村镇新农村建设数字化综合服务系统平台容灾方案设计

徐欣　刘宝锺

摘要：数据库平台在服务系统中处于核心位置，数据库性能的优劣将直接决定了平台性能的优劣而一个好的容灾方案将极大的提高数据库的实用性。本文以新农村建设数字化综合服务系统平台容灾方案设计为例，详细的阐述了平台容灾方案的建设依据和建设目标，对今后数据库容灾方案解决具有参考价值。

关键词：新农村建设，数据库，容灾

项目来源：重庆市科技攻关计划项目《村镇新农村建设数字化综合服务系统平台关键技术研究与应用示范》（课题编号CSTC2011AC1077）。

容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的IT系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外（如火灾、地震等）停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。容灾技术是系统的高可用性技术的一个组成部分，容灾系统更加强调处理外界环境对系统的影响，特别是灾难性事件对整个IT节点的影响，提供节点级别的系统恢复功能。

村镇新农村建设数字化综合服务系统平台是为了构建面向新农村建设的乡镇与行政村综合信息服务体系和应用模式，为基层农业农村信息化的建设、发展与应用推广提供帮助。平台面向新农村建设的农村基层（包括村民、村民小组、行政村、农业产业化项目等）的信息采集分类与代码标准、资源共享技术标准与规则，建立一批服务于农业农村经济发展的信息资源专题数据库，该类数据库能够实现异构信息系统的有效集成和整合。通过村镇一体化的新农村建设数字化综合服务系统平台建设，能够为农业、农村和农民提供可靠便捷的信息服务，从而节约基层政府的行政成本，提高政府的办事效率和服务质量，为农民提供方便、快捷的信息服务。

根据IT内控建立异地备份系统的要求，结合村镇新农村建设数字化综合服务系统平台各业务系统的实际需求，特建立一个独立的远端业务中心作为系统平台内部的主要冗灾中心。该中心将设置相应的存储系统，通信线路保障，主机服务器以及应用服务器，当主业务系统发生灾难时，远端的容灾系统将自动或人工启用，在极短的时间内接管整个主业务系统的业务应用，做到各业务单元的平滑切换，保证数据的一致性，业务的连续性。并且在保持备份中心安全运行的基础上，快速恢复主业务系统的业务数据。

对于平台内部的各类IT支撑系统，团队根据各系统故障对公司业务产生影响的重要性，确定了本次方案先完成重要的前端系统（包括村民基本数据系统、村镇基层组织数据系统、村镇管理系统）的异地容灾备份。经分析，村民基本数据系统、村镇基层组织数据系统、村镇管理系统三个系统的数据总量约是3T左右。

Oracle Data Guard 是ORACLE数据库提供的一个基于归档日志远程复制的灾备方案，其原理是在远程灾备服务器上安装和配置一套与生产系统完全一致的ORACLE数据库热备份系统。在生产服务器工作时，将产生的数据库归档日志远程传递到备份系统，并在备份系统上重演日志中的操作，使两边的数据保持同步。当生产数据库损毁时，备份系统上的数据库可以接替工作。

本方案采用Oracle Data Guard方式，要求主服务器和备用服务器上的Oracle数据库和操作系统的版本相同。因此，我们在灾备机房配置一台IBM主机和一个存储，其可用硬盘容量大于primary site数据库存储总合。其中IBM小型机，安装操作系统为AIX5.3，并安装三个Oracle数据库，版本为 8.1.7.4（10000号数据库不用进行数据同步）。生产系统和灾备系统间的数据库通过Oracle Data Guard技术来实现数据同步。方案实施后的网络拓扑图1所示：

实现本方案需要的设备和环境搭建如下：

容灾机房配置一台IBM小型机，型号为IBM P5-550Q，做为村民基本数据系统、村镇基层组织数据系统、村镇管理系统的备用数据库服务器。安装操作系统为AIX5.3，同时在这台服务器上安装两个Oracle数据库，版本都为 8.1.7.4。

容灾机房配置一台IBM存储设备，型号为IBM DS4800，裸容量为6T左右，采用Raid5+1hotspare的方式进行数据容余。

容灾机房配置至少1台16口SAN光纤交换机，型号为IBM 2026-416，为提高可靠性建议在条件允许的情况下配置2台。

两机房的光纤交换机分别连接一台Fiber Channel转IP的路由器，从而可以通过远程IP网络连接进行数据复制。

在主系统正常工作的同时将主系统产生归档日志文件（Archived Log）不断的传送到后备数据库系统，并且利用这些日志文件在后备数据库系统上连续进行恢复（Recover）操作，以保持后备系统与运行系统的一致。当主系统发生故障时，使用备份的数据库日志文件在后备数据库上恢复主数据库内的数据。

当需要将主系统切换到后备系统时，需进行以下步骤：首先如果主数据库还可以工作，将主数据库的日志文件归档；然后将所有备份的主数据库的日志传送到后备系统；再使用主数据库的日志在后备数据库上进行恢复，使后备数据库达到主数据库故障前的状态；激活（activate）后备数据库；根据需要备份后备数据库的所有数据；最后启动后备数据库，恢复业务处理；系统切换时的示意图如图2所示：

新农村建设数字化综合服务系统平台容灾方案设计，详细的阐述了平台容灾方案的建设依据和建设目标，对今后数据库容灾方案解决具有参考价值。