災(zāi)備數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的思考

前言：

當(dāng)前全國(guó)范圍災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的的建設(shè)處于高潮階段，從某種意義上來(lái)說災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是用戶對(duì)數(shù)據(jù)中心的可靠性的要求上升到新的高度的產(chǎn)物。那么什么類型的用戶最需要建立獨(dú)立的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心呢？從數(shù)據(jù)中心的重要性與影響范圍來(lái)看，金融業(yè)中的銀行，保險(xiǎn)公司及公共服務(wù)領(lǐng)域的政府機(jī)關(guān)及IT運(yùn)營(yíng)商，能源交通領(lǐng)域等用戶將更關(guān)注災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，此類行業(yè)的日常運(yùn)作很大程度上依靠信息平臺(tái)，數(shù)據(jù)的安全性將成為企業(yè)生命。為了應(yīng)對(duì)各種自然災(zāi)難（火災(zāi)、水災(zāi)、地震等）和人為災(zāi)難（誤操作、病毒等）對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)安全帶來(lái)的沖擊，災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的建設(shè)將是十分的必要。

一個(gè)典型的容災(zāi)備份系統(tǒng)由災(zāi)備中心基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，、數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃等組成，本文將重點(diǎn)介紹從災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)架構(gòu)的角度來(lái)談?wù)劄?zāi)備中心建設(shè)需要思考的內(nèi)容。

一、災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)備份評(píng)價(jià)指標(biāo)：

RPO：（Recovery Point Obejective，恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)）是指業(yè)務(wù)系統(tǒng)所允許的在災(zāi)難過程中的最大數(shù)據(jù)丟失量，用來(lái)衡量容災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)冗余備份能力。

RTO：（Recovery Time Objective，恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)）是指信息系統(tǒng)從災(zāi)難狀態(tài)恢復(fù)到可運(yùn)行狀態(tài)所需的時(shí)間，用來(lái)衡量容災(zāi)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)恢復(fù)能力。

我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB20988-2007-T信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范》對(duì)災(zāi)備數(shù)據(jù)中心根據(jù)RPO與RTO兩項(xiàng)指標(biāo)分成了6個(gè)相應(yīng)的等級(jí)，如下所示：

在上述的6個(gè)災(zāi)難恢復(fù)級(jí)別的中，RTO與RPO的等級(jí)的提升，需要由各個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)升級(jí)才能達(dá)成，如基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等，相對(duì)來(lái)說，大部分的系統(tǒng)是可以根據(jù)用戶災(zāi)備等級(jí)要求提升后，可以在原先的災(zāi)備系統(tǒng)增加設(shè)備作相對(duì)較便利與快速地進(jìn)行災(zāi)備能力的升級(jí)，但是對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的來(lái)說升級(jí)相對(duì)來(lái)說較為困難，投置大且周期可能會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)，所以建設(shè)一個(gè)災(zāi)備數(shù)據(jù)中心來(lái)說，建設(shè)初期盡可能思考今后該災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的今后發(fā)展可能需要達(dá)到的災(zāi)備等級(jí)，基礎(chǔ)設(shè)施盡可能思考到應(yīng)用的終極目標(biāo)，以支持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期為容災(zāi)能力的持續(xù)升級(jí)達(dá)到相應(yīng)的RTO與RPO的相應(yīng)等級(jí)的要求。

二、災(zāi)備數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的思考

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）災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的選址。應(yīng)避免選點(diǎn)在洪水高發(fā)的平原、有地震危險(xiǎn)的區(qū)域、氣候惡劣區(qū)域或政治動(dòng)蕩的地區(qū)。同時(shí)也應(yīng)盡可能避免選擇在軍事目標(biāo)區(qū)域。有便利的交通網(wǎng)絡(luò)是非常有幫助的。周邊環(huán)境情況也需要思考，比如與高電力消耗企業(yè)接近可能存在電力供應(yīng)問題或電氣方面的干擾。而如果與醫(yī)院在同一供電路由上則是反而有好處的，因?yàn)榛謴?fù)電力供應(yīng)時(shí)對(duì)醫(yī)療事業(yè)單位是優(yōu)先的。另外需要注意的是，與雷達(dá)站或微波站接近的話可能會(huì)受到電磁波干擾。

2）災(zāi)難備份中心與生產(chǎn)中心之間距離合理。應(yīng)避免災(zāi)難備份中心與生產(chǎn)中心同時(shí)遭受同類風(fēng)險(xiǎn)。

3）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。

4）災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)條件。機(jī)房環(huán)境要求與主中心相同，各項(xiàng)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(jì)，至少達(dá)到生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境所屬等級(jí)要求。考慮到災(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。

三、災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)思考

（一）災(zāi)備模式

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(shí)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(wú)法應(yīng)對(duì)區(qū)域性的災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)。異地災(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(xiǎn)。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(shí)具有前兩者優(yōu)點(diǎn)。

災(zāi)備數(shù)據(jù)中心由于相對(duì)傳輸距離較遠(yuǎn)，網(wǎng)絡(luò)傳輸主要采用基于單模光纖組成的光網(wǎng)絡(luò)通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以采用光纖專網(wǎng)或租用運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)光纖資源的方式。DWDM密集型光波分復(fù)用技術(shù)可以大大光骨干光網(wǎng)絡(luò)傳速效率，光纖網(wǎng)絡(luò)是形成當(dāng)前重要災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的最基本的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，根據(jù)不同的災(zāi)備中心的距離有可能應(yīng)用到不同的光網(wǎng)絡(luò)，如同城備份相對(duì)距離較近，有可能采用光纖接入網(wǎng)，異地災(zāi)備距離較遠(yuǎn)，可能需采用光纖城域主干網(wǎng)。

（二）災(zāi)備模式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1）同城災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

同城災(zāi)備直接可以采用SAN的FICON的通道對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡象與復(fù)制到災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。可實(shí)現(xiàn)同步或異步的備份，可快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份，同時(shí)這種模式可以不用占用服務(wù)器的資源，不會(huì)影響現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)投置比較節(jié)約。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖1所示

圖1

2）異地災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

異地災(zāi)備數(shù)據(jù)中心相對(duì)安全性較高，由于距離較遠(yuǎn)，需要采用WAN廣域光傳輸網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的支持，可采用DWDM密集波光波分復(fù)用技術(shù)，以提高WAN的傳輸效率，由于相互傳輸協(xié)議需要時(shí)轉(zhuǎn)換，且將會(huì)占用部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器資源。備份抗風(fēng)險(xiǎn)能力相對(duì)同城備份更廣泛，投置大于同城備份。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖2所示。

圖2

3）同城-異地災(zāi)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

同城異地災(zāi)備方式是對(duì)數(shù)據(jù)可靠性與災(zāi)難恢復(fù)最好的方式之一，同時(shí)具備了同城與異地災(zāi)備的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)投置最大。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(duì)同城災(zāi)備中心的備份。另一種是同城災(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。如下圖3所示。

圖3

結(jié)束語(yǔ)：

在數(shù)據(jù)電子化進(jìn)程中，新一代數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用處理系統(tǒng)大都采用數(shù)據(jù)集中處理，集中存放，大集中先進(jìn)處理模式代替數(shù)據(jù)分散式存儲(chǔ)與處理方式，這種新模式對(duì)于加強(qiáng)監(jiān)管，數(shù)據(jù)共共享，降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本有極大好處，然而這種大集中的模式對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，一量災(zāi)難發(fā)生，受影響的將是大面積大范圍的應(yīng)用，如果涉及某些國(guó)家公共領(lǐng)域的數(shù)據(jù)中心，甚至有可能起社會(huì)的不安定。基于數(shù)據(jù)中心這樣特性，數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)與備份將是一個(gè)重要的課題。作為災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將是災(zāi)備數(shù)據(jù)中心建設(shè)的所思考因素中的重中之重，由于災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的發(fā)展通常是一個(gè)循序漸進(jìn)、逐步建設(shè)的過程，而網(wǎng)絡(luò)有源備份與支持設(shè)備的增加升級(jí)相對(duì)是更為便利的，非常關(guān)鍵是建設(shè)初期要對(duì)所建設(shè)災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施與災(zāi)備基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有一個(gè)完善的評(píng)估。基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是數(shù)據(jù)中心建設(shè)的第一步，一經(jīng)確立相對(duì)不易經(jīng)常更改，因?yàn)榧m錯(cuò)的成本會(huì)非常大，所以一個(gè)可靠安全的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心從基礎(chǔ)架構(gòu)開始，合理的基礎(chǔ)設(shè)施與架構(gòu)是成功的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)鍵因素。

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