云災備技術的銀行業務論文范文

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一、人民銀行所面臨的業務連續性挑戰

1.災難性故障的影響目前，人民銀行幾乎所有的涉及金融服務的業務都是通過信息系統開展，對信息系統的依賴程度愈來愈高。與此同時，災難事件或系統故障導致的系統運行中斷，從而導致業務中斷的風險和威脅也越來越高。特別是諸如支付結算業務、國庫收支業務、征信查詢等涉及國計民生的業務，一旦發生故障影響巨大。因此，在災難性故障發生時最大程度地保障提供信息系統服務，進而保持業務的連續性開展，設計一個合理的災備系統，是非常必要的。

2.容災備份能力的可靠性目前，人民銀行已經建設了本地數據級備份與異地數據備份，重要業務系統與網絡設施采用了雙機 熱備的災備模式，但信息系統在災難性故障發生時保障業務連續性能力還有待檢驗。雙機熱備并不能保障在主服務器因故障停止服務后，備用服務器可以立即接替主服務器即時提供服務，原因是備用服務器必須進行數據與進程環境恢復。對于人民銀行信息系統而言，在災難性事件發生時確保數據完整、網絡暢通、服務不斷，是檢驗人民銀行信息系統容災備份能力的主要目標。

二、云災備技術

虛擬化指的是對計算機硬件或軟件資源進行抽象，從而對上層應用或用戶隱藏其不必了解的一些細節屬性，類似于面向對象技術中的封裝。對于信息化領域而言，虛擬化技術解除了服務提供者與服務使用者的緊耦合關系，服務使用者根據服務提供者提供的接口使用服務，至于服務是如何實現的，對服務使用者是不重要的。云計算是基于虛擬化發展起來的，虛擬化的云隱藏了服務提供者的細節。也就是說，對終端用戶來說，他關注的是云所能提供的服務，而不需要關注服務是由云中的哪臺服務器提供的。正是由于云計算的虛擬化技術分離了服務應用與服務實現，才使得無中斷的信息服務得以保障。隨著云計算研究的日漸深入，作為云計算與災備交叉技術的云災備，為企業信息系統的容災備份與連續運行提供了一個行之有效的解決方案。云災備主要研究數據災備與系統級災備兩個領域的問題，數據災備涉及了重復數據刪除與存儲安全兩種技術，系統級災備則涉及了檢查點和操作系統虛擬化兩種技術。在災難故障發生時，最理想的系統級災備由其他服務器接手故障服務器的業務，保障業務的連續性開展。為了實現故障中斷時服務器中間的業務遷移，需要使用檢查點技術來對故障服務器的運行狀態進行拍照，然后在其他服務器上進行狀態恢復。虛擬化衍生出操作系統虛擬化技術，進一步發展出基于虛擬容器的檢查點技術。虛擬容器將信息系統每個進程運行的上下文環境虛擬化為一個獨立的進程運行容器，實現對進程狀態的拍照。進程從故障服務器遷移時，恢復這個虛擬容器就可以繼續運行進程。

三、人民銀行系統云災備框架

考慮到目前人民銀行信息系統的數據備份已經比較完善，進一步建設系統級災備體系是一個趨勢，以確保在災難性故障發生時，能夠迅速進行業務切換，實現業務的無間斷運行。基于虛擬化的云災備技術的核心是數據與系統在服務器之間雙向復制，數據與系統同時保存在熱備服務器上，主服務器發生故障時熱備服務器立即可以接手業務，當中斷恢復后再還原回去。這里用到了虛擬化過程：物理服務器向虛擬機遷移(PhysicalServertoVirtualmachine，P2V)與虛擬機向虛擬機遷移(VirtualmachinetoVirtualmachine，V2V)。這兩個虛擬化過程是可逆的，用來進行災備恢復。考慮到人民銀行信息系統集中部署、用戶地域分散的特點，可以基于虛擬化技術、中間件、路由技術設計一個兼顧云計算與云災備的信息系統架構（如圖1所示）。

1.信息系統的部署與同步每個集中部署的信息系統只對應唯一的一個IP地址，被分別部署在兩個到多個數據中心中，其中一個異地災備中心。在信息中心中為信息系統設置多臺服務器，其中一臺為鏡像服務器。鏡像服務器之間可以交換數據，也可以相互恢復；鏡像服務器與主服務器之間可以交換數據，也可以相互恢復。這多個數據中心構成了服務云。

2.基于路由的服務與災備工作原理服務流程：終端用戶根據每個信息系統唯一的IP地址訪問服務器時，由服務路由中間件確定由哪一個數據中心的服務器接受訪問。訪問請求到達某個數據中心后，由負載均衡中間件指定由哪一臺服務器（如果服務器較多，鏡像服務器可以不參與指定）最終提供服務。訪問完成后，提供服務的服務器根據一定的策略與鏡像服務器交換數據，鏡像服務器再與其他服務器（本地其他服務器、異地數據中心的鏡像服務器）交換數據，以確保數據的一致性。災備流程：某一服務器因故障無法提供服務時，由服務路由中間件發送的訪問請求將自動由負載均衡中間件指定一臺正常運行的服務器（如果服務器較多，鏡像服務器可以不參與指定）提供服務，同時使用鏡像服務器對故障服務器進行恢復；若某一數據中心因為災難性事件無法使用時，由服務路由中間件指定一個正常運轉的數據中心提供服務；待該中心恢復正常運轉后，通過同步正常運轉數據中心的鏡像服務器來恢復所有服務器。

3.數據同步的策略數據同步的策略可以分為鏡像服務器之間的同步和鏡像服務器與主服務器同步兩種，主要區分是數據同步周期不同。一般來說，鏡像服務器之間的同步周期比鏡像服務器與主服務器同步周期長。鏡像服務器之間的同步周期可以是小時級別的，鏡像服務器與主服務器同步可以是分鐘級別的。該架構將云計算與云災備結合起來，優點是很明顯的。對終端用戶，訪問的就是一個IP地址，究竟是哪一個數據中心的哪一臺服務器提供了服務，根本不用關心。對于云端而言，由于采用了服務路由中間件與負載均衡中間件，每個中心的每臺服務器訪問壓力分散，不容易出現故障。針對人民銀行的信息系統部署與應用特點，本文設計了一個基于虛擬化的云災備構架。其優點如上所述，但是還存在一些問題有待進一步研究。一是服務路由中間件的瓶頸問題，如果服務路由中間件不能正常工作，一旦該服務器無法正常工作，業務將中斷。二是數據同步的延遲問題，如果正在進行的數據同步的數據中心出現了故障，因為同步延遲將導致數據丟失。

作者：楊建立單位：中國人民銀行荊門市中心支行