省級遠程氣象信息容災備份系統(tǒng)技術(shù)與建設(shè)

黃愛玉

摘要：本文闡述了省級氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)面對災害，為了保障全省氣象信息網(wǎng)絡業(yè)務在短時間內(nèi)恢復正常運行和氣象應急服務的正常開展，保障氣象業(yè)務的持續(xù)性，建立遠程氣象信息容災備份系統(tǒng)的必要性，以及容災備份中心的建設(shè)技術(shù)與建設(shè)形式。

關(guān)鍵詞：信息網(wǎng)絡遠程容災備份

1.構(gòu)建遠程容災備份系統(tǒng)及其目的

災難備份建設(shè)是一項周密的系統(tǒng)工程，也是一個全新的危機管理領(lǐng)域。災難備份建設(shè)不僅需要進行災難備份中心建設(shè)和系統(tǒng)設(shè)備購置。更需要有災難備份技術(shù)、危機管理、風險管理、業(yè)務連續(xù)計劃制訂、災難演練和災難恢復等災難備份專業(yè)領(lǐng)域知識。此外，災難備份也是業(yè)務流程的延續(xù)，它需要建立完善的災難備份中心運營管理體系，需要不斷保持業(yè)務連續(xù)性計劃的有效性，以保障災難備份中心能持續(xù)發(fā)揮災難備份功能。

目前容災系統(tǒng)分類繁多，根據(jù)體系架構(gòu)，可分為本地容災備份和遠程容災備份。本地容災備份可以保證在一些本地的災難發(fā)生的情況下，盡快地恢復業(yè)務數(shù)據(jù)，保證業(yè)務的正常運行，但無法避免區(qū)域性、毀滅性的災難。遠程容災備份通過物理距離將生產(chǎn)中心與容災中心絕對隔離開，這樣可以預防區(qū)域性、毀滅性的災難。

省級氣象信息系統(tǒng)承擔著全省實時資料的收集、傳輸、存儲、分發(fā)、統(tǒng)計與運行監(jiān)控，一旦遭遇重大災害，系統(tǒng)在短時間內(nèi)根本無法恢復正常，這些數(shù)據(jù)的丟失或損壞，對氣象業(yè)務而言，將導致不可估量的毀滅性后果，產(chǎn)生特別重大的政治影響。因此，為應對突發(fā)災難事件，在異地建設(shè)省級氣象業(yè)務容災備份系統(tǒng)，可保障全省氣象信息網(wǎng)絡業(yè)務在短時間內(nèi)恢復正常運行和氣象應急服務的正常開展。

2.遠程容災備份技術(shù)

遠程容災備份增強了數(shù)據(jù)中心的區(qū)域性抗災害能力，保障數(shù)據(jù)安全及業(yè)務系統(tǒng)連續(xù)性，實現(xiàn)一個安全的關(guān)鍵業(yè)務信息系統(tǒng)。遠程容災技術(shù)按上述體系結(jié)構(gòu)分為3個層次數(shù)據(jù)容災技術(shù)、網(wǎng)絡容災技術(shù)、服務容災技術(shù)。

2.1遠程數(shù)據(jù)容災技術(shù)

遠程數(shù)據(jù)容災是指通過將本地數(shù)據(jù)在線備份到遠離本地的異地數(shù)據(jù)系統(tǒng)保存，當災難發(fā)生后，可以通過數(shù)據(jù)重構(gòu)，來達到抵御區(qū)域性、毀滅性災難，保護業(yè)務數(shù)據(jù)的目的。遠程數(shù)據(jù)容災技術(shù)可以分為如下幾類：(1)遠程磁帶數(shù)據(jù)容災技術(shù)；(2)基于智能存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容災技術(shù)，(3)基于服務器卷的數(shù)據(jù)容災技術(shù)；(4)基于文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容災技術(shù)；(5)基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)容災技術(shù)。

2.2網(wǎng)絡容災技術(shù)

網(wǎng)絡生存性是指網(wǎng)絡在遭受各種故障，如通信人為故障和客觀因素導致的通信事故等，仍能維持可接受的業(yè)務質(zhì)量的能力。按照網(wǎng)絡生存性性能工作組的定義，網(wǎng)絡生存性包括兩個方面：(1)網(wǎng)絡出現(xiàn)故障的情況下，通過各種恢復技術(shù)，來維持或恢復網(wǎng)絡服務使性能達到可接受的程度。(2)網(wǎng)絡通過應用預防技術(shù)，從故障中減輕或預防服務失效。提高網(wǎng)絡可生存性的相關(guān)方案，有基于底層光網(wǎng)絡的技術(shù)，也有基于IP層的技術(shù)以及這些技術(shù)的融合。常見的網(wǎng)絡容災技術(shù)有全光網(wǎng)絡可生存技術(shù)、SDH網(wǎng)絡可生存技術(shù)、IP層網(wǎng)絡可生存技術(shù)。

2.3服務容災技術(shù)

一個全面的容災抗毀系統(tǒng)不僅僅是提供數(shù)據(jù)級、網(wǎng)絡級的保護，它的一個重要功能就是為了保證信息系統(tǒng)的連續(xù)運行，也即保證業(yè)務的高可用性。為了實現(xiàn)這個功能，當發(fā)生災難時，需要將生產(chǎn)中心的業(yè)務轉(zhuǎn)移到容災中心去運行，這就是服務容災技術(shù)要解決的問題。服務容災的另一個目的是保證服務的自動無縫遷移。

3.遠程容災備份系統(tǒng)的建設(shè)

3.1網(wǎng)絡線路備份

省級容災中心的建立，目的是當省氣象局出現(xiàn)災害時，容災中心可以完全實現(xiàn)全省的業(yè)務正常運作，因此容災備份中心與各地市的專網(wǎng)各主節(jié)點的骨干網(wǎng)絡需建立備份鏈路，在發(fā)生鏈路故障時可以迅速切換。

建設(shè)省市SDH+MPLS通信系統(tǒng)，并通過動態(tài)路由，實現(xiàn)線路的自動切換；建立中國氣象局，災備中心的地面MPLS通信；災備中心建立Internet出口帶寬和在此基礎(chǔ)上的VPN網(wǎng)絡。

災備中心建立與中國氣象局基于衛(wèi)星通訊的應急通訊鏈路。因為衛(wèi)星具有通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信，易于實現(xiàn)廣播和多址通信、電路和通信量可靈活調(diào)整，且不易受陸地災害影響。

在目前全省氣象SDH電路、VPN的基礎(chǔ)上，建設(shè)與北京之間的基于氣象通信衛(wèi)星的備份鏈路，是解決備份中心的應急通信的有效途徑。

3.2氣象信息數(shù)據(jù)備份

提供遠程備份數(shù)據(jù)的功能，支持對正在運行系統(tǒng)的在線備份。發(fā)生災難后，能夠提供在最短的時間內(nèi)，從備份系統(tǒng)恢復遠程數(shù)據(jù)的功能。

3.2.1建立服務器層的數(shù)據(jù)復制

在省局主中心和災備中心的服務器上安裝專用的數(shù)據(jù)復制軟件，以實現(xiàn)遠程復制功能。兩中心間用網(wǎng)絡連接作為數(shù)據(jù)通道?？梢栽诜掌鲗釉黾討眠h程切換功能軟件，從而構(gòu)成完整的應用級容災方案。

3.2.2建立交換機層的數(shù)據(jù)復制

存儲交換機技術(shù)的發(fā)展使交換機可以實現(xiàn)更多的功能。很多原來由服務器和存儲變現(xiàn)的功能現(xiàn)在也可在交換機層實現(xiàn)，比如存儲虛擬化。在省級主中心和災備中心都要部署這種交換機，并在交換機之間通過專用鏈路連接起來。由于交換機可以管理和復制的數(shù)據(jù)是存放在存儲層內(nèi)的，因此，我們需要將數(shù)據(jù)都存儲在交換機所連接的存儲設(shè)備中，這樣就可以實現(xiàn)交換機對數(shù)據(jù)的管理和復制。

3.2.3建立存儲層的數(shù)據(jù)復制

在省局主中心和災備中心均部署一套存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的復制。如果距離比較近(幾十公里之內(nèi))，之間的鏈路可由兩中心的存儲交換機通過光纖直接連接；如果距離在200公里內(nèi)。可通過增加DWDM等設(shè)備直接進行光纖連接；超過200公里，則可增加存儲路由器進行協(xié)議轉(zhuǎn)換途徑WAN或Internt實現(xiàn)連接。在應用層增加遠程集群軟件后就可以實現(xiàn)自動災難切換的整體容災解決方案。

3.3氣象業(yè)務應用備份

氣象業(yè)務應用備份，為氣象信息應用系統(tǒng)提供快速的故障恢復和遇到故障時的自動服務切換能力。

現(xiàn)代天氣預報業(yè)務越來越多地依賴雷達產(chǎn)品、衛(wèi)星云圖、各數(shù)值化自動探測數(shù)據(jù)以及MM5、GRAPES等各種數(shù)值預報產(chǎn)品，以人機交互系統(tǒng)為主要平臺，是綜合應用各種氣象信息和各種先進技術(shù)方法的現(xiàn)代天氣預報作業(yè)方式。采用Client／Server結(jié)構(gòu)，建設(shè)服務器(server)和客戶機群(Clients)，引入省氣象臺預報業(yè)務系統(tǒng)(預報歷史資料數(shù)據(jù)庫、預報產(chǎn)品制作業(yè)務系統(tǒng)、災害性天氣預報模式、地質(zhì)災害預警預報業(yè)務系統(tǒng)、面雨量預報系統(tǒng)等)提供業(yè)務服務，以滿足應急狀態(tài)下全省的預報業(yè)務需要。

氣象會商系統(tǒng)的核心是圖像與計算機數(shù)據(jù)的上傳下達，以及相關(guān)的解碼編碼問題。容災會商系統(tǒng)建設(shè)主要圍繞解決提供更為清晰穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源供遠程會商使用、盡可能完整的還原遠程傳輸過來的信號、建設(shè)數(shù)字化高清晰度的顯示系統(tǒng)及擴聲系統(tǒng)和基于H.323、H.239靈活(支持雙流功能)的數(shù)字會議討論系統(tǒng)，滿足復雜天氣下緊急會商的需要。

4.小結(jié)

省級遠程氣象信息容災備份系統(tǒng)的建設(shè)，能進一步提高全省信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性，推進氣象信息資源的整合，促進氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)與信息共享業(yè)務的發(fā)展，為全省信息網(wǎng)絡和部門內(nèi)外的信息共享技術(shù)的研發(fā)和試驗提供平臺，進一步提升公共應急服務能力。