小議空管自研信息化系統(tǒng)的應(yīng)急備份恢復(fù)

黃傳輝

【摘 要】目前空管自研信息化系統(tǒng)在管制部門(mén)中得到了廣泛的應(yīng)用，論文對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)的運(yùn)維現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，結(jié)合空管業(yè)務(wù)的運(yùn)行情況對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)進(jìn)行了探討，分別分析了空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)的異地容災(zāi)和應(yīng)急備份恢復(fù)能力，最后對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)性能進(jìn)行了評(píng)測(cè)解釋。

【Abstract】At present， ATC self-developed information system has been widely used in the control department. This paper introduces the operation and maintenance status of ATC self-developed information system. Combined with the operation of ATC， the emergency backup recovery of ATC self-developed information system is discussed. Also the remote disaster-tolerant and emergency backup recovery capability of ATC self-developed information system are analyzed respectively. The performance of emergency backup recovery capability of ATC self-developed information system is evaluated and explained in the last chapter.

【關(guān)鍵詞】空管自研信息化系統(tǒng)；應(yīng)急備份；異地容災(zāi)

【Keywords】ATC self-developed information system； emergency backup； remote disaster-tolerant

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP301 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）07-0142-02

1 引言

隨著中國(guó)民航業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)空中交通指揮的安全性與效率提出了更高的要求。根據(jù)管制部門(mén)的不同需求，通過(guò)空管自主研發(fā)各類(lèi)專(zhuān)用性強(qiáng)的信息化系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步提高管制部門(mén)的運(yùn)行效率，為相關(guān)的管制業(yè)務(wù)提供了可靠高效的技術(shù)支持。但是管制員的工作與各空管自研信息化系統(tǒng)的耦合程度越來(lái)越高，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合空管自研信息化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，探討應(yīng)對(duì)系統(tǒng)級(jí)故障等重大故障時(shí)提供有效的應(yīng)急備份和系統(tǒng)恢復(fù)手段，從而確保系統(tǒng)應(yīng)急處置的及時(shí)有效，為管制用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量。

2 空管自研信息化系統(tǒng)運(yùn)維現(xiàn)狀

目前中南空管局已上線運(yùn)行了多套空管自研信息化系統(tǒng)，管制部門(mén)對(duì)這些空管自研信息化系統(tǒng)的中斷容忍時(shí)長(zhǎng)較短，對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)的運(yùn)維保障提出了較高的要求。但目前各空管自研信息化系統(tǒng)之間的耦合程度較高，其系統(tǒng)內(nèi)某一部分故障會(huì)影響其承載的所有信息系統(tǒng)的運(yùn)行，且短期內(nèi)也不具備配置完整獨(dú)立備份系統(tǒng)的技術(shù)條件。此外，空管研發(fā)部門(mén)經(jīng)常需要對(duì)某一在線的自研信息化系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件升級(jí)、功能試用等工作，從而造成了運(yùn)維部門(mén)與研發(fā)部門(mén)共同在在線系統(tǒng)上操作的現(xiàn)象將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在。在此背景下，迫切需要建立對(duì)各空管自研信息化系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別的應(yīng)急備份恢復(fù)機(jī)制。

3 空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)

根據(jù)空管自研信息化系統(tǒng)的系統(tǒng)狀況和業(yè)務(wù)承載情況，提出空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)，如圖1所示

目前中南空管局的各空管自研信息化系統(tǒng)基本通過(guò)刀框服務(wù)器運(yùn)算集群和高性能光存儲(chǔ)的硬件架構(gòu)予以承載，在此硬件架構(gòu)上通過(guò)虛擬化平臺(tái)為各空管自研信息化系統(tǒng)提供虛擬化運(yùn)算環(huán)境，從而為空管自研信息化系統(tǒng)的虛擬化服務(wù)器提供運(yùn)算資源的支撐，同時(shí)通過(guò)高性能光存儲(chǔ)為其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供存儲(chǔ)能力的支撐。

各空管自研信息化系統(tǒng)的架構(gòu)可以歸納為“3+2”結(jié)構(gòu)，即3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和2個(gè)應(yīng)用服務(wù)器的結(jié)構(gòu)。其中數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)微軟的AlwaysOn技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用性[1]。此外，通過(guò)將主、備數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例和主用應(yīng)用服務(wù)器部署在航管樓的刀框服務(wù)器運(yùn)算集群，應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例和備用應(yīng)用服務(wù)器部署在管制中心的刀框服務(wù)器運(yùn)算集群中，實(shí)現(xiàn)了空管自研信息化系統(tǒng)的異地容災(zāi)。再者，通過(guò)部署專(zhuān)用的獨(dú)立應(yīng)急備份恢復(fù)服務(wù)器，并在高性能光存儲(chǔ)等存儲(chǔ)設(shè)備中設(shè)置虛擬化服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建起既能應(yīng)付單個(gè)地點(diǎn)全部硬件設(shè)備故障的數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別的回滾應(yīng)急架構(gòu)，也能應(yīng)對(duì)系統(tǒng)級(jí)故障的應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)。

4 空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)性能評(píng)測(cè)

為了驗(yàn)證空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)的恢復(fù)能力，結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和業(yè)務(wù)承載情況，進(jìn)行了完備的性能評(píng)測(cè)，其評(píng)測(cè)項(xiàng)目如下：①備份與恢復(fù)設(shè)備獨(dú)立于生產(chǎn)系統(tǒng)，在生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)能夠迅速恢復(fù)，支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)。②數(shù)據(jù)可通過(guò)同步或者異步的方式，采用連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，從生產(chǎn)端復(fù)制到容災(zāi)端。③驗(yàn)證容災(zāi)端數(shù)據(jù)庫(kù)的完整一致性。④測(cè)試驗(yàn)證目前空管自研信息化系統(tǒng)中采用的多種VMDK數(shù)據(jù)，哪些類(lèi)型是可以受到有效保護(hù)的。⑤驗(yàn)證SQL Server、Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)的兼容性。

圖2所示為空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)性能評(píng)測(cè)的拓?fù)?，采用EMC的VxRail超融合一體機(jī)和RP4VM軟件搭配的解決方案。這一解決方案可以作為獨(dú)立于現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境的一份容災(zāi)與測(cè)試系統(tǒng)。對(duì)于使用Datastore的VMDK、非共享RDM的虛機(jī)，可以通過(guò)RP4VM實(shí)時(shí)同步或異步的方式，利用網(wǎng)絡(luò)復(fù)制到作為容災(zāi)設(shè)備的VxRail超融合一體機(jī)上。其測(cè)試結(jié)果如下：①利用Test Copy方式，可以實(shí)現(xiàn)在容災(zāi)端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，也可將容災(zāi)端的虛擬機(jī)作為培訓(xùn)、測(cè)試等其它用途。②利用Fail Over方式，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)到容災(zāi)的切換。③無(wú)論那種方式，應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫(kù)是與生產(chǎn)一致，并且保證數(shù)據(jù)的完整一致性。

經(jīng)過(guò)測(cè)試評(píng)估，空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)對(duì)VMware虛擬機(jī)的備份功能有顯著優(yōu)勢(shì)，能對(duì)虛擬服務(wù)器的源文件進(jìn)行消重后再進(jìn)行備份，可顯著提升備份速度，降低存儲(chǔ)空間，單次備份其文件占用的存儲(chǔ)空間僅有其他同類(lèi)型應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)的25%。數(shù)據(jù)越大，已備份的虛擬服務(wù)器越多，備份速度及存儲(chǔ)容量的相對(duì)優(yōu)勢(shì)就越明顯。自2016年以來(lái)，空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)已承擔(dān)起各空管自研信息化系統(tǒng)的應(yīng)急備份和系統(tǒng)恢復(fù)的角色，通過(guò)定期利用周期維護(hù)對(duì)各類(lèi)在線虛擬機(jī)業(yè)務(wù)進(jìn)行了備份配置和恢復(fù)測(cè)試，很好地證明了其有效性與可靠性。

5 結(jié)論

本文對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)運(yùn)維現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并以此為基礎(chǔ)結(jié)合系統(tǒng)狀況和業(yè)務(wù)承載情況，分析了空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)，詳細(xì)解釋了其異地容災(zāi)性能和應(yīng)急備份恢復(fù)性能。最后結(jié)合現(xiàn)有的空管自研信息化系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和業(yè)務(wù)承載情況，對(duì)空管自研信息化系統(tǒng)應(yīng)急備份恢復(fù)架構(gòu)進(jìn)行了功能性和兼容性測(cè)試，并就測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了解釋說(shuō)明，為今后進(jìn)一步提升空管自研信息化系統(tǒng)的運(yùn)維保障水平，提供了一定的探索方向和理論支持。

【參考文獻(xiàn)】

【1】Microsoft Crop. Overview of Always On Availability Groups （SQL Server） [EB/OL].2016-5-17. https：//docs.microsoft.com/zh-cn/sql/database-engine/availability-groups/windows/overview-of-always-on-availability-groups-sql-server.