基于数据库复制技术的异地灾备系统的设计与实现.pdf

1、基于数据库复制技术的 异地灾备系统的设计与实现 银联数据服务有限公司 李晓哲杨凯姚万里 借助Shareplex for Oracle数据库复制软件，银联数 据服务有限公司(以下简称“银联数据”)为其在上海 的贷记卡和借记卡发卡系统在北京建立了异地灾难备份 系统。项目实施过程中，解决了RAC节点只有单边运 行业务导致复制效率下降、部分数据表没有主键导致日 志产生过多等问题，并采用网络压缩设备减少了网络传 输的流量，降低了对网络带宽资源的需求。灾备系统上 线后，当上海的生产系统发生灾难时，可以在6个小时 之内将应用系统切换到北京的灾备中心，数据丢失不超 过l5分钟，有效地保障了业务运行的连续性。

2、一 生产环境概述 目前，银联数据的发卡系统运行在两台企业级Unix 服务器上，通过两台SAN交换机连接两台高端存储。 两台Unix服务器通过集群软件实现了生产机房内的双 机热备份，保障了系统的高可用性；两台存储磁盘均采 用RAID 1+0方式，并通过主机端的逻辑卷管理软件建 立了数据镜像，实现了同机房数据灾备。此外，在主机 端还通过多通道负载均衡软件，实现了两条光纤通道的 负载均衡，进一步避免了单点故障。银联数据发卡系统 的拓扑结构如图1所示。 银联数据发卡系统中的数据库系统是整个生产系统 中最关键、最复杂的数据对象，发卡系统的业务运转直 图1银联数据发卡系统的拓扑结构 接依赖于这些数据的可用

3、性。为了确保数据库的高可用 性，发卡系统数据库使用了Oracle 10g RAC版本，主、 备机两节点的数据库同时运行，一旦主机节点出现问题， 数据库无须启停，即可迅速将应用系统切换至备机节点。 上述系统架构虽然可以有效地避免发卡系统的单点 故障风险，但是，如果两个节点同时发生故障，甚至整 个上海生产中心发生灾难，该架构将无法保障业务的持 续运行。为此，银联数据决定建立发卡系统的异地灾备 20104中国金融电脑61 系统，以保障发卡系统的数据安全和业务连续性。 经过综合考虑，银联数据决定采用数据库复制技术 来建立异地灾备系统，在满足业务连续性需求的同时， 实现“平战结合”，最大限度地发挥灾备系

4、统的作用。 二、灾备系统的建设目标 银联数据异地灾备建设的目标是保障发卡系统的安 全性，在灾难发生的情况下，最大限度地保护公司资产， 减少公司和客户的各种损失，保障发卡系统的业务连续 性。 从满足发卡系统业务在各种情况下的灾备要求，最 大限度地保障系统的可用性、可靠性角度出发，异地灾 备系统的建设目标如下。 日常工作：保障发卡系统数据不丢失，上海生产中 心和北京灾备中心之间通过数据库异步数据复制技术保 持一致； 计划内停机：保障数据不丢失，业务可适当中断， 即RPO=0，RTO尽可能小； 计划外停机：保障数据丢失量在15分钟以内，业务 中断控制在6小时以内，即RPO15分钟，RTO6小晾 灾备

5、项目的实施对发卡系统应用性能影响不能超过 l0。 三、灾备系统的解决方案 经过详细的测试分析和全盘考虑，银联数据最终选 择了Shareplex for Oracle数据库复制软件来实现数据库 的实时异步复制。银联数据发卡系统的灾备系统采用两 地两中心模式，通过数据库异步复制技术建立异地灾备 系统，即上海生产中心发卡系统数据库数据通过数据库 复制技术，实时异步复制到北京灾备中心，其物理架构 如图2所示，逻辑架构如图3所示。 灾备中心与生产中心之问发卡系统需同步的数据包 括数据库数据、应用程序和数据文件。应用程序通过变 更管理确保数据的一致性，文件系统数据通过定时打包 传输同步到灾备中心，数据库数

6、据通过数据库复制技术 实现实时异步复制。 当生产中心和灾备中心之间的网络或异步复制发生 异常时，在网络修复后能及时恢复两个中心之间的异步 62 中国金融电脑，20104 图2银联数据灾备系统的物理架构 图4银联数据灾备系统网络的拓扑结构 做任何限制。增加主键约束后，回滚表空问的使用率和 每天产生的日志量大大减少，大幅度地降低了系统资源 的消耗，并有效缩短了复制延时。 3避免无法读取归档日志 为了避免源端的定时备份作业删除掉Shareplex 尚未读取的归档日志，在综合考虑了系统资源需求和 Shareplex读取效率的前提下，调整了源端的备份策略， 即只删除一定时间之前的归档日志，保障数据复制的

7、正 常进行。 4采用网络压缩技术 为提高数据传输的可靠性，将多条网络专线设置成 负载均衡。同时，为了提高数据传输的效能，灾备数据 通过广域网硬件加速设备对传输的数据包进行压缩，使 数据传输的效能和带宽有明显的提升，网络数据传输量 64 中国金融电脑2OlO4 约变为原来的15，在满足RPO要求的前提下，大大节 约了广域网的带宽。 截止到2010年1月，银联数据发卡系统的异地灾 备系统已经上线运行了半年多，并成功地举行了灾备 实战切换演练，系统运行情况良好，全面达到了灾备 建设项目的各项预期目标。在此基础上，配合业务连 续性计划的定期演练和维护，大大增强了发卡系统的 安全性和业务连续性，使发卡系统的安全运营水平再 上新台阶。 另外，异地灾备系统启用后，灾备中心端的系统还 有更大的潜力可挖，即可将一部分数据库查询业务转移 到灾备中心进行，有效减少生产中心数据库的压力，实 现一定程度上的负载均衡。圆