换建同城灾难备份中心,本部IDC机房、广州局和检修中心的业务系统的全业务系统数据备份到广州换灾备中心。

在柳东变、青岩变、天生变、罗平变、南宁区控、梧州变建立片区的异地灾难备份中心,其他各个单位根据网络结点的就近原则把数据备份到异地灾难备份中心。

柳东变与广州换、青岩变,天生变与罗平变,梧州变与广州换、南宁区控的异地容灾中心相互容灾备份。

各单位及其分支机构利用专业备份软件+带重复数据消除功能的虚拟磁带库建立数据备份系统,把各单位及其分支机构虚拟磁带库内数据复制到附近的同城或异地灾备中心。

目前,正在筹建全网异地灾备中心和广州同城灾备中心;先期选取试点,之后再逐步推广。计划先将广州本部应用业务系统的数据采用同城数据灾难备份和片区异地数据灾难备份的方式实现数据数据容灾。

广州本部IDC机房备份拓扑图:

广州本部和南宁局应用数据容灾备份系统初步计划采用:本地数据备份+远程数据复制的设计方案;本地的数据备份工作通过部署专业的备份软件、备份设备实现自动的对重要的数据、文件执行备份作业。

根据现有的备份环境,备份软件采用客户端/服务器模式,由备份服务器来执行备份操作任务管理、数据备份介质设备管理。

目前广州本部应用系统的数据量较大,采用Lan模式执行备份作业的时候消耗大量的服务器资源,对应用系统的运行会造成一定的影响;建议对关键业务系统、数据库数据采用Lanfree的备份模式;其他的非关键业务系统、文件数据采用Lan备份模式。减少因为执行备份任务对应用系统造成的影响。南宁局的应用系统较为简单,数据量小,采用Lan备份其性能就可满足需求。

备件设备采用重复数据删除虚拟磁带库,备件软件把数据备份到虚拟磁带库后,通过重复数据删除技术,数据通过切碎后,把唯一不重复的数据保存在虚拟磁带库上,数据消重比可高达20倍以上,并通过数据压缩,虚拟磁带库可以提供超大的备份空间,存放更多、周期更长备份数据并可加速数据备份恢复速度。虚拟磁带库比物理磁带库提供更高的数据备份恢复速度,并数据保存更加可靠,更灵活使用。

2.2 实现同城、异地数据备份容灾

虚拟磁带库基于先进的架构构建成全面快速恢复的数据备份系统,包括文件、数据库在内的不同类型数据可以直接备份在虚拟磁带

库提供的磁盘空间;采用虚拟磁带库内数据复制技术实现数据复制和远程容灾,能充分利用虚拟带库先进重复数据删除功能,减少两地数据传输量,减少两地带宽需求。而且虚拟磁带库设备间的复制可以灵活的设定复制在不同时间段的带宽,对其他应用的带宽资源不造成影响。

超高压输电公司全网各点的同城、异地容灾采用虚拟磁带库是如何进行数据容灾备份的呢?列举广州换案例来说明,其它站点也是同样的数据容灾模式。

本部IDC、广州局和检修中心等业务系统的备份数据通过虚拟磁带库数据复制技术复制到广州换的同城灾难备份中心。

同城、异地数据远程复制拓扑图如下:

虚拟磁带库设备异地之间的复制是与本地备份几乎同步开始进行的(相差10-20分钟),本地备份完成后很短时间内,数据复制也就完成了。也就是说在本地备份结束的很短时间内, 异地就有一份完整的可以恢复的数据了。

由于虚拟磁带库采用重复数据消除功能,每天增量的数据量经过重复数据消除后,只有极少的数据量通过网络带宽传输到同城、异地进行保全,因此日常的数据备份对线路带宽的要求很低。不会对其他应用的带宽资源造成影响。

当然,如果是生产中心的虚拟磁带库故障,则本地备份软件可以通过远端虚拟磁带库来进行本地恢复。可以实现数据异地安全备份以及数据的快速恢复。

4.结束语

在数据中心本地通过专业备份软件以及带重复数据消除功能的虚拟磁带库建立先进本地数据备份系统,再通过重复数据消除功能虚拟磁带库之间的远程数据复制来实现同城、异地数据容灾备份是目前较为流行的异地数据容灾备份技术,这种技术均在国内外大量的实际案例中经过验证,同样非常适用于超高压输电公司全网数据备份容灾的需求。

参考文献:

[1] 汪志发,面向容灾专网的广域数据服务优化技术研究,国防科学技术大学,2010,共66页

[2] 张艳,李舟军等,灾难备份和恢复技术的现状与发展,计算机工程与科学,2005年02期,第78页

[3] 王少帅,面向军事应用的 容灾部署关键技术研究,长沙:国防科学技术大学硕士学位论文,2008.,共43页

[4 ]刘雨,望育梅等,一种改进的SACK TCP在宽带部队称网络的应用。北京邮电大学学报,2004. 年12月第27劵增刊,第119页

[5]廖海生,基于重复数据删除技术的数据容灾系统的设计与测试,河北理工大学学报(自然科学版);2011年03期,,第56页

论文作者:梁柏山1,龙忠健2,朱金惟3

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/3

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