數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)方案

1、校園一卡通項目數(shù)據(jù)庫安全系統(tǒng)建設(shè)方案書一、系統(tǒng)現(xiàn)狀概述校園一卡通在學(xué)校內(nèi)也稱為校園卡系統(tǒng)，是數(shù)字校園的有機組成部分，校園一卡通工程是數(shù)字校園的標(biāo)志性工程和前導(dǎo)性工程。校園卡是將廣大師生員工與數(shù)字校園有機連接在一起的最有效的媒介，實現(xiàn)了 “一卡在手，走遍校園”，校園卡是校園數(shù)字化的重要形象和重要標(biāo)志之一。校園一卡通系統(tǒng)是架構(gòu)在校園網(wǎng)上，以感應(yīng)式射頻IC卡為媒介，綜合提供身份識別與電子支付服務(wù)功能的系統(tǒng)平臺，以及其架構(gòu)在此平臺上的各種信息化應(yīng)用系統(tǒng)。核心系統(tǒng)都運行在Oracle數(shù)據(jù)庫之上，為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定性基礎(chǔ)。Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫，作為校園一卡通的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲和運行平臺

2、，存儲著核心數(shù)據(jù)資料和基本業(yè)務(wù)邏輯，其穩(wěn)定性與否直接關(guān)系著校園一卡通的對外服務(wù)能力。以下通過介紹數(shù)據(jù)各種主流數(shù)據(jù)保護和恢復(fù)的技術(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的用戶規(guī)模大小和用戶的數(shù)據(jù)庫維護能力以及項目投入成本，提出我們的建議解決方案。1.1 雙機熱備系統(tǒng)特點與優(yōu)勢雙機熱備包括廣義與狹義兩種。 從廣義上講，就是服務(wù)器高可用應(yīng)用的另一種說法，英譯為：high available，而我們通常所說的熱備是根據(jù)意譯而來，同屬于高可用范疇，而雙機熱備只限定了高可用中的兩臺服務(wù)器。熱備軟件是用來解決一種不可避免的計劃和非計劃系統(tǒng)宕機問題的軟件解決方案，當(dāng)然也有硬件的。是構(gòu)筑高可有集群系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件，對于任何導(dǎo)致系統(tǒng)宕機或

3、服務(wù)中斷的故障，都會觸發(fā)軟件流程來進行錯誤判定、故障隔離、以及通地聯(lián)機恢復(fù)來繼續(xù)執(zhí)行被中斷的服務(wù)。在這個過程中，用戶只需要經(jīng)受一定程度可接受的時延，而能夠在最短的時間內(nèi)恢復(fù)服務(wù)。從狹義上講，雙機熱備特指基于高可用系統(tǒng)中的兩臺服務(wù)器的熱備（或高可用），因兩機高可用在國內(nèi)使用較多，故得名雙機熱備，雙機高可用按工作中的切換方式分為：主-備方式（Active-Standby方式）和雙主機方式（Active-Active方式），主-備方式即指的是一臺服務(wù)器處于某種業(yè)務(wù)的激活狀態(tài)（即Active狀態(tài)），另一臺服務(wù)器處于該業(yè)務(wù)的備用狀態(tài)（即Standby狀態(tài))。而雙主機方式即指兩種不同業(yè)務(wù)分別在兩臺服務(wù)器上

4、互為主備狀態(tài)（即Active-Standby和Standby-Active狀態(tài)）。注：Active-Standby的狀態(tài)指的是某種應(yīng)用或業(yè)務(wù)的狀態(tài)，并非指的是服務(wù)器狀態(tài)。 組成雙機熱備的方案主要有兩種方式：1、基于共享存儲（磁盤陣列）的方式：共享存儲方式主要通過磁盤陣列提供切換后，對數(shù)據(jù)完整性和連續(xù)性的保障。用戶數(shù)據(jù)一般會放在磁盤陣列上，當(dāng)主機宕機后，備機繼續(xù)從磁盤陣列上取得原有數(shù)據(jù)。如下圖所示。這種方式因為使用一臺存儲設(shè)備，往往被業(yè)內(nèi)人士稱為磁盤單點故障。但一般來講存儲的安全性較高。所以如果忽略存儲設(shè)備故障的情況下，這種方式也是業(yè)內(nèi)采用最多的熱備方式?？梢詫Σ僮飨到y(tǒng)的檢測：當(dāng)服務(wù)器

5、出現(xiàn)宕機，斷電等其它意外故障時。HA可以將主服務(wù)器的全部任務(wù)切到備用服務(wù)器?？梢詫W(wǎng)絡(luò)的檢測：可以檢測服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)是否正常，當(dāng)主服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，可以及時將備用服務(wù)器啟動，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。可以對數(shù)據(jù)庫的檢測：HA可以對DB2,Oracle,Sybase,Informix,MSSQL, SQLServer, MySQL等數(shù)據(jù)庫進行熱備。并對此數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用進行檢測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時?？梢约皶r在本地重啟數(shù)據(jù)庫或?qū)?shù)據(jù)庫切往備份服務(wù)器?？梢杂脩籼赜谐绦虻臒醾洌嚎梢詫τ脩舻膫€別進程提供熱備及進程的檢測功能。方案優(yōu)勢：此模式是雙機熱備應(yīng)用最多的模式，也是高效、成熟穩(wěn)定的模式。在預(yù)算充裕的情況下強力推

6、薦。2、基于HA+數(shù)據(jù)鏡像（Mirrror）的方式：這種方式主要利用數(shù)據(jù)的同步方式，保證主備服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性。不需要共享存儲服務(wù)器。硬盤數(shù)據(jù)攔截，目前國際國內(nèi)，比較成熟的雙機熱備軟件通常會使用硬盤數(shù)據(jù)攔截的技術(shù)，通常稱為鏡像軟件即Mirror軟件，這種技術(shù)當(dāng)前已非常成熟。以Pluswell熱備份產(chǎn)品為例，他采用的是一種分區(qū)硬盤扇區(qū)攔截的技術(shù)，通過驅(qū)動級的攔截方式，將數(shù)據(jù)寫往硬盤的數(shù)據(jù)提取，并著先寫到備用服務(wù)器，以保證備用服務(wù)器的數(shù)據(jù)最新，然后再將數(shù)據(jù)回寫到主機硬盤。這種方式將絕對保證，主備機數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完全一致，無論發(fā)生哪種切換，都能保證數(shù)據(jù)庫的完整性與連續(xù)性。由于采用分區(qū)攔截技術(shù)，所以用戶

7、可以根據(jù)需要在一塊硬盤上劃分適合大小的分區(qū)來完成數(shù)據(jù)同步工作。缺點如果需要同步的數(shù)據(jù)量巨大，同步復(fù)制時間會很長，進而造成系統(tǒng)運行延遲，大量連接數(shù)占用數(shù)據(jù)庫內(nèi)存易致數(shù)據(jù)庫故障。方案優(yōu)勢：只需兩臺服務(wù)器無需購買磁盤陣列，降低成本。此方案適用于預(yù)算成本敏感且業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不繁忙的項目。1.2 ORACLE RAC   Oracle RAC 集群示意圖RAC，全稱real application clusters，譯為“實時應(yīng)用集群”，是Oracle新版數(shù)據(jù)庫中采用的一項新技術(shù)，是高可用性的一種，也是Oracle數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)格計算環(huán)境的核心技術(shù)。RAC優(yōu)點：Oracle RAC主要支持O

8、racle9i、10g、11g版本，可以支持24x7有效的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，在低成本服務(wù)器上構(gòu)建高可用性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并且自由部署應(yīng)用，無需修改代碼。在Oracle RAC環(huán)境下，Oracle集成提供了集群軟件和存儲管理軟件，為用戶降低了應(yīng)用成本。當(dāng)應(yīng)用規(guī)模需要擴充時，用戶可以按需擴展系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的性能。(1)多節(jié)點負(fù)載均衡;(2)提供高可用：故障容錯和無縫切換功能，將硬件和軟件錯誤造成的影響最小化;(3)通過并行執(zhí)行技術(shù)提高事務(wù)響應(yīng)時間-通常用于數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);(4)通過橫向擴展提高每秒交易數(shù)和連接數(shù)-通常對于聯(lián)機事務(wù)系統(tǒng);(5)節(jié)約硬件成本，可以用多個廉價PC服務(wù)器代替昂貴的小型機，同時節(jié)約

9、相應(yīng)維護成本; (6)可擴展性好，可以方便添加刪除節(jié)點，擴展硬件資源。缺點(1)相對單機，管理更復(fù)雜，要求更高;(2)可能會增加軟件成本(如果使用高配置的pc服務(wù)器，Oracle一般按照CPU個數(shù)收費)。此種方案適用于系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)繁忙、用戶維護力量弱且預(yù)算充裕的項目。1.3 數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)是一卡通項目的核心，數(shù)據(jù)的任何丟失不僅會影響系統(tǒng)的正常運行，還會造成營業(yè)金額的丟失。為了保障系統(tǒng)的正常運行，數(shù)據(jù)備份是必不可少的，建議用戶應(yīng)當(dāng)采取先進、有效的措施，對數(shù)據(jù)進行備份、防范于未然。數(shù)據(jù)備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)，是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)集合從應(yīng)用主機的硬盤或陣列復(fù)制

10、到其它的存儲介質(zhì)的過程。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份主要是采用內(nèi)置或外置的磁帶機進行冷備份。但是這種方式易出現(xiàn)磁帶卡帶現(xiàn)象，而且其恢復(fù)時間也很長。目前備份技術(shù)主要有快照備份、離線備份、異地存儲備份。備份系統(tǒng)通過備份策略，對計算機信息系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)某一時間點的完整拷貝，拷貝的數(shù)據(jù)處在非在線狀態(tài)，不能被立刻訪問，必須通過相應(yīng)操作,如恢復(fù)等方式使用備份數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)備份的工具：Ø 應(yīng)用系統(tǒng)本身的備份工具 （ORACLE本身自帶的RMAN）Ø 專業(yè)備份廠家的備份軟件（NBU、CV、Falconstor）前者需要寫腳本，對維護人員要求較高；后者是通過第三方軟件實施備份無需寫腳本方便維護人員備份恢復(fù)，但需要采購專業(yè)備份軟件。數(shù)據(jù)備份策略：Ø 完全備份Ø 增量備份Ø 差分備份但上述傳統(tǒng)備份存在一個