高校圖書館數(shù)字資源容災(zāi)策略

朱舒

【摘 要】本文在簡(jiǎn)要介紹容災(zāi)系統(tǒng)的定義、核心技術(shù)及意義，并提出了一種容災(zāi)方案及該方案的應(yīng)用與管理。

【關(guān)鍵詞】圖書館 數(shù)字資源 數(shù)據(jù)安全 容災(zāi)策略

【中圖分類號(hào)】G255【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0326-02

數(shù)字圖書館以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，數(shù)字化內(nèi)容為核心，資源加工、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與信息處理為主要手段，給用戶提供一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫和信息流的便捷檢索平臺(tái)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖書館在圖書館業(yè)務(wù)中所占比例越來越高，其數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)共享資源、數(shù)據(jù)商制作數(shù)字資源和本館自有數(shù)字化資源。其中，本館自有數(shù)字化資源建設(shè)中，耗費(fèi)了大量時(shí)間，投入了大量人力和經(jīng)費(fèi)，一旦災(zāi)難發(fā)生，數(shù)據(jù)損失將帶來嚴(yán)重影響。因此，建立一個(gè)安全高效的數(shù)字容災(zāi)系統(tǒng)，是圖書館保護(hù)核心數(shù)據(jù)安全，保證數(shù)字圖書館業(yè)務(wù)延續(xù)，為讀者提供不間斷服務(wù)的關(guān)鍵和前提。

容災(zāi)系統(tǒng)是指在相隔較遠(yuǎn)的異地，建立兩套以上功能相同的IT系統(tǒng)，互相之間可以進(jìn)行功能切換和狀態(tài)監(jiān)視，一旦當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)因意外（如自然災(zāi)害或人為損壞）停止工作，可以即時(shí)切換至異地，使得系統(tǒng)功能繼續(xù)正常運(yùn)作。容災(zāi)技術(shù)是系統(tǒng)的高可用性技術(shù)的一個(gè)組成部分，容災(zāi)系統(tǒng)更加強(qiáng)調(diào)處理外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響，特別是災(zāi)難性事件對(duì)整個(gè)IT節(jié)點(diǎn)的影響，提供節(jié)點(diǎn)級(jí)別的系統(tǒng)恢復(fù)功能。[1]

1、圖書館數(shù)字資源容災(zāi)需求

數(shù)字圖書館發(fā)布的數(shù)字資源中有大量的多媒體資源、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這就要求容災(zāi)系統(tǒng)的架構(gòu)不僅要有效的維護(hù)數(shù)字資源的安全，而且要維持信息訪問的順暢。適用于數(shù)字圖書館的容災(zāi)系統(tǒng)，不能只從數(shù)據(jù)完整性的角度出發(fā)，還應(yīng)關(guān)注數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算效率等多方面內(nèi)容。[2]其需求主要為以下幾點(diǎn)：

（1）異地容災(zāi)。數(shù)據(jù)中心與容災(zāi)系統(tǒng)的備份中心相距足夠遠(yuǎn)的距離，當(dāng)某一中心遭受自然災(zāi)害影響時(shí)，另一中心不會(huì)受到波及。

（2）雙向工作。源數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)應(yīng)用相互間可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)穩(wěn)妥的自動(dòng)或手工切換，確保災(zāi)害發(fā)生后數(shù)字圖書館信息服務(wù)的連續(xù)性。

（3）方式選擇。備份中心可以為數(shù)據(jù)中心提供系統(tǒng)備份和數(shù)據(jù)備份。系統(tǒng)備份完成信息系統(tǒng)的異地存儲(chǔ)運(yùn)行，滿足數(shù)字圖書館應(yīng)用需求。數(shù)據(jù)備份實(shí)現(xiàn)備份中心與數(shù)據(jù)中心間實(shí)時(shí)同步，保證數(shù)字圖書館服務(wù)的連續(xù)性。

2、容災(zāi)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

在建立容災(zāi)系統(tǒng)的過程中會(huì)涉及到眾多技術(shù)，諸如NAS、遠(yuǎn)程鏡像、基于SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等等。下面簡(jiǎn)要介紹下，容災(zāi)系統(tǒng)中需要的核心技術(shù)。[3]

（1）快照技術(shù)

快照是指向磁盤子系統(tǒng)上原數(shù)據(jù)的一組指針。通過快照技術(shù)，能以時(shí)間軸上的還原點(diǎn)位置來進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，最多可累計(jì)達(dá)255個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)版本，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在任意時(shí)間點(diǎn)上的完整狀態(tài)回溯。

（2）NAS技術(shù)

NAS（Network Attached Storage—網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)）即將存儲(chǔ)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如以太網(wǎng)），連接到一群計(jì)算機(jī)上。NAS的存儲(chǔ)器件即插即用，文件訪問基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以應(yīng)用于Windows/Unix混合局域網(wǎng)。NAS用戶可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存取和備份操作，無需服務(wù)器本地干預(yù)，降低了CPU負(fù)載，提高了網(wǎng)絡(luò)利用率。

（3）遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)

鏡像是指在兩個(gè)以上磁盤或其子系統(tǒng)上生成同一數(shù)據(jù)的鏡像視圖的信息存儲(chǔ)過程，分為主鏡像系統(tǒng)和從鏡像系統(tǒng)。遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)是容災(zāi)系統(tǒng)的核心，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和災(zāi)難后系統(tǒng)恢復(fù)的基礎(chǔ)。

（4）互連技術(shù)

互連技術(shù)即通過光纖通道或廣域網(wǎng)連接兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遠(yuǎn)程鏡像?；诠饫w通道的互連技術(shù)穩(wěn)定性好，但是實(shí)現(xiàn)成本過高、地理距離較近?；贗P的SAN互連技術(shù)，依托現(xiàn)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，通過FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等互連協(xié)議，適用于多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，成本低、擴(kuò)展性好，發(fā)展前景廣闊。

3、容災(zāi)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

一套成熟的容災(zāi)方案要求在不可預(yù)計(jì)的災(zāi)難發(fā)生時(shí)，可以將系統(tǒng)和數(shù)據(jù)快速恢復(fù)，把損失控制在最小。全面的容災(zāi)系統(tǒng)方案除了要實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)保護(hù)，更要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)的異地功能切換和數(shù)據(jù)同步。具體方案如下：

對(duì)數(shù)據(jù)中心中每臺(tái)存儲(chǔ)采用RAID技術(shù)，通過一定的讀寫和校驗(yàn)機(jī)制，將多個(gè)硬盤虛擬化成單個(gè)大容量存儲(chǔ)介質(zhì)，提高存儲(chǔ)中硬盤的讀寫效率和容錯(cuò)能力。當(dāng)陣列中某一硬盤出現(xiàn)硬件故障時(shí)，可以有效防止數(shù)據(jù)丟失。結(jié)合應(yīng)用日志、磁帶備份等，應(yīng)對(duì)一般性軟件事故、輕微硬件損壞等小規(guī)模災(zāi)難。

在此基礎(chǔ)上通過遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)，將應(yīng)用集群中本地磁盤系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到異地保存。遠(yuǎn)程鏡像按從鏡像系統(tǒng)與主鏡像系統(tǒng)間數(shù)據(jù)復(fù)制的時(shí)機(jī)，又可分為同步遠(yuǎn)程鏡像和異步遠(yuǎn)程鏡像。同步遠(yuǎn)程鏡像中本地每一事務(wù)均需得到遠(yuǎn)程復(fù)制完成的確認(rèn)信息才能釋放，本地?cái)?shù)據(jù)將以完全同步的方式復(fù)制到異地，主從系統(tǒng)間可以實(shí)時(shí)切換而保持?jǐn)?shù)據(jù)一致，但這一方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)要求較高。異步遠(yuǎn)程鏡像是在本地系統(tǒng)操作完成后將遠(yuǎn)程存儲(chǔ)視圖更新，這一方式對(duì)帶寬要求較低、對(duì)本地系統(tǒng)影響較小，但是容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問題。

除此之外，還應(yīng)當(dāng)使用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件和基于SQL的容災(zāi)技術(shù)，作為其他容災(zāi)技術(shù)的補(bǔ)充，保持業(yè)務(wù)系統(tǒng)中邏輯卷與備份系統(tǒng)的一致性及數(shù)據(jù)庫中邏輯結(jié)構(gòu)的完整性。

4、容災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)用與管理

為確保圖書館數(shù)字資源的安全，有針對(duì)性的應(yīng)用容災(zāi)系統(tǒng)。首先，應(yīng)該設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字圖書館中心機(jī)房，應(yīng)具備防火、防水、放靜電、放雷電等功能，配備火警系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施。良好的基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)營造穩(wěn)定的服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境有著至關(guān)重要的作用。在構(gòu)建中心機(jī)房計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、防火墻的配備、殺毒軟件的選擇、系統(tǒng)和應(yīng)用完全性的完善。

制定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理方案和日常作業(yè)手冊(cè)，建立健全用戶管理制度，明確各數(shù)據(jù)庫管理員職責(zé)。每日對(duì)各服務(wù)器各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、備份情況、數(shù)據(jù)庫使用日志、系統(tǒng)資源分配進(jìn)行常態(tài)化檢查分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決各種問題。

在日常使用中，通過實(shí)際演練，了解容災(zāi)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行是否正常，各環(huán)節(jié)是否暢通。模擬災(zāi)害發(fā)生后的各種情況，可以有效的檢驗(yàn)容災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以及數(shù)字資源管理中的欠缺。[4]

5、結(jié)束語

數(shù)字圖書館以其使用上的便利性和內(nèi)容的寬廣度受到越來越多的關(guān)注。容災(zāi)系統(tǒng)的完備性關(guān)乎圖書館信息系統(tǒng)能否正常工作和提供讀者服務(wù)。因此，針對(duì)數(shù)字圖書館特性，構(gòu)建與自身數(shù)字圖書館業(yè)務(wù)能力相適應(yīng)的容災(zāi)系統(tǒng)軟硬件體系，對(duì)圖書館數(shù)字化發(fā)展和應(yīng)用有著極為深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 卡爾.容災(zāi)系統(tǒng)[G/OL].智庫百科. 2013.01.05http：//wiki.mbalib.

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[2] 王德軍，王麗娜.容災(zāi)系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)工程，2005（3）：43-46

[3] 吳曉波.容災(zāi)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用研究[J].江西圖書館學(xué)刊， 2008，38（2）：104-105

[4] 張宏.數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)安全問題探討[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，29（1）：111-114