电网信息中心建设与容灾备份技术探究

电网信息中心建设与容灾备份技术探究

薛永军

关键词：电网信息中心；容灾备份；基本形式；技术要点

引言：早期的容灾、备份是两个相互独立的系统，容灾就是在系统遭受重大故障时，能够提高系统的兼容能力，以维持系统部分功能的正常使用；备份则是通过将重要数据提前备份，并保存在其他独立的系统中，解决因为故障导致的数据丢失问题。随着电网信息中心建设的日益成熟，容灾备份技术的重要性也也到凸显。近年来出现了多种容灾备份一体化产品，增加了应对网络信息中心故障问题与病毒破坏的能力，为切实保障电网数据信息安全也起到了积极作用。

一、电网信息中心容灾备份的目标与内容

1、电网信息中心容灾备份建设的目标

电网信息中心在正常运行时，面临的潜在风险主要来自两个方面：其一是自然灾害的破坏，包括台风、雷电等，会通过直接破坏电网系统硬件设备的形式，造成电网运行及内部数据的丢失；其二是人为方面的影响，包括电力企业工作人员的误操作，或是不法分子利用计算机进行病毒入侵等。因此，为了保障广大电力用户的正常用电，同时也是为了维护电力企业自身的利益，必须要建立电网信息系统的容灾备份机制。根据电网覆盖范围和业务开展需要，可以在相隔较远的地方分别设置2个及以上的机房，做好数据的同步备份。这样即便是某一个数据中心遭受故障，造成了数据信息的丢失，也能够启用其他的容灾备份，保证了电力企业各项工作的正常开展。

2、电网信息中心容灾备份建设的内容

容灾备份体系架构的建设应当与电网信息中心的运行模式相适应，这样才能实现电网系统内部数据的自动备份和安全管理。另外，对于功能不同、覆盖范围不一致的电网，容灾备份的具体技术也会有一定差异。一般来说，电网信息中心容灾备份的内容应包括以下几方面：（1）基于NETAPP存储设备，实现电网信息数据的高速备份，同时对备份信息进行分别加密，并保证了备份数据与原始数据之间的互联性和同步性；（2）完成数据迁移，借助于X86平台的虚拟化部署，可以按照一定的分类标准（如安全等级），将电网信息数据进行分类存储和分别备；（3）优化基础架构，依托现阶段比较成熟的云计算、大数据技术，实现备份数据的动态化管理。

二、电网信息中心容灾备份的基本形式

1、数据容灾

数据容灾是现阶段电网信息中心容灾备份的主要形式，其原理是在一个距离相对较远的地方，建立一个独立的异地数据库，该数据库的功能和运行模式与电网信息中心保持同步，同时实现数据的备份。原则上来说，异地数据库的数据复制允许存在一定的滞后性，但是必须保证备份数据的完整性。由于是异地存储，就最大限度的避免了两个或多个独立数据系统同时受到故障破坏的问题，达到了保证电力企业网络数据安全，以及维持各项工作正常开展的目的。

2、应用容灾

应用容灾是为了更加复杂的电网故障问题，在数据容灾基础上引进一个远程控制系统，通过发生破坏故障后的人为管理，在达到保障信息数据安全的基础上，还能够不断收集故障信息，为今后制定更加完善的应对策略提供了必要的参考。从容灾系统上来看，应用容灾的内部组成也更加复杂，除了包含数据容灾的基础架构外，还包括主机系统、应用系统以及必要的IP资源等。

三、电网信息中心容灾备份技术要点

1、远程镜像技术

远程镜像技术是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程，一个叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。远程镜像又叫远程复制，是容灾备份的核心技术，同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。

2、快照技术

快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块（在备份过程中）。在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。它可使用户在正常业务不受影响的情况下（主要指容灾备份系统），实时提取当前在线业务数据。其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。

四、电网信息中心容灾备份技术的挑战

1、硬件与体系架构

容灾备份技术中常见的硬件设备主要包括终端服务器、各类传感器、交换机等。由于容灾备份是一种应急处理技术，灾备运行时需要各硬件设备高度协调工作。同时，电网信息中心功能的复杂化，也在一定程度上增加了硬件设备及体系架构的运行负担。对于一些投入使用时间较长的硬件设备或网络系统来说，由于长时间得不到维护和升级，在容灾备份运行时也会因为兼容性不高，导致部分信息无法得到及时备份或保护。

2、网络与通信服务

在容灾备份技术中，无论是灾情预警还是数据备份，都需要借助于网络与通信服务实现指令的传递。但是在电网信息中心发生破坏性故障时，网络与通信系统也可能会受到影响，导致数据的传输、指令的发送不能正常进行，也就达不到数据保护的目的。另外，结合容灾备份的运行机制，为了最大限度的确保原始数据的完整性与安全性，需要以最快的速度完成业务数据的转移，而短时间内数据流的转移也必然会给网络与通信系统带来较大的负荷，容易引起网络系统的瘫痪，这也是当前容灾备份技术面临的一项挑战。

3、触发运行机制

现阶段电网信息中心容灾备份的触发机制主要有两种形式，其一是人为主动触发，即在定期进行电网信息中心检修时，发现故障后人为启动容灾备份系统；其二是系统自动触发，当系统检测到有恶意入侵或破坏故障后，自动启动容灾备份。但是随着近年来电网系统的复杂化，对容灾备份提出了更高的技术要求，这种单一的触发机制往往起到的数据信息保护效果相对有限。因此，在今后的电网信息中心建设中，应尝试创新多种容灾备份的触发机制，提高信息数据的保护能力。

结语：容灾备份技术提供的节点恢复功能，可以最大限度的保证电网信息中心数据的安全性和完整性。近年来，电网覆盖范围的增加和内部功能的复杂化，决定了必须要通过科学运用容灾备份技术，实现重要数据的异地备份和同步管理，这样即便是遇到了一些破坏性故障，也可以直接调动异地数据库中的信息，从而不影响电力企业各项工作的正常开展，切实提高电力企业的业务水平。

参考文献：

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