基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)探討

■高金勇

（福建省高速公路集團(tuán)有限公司，福州 350001）

高速公路日常業(yè)務(wù)越來越依賴于數(shù)據(jù)處理，而高速公路業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性依賴于數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行。 數(shù)據(jù)災(zāi)備中心是交通信息化的產(chǎn)物，是一個專門用于備份和保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)施，旨在在發(fā)生災(zāi)難性事件或系統(tǒng)故障時快速恢復(fù)業(yè)務(wù)運(yùn)行并保證數(shù)據(jù)的完整性和可用性。 建設(shè)數(shù)據(jù)災(zāi)備中心有利于保障業(yè)務(wù)連續(xù)性、提高數(shù)據(jù)安全性、提升災(zāi)備能力，對高速公路智慧交通的建設(shè)具有重要意義。本文基于高速公路災(zāi)備中心建設(shè)現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀，進(jìn)行了基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)探討。

1 高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)現(xiàn)狀及需求

要保證高速公路業(yè)務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的高可靠性，需要在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的同時，打造高可靠災(zāi)備數(shù)據(jù)中心， 但是傳統(tǒng)的災(zāi)備中心因為技術(shù)等原因，存在諸多不足，這是本文探討的需求起點(diǎn)。

1.1 高速公路傳統(tǒng)災(zāi)備中心應(yīng)用接管能力弱

傳統(tǒng)的災(zāi)備中心以異地單活應(yīng)用接管為主，即只有一個活動狀態(tài)的應(yīng)用，當(dāng)主要數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或中斷時，災(zāi)備中心才會接管運(yùn)行。 而且傳統(tǒng)的單活災(zāi)備中心在應(yīng)用接管過程中存在較長的切換時間，這是因為在發(fā)生故障或中斷時，需要手動或半自動地將應(yīng)用從主要數(shù)據(jù)中心切換到災(zāi)備中心。這種切換過程需要耗費(fèi)較長的時間，導(dǎo)致應(yīng)用的停機(jī)時間增加，對業(yè)務(wù)造成較大的影響。

1.2 高速公路傳統(tǒng)災(zāi)備中心數(shù)據(jù)備份與保護(hù)困難

數(shù)據(jù)備份是為了保障系統(tǒng)安全性和提升數(shù)據(jù)中心應(yīng)急能力，由于單活災(zāi)備中心在存儲層上的數(shù)據(jù)同步復(fù)制等高級數(shù)據(jù)保護(hù)功能，無法在不同型號產(chǎn)品間實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)備份困難。 同時，在傳統(tǒng)災(zāi)備中心備份的過程中，由于不同存儲器上的數(shù)據(jù)分配標(biāo)準(zhǔn)不同，不利于統(tǒng)一管理，同時存儲容量擴(kuò)展和服務(wù)器數(shù)據(jù)量擴(kuò)展也受到一定的限制。 由于場地有限，所有數(shù)據(jù)保存在同一個中心機(jī)房，無異地數(shù)據(jù)中心和異地數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性及備份數(shù)據(jù)的安全性受到自然條件的考驗，無法防范場地性等不可抗力自然災(zāi)害。

1.3 高速公路傳統(tǒng)災(zāi)備中心業(yè)務(wù)整合能力差

傳統(tǒng)的單活災(zāi)備中心通常是將主數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)完全復(fù)制到備份數(shù)據(jù)中心，但兩個數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務(wù)運(yùn)行是相互獨(dú)立的。 這種方式導(dǎo)致了業(yè)務(wù)的分離，主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務(wù)無法實(shí)現(xiàn)無縫切換和負(fù)載均衡。 當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時，需要手動切換業(yè)務(wù)到備份數(shù)據(jù)中心，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷和用戶體驗下降。 當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時，備份數(shù)據(jù)中心可能無法提供最新的數(shù)據(jù)，進(jìn)而影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可用性。

2 數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)研究

當(dāng)前，關(guān)于數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的研究主要集中在異地災(zāi)備中心等災(zāi)備模式上，應(yīng)用場景分布在銀行業(yè)、政府部門和大型企業(yè)。 近年，中國電信災(zāi)備中心在西安落成，運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)了首個集數(shù)據(jù)化資產(chǎn)保護(hù)、災(zāi)備服務(wù)于一體的全方位容災(zāi)服務(wù)體系的災(zāi)備中心[1]。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，劉新華[2]討論了一種交通運(yùn)輸行政執(zhí)法災(zāi)備服務(wù)建設(shè)的技術(shù)方案，旨在實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)的備份，確保系統(tǒng)在面臨不可抗力災(zāi)難時能夠有效保護(hù)重要數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。 在防震減災(zāi)領(lǐng)域，牛詩川[3]針對地震數(shù)據(jù)災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)安全和可靠性的基本要求，制定了全面的規(guī)劃和設(shè)計方案，深入研究了災(zāi)備中心網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)系統(tǒng)和后期維護(hù)策略。 在其他政府部門相關(guān)領(lǐng)域，吳瑞強(qiáng)[4]通過考察惠州市社會保險基金管理局龍門異地災(zāi)備中心的建設(shè)，從基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)架構(gòu)的角度獲取到一些有價值的建設(shè)思路，可用于指導(dǎo)其他數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的建設(shè)。 在高速公路領(lǐng)域，付增輝[5]提出建設(shè)異地災(zāi)備系統(tǒng)的方案， 災(zāi)備系統(tǒng)建在異地，能夠利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將異地存儲的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)回傳至本地系統(tǒng)，保證本地系統(tǒng)可靠運(yùn)行。 沈蘭蘭[6]通過分析某高速公路收費(fèi)管理平臺異地災(zāi)備中心災(zāi)備管理體系的建設(shè)需求，探討了基于統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)容災(zāi)備份系統(tǒng)，面向服務(wù)化提供災(zāi)備運(yùn)維服務(wù)及運(yùn)營管理的建設(shè)思路。 曹佳寶[7]研究“兩地三中心”災(zāi)備架構(gòu),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了基于云技術(shù)的數(shù)據(jù)災(zāi)備中心優(yōu)化建設(shè)思路。

綜合上述的研究現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)目前缺乏對高速公路業(yè)務(wù)場景的應(yīng)用研究，且研究多集中于建設(shè)異地災(zāi)備中心，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)同步依舊是異步方式，備份數(shù)據(jù)中心只有在主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或不可用時才接管應(yīng)用，使用率較低，還伴隨一定的數(shù)據(jù)延遲。 因此對高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)這一業(yè)務(wù)場景，本文提出了雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心方案，這種架構(gòu)通常包括兩個地理位置不同的數(shù)據(jù)中心，彼此之間實(shí)時同步數(shù)據(jù)，并能夠相互備份和恢復(fù)。

3 基于雙活的高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心技術(shù)方案

針對高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的建設(shè)現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀，本文提出一種基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)方案，并在泉州東秀凃站點(diǎn)進(jìn)行了實(shí)施。

3.1 高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心總體方案

基于雙活的高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的建設(shè)方案結(jié)合了大數(shù)據(jù)云平臺的使用，以實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)處理和災(zāi)備能力。 通過在兩個地理位置上建立數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙活備份，同時將數(shù)據(jù)中心與大數(shù)據(jù)云平臺集成，可以利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)來實(shí)時分析和處理數(shù)據(jù)，提供實(shí)時的交通監(jiān)控和管理。 同時，當(dāng)一個數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或不可用時，系統(tǒng)可以自動切換到另一個數(shù)據(jù)中心，以確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可用性。 這種方案不僅可以提高高速公路數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性，也能夠根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)提供智能化的決策支持，進(jìn)一步優(yōu)化交通運(yùn)輸效率和安全性。

3.2 高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心系統(tǒng)架構(gòu)

基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心軟件采用混合云架構(gòu)，總體包括兩個數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)同步與復(fù)制、雙活架構(gòu)、負(fù)載均衡和故障轉(zhuǎn)移等關(guān)鍵組件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時同步、高可用性和災(zāi)備能力，確保高速公路數(shù)據(jù)安全、可靠和連續(xù)地運(yùn)行。 雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)見圖1。

圖1 雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)圖

首先，系統(tǒng)依賴于兩個數(shù)據(jù)中心，分別位于主要高速公路區(qū)域的不同地點(diǎn)。 每個數(shù)據(jù)中心都是一個完備的設(shè)施，擁有強(qiáng)大的硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。 這些設(shè)備用于存儲和處理大量的高速公路數(shù)據(jù)，包括交通流量、車輛信息、路況數(shù)據(jù)等。 其次，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時同步和復(fù)制，系統(tǒng)采用高速網(wǎng)絡(luò)將兩個數(shù)據(jù)中心連接起來。 數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)同步和復(fù)制是通過復(fù)制技術(shù)和算法實(shí)現(xiàn)的，確保數(shù)據(jù)在兩個數(shù)據(jù)中心之間的一致性和完整性。 這樣，無論發(fā)生何種情況， 數(shù)據(jù)都能夠在兩個數(shù)據(jù)中心之間實(shí)時同步，避免數(shù)據(jù)不一致或丟失。 此外，系統(tǒng)采用雙活架構(gòu)，即兩個數(shù)據(jù)中心同時處于活動狀態(tài)，能夠?qū)崟r處理和響應(yīng)數(shù)據(jù)請求，這意味著無論哪個數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)故障或需要維護(hù)，另一個數(shù)據(jù)中心都能夠接管其功能。負(fù)載均衡和故障轉(zhuǎn)移技術(shù)被應(yīng)用于系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和負(fù)載均衡，保證用戶請求能夠被平均分配到兩個數(shù)據(jù)中心，并在其中一個數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或出現(xiàn)災(zāi)害時，自動將數(shù)據(jù)和服務(wù)轉(zhuǎn)移到另一個數(shù)據(jù)中心，確保數(shù)據(jù)和服務(wù)的可用性和連續(xù)性。 最后，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和備份，數(shù)據(jù)備份存儲在另一個數(shù)據(jù)中心，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞；系統(tǒng)還采取了安全措施，如訪問控制、加密傳輸?shù)?，以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

3.3 雙活災(zāi)備中心建設(shè)

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙活是方案的核心，在明確了總體方案和系統(tǒng)架構(gòu)的前提下，可以進(jìn)行雙活災(zāi)備中心的建設(shè)，具體步驟如下：（1）高速網(wǎng)絡(luò)連接：建立主中心和備中心之間的高速網(wǎng)絡(luò)連接，確保數(shù)據(jù)的快速傳輸和同步，選擇專線、光纖等高帶寬和低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接方式；（2）數(shù)據(jù)同步技術(shù)選擇：根據(jù)具體需求選擇合適的數(shù)據(jù)同步技術(shù)，常見的技術(shù)包括實(shí)時數(shù)據(jù)同步、異步數(shù)據(jù)同步和延遲冗余數(shù)據(jù)同步等；（3）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙活需要做到實(shí)時數(shù)據(jù)同步、異步數(shù)據(jù)同步和延遲冗余數(shù)據(jù)同步。 實(shí)時數(shù)據(jù)同步是指通過使用數(shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)、日志傳輸或文件同步等實(shí)現(xiàn)主中心和備中心之間的實(shí)時數(shù)據(jù)同步，確保數(shù)據(jù)在兩個中心之間的一致性；異步數(shù)據(jù)同步是指將數(shù)據(jù)定期復(fù)制到災(zāi)備中心，通過批量傳輸或數(shù)據(jù)備份等方式，確保數(shù)據(jù)的最新性在一定的時間延遲下仍然能夠滿足容災(zāi)需求；延遲冗余數(shù)據(jù)同步是指在一定的時間延遲下，將主中心的數(shù)據(jù)復(fù)制到備中心，進(jìn)一步提高容災(zāi)能力和數(shù)據(jù)可用性；（4）數(shù)據(jù)雙寫策略：確保在主中心和備中心之間的數(shù)據(jù)寫入操作能夠?qū)崟r同步到另外一個中心，采用同步復(fù)制、寫入隊列或分布式事務(wù)等方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙寫；（5）容災(zāi)切換操作：在主中心發(fā)生故障或計劃維護(hù)時，通過切換操作將業(yè)務(wù)流量切換到備中心，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性， 可以利用負(fù)載均衡、DNS 解析等方式進(jìn)行流量切換和請求轉(zhuǎn)發(fā)；（6）容災(zāi)測試和演練：完成以上步驟之后還需要定期進(jìn)行容災(zāi)測試和演練，驗證主中心和備中心之間的數(shù)據(jù)同步和容災(zāi)切換的可用性和穩(wěn)定性。

3.4 高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心云平臺建設(shè)

高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備是基于云平臺構(gòu)建的，實(shí)現(xiàn)雙活依賴于云平臺的建設(shè)，故在此對云平臺的建設(shè)進(jìn)行說明。 高速公路數(shù)據(jù)云平臺主要包含3 層架構(gòu)：基礎(chǔ)層、平臺層和應(yīng)用層。 （1）在高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備基礎(chǔ)資源層，云平臺建設(shè)搭建和管理一系列基礎(chǔ)設(shè)施資源，如存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器等，還需要建立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，這些資源需要具備高可用性、高安全性和可擴(kuò)展性，以滿足不同規(guī)模和需求的應(yīng)用。 基礎(chǔ)資源層還包括虛擬化技術(shù)和容器化技術(shù)，配置容災(zāi)備份系統(tǒng)，以及實(shí)施監(jiān)控和管理系統(tǒng)，用于資源的隔離和管理，提供靈活的資源分配和利用方式。 （2）在高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備平臺層，云平臺建設(shè)提供了一系列中間件和服務(wù)，以支持應(yīng)用的部署和運(yùn)行。 這包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、消息隊列、緩存等。 平臺層的目標(biāo)是提供統(tǒng)一的開發(fā)、部署和管理環(huán)境，簡化應(yīng)用的開發(fā)和維護(hù)工作。 平臺層還可以提供自動化的監(jiān)控和管理工具，以實(shí)現(xiàn)資源的動態(tài)管理和優(yōu)化。 （3）在高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備應(yīng)用層，云平臺建設(shè)了提供各種應(yīng)用服務(wù)和解決方案，以滿足高速行業(yè)和用戶的需求。 這包括高速公路在線辦公、數(shù)據(jù)分析、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用。 應(yīng)用層的目標(biāo)是通過云平臺提供了各種服務(wù)和解決方案，幫助高速公路快速構(gòu)建和部署高速業(yè)務(wù)的應(yīng)用，提高效率和創(chuàng)新能力。

4 基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)

4.1 雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心案例總體規(guī)劃

福建省高速公路主數(shù)據(jù)中心建設(shè)在福州市城區(qū)祥謙，新型異地災(zāi)備數(shù)據(jù)中心建立在泉州東秀凃站點(diǎn)， 異地災(zāi)備為主數(shù)據(jù)中心提供了更大的保險，能更好防范場地性等不可抗力自然災(zāi)害的影響。 同時，建設(shè)雙活異地災(zāi)備，可以在主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或災(zāi)難時，快速切換到遠(yuǎn)距離異地備份數(shù)據(jù)中心，確保業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)行。 這樣可以大大減少業(yè)務(wù)中斷時間，提高業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可用性。 在福州另外增設(shè)數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)同城雙活，異地災(zāi)備。 要進(jìn)行災(zāi)備的系統(tǒng)在災(zāi)備數(shù)據(jù)中心進(jìn)行部署，并把部分應(yīng)用的生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整到災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。 正常工作時，兩個中心都投入生產(chǎn)，根據(jù)信息系統(tǒng)的數(shù)量和應(yīng)用特點(diǎn)，進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)或負(fù)載均衡。 兩個中心互為災(zāi)備，通過動態(tài)資源調(diào)整技術(shù)，提高容災(zāi)設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份與保護(hù)、應(yīng)用接管、業(yè)務(wù)整合等功能，全面提升高速公路信息服務(wù)水平。

4.2 福建高速公路災(zāi)備數(shù)據(jù)中心定位

選擇災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的地理位置時，主要考慮其與福建數(shù)據(jù)中心的距離。 通常情況下，災(zāi)備數(shù)據(jù)中心應(yīng)該位于主要數(shù)據(jù)中心的相對安全區(qū)域內(nèi)，以減少單點(diǎn)故障的風(fēng)險。 同時，地理位置應(yīng)盡量選擇地震、洪水等自然災(zāi)害風(fēng)險較低的地區(qū)，以確保數(shù)據(jù)中心的物理安全。 保證福建高速公路災(zāi)備數(shù)據(jù)中心與主要數(shù)據(jù)中心之間的通信網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。 在選擇位置時考慮到了通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和可靠性，確保能夠在主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時，快速且可靠地傳輸數(shù)據(jù)和恢復(fù)服務(wù)。 除此之外，還需要確保穩(wěn)定的電力供應(yīng)。 在選擇福建高速公路災(zāi)備數(shù)據(jù)中心時，本研究考慮了電力供應(yīng)的可靠性和備用電源的儲備情況，以應(yīng)對主要數(shù)據(jù)中心或周圍地區(qū)的電力中斷，因此項目將新型異地災(zāi)備數(shù)據(jù)中心建立在泉州東秀凃站點(diǎn)。 異地災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的建立，為福建高速公路祥謙主數(shù)據(jù)中心提供了一項可靠的保險機(jī)制。 這種建設(shè)方式能夠有效保證業(yè)務(wù)的無中斷運(yùn)行，為福建省高速公路數(shù)據(jù)管理提供了強(qiáng)大的安全保障。

4.3 福建高速公路雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

目前福建省高速公路共有收費(fèi)網(wǎng)、 視頻網(wǎng)、綜合網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)通信需求參照祥謙數(shù)據(jù)中心，同樣應(yīng)建設(shè)收費(fèi)網(wǎng)、視頻網(wǎng)、綜合網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。 另外，災(zāi)備數(shù)據(jù)中心與祥謙數(shù)據(jù)中心采用了主備雙鏈路，建立起可靠的通信鏈路，同時下聯(lián)各站點(diǎn)以及出口互聯(lián)網(wǎng)。 災(zāi)備數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)鋱D見圖2。

圖2 雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)涫疽鈭D

同時，福建高速公路雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心還考慮了網(wǎng)絡(luò)的信息安全建設(shè)。 災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的信息安全需求參照祥謙數(shù)據(jù)中心，以高速公路災(zāi)備數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)（收費(fèi)網(wǎng)、綜合網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)）環(huán)境為保障對象，并且參考《網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基本要求》進(jìn)行建設(shè)，收費(fèi)網(wǎng)按照等保三級的要求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，綜合網(wǎng)按照等保三級的要求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，互聯(lián)網(wǎng)按照等保二級的要求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。 災(zāi)備數(shù)據(jù)中心信息安全拓?fù)鋱D見圖3。

圖3 雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心信息安全拓?fù)涫疽鈭D

4.4 雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心功能實(shí)現(xiàn)及實(shí)際應(yīng)用效果

福建高速公路雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的應(yīng)用系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、備用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和備用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成的信息系統(tǒng)。 高速公路應(yīng)用系統(tǒng)容災(zāi)最基本的功能就是數(shù)據(jù)保護(hù)和發(fā)生災(zāi)難時的應(yīng)用接管。 為了提高應(yīng)用系統(tǒng)容災(zāi)利用率，結(jié)合高速公路的實(shí)際情況，應(yīng)用系統(tǒng)容災(zāi)也可用于計劃內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)停機(jī)時的應(yīng)用接管和業(yè)務(wù)整合。

4.4.1 福建高速雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)保護(hù)

數(shù)據(jù)保護(hù)是雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)的基本的功能之一，泉州東秀涂站數(shù)據(jù)災(zāi)備中心通過實(shí)時數(shù)據(jù)復(fù)制將主數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)同時復(fù)制到備用數(shù)據(jù)中心。 這種復(fù)制方式可以確保兩個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)保持同步，減少數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。 基于此，雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心可以提供更高級別的數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)能力。 主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)同步可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的數(shù)據(jù)備份和保護(hù)。 當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生數(shù)據(jù)損壞、丟失或被攻擊時，備份數(shù)據(jù)中心可以提供可靠的數(shù)據(jù)恢復(fù)和保護(hù)，保障高速公路公司的重要信息和資產(chǎn)安全。

4.4.2 福建高速雙活災(zāi)備應(yīng)用接管

雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用接管功能，即當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)因突發(fā)性事件造成系統(tǒng)中斷時間超過可容忍的時間后，啟用容災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用切換來保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。 當(dāng)主數(shù)據(jù)中心不可用時，雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心會自動將應(yīng)用流量切換到備份數(shù)據(jù)中心。這可以通過負(fù)載均衡設(shè)備或DNS 解析等方式實(shí)現(xiàn)，確保流量能夠平均分配到備份數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上。 一旦流量切換到備份數(shù)據(jù)中心并且數(shù)據(jù)和狀態(tài)同步完成，雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心會啟動備份數(shù)據(jù)中心上的應(yīng)用程序，并將應(yīng)用接管。 這包括啟動應(yīng)用程序的各個組件、服務(wù)和功能，并確保它們能夠正常運(yùn)行。 在應(yīng)用接管后，雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心會持續(xù)監(jiān)控備份數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行狀態(tài)和性能。 一旦主數(shù)據(jù)中心恢復(fù)可用，系統(tǒng)可以自動將流量切換回主數(shù)據(jù)中心，并將備份數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)和狀態(tài)同步到主數(shù)據(jù)中心，以確保數(shù)據(jù)的一致性。 由此福建高速雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的實(shí)時接管，當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或不可用時，備份數(shù)據(jù)中心可以立即接管應(yīng)用，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可用性。 這對于對業(yè)務(wù)連續(xù)性要求較高的高速公路管理來說尤為重要。

4.4.3 福建高速雙活災(zāi)備業(yè)務(wù)整合

福建高速雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心還能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)整合，即通過將主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務(wù)和資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)高可用性和持續(xù)性的業(yè)務(wù)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)容災(zāi)系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)整合和優(yōu)化。 （1）業(yè)務(wù)接管：在應(yīng)用系統(tǒng)容災(zāi)的建設(shè)過程中，在容災(zāi)中心也建立了一套業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，和生產(chǎn)中心具有完全相同的業(yè)務(wù)處理邏輯，利用災(zāi)備環(huán)境對新的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)進(jìn)行測試及完善，并在條件成熟時將容災(zāi)系統(tǒng)切換為生產(chǎn)系統(tǒng)，而原生產(chǎn)系統(tǒng)成為容災(zāi)系統(tǒng)。 （2）負(fù)荷分擔(dān)：雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心可以通過負(fù)載均衡技術(shù)，將業(yè)務(wù)流量均勻地分配到主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上。 這樣可以避免單一數(shù)據(jù)中心承擔(dān)過大的負(fù)荷，提高系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性。 兩個中心之間互為容災(zāi)系統(tǒng)，當(dāng)其中的任何一套系統(tǒng)出現(xiàn)大的災(zāi)難事故時，則切換到另一套系統(tǒng)中去。 （3）資源復(fù)用：福建高速雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心在正常情況下作為主數(shù)據(jù)中心的備份，但在主數(shù)據(jù)中心不可用時，備份數(shù)據(jù)中心可以充分利用其資源來承擔(dān)主數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)，這包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)帶寬等。 通過資源復(fù)用，雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心能夠最大程度地提高資源利用率， 降低成本，并保證業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)行。

4.4.4 實(shí)際應(yīng)用效果

建成后的福建高速雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心將主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務(wù)整合在了一起，主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心可以同時運(yùn)行應(yīng)用程序，共享數(shù)據(jù)和資源，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的無縫切換和負(fù)載均衡，并提供了更好的用戶體驗。 （1）零數(shù)據(jù)丟失：雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心運(yùn)行至今保持實(shí)時數(shù)據(jù)同步，確保主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)完全一致。 （2）負(fù)載均衡和性能提升：雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡，將用戶請求分散到主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心，避免單一數(shù)據(jù)中心的過載情況，經(jīng)測試，在實(shí)際應(yīng)用中提高了系統(tǒng)的整體性能和響應(yīng)速度。 （3）高可用性：雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可用性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。 測試中，當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時，備份數(shù)據(jù)中心可以在極短的時間內(nèi)接管業(yè)務(wù)，這意味著在實(shí)際故障發(fā)生時該災(zāi)備中心能保證業(yè)務(wù)的持續(xù)性和可靠性，避免業(yè)務(wù)中斷和損失。 （4）災(zāi)難恢復(fù)能力增強(qiáng)：測試中，通過實(shí)時數(shù)據(jù)備份和同步，即使主數(shù)據(jù)中心發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，備份數(shù)據(jù)中心仍然可以提供可靠的數(shù)據(jù)恢復(fù)，保護(hù)重要數(shù)據(jù)不受損失，雙活災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的存在增強(qiáng)了整個系統(tǒng)的災(zāi)難恢復(fù)能力。

5 結(jié)語

根據(jù)高速公路災(zāi)備中心建設(shè)的現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀，提出了基于雙活的區(qū)域高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心建設(shè)方案，借助云平臺，通過中心選址、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)等步驟在福建省完成了雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的方案建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)保護(hù)、應(yīng)用接管、業(yè)務(wù)整合等傳統(tǒng)災(zāi)備中心所不具有的功能。 但在雙活數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的設(shè)計過程中，也要注意地理位置選擇、設(shè)施安全、災(zāi)難恢復(fù)能力測試、成本與效益的平衡等問題。 基于雙活的高速公路數(shù)據(jù)災(zāi)備中心的建立，可以全面勝任業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理的新需求和信息量日益增長的挑戰(zhàn)，滿足各類業(yè)務(wù)對硬件平臺在信息量大、高速率環(huán)境下具有強(qiáng)大穩(wěn)定性的需求，并實(shí)現(xiàn)多機(jī)并行，提升管理的效能，對智慧交通建設(shè)具有重要意義。