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  • 英方软件 | 高校亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0

    时间:2021-03-02 栏目:技术前沿

    本文叙述了高校业务系统及数据亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0 的应用探索和实践,介绍了数据库双活、应用秒级亚搏体育ios下载苹果和数据级实时备份、虚拟化平台备份等综合性创新应用,满足当前教育信息化 2.0 行动计划的信息安全需求,助力高校在等保、亚搏体育ios下载苹果、数据同步等方面的发展。

    关键字:数据库双活 亚搏体育ios下载苹果 CDP 虚拟化备份

    一、行业背景

    新一代信息技术、通信技术、人工智能的飞速发展,给教育信息化的腾飞插上了翅膀,大部分的教育机构也在“教育信息化 2.0 行动计划”的发展纲要下,实现教育方式的信息化、智能化。但是在信息安全的亚搏体育ios下载苹果备份领域,大部分的学校还处于传统的亚搏体育ios下载苹果备份阶段,我们称之为 1.0 时代,它的主要特征如下:

  • 设备日趋老化,计算、存储的扩容等待时间长,如果不尽快解决数据海量增长带来的信息安全风险问题,当风险发生时,数据丢失不可避免;
  • 既有的备份系统不完备,多采用定时备份、本地备份的模式,备份时间窗口大、周期长,数据存在无法恢复或丢失的风险较高;
  • 相当多的信息系统未考虑应用亚搏体育ios下载苹果和业务连续性的需求,异地亚搏体育ios下载苹果没有规划建设;
  • 系统未按等级划分,不满足等级保护和分级保护的监管要求。
  • △备份

    亚搏体育ios下载苹果备份方案 1.0 适应了与之对应的信息化应用:系统彼此独立、数据孤岛、数据量小等,但随着教育信息化的不断拓展,云计算、大数据及虚拟化的不断发展,应用系统开始慢慢地集成和融合,应用数据也呈现爆发式的增长,而教育方式的互联网化,打破了教学模式对时间和地点的限制。在这种背景下,高校等教育机构对教学系统的亚搏体育ios下载苹果备份系统的 RPO、RTO 提出了更高的要求。

    二、亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0 建设分析

    1.建设必要性

    技术架构在快速迭代,数据在不断增加,应用场景也在持续更新,亚搏体育ios下载苹果备份系统如果还停留在传统的方式,当生产系统出现硬件故障、网络攻击、逻辑错误等导致停机或数据丢失,都会影响正常的教学工作,如:

    数据库逻辑错误:数据库系统出现逻辑错误,导致数据库无法启动,系统无法正常工作,只能通过每日定时备份数据进行修复或恢复,恢复时间约为5小时,且恢复的数据也是最近的定时备份时间点数据,非最新的数据,会造成数据丢失。

    硬件单点故障:采用了单机模式或共享存储模式的环境,底层硬件磁盘或存储出现问题,那么单机环境或传统集群都无法进行正常业务,只有当硬件或存储修复完成,才可以进行正常的生产业务。

    虚拟化平台故障:随着高校信息快速发展,对虚拟化平台建设越来越重视,通过虚拟化平台实现业务应用和性能资源统一运维管理,如果虚拟化平台出现故障会直接影响相关应用业务,通常是采用重新搭建虚拟服务器环境和业务应用环境以及恢复数据,业务系统才能正常运行。

    2.建设目标

    充分考虑当前信息系统的现状,并借鉴目前网络安全法、等保 2.0 等政策法规对高校信息系统安全的要求,建设业务系统亚搏体育ios下载苹果备份保护需要达到以下目标:

  • 规划好系统的等级保护和分级保护;
  • 数据损坏、丢失能以最小颗粒度恢复;
  • 实现应用系统亚搏体育ios下载苹果,故障快速接管恢复;
  • 无需更改架构,对系统性能的开销影响小。
  • 综上,信息系统的亚搏体育ios下载苹果备份,已成为灾难发生时确保业务连续性和数据可用性的重要手段。亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0 需要建设一套实时性更强的亚搏体育ios下载苹果备份系统,以实现业务系统数据实时备份保护及应用级业务接管,以符合下图的数据级向应用级亚搏体育ios下载苹果备份的趋势。

    △亚搏体育ios下载苹果级别与能力

    三、亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0 的创新应用

    亚搏体育ios下载苹果备份方案 1.0,有基于硬件存储层架构,也有基于应用层架构。基于硬件存储层方案,建设和运维成本比较高。基于应用层方案,只对几种应用系统有比较好的兼容性;同时,对整体网络环境有一定的要求,比如要有专门的心跳网络以及需要共享存储。

    1.0 方案共同点是避免不了硬件故障导致的应用服务停止,同时需要一定的采购建设成本,无法真正的保证应用业务的可持续性。英方软件基于超低时延的数据复制技术,针对云和大数据环境下行业对亚搏体育ios下载苹果备份的新要求,提出了亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0。

    △亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0

    2.0 方案覆盖数据库系统故障、应用系统故障、单机单点故障、逻辑错误&病毒攻击、自然灾害等场景,满足高校在数据库双活、云灾备、亚搏体育ios下载苹果秒级接管、数据持续保护等亚搏体育ios下载苹果备份需求,具备了多层次、多策略、全域的特征优势,其重要功能应用如下:

    1.Oracle RAC 数据库集群亚搏体育ios下载苹果备份

    通过数据库结构化同步软件 i2Active,对 Oracle RAC 数据库集群环境的业务系统,进行一对一的双活保护,即灾备到对应单机 Oracle 数据库系统内。i2Active 通过实时解析 Oracle 数据库在线事务日志,实时传输到备端,在备端执行解析到的事务日志中的指令,进行装载,保证主备两端的数据一致。

    △i2Active 架构图

    i2Active 能够实现 Oracle 数据库数据的异构实时同步,并且备端始终处于在线状态,可以为主端提供查询服务。当生产中心业务系统出现问题,备端业务系统可以快速接管生产业务系统。当生产中心业务系统恢复正常后,可快速进行数据恢复,保证业务系统的业务持续性及数据完整性。该应用亮点如下:

  • DDL/DML 一体化实时同步;
  • 全图形化操作,丰富的功能和配置;
  • 支持多种映射方式;
  • 备库动态装载,分担生产压力;
  • 故障切换快捷简单,容错处理机制;
  • 自主研发,满足国产化趋势。
  • 2.单机业务系统实时亚搏体育ios下载苹果备份

    通过应用高可用软件 i2Availability,对单机业务系统进行一对一应用级高可用保护(业务接管),即灾备到对应的业务系统内,保证业务系统的可持续性。

    △i2Availability 架构图

    i2Availability 应用高可用在数据层,通过对主备两端数据进行实时数据同步,保证两端业务数据始终保持一致;在应用层,i2Availability 对主备两端的网络、应用及服务进行监控,当主端业务系统出现故障导致业务系统宕机时,备端业务系统将实时接收到宕机信息,并启动业务接管机制(手动或自动),保障业务系统持续性以及可用性。该应用亮点如下:

  • 应用按需自动/手工切换,IP自动漂移;
  • 综合统一管理,图形化监控和管理;
  • 高效的传输算法,数据的严格一致性保证;
  • 灵活的管理策略,多种报警机制;
  • 独立于硬件和平台,多种应用支持;
  • 支持仲裁机制防止脑裂。
  • 3.核心数据实时备份

    通过持续数据保护软件 i2CDP,对业务系统核心数据进行实时备份保护,即集中备份至灾备服务器内。i2CDP 对业务系统数据进行实时捕获增量数据后传输到备份端,始终保证主、备两端数据的一致性,并且对数据持续的、不间断的 I/O 操作进行记录。

    △i2CDP 数据恢复过程

    i2CDP 实时备份分为两种模式:第一种针对结构化数据进行实时备份,可以根据需要将数据恢复到之前的任意时间点,防止核心数据或数据库数据的逻辑错误、误删除等问题,实现对数据的可追溯性。第二种针对非结构化数据进行实时备份,始终保持主、备两端数据一致,备份数据为原格式备份,备端数据可直接使用,无需恢复。通过实时备份保护,可以保证 RPO≈0,避免数据丢失。该应用亮点如下:

  • 字节级增量数据捕获,实时数据保护;
  • 持续的数据保护,数据可恢复到任意时间点;
  • 数据原格式备份、数据一致性;
  • 综合统一管理,图形化监控和管理;
  • 丰富的日志展现,异机恢复,跨平台支持;
  • 灵活的带宽管理,多样的数据压缩加密。
  • 4.虚拟化平台整机备份保护

    通过全服务器备份软件 i2FFO 或虚拟化备份软件 i2VP,实现对高校虚拟化平台的保护。i2FFO 可以对生产服务器执行操作系统级备份,以普通文件或虚拟磁盘格式保存在备份服务器上。当生产服务器故障时,可将备份系统还原到任意平台上,实现业务恢复或回滚。i2VP 提供虚拟化平台的虚拟机备份、恢复,以及虚拟化平台之间的虚机迁移和复制,作为无代理的虚拟化备份方案,i2VP 无需在虚拟机操作系统安装任何代理程序,备份过程中不影响生产系统的正常运行。以最简单的方式,帮助企业完成操作系统、文件、数据库和应用等所有数据的整体保护和验证,部署和操作也更加简单。该应用亮点如下:

  • 全服务器备份和恢复;
  • i2FFO 支持虚拟磁盘格式;
  • i2VP 为虚拟化整机保护而设计,不需要 Agent;
  • 虚拟化备份中心可自动验证系统可用性;
  • 自主研发,满足国产化趋势。
  • 四、方案的综合优势

    从方案 2.0 的综合优势看,它汇聚了英方多个技术产品的优势,按需满足用户的个性化需求,仅从技术优势看,有如下几点:

    1.应用无缝切换、操作简单

    i2Active 数据库双活亚搏体育ios下载苹果系统的目标数据库始终处于 Open 状态,源端的变化数据被实时同步到目标端,因此目标端数据库可以进行实时查询,实现读写分离。目标端数据库也可以随时接管生产承担业务,当生产系统出现故障无法继续进行正常的业务时,只要修改应用的 IP 地址指向亚搏体育ios下载苹果数据库就可以继续运转,恢复时间≈0。

    i2Availability 应用级亚搏体育ios下载苹果通过对多种应用/服务器(网络、CPU、内存、服务及进程)等资源的状态进行实时监控,在发现应用突然异常停止(如应用异常退出、服务器断电、硬件故障灯)或达到需要切换的条件时(如生产服务器资源即将耗尽、软硬件升级等),自动或手动将业务切换到灾备服务器上运行,由灾备机无缝接管生产服务器工作。

    2.高可靠数据同步技术

    i2Active 是一个数据库级的软件解决方案,其复制的基本单位就是一个事务(Transaction),i2Active 在从 Oracle log 中读取到交易数据后,根据交易的关系,将属于一个事务的操作组合在一起,以一个基本单位发送给目标端,目标端在执行时也严格按照交易进行,因此保证了交易的完整性。对于事务与事务之间的顺序,i2Active 严格按照 Oracle 的 SCN 标记进行排序。确保事务之间的先后秩序。

    i2Availability 应用高可用产品优化的传输方式在窄带、远距离、大数据量等各种复杂环境下均有优异的表现,其效率远高于传统的数据传输方式,并且可自由设置传输带宽高低及使用时段,从而在优先保证带宽用于生产系统业务应用的同时,合理地分配和使用整个系统的各类资源。

    3.提供备份库数据库回滚功能

    i2Active 在数据同步过程中备份数据库始终处于 Open 状态,当开启了 Active DRS(Data Rollback Service) 数据库回滚功能,还能够在备份服务器进行数据回滚,重新某一时间点的数据。开启 DRS 数据库回滚功能后,Active Target Agent 客户端会过滤生产数据库的 Truncate、Drop、Delete 操作,将遇到这些操作时,Active Target Agent 不会真正的删除数据,而是将该表 Rename(该变表的名称),使其变成数据库中的一张隐藏表,类似 Oracle 数据库的 Flash Back 功能,不过 i2Active 是在备份数据库实现数据库回滚的,完全不影响生产数据库。

    4.可进行反向数据恢复

    提供反向数据恢复功能,反向数据恢复必须经过人为配置、启动、发起数据同步命令,才能进行反向数据同步,不会自动执行。在业务数据库系统发生灾难的情况下,此时可使用灾备数据库首先接管业务,然后进行数据的反向复制恢复。

    5.任意时间点回退

    △CDP 数据恢复过程

    持续数据保护技术在将变化的数据实时复制到灾备中心的同时,也将数据的任何变化以日志方式记录下来,实现对数据变化的可回溯性;可在任何情况下依据数据变化日志,快速定位需要恢复的时间点,并将数据一键式恢复到异常点之前。

    6.数据一致性,原格式备份

    i2CDP 监控变化数据,将变化部分实时同步至灾备端,保证主备两端数据一致性,基于原格式数据备份,灾备端数据始终与生产端数据格式完全一致。对于非结构化数据,灾备端数据可直接调取、使用,无需恢复过程。

    7.灵活部署,无需改造系统架构

    亚搏体育ios下载苹果备份系统基于 B/S 架构,采用全中文的管理控制界面,直观的监控服务器的健康状况、相关状态、性能、异常报警等信息。可动态监控备份情况,查看相关备份延迟,以便预估现有数据备份的 RPO 值。对客户生产网络、存储网络无需任何改造;通过控制台统一管理和集中监控灾备复制任务。

    五、总结和展望

    高校亚搏体育ios下载苹果备份方案 2.0,适应了云和大数据环境下,系统快速接管与数据零丢失的要求,对于有多个校区的高校,或自建教育云的主管机构,都可以在分级保护、等级保护完成之后,实现关键系统的异地亚搏体育ios下载苹果和互为灾备的建设需求,极大地降低灾备建设和运维成本。

    除了高校,在公检法、能源、医疗、电信、制造及互联网等领域,该方案都有很强的适用性,能够满足用户异构平台、远距离窄带宽环境下的亚搏体育ios下载苹果备份需求,保障用户的数据安全和业务连续性。此外,英方数据流复制软件 i2Stream、数据脱敏软件 i2Masking 等大数据应用产品,能够帮助用户在不同地区、不同平台实现数据的低延时汇聚和匿名化应用,让数据赋能用户的业务增长。

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