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徐州矿务集团总医院容灾解决方案


第1章需求分析

1.1前言

随着人类社会信息化的发展,众多业务系统的运行,必然会产生大量的数据,而这些数据作为各行各业最重要的资源,越来越受到人们重视。同样,由于数据量的增加和新业务的不断涌现,如何确保数据的安全性、可用和可靠性;如何确保业务系统的可持续性运行;如何实现数据的集中管理,建立便捷维护的平台也是目前所面临的一个重要问题。

 

1.2 需求描述

 简述

原医院系统LIS、PACS使用时间较长、原系统支撑部署设备运行时间较长、设备已比较老,且性能较低。随着医院规模、服务水平的提升,现需要对LIS、PACS系统进行软硬件升级,且要增加EMR系统,并且需要考虑到对LIS、PACS、EMR系统的容灾备份功能。

根据对现用LIS、PACS系统的调研,我们知道LIS部署在windows 双机集群环境上,使用数据库为SQL Server,PACS部署在windows双机集群环境上,使用的数据库为SQL Server+Oracle数据库,EMR根据需求决定是采用SQL Server还是Oracle数据库。

 

  容灾环境调研表 

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1.3 方案目标

伴随着IT信息化的推进,大多数用户所希望的,不是灾难发生若干天后忙碌、紧张而有缓慢的恢复业务系统,而是希望不论任何灾难降临,业务都能持续不断、永不停断的进行,即实现业务连续性。而要做到这一点,需要考虑以下几点:

  RTO(Recovery Time Object,恢复时间目标)  


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RTO是指“将信息系统从灾难造成的故障或瘫痪状态恢复到可正常运行状态,并将其支持的业务功能从灾难造成的不正常状态恢复到可接受状态”所需时间,其中包括备份数据恢复到可用状态所需时间、数据处理系统切换时间、以及备用网络切换时间等,该指标用以衡量容灾方案的业务恢复能力。

  RPO(Recovery Point Time,恢复点目标)

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RPO是指业务系统所允许的灾难过程中的最大数据丢失量(以时间来度量),这是一个与数据备份系统所选用的技术有密切关系的指标,用以衡量灾难恢复方案的数据冗余备份能力。

 容灾半径

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容灾半径是指生产中心和灾备中心之间的直线距离,用以衡量容灾方案所能防御的灾难

影响范围。

显然,具有零RTO、零RPO和大容灾半径的灾难恢复方案是用户最期望的,但受系统性能要求、适用技术及成本等方面的约束,用户在选择容灾方案时应该综合考虑灾难的发生概率、灾难对数据的破坏力、数据所支撑业务的重要性、适用的技术措施及自身所能承受的成本等多种因素,理性地作出选择。

为了保障用户业务的连续性,提高系统的灾难恢复应急能力,建设灾备系统需要做到:


     支持WINDOWS/LINUX/UNIX操作系统,满足对32/64位平台及应用支持,支持主流文件系统和主流数据库,如:SQL Server、Oracle、MySQL、Sybase、DB2等;


     支持主流虚拟化平台,同时可实现X2X(P2P、P2V、V2P、V2V)的保护与恢复,可将多套应用系统通过虚拟化技术在一台物理机上实现容灾备份,减小投入成本; 

支持WEB界面监控、管理、配置;监控包括(CPU、内存、磁盘空间、数据库运行状态、系统进程)等信息和历史作业报表管理,对主、备服务器的工作状态、资源消耗等数据能产生报表、报警(短信、邮箱)功能;减少运维工作量;

支持双机和集群的服务器持续性接管备份,主服务器中断后,从服务器可以接替主服务器进行增量备份,以减少数据重复备份和管理的复杂性;

支持多对一、一对一,一对多。

第2章 技术方案


2.1 全局拓扑

我们计划采用浪擎科技A系列镜像双活容灾+浪擎备份一体机结合方案作为容灾的解决方式,镜像系统采用基于应用系统的复制技术,将主服务器上的数据实时复制到备份一体机上,保持两端数据一致,以实现容灾。此外镜像系统还可恢复数据到某一历史状态,以实现容错。镜像系统无需主备端硬件规格、配置相同,且占用资源少、应用灵活。镜像系统实现备端在线的、双活的应用级容灾,践行在线式应用级容灾理念。浪擎灾备软件的可扩展性非常强,支持用户后期的业务系统扩展;安装和实施无需改变原有的硬、软件和网络环境。系统示意图如下:

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2.2(镜像业务系统)应用级双活容灾设计——浪擎AgileMirror镜像系统

    

在用户业务系统的生产服务器上部署浪擎A镜像软件代理端,在容灾服务器上安装浪擎A镜像软件服务器端。当生产服务器处于正常工作状态时,代理端检测到数据变化后,将捕获的变化数据实时复制到容灾服务器上,实现了实时复制;当生产服务器出现故障,容灾服务器能够立马顶替故障服务器,保障业务系统的可持续运行。


浪擎镜像系统复制的是数据库事务,是属于应用层,复制技术处于最高等级;备用数据库处于在线运行状态,生产端任何数据变化通过WEB管理界面或者备用数据库时时查询,可见、可验证,从而为用户构建一套放心的容灾系统,备用数据库可靠、可用。

用户可以通过基于Web的管理界面配置备份对象、全量和增量策略并实现日常管理、监控。具体部署如下图:

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容灾架构图1

 

1)   在生产服务器的文件、数据复制到备份服务器的过程中,如果网络发生故障、电源断电,代理端会待修复之后,延续断网、断电前的断点进行续传,而不需重新校验、或是重新全量,完全保障数据不丢失。

2)   当生产服务器故障,或者存储故障导致生产系统无法正常提供业务支持时,容灾服务器可直接接替生产服务器工作,保障业务系统的持续运行,具体部署如下图:

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容灾架构图

 

1)   当生产系统恢复工作后,浪擎软件会继续其生产服务器的复制工作,并且在这之前会通过回切保障主备系统数据一致,具体部署如下图:

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容灾架构图3

通过以上几点保证了备用存储上的数据和主存储上的数据完全一致。浪擎灾备系统不采用共享存储模式,首先避免了硬件方面的巨量投资;其次避免了由于共享存储硬件或者连接共享存储硬件链路的故障引起的业务系统中断,避免了单点故障。

Web管理端可部署在备用服务器上或系统管理员主机上。

 

2.3 功能展示

2.3.1 全自动化追逐式全量

追逐式全量复制主要用于第一次实施,或者浪擎灾备软件长时间停止后的再次启动。

在用户生产系统不停机的情况下,追逐式复制技术把源端服务器所有数据,包括缓存数据以及全量复制期间的新增数据,全部复制到目标端服务器,达到源端和目标端数据基准相同。追逐式复制速度极快,比常用的逻辑数据拷贝快20倍以上,极大的提高复制效率。

2.3.2  实时增量复制

实时增量复制基于浪擎ACA引擎(应用级捕获和分析)。ACA引擎实时监控和捕获源系统变化事务,然后分析出记录数据,并将结果传输到目标端,再通过存储进程保存到系统。

支持断点续传,延续断点进行续传,而无需重新校验、或是重新全量,完全保障数据不丢失。

2.3.3  切换

支持当生产服务器发生故障时,可通过手工启动容灾服务器上的数据库以及相应IP设置修改,或是自动延时切换将业务切换至容灾服务器。用户可预先设定切换策略,编制切换步骤和内容,如网络IP等,发生切换时,由相关功能来执行切换动作。


2.3.4  回切

在切换发生后,支持生产系统网络或主机服务恢复后,可以通过浪擎软件进行数据反向全量复制,在两边数据基准一致的前提下,恢复浪擎软件的服务和IP,将业务切换回生产系统。上述过程可通过软件界面完成,无需用户手动维护。

2.3.5  日常维护

支持WEB统一管理界面,完成日常的管理、备份策略配置、恢复等操作。采用B/S架构,在不同的主机的浏览器输入相应IP和端口即可打开软件管理界面,提高灵活性。

提供日志检查系统运行情况,每运行一个作业后,系统为该作业生成一个作业报表,记录作业运行时间、任务类型、用户、作业配置信息、作业内容、失败信息等,详尽反应作业运行状况。


2.4 浪擎AgileMirror镜像系统.在线式应用级容灾系统产品优势

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2.4.1所见即所得的容灾

备用系统直接处于在线运行的状态,是直接可见、可验证的。不像其他容灾系统,

一定要恢复后才能知道备用系统的好坏;

2.4.2 应用级的复制技术

镜像系统复制的数据是数据库事务,属于应用层,从而可以保证数据库数据的完整性;

2.4.3 实施无需停顿业务系统

适合7 X 24小时连续运行的业务系统;

2.4.4 主备系统硬件规格无需一致

不需要主备系统硬件保证一致性、极大的降低系统改造及投入的硬件成本,只需备份存储空间大一点就行;

2.4.5 对网络带宽消耗非常小

不需专用的光纤传输网络,采用实时增量复制技术大大减少了资源的开销,对业务系统性能影响很小;

2.4.6 其他

ü  零恢复

一旦主系统发生故障,由于备用系统的数据库直接处于运行状态,无需数据恢复阶段,仅需恢复业务系统即可,所以整个备用系统替换主系统的过程非常快;

ü  零丢失、零窗口

采用实时增量复制技术,将数据复制到备用系统上,当主系统发生故障时,备用系统丢失数量极小,由于数据量小使得备份窗口趋于零,对主系统的性能影响很小;

ü  应用方式多样化

支持多对一、一对多等镜像方式,为后期提供扩展平台。

 

2.5 (可选)浪擎YMCenter平.可持续运维平台

浪擎Y系MCenter平台贯彻浪擎科技为用户提供可持续运维平台的理念,创建统一的监控、管理平台,增强用户对整个IT环境的管理能力。

MCenter可持续运维平台,将各业务系统按照自身需求接入相关服务,增强了关键数据库或关键业务系统的容灾切换能力,提高了其可持续服务能力。

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监控功能

MCenter平台通过添加配置相应主机的监控项目和报警规则(报警间隔和接收方式),及时获取客户端的系统状态,监控主机、网络连接、存储空间、系统资源、系统服务、数据库的运行状况,以及监控浪擎各灾备产品的备份复制作业和软件运行状态。

运行状况展示

MCenter平台通过WEB界面集中显示监控主机的运行状况,为用户提供统一的监控界面,利于及时掌握业务系统和灾备软件的运行状况。


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  报警功能

MCenter平台能及时将正常、异常、故障等状况报警给相关管理或维护人员,支持邮件和短信两种报警方式。平台从各主机采集各项数据指标,当超过设定门限值或服务停止时,产生报警以及执行后续动作,如切换等。

接管/回切功能

MCenter平台将主、备系统都纳入报警监控,当生产服务器软/硬件发生故障导致业务服务停止时,通过短信报警可以进行远程接管和界面一键回切操作。

MCenter平台可通过手工或自动延时切换将业务至备用服务器。用户预先设定切换策略,编制切换步骤和内容,发生切换时,由MCenter来执行切换动作。

2.6 方案配置

2.6.1 软件模块

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根据生产服务器的具体性能要求,可选择使用不同配置的浪擎软、硬一体化设备,推荐使用DX-2000 ,详细参数如下:


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第3章 售后服务支持

3.1 标准化、文档化、流程化、常态化

为了满足用户各种不同服务需求,本着专业、优质、主动的宗旨,浪擎构建一系列的售后服务体系。并且我们将它做成一个服务品牌。浪擎将根据用户的各种需求把这些专业服务组合成有针对性的服务包,当然,用户也可以根据自身的需求来定制这些服务。

本平台享受浪擎软件提供的一年免费专业技术支持服务。它将包括产品实施安装服务以及后续的上门等技术支持服务。

我们的宗旨就是将我们的售后服务体系打造成一个全国性的专业售后服务团队。用户不仅可以在浪擎的官方网站查询知识库以及各类技术文档,浪擎也将内部拥有更具核心、更专业的WM知识平台共享给用户下载学习。从而不断标准化、流程化、文档化、常态化。服务内容包括:

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数据容灾备份解决方案

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