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，從某種意義上來說災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是用戶對數(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看，金融業(yè)中的銀行，保險公司及公共服務(wù)領(lǐng)域的政府機關(guān)及IT運營商，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)的日常運作很大程度上依靠信息平臺，數(shù)據(jù)的安全性將成為企業(yè)生命。為了應(yīng)對各種自然災(zāi)難（火災(zāi)、水災(zāi)、地震等）和人為災(zāi)難（誤操作、病毒等）對企業(yè)數(shù)據(jù)安全帶來的沖擊，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)計劃等組成，本文將重點介紹從災(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)備份評價指標(biāo)：

RPO：（Recovery Point Obejective，恢復(fù)點目標(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)時間目標(biāo)）是指信息系統(tǒng)從災(zāi)難狀態(tài)恢復(fù)到可運行狀態(tài)所需的時間，用來衡量容災(zāi)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)恢復(fù)能力。

我國的國家標(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》對災(zāi)備數(shù)據(jù)中心根據(jù)RPO與RTO兩項指標(biāo)分成了6個相應(yīng)的等級，如下所示：

在上述的6個災(zāi)難恢復(fù)級別的中，RTO與RPO的等級的提升，需要由各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)升級才能達成，如基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等，相對來說，大部分的系統(tǒng)是可以根據(jù)用戶災(zāi)備等級要求提升后，可以在原先的災(zāi)備系統(tǒng)增加設(shè)備作相對較便利與快速地進行災(zāi)備能力的升級，但是對于基礎(chǔ)設(shè)施的來說升級相對來說較為困難，投置大且周期可能會相對較長，所以建設(shè)一個災(zāi)備數(shù)據(jù)中心來說，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)展可能需要達到的災(zāi)備等級，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)長的時期為容災(zāi)能力的持續(xù)升級達到相應(yīng)的RTO與RPO的相應(yīng)等級的要求。

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)避免選點在洪水高發(fā)的平原、有地震危險的區(qū)域、氣候惡劣區(qū)域或政治動蕩的地區(qū)。同時也應(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，因為恢復(fù)電力供應(yīng)時對醫(yī)療事業(yè)單位是優(yōu)先的。另外需要注意的是，與雷達站或微波站接近的話可能會受到電磁波干擾。

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)中心同時遭受同類風(fēng)險。

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。機房環(huán)境要求與主中心相同，各項建筑基礎(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)中心機房環(huán)境設(shè)計，至少達到生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境所屬等級要求。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，但無法應(yīng)對區(qū)域性的災(zāi)難風(fēng)險。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。同城一異地災(zāi)備則是兩者的結(jié)合，投資成本最高，但同時具有前兩者優(yōu)點。

災(zāi)備數(shù)據(jù)中心由于相對傳輸距離較遠，網(wǎng)絡(luò)傳輸主要采用基于單模光纖組成的光網(wǎng)絡(luò)通信方式來實現(xiàn)，可以采用光纖專網(wǎng)或租用運營商骨干網(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)，如同城備份相對距離較近，有可能采用光纖接入網(wǎng)，異地災(zāi)備距離較遠，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的通道對數(shù)據(jù)進行鏡象與復(fù)制到災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。可實現(xiàn)同步或異步的備份，可快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份，同時這種模式可以不用占用服務(wù)器的資源，不會影響現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，相對投置比較節(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)中心相對安全性較高，由于距離較遠，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)議需要時轉(zhuǎn)換，且將會占用部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器資源。備份抗風(fēng)險能力相對同城備份更廣泛，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)備方式是對數(shù)據(jù)可靠性與災(zāi)難恢復(fù)最好的方式之一，同時具備了同城與異地災(zāi)備的優(yōu)勢，相對投置最大。同城一異地模式也分兩種實現(xiàn)方式，一種是首先建立同城災(zāi)備中心，然后異地災(zāi)備中心實現(xiàn)對同城災(zāi)備中心的備份。另一種是同城災(zāi)備中心與異地災(zāi)備中心分別獨立為數(shù)據(jù)中心實施備份。如下圖3所示。

圖3

結(jié)束語：

在數(shù)據(jù)電子化進程中，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，大集中先進處理模式代替數(shù)據(jù)分散式存儲與處理方式，這種新模式對于加強監(jiān)管，數(shù)據(jù)共共享，降低數(shù)據(jù)中心的運營成本有極大好處，然而這種大集中的模式對于系統(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，如果涉及某些國家公共領(lǐng)域的數(shù)據(jù)中心，甚至有可能起社會的不安定。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)展通常是一個循序漸進、逐步建設(shè)的過程，而網(wǎng)絡(luò)有源備份與支持設(shè)備的增加升級相對是更為便利的，非常關(guān)鍵是建設(shè)初期要對所建設(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)有一個完善的評估。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)確立相對不易經(jīng)常更改，因為糾錯的成本會非常大，所以一個可靠安全的災(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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