數(shù)據(jù)庫(kù)同步技術(shù)在災(zāi)備系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

孫亞麗

摘要：由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，給人們?cè)谏鐣?huì)環(huán)境下的生產(chǎn)和生活也帶來(lái)極大的便利。但現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展壯大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量也不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)安全問(wèn)題也不斷出現(xiàn)。雖然大數(shù)據(jù)給系統(tǒng)的運(yùn)行模式帶來(lái)較高的工作效率，但出現(xiàn)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的概率也越來(lái)越大。所以為了保證數(shù)據(jù)在運(yùn)行中的安全，在該文中以災(zāi)備技術(shù)作為主要的研究方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步技術(shù)，以保證信息數(shù)據(jù)安全。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)；同步技術(shù)；災(zāi)備系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）35-0001-02

隨著美國(guó)9.11事件的發(fā)生，全世界各個(gè)國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)的分析和發(fā)展都表現(xiàn)出了極高的重視。在企業(yè)中建立健全災(zāi)備系統(tǒng)能保證業(yè)務(wù)運(yùn)行的安全效應(yīng)，特別是金融企業(yè)對(duì)災(zāi)備系統(tǒng)的依賴性比較大，一旦重要金融數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失或損壞現(xiàn)象，會(huì)造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以對(duì)這種提升數(shù)據(jù)信息抗災(zāi)性系統(tǒng)的研究具有重要作用。

1 災(zāi)備系統(tǒng)的相關(guān)概述

1） 災(zāi)備系統(tǒng)的含義

容災(zāi)系統(tǒng)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展手段和管理方式中的主要技術(shù)來(lái)源，它能夠?qū)τ嘘P(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的保障。如果出現(xiàn)災(zāi)難情況，系統(tǒng)就會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)修復(fù)，從而保證企業(yè)日常業(yè)務(wù)的維系和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)于容災(zāi)工程來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)系統(tǒng)性的項(xiàng)目工程，在業(yè)務(wù)能力上，能對(duì)容災(zāi)進(jìn)行良好的劃分，在用戶使用數(shù)據(jù)方面，能夠保證數(shù)據(jù)的安全性。所以設(shè)計(jì)一些安全的、可行的、可用性的容災(zāi)系統(tǒng)，首先，就要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而保障數(shù)據(jù)實(shí)施的安全性。還要對(duì)鏡像實(shí)現(xiàn)備份，增加數(shù)據(jù)在運(yùn)行中的管理方式和實(shí)現(xiàn)更高的性能。在集群方式上還要保障業(yè)務(wù)的不斷運(yùn)作，對(duì)出現(xiàn)的各種災(zāi)難實(shí)現(xiàn)不同的處理策略。所以說(shuō)，容災(zāi)技術(shù)作為一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)，不僅在數(shù)據(jù)應(yīng)用上表現(xiàn)了良好的運(yùn)作方式，在技術(shù)手段上也實(shí)現(xiàn)了良好的保障。

2） 數(shù)據(jù)容災(zāi)

數(shù)據(jù)容災(zāi)是在異地之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制和傳輸，來(lái)保障系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)信息的正常使用。在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上也能進(jìn)行備份，保障數(shù)據(jù)運(yùn)行的可用性。特別是在異地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步方式，不僅在數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)了同步傳輸和讀取的方式，在異地效果上也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享的災(zāi)備方式。

3） 應(yīng)用容災(zāi)

應(yīng)用容災(zāi)是在數(shù)據(jù)容災(zāi)建立的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，無(wú)論在異地?cái)?shù)據(jù)交流，還是在本地?cái)?shù)據(jù)傳輸上都能保障數(shù)據(jù)備份的完整性。對(duì)于應(yīng)用備份系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它是一套比較復(fù)雜的、全面的系統(tǒng)方案，不僅能為數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)完整的復(fù)制，還能保障負(fù)載均衡以及集群技術(shù)的應(yīng)用?？梢哉f(shuō)，應(yīng)用容災(zāi)的主要目的是保證信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)的持續(xù)性，所以在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，就要建立多層次的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，任何一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)故障，其他的業(yè)務(wù)運(yùn)行都能有效地得到保障。對(duì)于遠(yuǎn)程化的容災(zāi)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這種系統(tǒng)的運(yùn)行模式比較復(fù)雜，在本地?cái)?shù)據(jù)傳輸方式上不僅要保障數(shù)據(jù)復(fù)制的安全機(jī)制，在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)故障下，還要實(shí)現(xiàn)更好的切換功能。

4） 集群

集群一般是在性能比較高的系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的，它能夠?yàn)檐浖?shí)現(xiàn)檢測(cè)效果。如果一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切換到其他服務(wù)器上。備份服務(wù)器也是自動(dòng)的模式，當(dāng)故障被修復(fù)后，業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)仍然能保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)中的服務(wù)器能保障業(yè)務(wù)能力和備份能力的有效運(yùn)用，集群也能實(shí)現(xiàn)多種層面的檢測(cè)和切換，在各個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了較高的可用性。

5） 負(fù)載均衡

每臺(tái)服務(wù)器都能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的業(yè)務(wù)完成方式，負(fù)載均衡機(jī)制能夠在外部請(qǐng)求方式上實(shí)現(xiàn)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)響應(yīng)，從而反饋給客戶。在這種獨(dú)立的、對(duì)應(yīng)的機(jī)制下形成了負(fù)載均衡。它在結(jié)構(gòu)上是以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主要形式創(chuàng)建的，為實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)能力提供了較大的實(shí)用性，不僅實(shí)現(xiàn)了WEB服務(wù)、FTP服務(wù)，還得到更好的伸縮效果。

2 災(zāi)備方案典型比較

1） 存儲(chǔ)災(zāi)備

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)的集中應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式成為較大的變化。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)主要分為三種產(chǎn)品，對(duì)于NAS（Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)）來(lái)說(shuō)，它能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的實(shí)時(shí)共享。信息技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)較大的安全性和可靠性，而且實(shí)現(xiàn)的部署價(jià)格和管理方式也變得更加優(yōu)化。但這項(xiàng)技術(shù)的功能還比較單一，在維護(hù)方面主要依靠人工。它在內(nèi)部系統(tǒng)中是一個(gè)獨(dú)立的操作領(lǐng)域，不僅增強(qiáng)了服務(wù)器對(duì)資源的儲(chǔ)存效果，也提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。它在備份過(guò)程中，是不經(jīng)過(guò)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與其他的儲(chǔ)存設(shè)備相比較，它是以外接存儲(chǔ)系統(tǒng)的形式存在的。對(duì)于SNA（Systens Network Architecture 它是系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)）來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行方式上不僅簡(jiǎn)單、方便，也實(shí)現(xiàn)了高效性和靈活性的特點(diǎn)。在災(zāi)備方案系統(tǒng)中，它是企業(yè)在存儲(chǔ)上經(jīng)常利用的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上改變了DAS（Direct-Attached Storage開(kāi)放系統(tǒng)的直連接存儲(chǔ)）存儲(chǔ)設(shè)備的模式，實(shí)現(xiàn)了多種服務(wù)器的運(yùn)行[1]。不僅實(shí)現(xiàn)了較大的存儲(chǔ)容量，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)之間的共享方式。在SAN技術(shù)存儲(chǔ)設(shè)備上，是利用多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的，如果出現(xiàn)存儲(chǔ)空間不夠的情況，還會(huì)利用添加磁盤(pán)的方式來(lái)獲得較大的儲(chǔ)存容量。不僅能夠使數(shù)據(jù)在管理中簡(jiǎn)化，也保障了數(shù)據(jù)的集中管理和控制。對(duì)于IP存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，它主要在非傳統(tǒng)的光纖通道上，通過(guò)服務(wù)器的連接形式進(jìn)行儲(chǔ)存和傳輸，在這種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，一般運(yùn)用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，在連接上不僅能保障良好的通用性，在檢測(cè)設(shè)備中也能對(duì)SAN實(shí)現(xiàn)良好的處理方式。

2） 虛擬災(zāi)備

隨著虛擬技術(shù)的不斷使用，虛擬存儲(chǔ)技術(shù)在研究領(lǐng)域上也有較大的發(fā)展空間。虛擬技術(shù)推動(dòng)了容災(zāi)技術(shù)的優(yōu)化，在儲(chǔ)存和操作上都實(shí)現(xiàn)了恢復(fù)系統(tǒng)和備份系統(tǒng)。對(duì)于虛擬對(duì)象層來(lái)說(shuō)，它是儲(chǔ)存上能夠依靠的主要層次，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，然后在儲(chǔ)存功能上實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)在容災(zāi)系統(tǒng)中的應(yīng)用是以資源集約的形式實(shí)現(xiàn)的，如果系統(tǒng)能夠保證正常的運(yùn)行模式，這些儲(chǔ)存資源就能實(shí)現(xiàn)較好的應(yīng)用效果，虛擬本身就實(shí)現(xiàn)了容災(zāi)技術(shù)效果。虛擬儲(chǔ)存技術(shù)的應(yīng)用使容災(zāi)效果保持更好的可靠性，在災(zāi)難發(fā)生期間，它不僅能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行切換，還能實(shí)現(xiàn)資源的正常利用。

3） 數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)備

在容災(zāi)方案建立過(guò)程中，要考慮客戶在業(yè)務(wù)的實(shí)際需要而選擇不同的容災(zāi)技術(shù)。對(duì)于聯(lián)機(jī)事物處理來(lái)說(shuō)，主要是在數(shù)據(jù)底層進(jìn)行容災(zāi)現(xiàn)象。如果對(duì)數(shù)據(jù)多的進(jìn)行讀寫(xiě)方式，就能實(shí)現(xiàn)高級(jí)的復(fù)制效果。但這種事務(wù)處理方式也會(huì)形成較大的影響，在各個(gè)建構(gòu)平臺(tái)之間，實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅減少了對(duì)硬件實(shí)施的資源利用，也制約了一些復(fù)制技術(shù)的擴(kuò)展性[2]。系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，這種高級(jí)復(fù)制在維護(hù)上不僅需要大量的系統(tǒng)資源，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行也具有較大的影響。Data Guard（一種高可用性的數(shù)據(jù)庫(kù)方案）是災(zāi)備系統(tǒng)中主要的手段，在初始化的數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)操作、備份，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步效果。如果該系統(tǒng)出現(xiàn)故障，源數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，這期間就可以利用備份數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的恢復(fù)形式，從而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。Data Guard技術(shù)的實(shí)施是在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)（主數(shù)據(jù)庫(kù)）和容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)（備用數(shù)據(jù)庫(kù)）上進(jìn)行的，它能在主數(shù)據(jù)庫(kù)與備用數(shù)據(jù)庫(kù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而不影響業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。但對(duì)于一些特殊的用戶來(lái)說(shuō)，它在數(shù)據(jù)平臺(tái)上還要加大部署性，但這種設(shè)計(jì)會(huì)投入大量的資金。

3 異地容災(zāi)方案的實(shí)現(xiàn)

1） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步

數(shù)據(jù)的同步機(jī)制是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)容災(zāi)的成功體現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)在層次上的分布方式主要是生產(chǎn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)形成的容災(zāi)系統(tǒng)，他們之間形成的數(shù)據(jù)同步過(guò)程，主要是操作日志在數(shù)據(jù)庫(kù)中的執(zhí)行方式。首先，在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立一個(gè)與生產(chǎn)系統(tǒng)相似的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的有效運(yùn)行。主數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行方式上達(dá)到的統(tǒng)一數(shù)據(jù)方式，主要是根據(jù)數(shù)據(jù)變化產(chǎn)生的操作日志進(jìn)行恢復(fù)的，如果生產(chǎn)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生一個(gè)操作日志，數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)對(duì)其進(jìn)行歸檔，數(shù)據(jù)庫(kù)在存檔期間，就會(huì)利用備用的重做日志來(lái)實(shí)現(xiàn)。Data Guard重做在歸檔日志上是利用專門(mén)的管理進(jìn)程來(lái)讀取的，然后將這些重做數(shù)據(jù)輸入到容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中去應(yīng)用。如果以只讀的方式打開(kāi)容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，重做數(shù)據(jù)就會(huì)被積累，從而這些積累的數(shù)據(jù)按順序保證運(yùn)行。這樣在整個(gè)容災(zāi)系統(tǒng)機(jī)制中，不僅提高了較大的可用性，即使出現(xiàn)故障，也能根據(jù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)之間的切換方式保障數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。而且，容災(zāi)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)也能防止數(shù)據(jù)的丟失情況，它不僅能對(duì)所有的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行操作，還能防止數(shù)據(jù)的損壞和丟失。根據(jù)各個(gè)日志之間不同的傳輸模式和數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)方式，建立的數(shù)據(jù)同步可以分為兩種模型。對(duì)于表同步模型來(lái)說(shuō)，它是數(shù)據(jù)庫(kù)中最小的單位，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步，就要在主數(shù)據(jù)庫(kù)上增加相對(duì)應(yīng)的日志，然后對(duì)已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行讀寫(xiě)和更改。對(duì)于事務(wù)同步模型來(lái)說(shuō)，它是數(shù)據(jù)庫(kù)中的基本事務(wù)，在同步方式上，主要是利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔方式，在容災(zāi)系統(tǒng)中對(duì)歸檔的數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)實(shí)施同步。所以事務(wù)同步模式在數(shù)據(jù)上的選擇成為主要的方式，它不僅能夠保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，在發(fā)生災(zāi)難期間，也能根據(jù)數(shù)據(jù)重新調(diào)整，從而減少了數(shù)據(jù)的丟失。

2） 容災(zāi)系統(tǒng)的同步模塊

容災(zāi)系統(tǒng)的同步模塊在功能上，主要將生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變更、調(diào)整，從而同步到容災(zāi)系統(tǒng)中作為主要的備用數(shù)據(jù)庫(kù)。在前期進(jìn)行準(zhǔn)備期間，生產(chǎn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠備份到容災(zāi)系統(tǒng)中去，然后在日志之間進(jìn)行傳輸，利用Data Guard將已經(jīng)同步的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整[3]。日志在傳輸過(guò)程中，還要執(zhí)行驗(yàn)證，如果同步實(shí)行步驟是有效的，說(shuō)明驗(yàn)證的方式就是正確的。如果驗(yàn)證的日志在傳輸和執(zhí)行方式上出現(xiàn)了較大的錯(cuò)誤，就要利用錯(cuò)誤機(jī)制來(lái)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步方式后，要保證容災(zāi)系統(tǒng)的正常運(yùn)行模式，還要對(duì)已經(jīng)累積的歸檔日志進(jìn)行定期的檢查和處理。不僅避免了日志在傳輸性能上實(shí)現(xiàn)的較低效率，也保證了一些不同步數(shù)據(jù)的處理。首先，災(zāi)備系統(tǒng)在部署上，主要在生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、容災(zāi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)以及操作上進(jìn)行設(shè)置，對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)和即將要實(shí)現(xiàn)備份的數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置好參數(shù)后，實(shí)行執(zhí)行命令的輸出和應(yīng)用。當(dāng)這種數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建完成后，還要將變更的日志和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用到容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中。在容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中還要進(jìn)行一系列的部署方式，首先要將業(yè)務(wù)庫(kù)中的相關(guān)配置進(jìn)行修改，然后利用已經(jīng)同步的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行歸檔運(yùn)行。日志在傳輸期間，也要實(shí)現(xiàn)良好的檢測(cè)機(jī)制，如果檢測(cè)到的日志和容災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中的不一致，說(shuō)明容災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)行就不能達(dá)到高效的效果。對(duì)于一些丟失的日志文檔來(lái)說(shuō)，由于網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的錯(cuò)誤異?，F(xiàn)象，日志文件就會(huì)出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象，所以在處理方式上可以利用一些相關(guān)命令進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)論

數(shù)據(jù)量的不斷增加使資源在利用率上也不斷增加，雖然降低了運(yùn)行方式中的成本建設(shè)，但也加大了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)性。所以為了保障數(shù)據(jù)在運(yùn)行上的安全性，就要利用容災(zāi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)環(huán)境的運(yùn)行、數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的保存，不僅要在技術(shù)層面上要實(shí)現(xiàn)更好的擴(kuò)展效果，在管理層面上也要體現(xiàn)更大的可用價(jià)值。所以在我國(guó)信息技術(shù)不斷發(fā)展的前景下，就要加大對(duì)容災(zāi)系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，保障這項(xiàng)系統(tǒng)的成熟性和完善性，從而使企業(yè)和政府在業(yè)務(wù)處理上能夠保障數(shù)據(jù)處理的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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