如今，信息已成為企業(yè)生存發(fā)展的必不可少的元素。隨著越來越多的企業(yè)認識到TT系統(tǒng)在信息處理過程中的迅捷和高效，ERP(企業(yè)資源計劃)、PLM(產品生命周期管理)等各種類型的rT系統(tǒng)相繼在多個企業(yè)中得到運用。IT系統(tǒng)在加速企業(yè)信息處理流程的同時，也產生了更多的數(shù)據(jù)。各類主數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、電子文檔、報表是TI'系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對絕大部分規(guī)模以上企業(yè)來說，是支撐企業(yè)存在和發(fā)展的信息化基石。對這些數(shù)據(jù)的保護重要性不言而喻。信息技術的應用程度越高，數(shù)據(jù)的備份就越顯得重要。在很多關鍵業(yè)務系統(tǒng)中，存放在機器上的數(shù)據(jù)往往比機器本身還要昂貴，因此對系統(tǒng)和業(yè)務數(shù)據(jù)的備份就成為非常重要的工作。備份的目的是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或災難時能夠快速地恢復系統(tǒng)或數(shù)據(jù)。要能夠做到快速災難恢復，就必須設計好災難恢復方案，選擇一個可行的備份策略。
順應數(shù)據(jù)大集中的趨勢，很多企業(yè)均已建設或在建設自己的數(shù)據(jù)中心。企業(yè)絕大部分信息系統(tǒng)都在數(shù)據(jù)中心內運行，IT系統(tǒng)承載著公司的各項業(yè)務，進一步促進信息系統(tǒng)的集成和整合。將分散的數(shù)據(jù)集中到了一起，零星數(shù)據(jù)變成了海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量從原來的幾GB到幾十GB，變?yōu)榱藥装貵B到幾TB，甚至幾十TB，大數(shù)據(jù)的概念也由此而來。數(shù)據(jù)量的劇增也給備份和管理帶來了機遇和挑戰(zhàn)。首先數(shù)據(jù)的集中存放，使集中備份成為可能。然而，要實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的集中存儲備份和統(tǒng)一管理，采用原有的傳統(tǒng)磁帶機、磁帶庫等備份設備的備份方案很難達到備份目標。磁帶或CD備份是一種最便宜的方法，也是較為有效的方法，但是它的恢復卻是最慢的。而磁盤熱備份與全系統(tǒng)熱備份的成本就比較高，但它的恢復速度是非常快的。因此，連續(xù)數(shù)據(jù)保護、虛擬帶庫、重復數(shù)據(jù)刪除等先進備份技術應運而生，這些技術的出現(xiàn)，對于構建新型高效的災備方案，保證業(yè)務數(shù)據(jù)的高效及安全，提供了強有力的技術支持。
1.現(xiàn)行國內工程機械行業(yè)IT災備模式分析
對國內一些主要工程機械企業(yè)的研究表明，這些企業(yè)在IT系統(tǒng)建設上都有很多共性:(I)用于業(yè)務支持的1T系統(tǒng)很多，核心的ERP系統(tǒng)采用國際上較為完善和通行的大型應用軟件，如SAP或ORACLE系統(tǒng)，對IT系統(tǒng)的支持和保障要求很高。(2)園區(qū)內都有兩個或兩個以上的機房或數(shù)據(jù)中心。(3)核心IT系統(tǒng)都采用高端存儲設備，使用光纖SAN鏈路，有一定的數(shù)據(jù)容災能力，但是沒有完整的應用容災系統(tǒng)。(4)大型IT項目建設的時間跨度很大，在IT建設的各個階段逐步引人多種技術方案，各個方案的建設需要保持平緩過渡，有利舊要求，以實現(xiàn)對原有投資的保護，降低IT的建設成本。
工程機械企業(yè)園區(qū)占地面積較大，有條件在幾百米甚至上千米外的同一園區(qū)內建設自己的另一數(shù)據(jù)機房，如另一棟樓、另一片廠區(qū)等，使得本地災備系統(tǒng)可以建立在本園區(qū)內的另一機房。雖然不能避免地震、洪水等自然災害，但是通過合理地設計和配置，已經可以在很大程度上避免火災和停電等外部因素的影響。通過在園區(qū)機房間內建立FCSAN網絡，使得備份可以得到較高的效率和較好的成本控制，免去了租用高成本的光纖鏈路與額外的人力資源管理成本。
對于核心應用系統(tǒng)的保護，最基本的是要避免系統(tǒng)的單點故障。主機端使用雙機熱備技術，網絡端使用雙核心的架構，存儲端使用鏡像或連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，通過以上對應用系統(tǒng)的規(guī)劃設計，基本上可以避免主機、網絡、存儲端的單點故障。通過連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)還可以降低邏輯錯誤、誤操作等風險。
制造業(yè)對IT投人的成本較為敏感，在滿足企業(yè)對IT系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份要求的同時，希望降低TT總體擁有成本(TCO)。通常情況下，由于SAP, ORA-CLE等大型ERP系統(tǒng)使用高端的小型機服務器，出于成本方面的考慮，園區(qū)內的主機房通常用于存放一套核心和主要業(yè)務系統(tǒng)，并對核心數(shù)據(jù)進行保護。園區(qū)內的備份機房主要用于存放備份設備及部分其他應用。而工程機械行業(yè)的離散制造的特征，決定了企業(yè)對IT的投人需要按實際情況分階段進行投人，并且各階段的TT建設需要保持連續(xù)性，以保護原有投資，避免重復投資和浪費。企業(yè)的災備系統(tǒng)建設只有適應該特征，才能在滿足需求的基礎上制定出性價比最優(yōu)的方案。
數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)通常會通過兩個最重要的指標來進行評估:RPO和RTO。RPO(Recovery Point Objective)，即數(shù)據(jù)恢復點目標。主要用于評估業(yè)務系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量，在同步數(shù)據(jù)復制方式下，RPO等于數(shù)據(jù)傳輸時延的時間；在異步數(shù)據(jù)復制方式下，RPO為異步傳輸數(shù)據(jù)排隊的時間，對于時間間隔較大的數(shù)據(jù)備份而言，RPO等于連續(xù)兩次成功備份的時間之差。RTO(Recovery Time Objective)，即恢復時間目標。主要用于評估所能容忍的業(yè)務停止服務最長時間，也就是從災難發(fā)生到業(yè)務系統(tǒng)恢復服務功能所需要的最短時間。RTO描述了應用恢復過程需要花費的時間，即從恢復過程開始到恢復過程成功完成所經歷的時間。fITO值越小，代表災備系統(tǒng)的恢復能力越強。RPO和RTO的關系如圖1所示。
圖1 RTO和RPO示意圖
RPO針對的是數(shù)據(jù)丟失量，而RTO針對的是業(yè)務連續(xù)性中斷時間，二者沒有必然的關聯(lián)性，但都是判斷企業(yè)災備能力的關鍵指標。RTO和RPO的確定不僅僅是IT部門的事情，而是需要在對企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)和IT狀況進行風險分析和業(yè)務影響分析后，才能根據(jù)不同的業(yè)務需求確定合適的值。對于不同企業(yè)的同一種業(yè)務，RTO和RPO的需求也會有所不同。通常情況下RPO與RTO越小，系統(tǒng)的可用性就越高，用戶需要的投資也越大。
在工程機械行業(yè)中，核心系統(tǒng)通常為ERP系統(tǒng)和PLM系統(tǒng)。對ERP系統(tǒng)來說，絕大部分數(shù)據(jù)的錄人都需要有原始單據(jù)，原始單據(jù)會有相當長的保留期，因此對于發(fā)生短時的系統(tǒng)不可用或數(shù)據(jù)失的情況，可以在后續(xù)進行單據(jù)補錄，RPO和RTO越大，后續(xù)的系統(tǒng)補錄工作就越大，對EPR周邊系統(tǒng)影響越大，同時各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)一致性就越難保證，因此ERP系統(tǒng)對于RPO和RTO的要求較高。而對于PLM系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)都是在系統(tǒng)上進行實時錄人的，數(shù)據(jù)丟失就意味著很多設計圖紙丟失了，對RPO的要求相對ERP就更高。由于現(xiàn)在企業(yè)中的IT系統(tǒng)眾多，從十幾個到幾十個，甚至上百個，相互間通過中間件或接口進行連接，數(shù)據(jù)流非常復雜，保證數(shù)據(jù)一致性也是必須要考慮的重要因素。因此在進行RPO和RTO定義時，IT部門需要與業(yè)務部門進行充分溝通，考慮各系統(tǒng)的特點，規(guī)劃和平衡其影響程度、范圍、成本的關系，才有可能得出相對合適的指標。
工程機械行業(yè)中這些大型企業(yè)，均采用了大型的FC一SAN為承載核心業(yè)務數(shù)據(jù)的基礎鏈路。大型FC一SAN被稱為“FC + LAN”雙網結構，這是指該系統(tǒng)由FC光纖通道網絡和LAN以太網絡共同構成，其中以太網絡負責工作站與服務器及工作站之間的元數(shù)據(jù)信息傳輸和交換，F(xiàn)C光纖通道網絡只負責實際數(shù)據(jù)的高帶寬傳輸。這種網絡結構可充分利用兩種網絡的特點，發(fā)揮出這兩個網絡的最大效率。后續(xù)災備方案也將基于這種網絡進行設計。
2.柳工災備系統(tǒng)建設方案介紹
企業(yè)IT災備系統(tǒng)的建設通常從備份開始做起。而離散制造業(yè)IT系統(tǒng)有自身的特點，與金融證券業(yè)以及業(yè)務連續(xù)性要求較高的汽車制造業(yè)相比，其RPO和RTO要求相對較低，因此其對備份的要求也隨之降低。針對柳工的備份需求，根據(jù)業(yè)務的特點和業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)模，柳工數(shù)據(jù)災備項目分為三期進行。
廣西柳工機械股份有限公司(以下簡稱柳工)的災備系統(tǒng)建設目前已進行了三期。
第一期為企業(yè)磁帶庫建設，目的是實現(xiàn)基本保護，項目一期跟隨公司SAP項目同時啟動，企業(yè)的數(shù)據(jù)量備份需求由1006級上升到1OOOG級，通過部署企業(yè)磁帶庫和網絡版?zhèn)浞蒈浖褂肐P架構進行備份，將一些主要的應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)和文件備份到企業(yè)磁帶庫。
第二期為連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)建設，目的是對核心系統(tǒng)實現(xiàn)重點保護。由于當時企業(yè)核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)量已超過STB，系統(tǒng)的備份窗口超過24.h，恢復窗口超過48h，傳統(tǒng)備份已經無法滿足進行快速備份和恢復的要求。同時，由于核心系統(tǒng)業(yè)務的復雜性，產生了對邏輯錯誤進行保護的需求，因此企業(yè)部署了連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，使用SAN架構進行數(shù)據(jù)同步，達到基于時間點的數(shù)據(jù)保護，核心應用系統(tǒng)的RPO指標數(shù)量級由一天級提升到分鐘級，RTO指標達到4h以下。通過對日志卷的回滾，具備快速恢復到保護期內多個時間點的能力，當恢復到一個時間點后，發(fā)現(xiàn)不是最佳恢復點還可以選擇恢復到另一時間點，這在實際使用中非常實用，并且能夠實現(xiàn)在不影響生產環(huán)境的前提下，快速搭建與生產環(huán)境一致的測試環(huán)境。連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)可以對邏輯錯誤進行防護，因而具有一定的本地容災能力，通過采用HACMP的雙機熱備系統(tǒng)實現(xiàn)對主機端的保護，通過連續(xù)數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)實現(xiàn)對存儲端的保護，使得在主存儲系統(tǒng)出現(xiàn)邏輯錯誤時可以進行快速數(shù)據(jù)回滾，而在主存儲出現(xiàn)物理故障時可以快速切換到備份存儲，并且可以選擇時間點恢復數(shù)據(jù)，實現(xiàn)分鐘級的RPO。值得強調的是，本方案支持的主備存儲為異構系統(tǒng)，即不同品牌、不同型號。這為企業(yè)在技術方案設計和設備選型上提供了很大的靈活性，有利于對企業(yè)原有TI基礎設施進行利舊。將原有中端存儲降級為備存儲，新引人高端存儲作為主存儲，既提高了整體性能和可靠性，也讓原有IT基礎設施得以繼續(xù)沿用，降低了項目成本。
第三期為對大數(shù)據(jù)的全面保護。隨著企業(yè)業(yè)務的發(fā)展，項目開始時TT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總量已經超過20TB，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份設備很難達成RTO和RPO備份目標。為此，采用了帶重復數(shù)據(jù)刪除功能的虛擬帶庫備份解決方案。以帶消重功能虛擬帶庫為前端，提高并發(fā)備份作業(yè)數(shù)并縮短備份窗口，以速度相對較慢的物理帶庫為后端，以降低備份成本。在備份鏈路上采用以太網絡和光纖SAN網絡組合的方式進行搭建。對于數(shù)據(jù)量大且重要程度高的業(yè)務系統(tǒng)采用高效的SAN網絡進行備份，對于數(shù)據(jù)量小的業(yè)務系統(tǒng)和海量的文件存儲采用經濟的千兆以太網絡進行備份。最終的拓撲示意圖如圖2所示。
圖2 備份拓撲示意圖
通過三個階段的仃備份系統(tǒng)建設，柳工在復雜環(huán)境下成功部署了整套本方案，連續(xù)數(shù)據(jù)保護與虛擬帶庫、物理磁帶庫結合使用，形成高中低搭配，分層次的備份體系，能夠滿足不同系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的備份需求，公司形成了一套較為完備的本地備份容災方案，并且可靈活擴充到同城或異地備份容災，為柳工后續(xù)異地備份容災的規(guī)劃實施做好了準備。
3.結束語
企業(yè)業(yè)務的擴張導致企業(yè)IT系統(tǒng)的擴張，與此對應的是海量的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)備份容災的要求越來越高。由于工程機械制造企業(yè)的行業(yè)特點和對成本控制的敏感程度，使得企業(yè)在進行災備系統(tǒng)建設時，需結合企業(yè)自身的特點，依據(jù)從粗到細、由簡人繁的原則，達成從無到有并逐步完善的目標。通過統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施，充分利用現(xiàn)有先進的備份技術構建適合本企業(yè)的備份容災方案，才能設計和實施最優(yōu)TCO方案。
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