数据库同步技术在灾备系统中的应用研究

孙亚丽

摘要：由于计算机网络技术的不断发展和广泛应用，给人们在社会环境下的生产和生活也带来极大的便利。但现代社会的不断发展壮大，导致数据量也不断扩大，数据安全问题也不断出现。虽然大数据给系统的运行模式带来较高的工作效率，但出现数据风险的概率也越来越大。所以为了保证数据在运行中的安全，在该文中以灾备技术作为主要的研究方法，实现数据库的同步技术，以保证信息数据安全。

关键词：数据库；同步技术；灾备系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）35-0001-02

随着美国9.11事件的发生，全世界各个国家对数据灾备系统的分析和发展都表现出了极高的重视。在企业中建立健全灾备系统能保证业务运行的安全效应，特别是金融企业对灾备系统的依赖性比较大，一旦重要金融数据出现丢失或损坏现象，会造成企业巨大的经济损失，所以对这种提升数据信息抗灾性系统的研究具有重要作用。

1 灾备系统的相关概述

1） 灾备系统的含义

容灾系统是现代科学技术发展手段和管理方式中的主要技术来源，它能够对有关的数据信息进行有效的保障。如果出现灾难情况，系统就会在一定的时间内实现数据修复，从而保证企业日常业务的维系和系统的正常运行。对于容灾工程来说，它是一个系统性的项目工程，在业务能力上，能对容灾进行良好的划分，在用户使用数据方面，能够保证数据的安全性。所以设计一些安全的、可行的、可用性的容灾系统，首先，就要对数据库中的应用层进行数据备份、数据恢复，从而保障数据实施的安全性。还要对镜像实现备份，增加数据在运行中的管理方式和实现更高的性能。在集群方式上还要保障业务的不断运作，对出现的各种灾难实现不同的处理策略。所以说，容灾技术作为一个强大的系统，不仅在数据应用上表现了良好的运作方式，在技术手段上也实现了良好的保障。

2） 数据容灾

数据容灾是在异地之间实现数据传输的一种系统，通过对当地的数据进行复制和传输，来保障系统中大量的数据信息的正常使用。在业务实现上也能进行备份，保障数据运行的可用性。特别是在异地实现数据的同步方式，不仅在数据上实现了同步传输和读取的方式，在异地效果上也实现了远程数据共享的灾备方式。

3） 应用容灾

应用容灾是在数据容灾建立的基础上实现的，无论在异地数据交流，还是在本地数据传输上都能保障数据备份的完整性。对于应用备份系统来说，它是一套比较复杂的、全面的系统方案，不仅能为数据实现完整的复制，还能保障负载均衡以及集群技术的应用。可以说，应用容灾的主要目的是保证信息系统业务的持续性，所以在整个系统设计期间，就要建立多层次的网络机制，任何一个服务器出现故障，其他的业务运行都能有效地得到保障。对于远程化的容灾应用来说，这种系统的运行模式比较复杂，在本地数据传输方式上不仅要保障数据复制的安全机制，在远程网络故障下，还要实现更好的切换功能。

4） 集群

集群一般是在性能比较高的系统上实现应用的，它能够为软件实现检测效果。如果一个服务器出现故障，系统就会自动切换到其他服务器上。备份服务器也是自动的模式，当故障被修复后，业务中的数据仍然能保持正常的运行状态。系统中的服务器能保障业务能力和备份能力的有效运用，集群也能实现多种层面的检测和切换，在各个系统中实现了较高的可用性。

5） 负载均衡

每台服务器都能实现独立的业务完成方式，负载均衡机制能够在外部请求方式上实现服务器中的数据响应，从而反馈给客户。在这种独立的、对应的机制下形成了负载均衡。它在结构上是以网络结构为主要形式创建的，为实现的业务能力提供了较大的实用性，不仅实现了WEB服务、FTP服务，还得到更好的伸缩效果。

2 灾备方案典型比较

1） 存储灾备

随着信息技术的不断发展和数据的集中应用，网络对数据的存储方式成为较大的变化。网络存储技术主要分为三种产品，对于NAS（Network Attached Storage 网络附属存储）来说，它能实现网络信息的实时共享。信息技术不但能够实现较大的安全性和可靠性，而且实现的部署价格和管理方式也变得更加优化。但这项技术的功能还比较单一，在维护方面主要依靠人工。它在内部系统中是一个独立的操作领域，不仅增强了服务器对资源的储存效果，也提高了系统运行的效率。它在备份过程中，是不经过服务器来实现的，与其他的储存设备相比较，它是以外接存储系统的形式存在的。对于SNA（Systens Network Architecture 它是系统的体系结构网络）来说，在运行方式上不仅简单、方便，也实现了高效性和灵活性的特点。在灾备方案系统中，它是企业在存储上经常利用的技术。这项技术在存储结构上改变了DAS（Direct-Attached Storage开放系统的直连接存储）存储设备的模式，实现了多种服务器的运行[1]。不仅实现了较大的存储容量，也实现了数据之间的共享方式。在SAN技术存储设备上，是利用多台计算机来实现数据共享的，如果出现存储空间不够的情况，还会利用添加磁盘的方式来获得较大的储存容量。不仅能够使数据在管理中简化，也保障了数据的集中管理和控制。对于IP存储来说，它主要在非传统的光纤通道上，通过服务器的连接形式进行储存和传输，在这种网络建设中，一般运用多个网络连接服务器实现存储，在连接上不仅能保障良好的通用性，在检测设备中也能对SAN实现良好的处理方式。

2） 虚拟灾备

随着虚拟技术的不断使用，虚拟存储技术在研究领域上也有较大的发展空间。虚拟技术推动了容灾技术的优化，在储存和操作上都实现了恢复系统和备份系统。对于虚拟对象层来说，它是储存上能够依靠的主要层次，能够对数据进行读写操作，然后在储存功能上实现虚拟技术。虚拟技术在容灾系统中的应用是以资源集约的形式实现的，如果系统能够保证正常的运行模式，这些储存资源就能实现较好的应用效果，虚拟本身就实现了容灾技术效果。虚拟储存技术的应用使容灾效果保持更好的可靠性，在灾难发生期间，它不仅能对数据进行切换，还能实现资源的正常利用。

3） 数据库灾备

在容灾方案建立过程中，要考虑客户在业务的实际需要而选择不同的容灾技术。对于联机事物处理来说，主要是在数据底层进行容灾现象。如果对数据多的进行读写方式，就能实现高级的复制效果。但这种事务处理方式也会形成较大的影响，在各个建构平台之间，实现的数据库不仅减少了对硬件实施的资源利用，也制约了一些复制技术的扩展性[2]。系统在实际运行过程中，这种高级复制在维护上不仅需要大量的系统资源，而且对整个系统的运行也具有较大的影响。Data Guard（一种高可用性的数据库方案）是灾备系统中主要的手段，在初始化的数据上实现操作、备份，从而实现数据库的同步效果。如果该系统出现故障，源数据就会产生损坏现象，这期间就可以利用备份数据实现业务的恢复形式，从而保障系统的正常运行。Data Guard技术的实施是在生产数据库（主数据库）和容灾数据库（备用数据库）上进行的，它能在主数据库与备用数据库之间进行转换，从而不影响业务的正常运行。但对于一些特殊的用户来说，它在数据平台上还要加大部署性，但这种设计会投入大量的资金。

3 异地容灾方案的实现

1） 实现数据的同步

数据的同步机制是实现数据库容灾的成功体现。数据库在层次上的分布方式主要是生产系统、数据库形成的容灾系统，他们之间形成的数据同步过程，主要是操作日志在数据库中的执行方式。首先，在数据库中建立一个与生产系统相似的数据库，然后对该数据库进行实时监督和管理，保证数据库的有效运行。主数据库和备用数据库在运行方式上达到的统一数据方式，主要是根据数据变化产生的操作日志进行恢复的，如果生产系统能够产生一个操作日志，数据库就会对其进行归档，数据库在存档期间，就会利用备用的重做日志来实现。Data Guard重做在归档日志上是利用专门的管理进程来读取的，然后将这些重做数据输入到容灾数据库中去应用。如果以只读的方式打开容灾数据库，重做数据就会被积累，从而这些积累的数据按顺序保证运行。这样在整个容灾系统机制中，不仅提高了较大的可用性，即使出现故障，也能根据系统在数据库之间的切换方式保障数据的有效应用。而且，容灾系统中的数据库也能防止数据的丢失情况，它不仅能对所有的数据类型进行操作，还能防止数据的损坏和丢失。根据各个日志之间不同的传输模式和数据库的恢复方式，建立的数据同步可以分为两种模型。对于表同步模型来说，它是数据库中最小的单位，要实现数据库的同步，就要在主数据库上增加相对应的日志，然后对已经记录的数据变化进行读写和更改。对于事务同步模型来说，它是数据库中的基本事务，在同步方式上，主要是利用生产数据的归档方式，在容灾系统中对归档的数据与源数据实施同步。所以事务同步模式在数据上的选择成为主要的方式，它不仅能够保证数据的统一性，在发生灾难期间，也能根据数据重新调整，从而减少了数据的丢失。

2） 容灾系统的同步模块

容灾系统的同步模块在功能上，主要将生产数据进行变更、调整，从而同步到容灾系统中作为主要的备用数据库。在前期进行准备期间，生产系统中的数据能够备份到容灾系统中去，然后在日志之间进行传输，利用Data Guard将已经同步的数据进行调整[3]。日志在传输过程中，还要执行验证，如果同步实行步骤是有效的，说明验证的方式就是正确的。如果验证的日志在传输和执行方式上出现了较大的错误，就要利用错误机制来进行处理。数据实现同步方式后，要保证容灾系统的正常运行模式，还要对已经累积的归档日志进行定期的检查和处理。不仅避免了日志在传输性能上实现的较低效率，也保证了一些不同步数据的处理。首先，灾备系统在部署上，主要在生产系统数据库、容灾系统数据库以及操作上进行设置，对业务运行的数据库和即将要实现备份的数据库中的参数进行调整，设置好参数后，实行执行命令的输出和应用。当这种数据库创建完成后，还要将变更的日志和数据库应用到容灾数据库中。在容灾数据库中还要进行一系列的部署方式，首先要将业务库中的相关配置进行修改，然后利用已经同步的数据库进行归档运行。日志在传输期间，也要实现良好的检测机制，如果检测到的日志和容灾数据库中的不一致，说明容灾系统的运行就不能达到高效的效果。对于一些丢失的日志文档来说，由于网络出现的错误异常现象，日志文件就会出现丢失的现象，所以在处理方式上可以利用一些相关命令进行检测。

4 结论

数据量的不断增加使资源在利用率上也不断增加，虽然降低了运行方式中的成本建设，但也加大了数据丢失的风险性。所以为了保障数据在运行上的安全性，就要利用容灾系统实现业务环境的运行、数据的处理以及数据的保存，不仅要在技术层面上要实现更好的扩展效果，在管理层面上也要体现更大的可用价值。所以在我国信息技术不断发展的前景下，就要加大对容灾系统的研发和应用，保障这项系统的成熟性和完善性，从而使企业和政府在业务处理上能够保障数据处理的安全性。

参考文献：

[1] 曲智辉. 数据库同步技术在灾备系统中的应用研究[D].兰州大学，2011.

[2] 成绫. 基于XML的关系数据库同步技术的研究与实现[D].中国科学院研究生院（计算技术研究所），2004.

[3] 欧正英. VOIP中主从式异构数据库同步系统设计及应用[D].湖南大学，2012.