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高校图书馆数字资源容灾策略

作者: 发布时间:2020-01-20 13:45:48 阅读: 43 次

摘要:本文在简要介绍容灾系统的定义、核心技术及意义,并提出了一种容灾方案及该方案的应用与管理。

关键词:图书馆;数字资源;数据安全;容灾策略

 

数字图书馆以网络技术为基础,数字化内容为核心,资源加工、知识发现与信息处理为主要手段,给用户提供一个基于数据库和信息流的便捷检索平台。随着计算机技术的发展,数字图书馆在图书馆业务中所占比例越来越高,其数据来源于网络共享资源、数据商制作数字资源和本馆自有数字化资源。其中,本馆自有数字化资源建设中,耗费了大量时间,投入了大量人力和经费,一旦灾难发生,数据损失将带来严重影响。因此,建立一个安全高效的数字容灾系统,是图书馆保护核心数据安全,保证数字图书馆业务延续,为读者提供不间断服务的关键和前提。

容灾系统是指在相隔较远的异地,建立两套以上功能相同的IT系统,互相之间可以进行功能切换和状态监视,一旦当前应用系统因意外(如自然灾害或人为损坏)停止工作,可以即时切换至异地,使得系统功能继续正常运作。容灾技术是系统的高可用性技术的一个组成部分,容灾系统更加强调处理外界环境对系统的影响,特别是灾难性事件对整个IT节点的影响,提供节点级别的系统恢复功能。[1]

 

1 图书馆数字资源容灾需求

数字图书馆发布的数字资源中有大量的多媒体资源、数据库系统,这就要求容灾系统的架构不仅要有效的维护数字资源的安全,而且要维持信息访问的顺畅。适用于数字图书馆的容灾系统,不能只从数据完整性的角度出发,还应关注数据管理、数据传输、运算效率等多方面内容。[2]其需求主要为以下几点:

1)异地容灾。数据中心与容灾系统的备份中心相距足够远的距离,当某一中心遭受自然灾害影响时,另一中心不会受到波及。

2)双向工作。源数据与备份数据应用相互间可以实现即时稳妥的自动或手工切换,确保灾害发生后数字图书馆信息服务的连续性。

3)方式选择。备份中心可以为数据中心提供系统备份和数据备份。系统备份完成信息系统的异地存储运行,满足数字图书馆应用需求。数据备份实现备份中心与数据中心间实时同步,保证数字图书馆服务的连续性。

 

2 容灾系统关键技术

在建立容灾系统的过程中会涉及到众多技术,诸如NAS、远程镜像、基于SAN的互连技术、快照技术等等。下面简要介绍下,容灾系统中需要的核心技术。[3]

1)快照技术

快照是指向磁盘子系统上原数据的一组指针。通过快照技术,能以时间轴上的还原点位置来进行数据管理,最多可累计达255个时间点的数据版本,可以实现数据在任意时间点上的完整状态回溯。

2NAS技术

NASNetwork Attached Storage—网络附加存储)即将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网),连接到一群计算机上。NAS的存储器件即插即用,文件访问基于网络协议,可以应用于Windows/Unix混合局域网。NAS用户可以在网络上进行数据存取和备份操作,无需服务器本地干预,降低了CPU负载,提高了网络利用率。

3)远程镜像技术

镜像是指在两个以上磁盘或其子系统上生成同一数据的镜像视图的信息存储过程,分为主镜像系统和从镜像系统。远程镜像技术是容灾系统的核心,是实现远程数据同步和灾难后系统恢复的基础。

4)互连技术

互连技术即通过光纤通道或广域网连接两个存储区域网络,进行远程镜像。基于光纤通道的互连技术稳定性好,但是实现成本过高、地理距离较近。基于IPSAN互连技术,依托现有TCP/IP网络,通过FCIPiFCPInfinibandiSCSI等互连协议,适用于多种拓扑结构,成本低、扩展性好,发展前景广阔。

 

3 容灾系统方案设计

一套成熟的容灾方案要求在不可预计的灾难发生时,可以将系统和数据快速恢复,把损失控制在最小。全面的容灾系统方案除了要实现本地数据保护,更要实现系统平台的异地功能切换和数据同步。具体方案如下:

对数据中心中每台存储采用RAID技术,通过一定的读写和校验机制,将多个硬盘虚拟化成单个大容量存储介质,提高存储中硬盘的读写效率和容错能力。当阵列中某一硬盘出现硬件故障时,可以有效防止数据丢失。结合应用日志、磁带备份等,应对一般性软件事故、轻微硬件损坏等小规模灾难。

在此基础上通过远程镜像技术,将应用集群中本地磁盘系统中的数据发送到异地保存。远程镜像按从镜像系统与主镜像系统间数据复制的时机,又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。同步远程镜像中本地每一事务均需得到远程复制完成的确认信息才能释放,本地数据将以完全同步的方式复制到异地,主从系统间可以实时切换而保持数据一致,但这一方式对网络延时要求较高。异步远程镜像是在本地系统操作完成后将远程存储视图更新,这一方式对带宽要求较低、对本地系统影响较小,但是容易出现数据不一致的问题。

除此之外,还应当使用数据恢复软件和基于SQL的容灾技术,作为其他容灾技术的补充,保持业务系统中逻辑卷与备份系统的一致性及数据库中逻辑结构的完整性。

 

4 容灾系统应用与管理

为确保图书馆数字资源的安全,有针对性的应用容灾系统。首先,应该设立标准化数字图书馆中心机房,应具备防火、防水、放静电、放雷电等功能,配备火警系统、空调系统、监控系统、不间断电源系统等基础设施。良好的基础设施对营造稳定的服务器运行环境有着至关重要的作用。在构建中心机房计算机硬件设施时,应当考虑到网络技术的应用、防火墙的配备、杀毒软件的选择、系统和应用完全性的完善。

制定系统的数据库管理方案和日常作业手册,建立健全用户管理制度,明确各数据库管理员职责。每日对各服务器各系统运行状态、备份情况、数据库使用日志、系统资源分配进行常态化检查分析,及时发现并解决各种问题。

在日常使用中,通过实际演练,了解容灾系统各节点运行是否正常,各环节是否畅通。模拟灾害发生后的各种情况,可以有效的检验容灾系统运行状态,以及数字资源管理中的欠缺。[4]

 

5 结语

数字图书馆以其使用上的便利性和内容的宽广度受到越来越多的关注。容灾系统的完备性关乎图书馆信息系统能否正常工作和提供读者服务。因此,针对数字图书馆特性,构建与自身数字图书馆业务能力相适应的容灾系统软硬件体系,对图书馆数字化发展和应用有着极为深远的意义。

 

[1]卡尔.容灾系统[G/OL].智库百科. 2013.01.05http://wiki.mbalib.com/w/index.php?title=%E5%AE%B9%E7%81%BE%E7%B3%BB%E7%BB%9F&oldid=978243

[2]王德军,王丽娜. 容灾系统研究[J] . 计算机工程, 2005 ( 3) :43-46.

[3]吴晓波. 容灾技术在图书馆中的应用研究[J ] .江西图书馆学刊,2008 ,38(2) :104-105.

[4]张宏.数字图书馆网络系统与数据安全问题探讨[J].江西教育学院学报,2008 ,29(1):111-114.