數(shù)據(jù)中心災(zāi)備體系設(shè)計詳細(xì)介紹與分析

1、數(shù)據(jù)中心災(zāi)備體系設(shè)計詳細(xì)介紹與分析數(shù)據(jù)中心災(zāi)備體系設(shè)計主要由三部分組成:災(zāi)備需求分析、災(zāi)備技術(shù)體系設(shè)計與災(zāi)備管理制度設(shè)計。災(zāi)備需求分析是根據(jù)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)特點(diǎn)與系統(tǒng)特點(diǎn),分析存在的風(fēng)險;災(zāi)備技術(shù)體系設(shè)計則是為達(dá)到災(zāi)備需求的舊標(biāo)而進(jìn)行的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn);災(zāi)備管理制度設(shè)計則是為確保災(zāi)備系統(tǒng)規(guī)范運(yùn)作而設(shè)立的管理制度。由于規(guī)范中對災(zāi)備管理制度的設(shè)計已經(jīng)提出了比較明確的設(shè)計方法與要求,本文將不再贅述,而將重點(diǎn)放在介紹災(zāi)備需求分析與災(zāi)備技術(shù)體系設(shè)計方面,為相關(guān)工作的具體實(shí)施提供參考。一、區(qū)域數(shù)據(jù)中心災(zāi)備需求分析(一風(fēng)險分析全面詳盡的風(fēng)險分析是數(shù)據(jù)中心災(zāi)備體系設(shè)計的基礎(chǔ),風(fēng)險分析方法包括:1.資產(chǎn)識別,主要包括

2、:基礎(chǔ)設(shè)施、硬件、軟件、數(shù)據(jù)、文檔、服務(wù)和聲譽(yù)等。單位應(yīng)對資產(chǎn)進(jìn)行分類,以區(qū)分資產(chǎn)的不同重要程度并確定重要資產(chǎn)的范圍,應(yīng)X對資產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)識以區(qū)分資產(chǎn)對業(yè)務(wù)正常運(yùn)作的影響程度,據(jù)此確定資產(chǎn)的等級。2.威脅識別,即識別信息資產(chǎn)構(gòu)成潛在破壞的可能性因素,如自然因素與人為因素,內(nèi)部因素與外部因素等。3.脆弱性識別,即識別可能被威脅利用的信息資產(chǎn)的弱點(diǎn),主要包括技術(shù)與管理兩個方面。技術(shù)脆弱性涉及物理層、網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層等各個層面的安全問題;管理脆弱性可分為技術(shù)管理脆弱性和組織管理脆弱性兩方面,前者與具體技術(shù)活動相關(guān),后者與管理環(huán)境相關(guān)。具體分析活動可通過問卷調(diào)查、工具檢測、人工核查、文檔查閱和滲透性

3、測試等方式開展。完成風(fēng)險分析后,需要根據(jù)災(zāi)難發(fā)生的可能性、災(zāi)難發(fā)生后的損失預(yù)計等因素,計算對應(yīng)的風(fēng)險值,進(jìn)行風(fēng)險分級,為后續(xù)分析工作提供參考。(二業(yè)務(wù)影響分析1.定義業(yè)務(wù)影響分析(Business Impact Analysis,BIA的目的是確定不同業(yè)務(wù)遭遇到風(fēng)險后對企業(yè)的影響程度。通過分析有形的和無形的影響,估算對停止業(yè)務(wù)時間長短的接受情況和使影響降至最低的處理需求,對災(zāi)備的其體實(shí)現(xiàn)提出明確要求。BIA的目標(biāo)包括:(1識別和量化每個業(yè)務(wù)單元或者資源對整個企業(yè)在業(yè)務(wù)運(yùn)行方面的影響;(2.識別潛在的失效場景和評估潛在的威脅;(3定義針對不同的災(zāi)難恢復(fù)要求所需要的不同級別的投資情況;(4建立災(zāi)難

4、恢復(fù)時的恢復(fù)流程優(yōu)先級,指導(dǎo)災(zāi)難備份恢復(fù)策略的制訂。2.BIA業(yè)務(wù)影響分析的方法(1業(yè)務(wù)功能地位分析?？蓮臉I(yè)務(wù)功能的政策要求、是否核心業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)涉及的機(jī)構(gòu)與用戶范圍、業(yè)務(wù)處理實(shí)時性與頻度、業(yè)務(wù)功能與機(jī)構(gòu)內(nèi)外其他業(yè)務(wù)功能的關(guān)聯(lián)等多個角度綜合分析。(2業(yè)務(wù)中斷影響評估。主要包括兩個方面,一是以量化的方法,評估業(yè)務(wù)中斷可能帶來的直接與間接經(jīng)濟(jì)損失;二是以非量化的方法,評估業(yè)務(wù)中斷所引發(fā)的社會影響、法律影響、信用影響、品牌影響等。業(yè)務(wù)影響分析最終將影響對災(zāi)難備份體系的需求,根據(jù)規(guī)范的要求,災(zāi)備體系的需求必須明確需求等級、各等級對應(yīng)的最低恢復(fù)要求以及恢復(fù)的優(yōu)先級。主要指標(biāo)是RTO(Recover Tim

5、e0bjecrive,即災(zāi)難發(fā)生后,信息系統(tǒng)從停頓到恢復(fù)正常的時間要求,以及RPO(Recover Point0hieetive,即災(zāi)難發(fā)生后,數(shù)據(jù)必須恢復(fù)到正常狀態(tài)的時間要求。災(zāi)難恢復(fù)能力等級與上述兩項指標(biāo)的參照要求如表1所示。表1災(zāi)難恢復(fù)能力等級及RTO、RPO指標(biāo)要求 (三基礎(chǔ)架構(gòu)分析數(shù)據(jù)中心技術(shù)體系分析是災(zāi)備技術(shù)體系建設(shè)的基礎(chǔ),災(zāi)備技術(shù)體系與數(shù)據(jù)技術(shù)體系匹配程度的高低,決定了災(zāi)備中心對數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)環(huán)境的可替代程度,對于高效實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù),提高災(zāi)備中心可用性有重要意義。對數(shù)據(jù)中心技術(shù)體系的分析主要從以下兩方面人手。1.基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境分析。在確保災(zāi)備中心與數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)基本一致的前提下,明確

6、所需要的設(shè)備類型和數(shù)量,對機(jī)房配電、空調(diào)、地板承重以及布線的具體要求等基礎(chǔ)環(huán)境信息,為選擇具體的災(zāi)備環(huán)境提供參考。2.應(yīng)用部署特點(diǎn)分析。主要分析各類應(yīng)用部署平臺的情況、應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系、應(yīng)用正常運(yùn)行需要數(shù)據(jù)質(zhì)量、應(yīng)用正常啟動和異常啟動需要的時間等關(guān)鍵因素,作為災(zāi)備中心應(yīng)用體系構(gòu)建的基礎(chǔ)。二、區(qū)域數(shù)據(jù)中心災(zāi)備技術(shù)體系設(shè)計(一災(zāi)備模式的基本體系架構(gòu)災(zāi)備模式主要有“同城災(zāi)備”、“異地災(zāi)備”以及“同城一異地災(zāi)備”三種主要方式。同城災(zāi)備,是指災(zāi)備中心與生產(chǎn)中心處于同一城市內(nèi),可同時采用同步備份與異步備份技術(shù)。其具有最低的投資成本,最快的災(zāi)難恢復(fù)速度,極高的數(shù)據(jù)保障,但無法應(yīng)對區(qū)域性的災(zāi)難風(fēng)險。異地

7、災(zāi)備,是指災(zāi)備中心與生產(chǎn)中心在不同的城市,一般只能實(shí)現(xiàn)異步備份。其投資成本較高,災(zāi)難恢復(fù)速度與數(shù)據(jù)保障能力略低,但可應(yīng)付廣泛的災(zāi)難風(fēng)險。同城一異地災(zāi)備則是兩者的結(jié)合,投資成本最高,但同時具有前兩者優(yōu)點(diǎn)。同城一異地模式也分兩種實(shí)現(xiàn)方式,一種是首先建立同城災(zāi)備中心,然后異地災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)對同城災(zāi)備中心的備份;一種是同城災(zāi)備中心與異地災(zāi)備中心分別獨(dú)立為數(shù)據(jù)中心實(shí)施備份。具體選擇何種災(zāi)備模式,需要綜合考慮所面I臨的風(fēng)險特點(diǎn)、業(yè)務(wù)特點(diǎn)、成本投入等多種因素。由于數(shù)據(jù)中心面臨的重大風(fēng)險絕大多數(shù)都發(fā)生在數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi),而同城災(zāi)備中心在業(yè)務(wù)迅速恢復(fù)方面具有比較突出的優(yōu)勢,因此同城災(zāi)備中心的建設(shè)一般是必須的。災(zāi)備模

8、式的選擇建議如下。1.全國性數(shù)據(jù)中心采用同城一異地災(zāi)備模式。由于其業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的影響面廣,由此必須采用最為可靠的災(zāi)備模式。2.建立總中心一區(qū)域兩級數(shù)據(jù)中心的機(jī)構(gòu),在區(qū)域數(shù)據(jù)中心建立同城災(zāi)備,并通過數(shù)據(jù)總中心的異地災(zāi)備中心,實(shí)現(xiàn)對各區(qū)域數(shù)據(jù)中心的集中式異地災(zāi)備。當(dāng)區(qū)域數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)嚴(yán)重故障時,可通過同城災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)對全省業(yè)務(wù)的迅速接管,而出現(xiàn)區(qū)域性重大災(zāi)難時,可通過數(shù)據(jù)總中心的異地災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)區(qū)域業(yè)務(wù)的恢復(fù)。這一模式既減少了區(qū)域自建異地災(zāi)備中心所需的龐大投資,又能提供全面的災(zāi)備保護(hù)。(二災(zāi)備中心基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)災(zāi)備中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下因素:1.選址。災(zāi)難備份中心與生產(chǎn)中心之間距離合理,應(yīng)避

9、免災(zāi)難備份中心與生產(chǎn)中心同時遭受同類風(fēng)險。綜合考慮生產(chǎn)中心與災(zāi)難備份中心交通和電訊的便利性與多樣性,以及災(zāi)難備份中心當(dāng)?shù)氐臉I(yè)務(wù)與技術(shù)支持能力、電訊資源、地理地質(zhì)環(huán)境、公共資源與服務(wù)配套能力等外部支持條件。2?；A(chǔ)條件。機(jī)房環(huán)境要求與主中心相同,各項建筑基礎(chǔ)環(huán)境(如防雷、防火、防靜電、承重、分區(qū)隔離等、供配電環(huán)境、溫濕度空調(diào)環(huán)境、消防和監(jiān)控安全環(huán)境等,都應(yīng)參照生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境設(shè)計,至少達(dá)到生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境所屬等級要求?？紤]到災(zāi)備恢復(fù)情況下額外的外部技術(shù)支援,災(zāi)備中心在工作人員容納方面應(yīng)作適當(dāng)考慮,以保證有足夠空間容納一定數(shù)量的技術(shù)人員集中協(xié)同辦公。3.建設(shè)方式。災(zāi)備中心的建設(shè)方式可采用自

10、建、共建與外包建設(shè)等方式,三種方式各有優(yōu)勢,需要結(jié)合各類機(jī)構(gòu)的實(shí)際情況加以選擇。自建是指金融機(jī)構(gòu)獨(dú)立建設(shè)區(qū)域數(shù)據(jù)中心,此模式具有較高的可靠性與安全性,但投入龐大,適用于大型金融機(jī)構(gòu)。共建是指數(shù)家金融機(jī)構(gòu)共同規(guī)劃投資,建設(shè)參與各方共同使用的區(qū)域災(zāi)備中心。共建模式減少了各方的投資壓力,但需要各方充分協(xié)調(diào),有效實(shí)現(xiàn)災(zāi)備中心的建設(shè)管理,參與機(jī)構(gòu)不宜過多,適用于中型金融機(jī)構(gòu)。托管是指將區(qū)域災(zāi)備中心由專業(yè)的災(zāi)備服務(wù)商建設(shè)管理,金融機(jī)構(gòu)向其租用災(zāi)備物理環(huán)境,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的區(qū)域災(zāi)備體系建設(shè),此模式充分利用了災(zāi)備服務(wù)專業(yè)化的優(yōu)勢,在最大限度減少建設(shè)投資的同時,為信息系統(tǒng)提供可靠保護(hù),適用于中小型金融機(jī)構(gòu)。表2

11、數(shù)據(jù)備份復(fù)制主要方式之比較 (三網(wǎng)絡(luò)備份體系設(shè)計數(shù)據(jù)中心與災(zāi)備中心應(yīng)建立網(wǎng)絡(luò)熱備份體系,當(dāng)數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心無法正常工作時,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流可自動切換到災(zāi)備中心,保證災(zāi)備中心的備份業(yè)務(wù)系統(tǒng)順利接管業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。目前網(wǎng)絡(luò)熱備份技術(shù)已經(jīng)比較成熟,可利用多種動態(tài)路由協(xié)議(如OSPF,BGP等實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)備份設(shè)計參考要點(diǎn)如下。1.建立核心網(wǎng)絡(luò)熱備體系。數(shù)據(jù)中心是面向某個區(qū)域的龐大數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn),必須在核心網(wǎng)絡(luò)層面(如廣域網(wǎng)、核心服務(wù)器運(yùn)行的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)熱備,才能保證災(zāi)備中心對區(qū)域內(nèi)通信的可靠性。同時,前述災(zāi)備中心的選址要求,決定了數(shù)據(jù)中心與災(zāi)備中心之間必須建立廣域網(wǎng)互聯(lián),因此在廣域網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)線路熱備顯得尤為必要。2.災(zāi)備中

12、心網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計。災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)容量應(yīng)與生產(chǎn)中心網(wǎng)絡(luò)容量基本一致,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用一致的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。災(zāi)備中心與數(shù)據(jù)中心同步傳輸?shù)逆溌?其帶寬必須大于數(shù)據(jù)中心的峰值數(shù)據(jù)變化量。因此,同城災(zāi)備網(wǎng)絡(luò),應(yīng)災(zāi)備中心與生產(chǎn)中心之間應(yīng)建立光纖網(wǎng)絡(luò)。3.災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)采用不同運(yùn)營商物理線路。規(guī)范明確要求,災(zāi)備中心對外的通信線路應(yīng)采用與數(shù)據(jù)中心不同的運(yùn)營商,降低風(fēng)險關(guān)聯(lián)。而數(shù)據(jù)中心與災(zāi)備中心之間同樣需要建立兩條不同運(yùn)營商通信線路,以捆綁技術(shù)建立兩地路由器互聯(lián),從而提高兩地之間通信的可靠性,確保熱備功能的有效性。4.盡量建立數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)與災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡,有利于提高災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)利用率與提高災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)可用性。災(zāi)備中心

13、網(wǎng)絡(luò)基本是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的復(fù)制,目前網(wǎng)絡(luò)熱備份技術(shù)主要有兩種模式。一種是主-備模式,數(shù)據(jù)流正常情況下使用數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時,才使用災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)。這一模式實(shí)現(xiàn)簡單,但災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)13常實(shí)際并不使用,既造成資源浪費(fèi),也不利于提高災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)的可用性。另一種是負(fù)載均衡模式,正常情況下數(shù)據(jù)流同時使用兩個中心的網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn)中心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時,則全部數(shù)據(jù)流向災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)。后者的實(shí)現(xiàn)技術(shù)比較復(fù)雜,需要專用負(fù)載均衡設(shè)備支持,但可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,也可以在日常使用中驗證災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)的可用性,建議盡可能采用此模式。(四數(shù)據(jù)環(huán)境備份設(shè)計1.備份介質(zhì)目前主流的備份介質(zhì)包括磁帶庫、虛擬帶庫與磁盤陣列。虛擬帶庫

14、是將低性能磁盤組模擬成磁帶方式進(jìn)行讀寫存儲的備份介質(zhì),它既保留了磁帶順序?qū)懭朐跀?shù)據(jù)備份過程中特有的高性能,又可避免磁帶受外環(huán)境破壞、不宜多次讀寫的缺點(diǎn),有利于數(shù)據(jù)保存與對備份數(shù)據(jù)的恢復(fù)驗證。但虛擬帶庫與磁帶庫同樣存在讀取效率低的缺陷,只適用于數(shù)量龐大而RTO要求較低(恢復(fù)能力等級為3以下的數(shù)據(jù)備份環(huán)境。磁盤陣列則是以普通硬盤讀寫的方式,對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的備份介質(zhì)。磁盤陣列一般由具備高性能磁盤所組成,并通過高容量緩存與I/O負(fù)載均衡技術(shù)提高數(shù)據(jù)讀寫效率,適用于RTO性能要求較高(恢復(fù)能力等級為3以上的數(shù)據(jù)備份環(huán)境。2.備份傳輸(1數(shù)據(jù)備份傳輸?shù)募夹g(shù)選擇數(shù)據(jù)備份復(fù)制方式主要有快照技術(shù)、異步復(fù)制、同步

15、復(fù)制(如表2所示。數(shù)據(jù)復(fù)制方式的選擇主要取決于災(zāi)備需求分析中業(yè)務(wù)系統(tǒng)對RPO的要求。(2數(shù)據(jù)備份傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)目前金融機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)中心普遍建立了集中存儲系統(tǒng),因此存在存儲傳輸網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)兩套專用網(wǎng)絡(luò),從而派生出數(shù)據(jù)備份傳輸技術(shù)的三種實(shí)現(xiàn)方案主機(jī)代理模式、存儲陣列模式與代理模式。三種模式的選擇主要取決于災(zāi)備恢復(fù)需求與可用于災(zāi)備建設(shè)的資源投入。從目前情況看,CDP方式是適用面較廣的數(shù)據(jù)備份傳輸實(shí)現(xiàn)方式。比較情況如表3所示。表3數(shù)據(jù)備份傳輸三種模式之比較 (五應(yīng)用環(huán)境備份設(shè)計應(yīng)用環(huán)境備份的目的是確保災(zāi)備中心能夠快速重建數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境,并實(shí)現(xiàn)備份業(yè)務(wù)系統(tǒng)對生產(chǎn)系統(tǒng)有效替代。對應(yīng)用環(huán)境備份的設(shè)計要點(diǎn)

16、包括:1.通過配置同步技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用環(huán)境的一致性。災(zāi)備中心的應(yīng)用環(huán)境在技術(shù)路線、設(shè)備部署方面應(yīng)盡量保證與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用環(huán)境一致。這樣有利于提高災(zāi)備應(yīng)用環(huán)境與生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境之間手工切換的效率,也有利于日常檢驗災(zāi)備應(yīng)用環(huán)境的可用性。一般可通過災(zāi)備應(yīng)用環(huán)境定期向生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境讀取配置文件、參數(shù)等方式,實(shí)現(xiàn)兩者配置的同步。2.災(zāi)備中心關(guān)鍵型業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集群間自動切換,其余業(yè)務(wù)系統(tǒng)則采用手工切換模式。數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)器一般通過HA等技術(shù)建立高可用性集群,保證本地應(yīng)用服務(wù)的高可靠性。同樣,只要建立數(shù)據(jù)中心與災(zāi)備中心之間的高可用性網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),災(zāi)備中心備份應(yīng)用服務(wù)器集群可實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)服務(wù)器集群之間的高可用性自動切換。為節(jié)約成本投入,建議對關(guān)鍵性業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用此