容灾技术在校本数字资源库建设中的应用
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随着信息技术在各个领域的广泛应用，计算机数据的完整性和安全性变得日趋重要，数据的丢失或损坏带来的损失难以估量。在校本数字教学资源库建设过程中，采取完备有效的灾难备份方案和灾难恢复的需求将更普遍。“居安思危，思则有备，有备无患”(左传・襄公十一年)。灾备技术已经不再是大型企业的“专利”，校本数字资源库的建设也需要具备必要的灾难预防、自救、他救能力，防患于“蚁穴”，把灾难带来的损失降到最低。
一、校本数字资源库建设现状
教育信息化不断向纵深发展，我国校本数字资源库建设取得了显著的成就，校本资源是校本课程的一部分，它是辅助、补充课堂教学的帮手。数字资源涉及为教学、科研服务的内容丰富、形式多元化的数字媒体，以多种展示方式组织、存储、管理，以利于使用者查询、下载和应用等。这些资源的建设给我们的学习和交流带来极大方便，而且数字资源的搜集往往具有时效性和偶然性，一旦这些资源的核心载体――数据遭到破坏，带来的损失是无法用金钱衡量的。很多人认为，容灾建设需要昂贵的投资，一个学校无法承受，实际上，容灾建设投资是和容灾建设等级紧密相连的，根据国家标准《信息系统灾难恢复规范》(GB／T 20988-2007)，校本数字资源在建设中按其安全等级，从数据容灾和业务容灾两方面进行灾备，进行基本支持和备用场地支持建设，其成本是很低的。有效利用现有设备为数据安全做好灾备是明智之举。因此，无论从需求性还是技术可行性而言，在校本数字资源库建设过程中都需要加强容灾备份技术的应用。
二、灾备技术的发展
目前而言，IT灾难备份与恢复在我国政府部门、银行、金融、证券、保险等部门和企业应用较为普遍，采用多点热备技术，比较典型的方式是数据中心、同城灾备中心和异地灾备中心的“两地三中心”模式。在主生产中心遭遇自然灾害或人为破坏时，同城或异地灾备中心能够提供不间断的数据信息服务，从而保证数据业务的连续性。根据国家标准《信息系统灾难恢复规范》(GB／T20988－2007)，灾备主要是指场外存放――将存储介质存放到离主中心有一定安全距离的物理地点的过程。传统上采用的技术不外乎两种：一种是通过安装在应用服务器上的复制软件，将本机数据以同步或异步的方式复制至容灾站点；另一种是通过存储系统内置的复制功能，以同步或异步的方式传输至容灾站点的存储系统内。虚拟化可以让本地和远程拥有多个操作系统和应用程序，可以让计算、存储、应用从物理和地理环境限制中解放出来。它将有效解决异构平台的资源共享问题、管理复杂化等问题，并大幅节约成本。虚拟化将是省时、省空间、高效、灵活和可靠的技术手段。相比传统灾备方式，利用Intemet提供软件的模式Softwarema-as-a-service(软件即服务)进行容灾方式，灾难备份和恢复速度更快，投资成本更低，抗灾性更好，管理维护更简单，甚至不再需要专业技术人员，非常适合中小企业的灾备应用。
三、灾备功能系统的建立和工作
现阶段，校本数字资源库的数据备份，还做不到形成一个全方位的灾备系统，众所周知，灾备是为小概率高风险事件而准备的，建立这种高投入、低效益的灾备中心就必须考虑经济学因素与当前技术问题。按照数据的安全级别，考虑到校园资源库数据的重要性，可以在校内或校外异地建立一套完整的与校本资源库服务系统相当的备份应用系统和数据备份中心。在灾难情况下，备份中心相应的系统能快速接管校本资源库服务业务，并提供相应的应用服务。正常情况下，资源库中心机和备用机的系统均处于运行状态，资源库中心机业务系统对数据的任何修改，都通过软件实时同步到备用机，当资源库中心机系统故障，可以将资源库中心快速切换到备用机，待资源库中心机系统修复后，异地备份再将备份机数据复制到资源库中心机资源库，然后再将应用系统从备份机切换回资源库中心机，备用机的系统重新回到备份状态。
(1)建立框架及其工作原理。容灾备份的主要技术设计指标有两个：一是RPO(Recovery Point Obecfive.数据恢复点目标)，用来衡量业务系统所能容忍的数据丢失量；二是RTO(Recovery Time Objecdve，恢复时间目标)，用来衡量所能容忍的最长业务停止服务时间，是从灾难发生到业务系统恢复服务功能所需的最短时间周期。这两个指标与数据系统灾难恢复能力所处等级有着一定的对应关系。
首先，分析灾难对业务的影响和灾难备份体系的需求，根据《信息系统灾难恢复规范》的要求，灾备体系的需求必须明确需求等级，灾难恢复能力等级与上述两项指标的参照要求如表1所示。
其次，从灾备内容分析将要采用的形式。灾备可以分成数据级灾备和作业级灾备两种方式。数据级灾备是将关键数据向异地的磁带库备份。数据级灾备系统用以保障灾难发生时关键数据的安全。一般地，无须增加额外的硬件设备，只需配置异地灾备软件，相对经济。由于既要保证数据的安全，又要保证作业的连续。我们还要进行作业级灾备，它是对数据级灾备的完善。其技术核心是异地数据实时镜像和作业容错。例如：电信计费灾备系统，它可实时地对工作数据做镜像复制，并自动侦测本地作业。灾难发生时，由异地灾备系统自动接管本地用户，数据和应用并行运行。
最后，从容灾系统完整性分析容灾系统建设。一个完整的容灾备份系统主要由数据备份、备份数据处理、备份网络传输和完善的灾难恢复计划组成。对于灾难备份系统建设而言，数据备份是关键，只有将数据(包括系统、应用和业务等数据)完整、实时地复制到灾难备份中心，才能为下一步数据恢复提供基本的支持，为卓有成效的容灾备份系统建设成败打好基础。
(2)主中心完整数据备份。无论是采用哪种容灾方案，数据备份还是最基础的，没有备份的数据，任何容灾方案都没有现实意义。因此，可以利用各种措施进行数据的备份，如磁盘备份、主机软件数据备份、网络数据备份、存储系统数据备份等。采用磁盘备份不能实现备份的实时同步，难以解决业务的连续性；基于存储的复制技术，建设费用都非常巨大，需要专线或光纤通道等特殊设备；基于主机软件的备份技术，缺点是主机资源占用较大、成本较高、维护复杂、扩展能力不佳(每套服务器系统需要建立自己的灾备系统)。从学校设备现状和经济角度考虑，我们选择单台服务器(磁盘镜像)提供主服务，一台低档备份机加以辅助的方案。在备份实施过程中，使用备份管理软件进行数据的管理。以期望能够做到对于关键数据的实时备份，对于一般数据天天做备份，文件系统每周做一次全备份，每天做一次增量备份。即使本地主机发生故障，如介质损坏、软件系统异常时，可以通过备份进行不同程度的恢复，使数据库系统尽快恢复到正常状态。事实证明，只有数据备份才能为人们提供万无一失的数据安全保护。理想的数据备份是用一种容量大、具有先进 自动管理功能、价格又相对便宜的设备对整个系统，特别是对整个网络系统的数据进行备份。
(3)数据备份传输的技术选择。数据备份复制方式主要有快照技术、异步复制、同步复制。数据复制方式的选择主要取决于灾备需求分析中业务系统对RPo的要求。本地数据中心一旦数据备份好后，可以通过人工或者网络方式及时发送传输到备份中心。
(4)场外存储。它是将存储介质存放到离主中心有一定安全距离的物理地点的过程。运行中心和备份中心分别建立在不同楼层、不同建筑物或不同城市。考虑到中小学信息设备现状和经济承受能力，可以选择以本地容灾为主，异地容灾为辅――将运行中心和备份中心放在校内不同楼宇或楼层，有条件的话建立在同城另一处建筑内。通过集群的双机系统对业务应用提供保护，当一台服务器的软硬件发生故障时，会将整个业务切换到本地的备份机上。该方案在很大程度上避免了服务器的单点故障。小范围的不同地理位置上的数据备份，立足于实际情况和数据安全等级的举措，不仅节省了备份成本，而且当灾难发生后可以确保原有的数据不会丢失或遭受到破坏。
(5)数据恢复。容灾不等于备份，仅有备份是不够的，容灾是建立在数据备份基础的恢复。当灾难发生后，可选择全恢复和增量恢复两种恢复方式。增量备份通过计算数据的摘要值定位改动过的数据进行备份，管理员也可根据需要人工选择可信赖的数据源进行灾难恢复，由后台恢复程序响应恢复指令，完成系统恢复。恢复过程中，管理员可进行人工干预，进行选择性恢复或随时中止恢复过程。人工恢复时，还应根据系统配置进行一致性检测任务，即检测本地服务器的备份数据与备份数据的一致性。
四、结束语
校本数字资源库建设是一个可持续发展的系统工程，其数据的完整性和安全性关系到整个学校的正常运行，更影响到整个数字化校园的推广和有序运行，居安思危，未雨绸缪并根据资源建设现状选择适合校情的灾备系统才能够做到有备无患。
参考文献
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编辑：于翼楠
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