數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)建設(shè)方案.doc

校園一卡通項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)安全系統(tǒng)建設(shè)方案書一、系統(tǒng)現(xiàn)狀概述校園一卡通在學(xué)校內(nèi)也稱為校園卡系統(tǒng)，是數(shù)字校園的有機(jī)組成部分，校園一卡通工程是數(shù)字校園的標(biāo)志性工程和前導(dǎo)性工程。校園卡是將廣大師生員工與數(shù)字校園有機(jī)連接在一起的最有效的媒介，實(shí)現(xiàn)了 “一卡在手，走遍校園”，校園卡是校園數(shù)字化的重要形象和重要標(biāo)志之一。校園一卡通系統(tǒng)是架構(gòu)在校園網(wǎng)上，以感應(yīng)式射頻IC卡為媒介，綜合提供身份識(shí)別與電子支付服務(wù)功能的系統(tǒng)平臺(tái)，以及其架構(gòu)在此平臺(tái)上的各種信息化應(yīng)用系統(tǒng)。核心系統(tǒng)都運(yùn)行在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)之上，為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定性基礎(chǔ)。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)，作為校園一卡通的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)行平臺(tái)，存儲(chǔ)著核心數(shù)據(jù)資料和基本業(yè)務(wù)邏輯，其穩(wěn)定性與否直接關(guān)系著校園一卡通的對(duì)外服務(wù)能力。以下通過介紹數(shù)據(jù)各種主流數(shù)據(jù)保護(hù)和恢復(fù)的技術(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的用戶規(guī)模大小和用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)能力以及項(xiàng)目投入成本，提出我們的建議解決方案。1.1 雙機(jī)熱備系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)雙機(jī)熱備包括廣義與狹義兩種。 從廣義上講，就是服務(wù)器高可用應(yīng)用的另一種說(shuō)法，英譯為：high available，而我們通常所說(shuō)的熱備是根據(jù)意譯而來(lái)，同屬于高可用范疇，而雙機(jī)熱備只限定了高可用中的兩臺(tái)服務(wù)器。熱備軟件是用來(lái)解決一種不可避免的計(jì)劃和非計(jì)劃系統(tǒng)宕機(jī)問題的軟件解決方案，當(dāng)然也有硬件的。是構(gòu)筑高可有集群系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件，對(duì)于任何導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)或服務(wù)中斷的故障，都會(huì)觸發(fā)軟件流程來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤判定、故障隔離、以及通地聯(lián)機(jī)恢復(fù)來(lái)繼續(xù)執(zhí)行被中斷的服務(wù)。在這個(gè)過程中，用戶只需要經(jīng)受一定程度可接受的時(shí)延，而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)服務(wù)。從狹義上講，雙機(jī)熱備特指基于高可用系統(tǒng)中的兩臺(tái)服務(wù)器的熱備（或高可用），因兩機(jī)高可用在國(guó)內(nèi)使用較多，故得名雙機(jī)熱備，雙機(jī)高可用按工作中的切換方式分為：主-備方式（Active-Standby方式）和雙主機(jī)方式（Active-Active方式），主-備方式即指的是一臺(tái)服務(wù)器處于某種業(yè)務(wù)的激活狀態(tài)（即Active狀態(tài)），另一臺(tái)服務(wù)器處于該業(yè)務(wù)的備用狀態(tài)（即Standby狀態(tài))。而雙主機(jī)方式即指兩種不同業(yè)務(wù)分別在兩臺(tái)服務(wù)器上互為主備狀態(tài)（即Active-Standby和Standby-Active狀態(tài)）。注：Active-Standby的狀態(tài)指的是某種應(yīng)用或業(yè)務(wù)的狀態(tài)，并非指的是服務(wù)器狀態(tài)。組成雙機(jī)熱備的方案主要有兩種方式：1、基于共享存儲(chǔ)（磁盤陣列）的方式：共享存儲(chǔ)方式主要通過磁盤陣列提供切換后，對(duì)數(shù)據(jù)完整性和連續(xù)性的保障。用戶數(shù)據(jù)一般會(huì)放在磁盤陣列上，當(dāng)主機(jī)宕機(jī)后，備機(jī)繼續(xù)從磁盤陣列上取得原有數(shù)據(jù)。如下圖所示。這種方式因?yàn)槭褂靡慌_(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，往往被業(yè)內(nèi)人士稱為磁盤單點(diǎn)故障。但一般來(lái)講存儲(chǔ)的安全性較高。所以如果忽略存儲(chǔ)設(shè)備故障的情況下，這種方式也是業(yè)內(nèi)采用最多的熱備方式。可以對(duì)操作系統(tǒng)的檢測(cè)：當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)宕機(jī)，斷電等其它意外故障時(shí)。HA可以將主服務(wù)器的全部任務(wù)切到備用服務(wù)器?？梢詫?duì)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)：可以檢測(cè)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)是否正常，當(dāng)主服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)將備用服務(wù)器啟動(dòng)，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?？梢詫?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢測(cè)：HA可以對(duì)DB2,Oracle,Sybase,Informix,MSSQL, SQLServer, MySQL等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行熱備。并對(duì)此數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)故障時(shí)。可以及時(shí)在本地重啟數(shù)據(jù)庫(kù)或?qū)?shù)據(jù)庫(kù)切往備份服務(wù)器?？梢杂脩籼赜谐绦虻臒醾洌嚎梢詫?duì)用戶的個(gè)別進(jìn)程提供熱備及進(jìn)程的檢測(cè)功能。方案優(yōu)勢(shì)：此模式是雙機(jī)熱備應(yīng)用最多的模式，也是高效、成熟穩(wěn)定的模式。在預(yù)算充裕的情況下強(qiáng)力推薦。2、基于HA+數(shù)據(jù)鏡像（Mirrror）的方式：這種方式主要利用數(shù)據(jù)的同步方式，保證主備服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性。不需要共享存儲(chǔ)服務(wù)器。硬盤數(shù)據(jù)攔截，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)，比較成熟的雙機(jī)熱備軟件通常會(huì)使用硬盤數(shù)據(jù)攔截的技術(shù)，通常稱為鏡像軟件即Mirror軟件，這種技術(shù)當(dāng)前已非常成熟。以Pluswell熱備份產(chǎn)品為例，他采用的是一種分區(qū)硬盤扇區(qū)攔截的技術(shù)，通過驅(qū)動(dòng)級(jí)的攔截方式，將數(shù)據(jù)寫往硬盤的數(shù)據(jù)提取，并著先寫到備用服務(wù)器，以保證備用服務(wù)器的數(shù)據(jù)最新，然后再將數(shù)據(jù)回寫到主機(jī)硬盤。這種方式將絕對(duì)保證，主備機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)完全一致，無(wú)論發(fā)生哪種切換，都能保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性與連續(xù)性。由于采用分區(qū)攔截技術(shù)，所以用戶可以根據(jù)需要在一塊硬盤上劃分適合大小的分區(qū)來(lái)完成數(shù)據(jù)同步工作。缺點(diǎn)如果需要同步的數(shù)據(jù)量巨大，同步復(fù)制時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，進(jìn)而造成系統(tǒng)運(yùn)行延遲，大量連接數(shù)占用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存易致數(shù)據(jù)庫(kù)故障。方案優(yōu)勢(shì)：只需兩臺(tái)服務(wù)器無(wú)需購(gòu)買磁盤陣列，降低成本。此方案適用于預(yù)算成本敏感且業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不繁忙的項(xiàng)目。1.2 ORACLE RAC Oracle RAC 集群示意圖RAC，全稱real application clusters，譯為“實(shí)時(shí)應(yīng)用集群”，是Oracle新版數(shù)據(jù)庫(kù)中采用的一項(xiàng)新技術(shù)，是高可用性的一種，也是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)支持網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的核心技術(shù)。RAC優(yōu)點(diǎn)：Oracle RAC主要支持Oracle9i、10g、11g版本，可以支持24x7有效的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，在低成本服務(wù)器上構(gòu)建高可用性數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并且自由部署應(yīng)用，無(wú)需修改代碼。在Oracle RAC環(huán)境下，Oracle集成提供了集群軟件和存儲(chǔ)管理軟件，為用戶降低了應(yīng)用成本。當(dāng)應(yīng)用規(guī)模需要擴(kuò)充時(shí)，用戶可以按需擴(kuò)展系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的性能。(1)多節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡;(2)提供高可用：故障容錯(cuò)和無(wú)縫切換功能，將硬件和軟件錯(cuò)誤造成的影響最小化;(3)通過并行執(zhí)行技術(shù)提高事務(wù)響應(yīng)時(shí)間-通常用于數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);(4)通過橫向擴(kuò)展提高每秒交易數(shù)和連接數(shù)-通常對(duì)于聯(lián)機(jī)事務(wù)系統(tǒng);(5)節(jié)約硬件成本，可以用多個(gè)廉價(jià)PC服務(wù)器代替昂貴的小型機(jī)，同時(shí)節(jié)約相應(yīng)維護(hù)成本; (6)可擴(kuò)展性好，可以方便添加刪除節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展硬件資源。缺點(diǎn)(1)相對(duì)單機(jī)，管理更復(fù)雜，要求更高;(2)可能會(huì)增加軟件成本(如果使用高配置的pc服務(wù)器，Oracle一般按照CPU個(gè)數(shù)收費(fèi))。此種方案適用于系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)繁忙、用戶維護(hù)力量弱且預(yù)算充裕的項(xiàng)目。1.3 數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)是一卡通項(xiàng)目的核心，數(shù)據(jù)的任何丟失不僅會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還會(huì)造成營(yíng)業(yè)金額的丟失。為了保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)備份是必不可少的，建議用戶應(yīng)當(dāng)采取先進(jìn)、有效的措施，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份、防范于未然。數(shù)據(jù)備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)，是指為防止系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)集合從應(yīng)用主機(jī)的硬盤或陣列復(fù)制到其它的存儲(chǔ)介質(zhì)的過程。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份主要是采用內(nèi)置或外置的磁帶機(jī)進(jìn)行冷備份。但是這種方式易出現(xiàn)磁帶卡帶現(xiàn)象，而且其恢復(fù)時(shí)間也很長(zhǎng)。目前備份技術(shù)主要有快照備份、離線備份、異地存儲(chǔ)備份。備份系統(tǒng)通過備份策略，對(duì)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)某一時(shí)間點(diǎn)的完整拷貝，拷貝的數(shù)據(jù)處在非在線狀態(tài)，不能被立刻訪問，必須通過相應(yīng)操作,如恢復(fù)等方式使用備份數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)備份的工具： 應(yīng)用系統(tǒng)本身的備份工具 （ORACLE本身自帶的RMAN） 專業(yè)備份廠家的備份軟件（NBU、CV、Falconstor）前者需要寫腳本，對(duì)維護(hù)人員要求較高；后者是通過第三方軟件實(shí)施備份無(wú)需寫腳本方便維護(hù)人員備份恢復(fù)，但需要采購(gòu)專業(yè)備份軟件。數(shù)據(jù)備份策略： 完全備份 增量備份 差分備份但上述傳統(tǒng)備份存在一個(gè)問題：由于備份都是在晚上業(yè)務(wù)進(jìn)行，白天如果數(shù)據(jù)發(fā)生災(zāi)難，則數(shù)據(jù)無(wú)法恢復(fù)。那么現(xiàn)在先進(jìn)的CDP技術(shù)可以保