远程镜像技术及其在支付系统中的应用

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【摘要】现代金融机构对资金支付系统的可持续性和高可用性有很高的要求。远程镜像技术以磁盘阵列技术和现代通信技术为核心，实现异地间高速、稳定的数据交换。基于远程镜像技术构建支付清算系统城市处理中心（以下简称CCPC）同城数据备份中心，CCPC数据实时备份，城市处理中心发生故障无法运行时，可快速切换至备份中心，最大限度保证支付清算系统业务连续性。

【关键词】远程镜像 支付系统 CCPC 数据备份

现代金融机构对资金支付系统的可持续性和高可用性有很高的要求。灾难的发生往往是难以预料的，作为资金支付通路中心节点的数据中心，一旦发生火灾、地震或无限期断电，均会导致系统运作的停止，给我们带来巨大的损失。

当前，磁盘阵列技术的发展，将磁盘镜像功能的处理器负荷从处理器本身转移到智能磁盘控制器上，这种技术保证了在灾难发生的同时，实现应用处理过程的实时恢复。而现代通信技术的高速发展，使得实现异地间高速、稳定的数据交换成为了可能。远程镜像技术正是以此两项技术为核心，实现数据的异地实时备份，确保信息系统数据安全，保障关键业务在灾害或危机发生时仍能够持续不断地稳定运行。

一、增强型远程镜像技术简介

增强型远程镜像技术ERM（Enhanced　Remote　Mirror）是IBM　DS4000系列磁盘阵列提供的底层数据复制功能，实现跨越两个站点的DS4000存储系统之间的数据复制功能，而这一复制过程相对于主机而言是透明的。

ERM技术在两个存储系统间提供远程、实时的数据复制。在ERM配置下，分处于两地的存储系统分别被赋予主用存储系统及备用存储系统角色，每一笔对主存储系统的数据操作都会通过网络以触发的方式保存于备存储系统，主、备存储系统数据时刻保持一致。当主存储系统因发生灾难而导致数据不可恢复时，可在较短时间内将备系统功能提升，接替主存储系统以保持业务连续性。构建ERM远程镜像系统时，每个DS4000存储系统的控制器需要使用专门的主机端口用于远程拷贝连接，同时需要管理工作台能够透视访问两个站点的DS4000存储系统。

ERM支持三种数据复制方式，分别为：同步城域镜像（Metro　Mirroring）、异步全局复制（Global　Copy）、异步全局镜像（Global　Mirroring）。

（一）同步城域镜像（Metro　Mirroring）

在同步城域镜像模式下，所有主机对主存储系统的数据修改请求都会同时复制到备用存储系统，当主、备存储系统数据均成功保存后，才会通知主机数据写入成功，这种同步工作方式，完全可以保证数据的一致性。ERM支持最远距离不超过10公里的远程主、备存储系统间的同步城域镜像。

（二）异步全局复制（Global　Copy）

在异步全局复制模式下，当主磁盘阵列收到数据修改请求时，修改完本地磁盘后就将成功状态返回给主机，到远地磁盘阵列的复制由后台进行。这种方式对主机的性能影响最小，但不能保证复制数据的完整性，也不能保证累积在缓存中的未复制数据是按照原始顺序写到备份磁盘阵列中。

当在距离大于10公里的存储系统间做ERM配置时，推荐使用异步全局复制模式。

（三）异步全局镜像（Global　Mirroring）

在异步全局镜像模式下，当主磁盘阵列收到数据修改请求时，修改完本地磁盘后就将成功状态返回给主机，到远地磁盘阵列的复制由后台进行。这种方式对主机的性能影响最小，但不能保证复制数据的完整性。异步全局镜像与异步全局复制的区别在于，此方式可以保证缓存中的未复制数据是按照原始顺序写到备份磁盘阵列中。

二、基于远程镜像技术的CCPC同城数据备份中心建设

在现今支付系统建设中，各城市处理中心（以下简称CCPC）设备和数据都存放在主机房，所以不可避免地会存在主机房整体故障导致的应用中断风险。为了避免因机房损害造成的单点故障，城市处理中心在异地建立备份机房，并保证应用数据到灾备份机房的同步，当主机房故障时，应用可以及时在备份机房启动，最大限度保持业务连续性。

（一）CCPC同城数据备份中心总体架构

CCPC同城数据备份中心距本地城市处理中心机房直线距离5公里。CCPC同城数据备份中心有标准的运行环境和齐全的主机和网络设备，能够独立运行CCPC大小额系统。CCPC同城数据备份中心与国家处理中心（简称NPC）之间有通信专网，可以通过人民银行内联网连接辖内各ABS/TBS，同时也可以通过金融城市网与辖内各银行参与者之间连接。

（二）支付系统城市处理中心与CCPC同城数据备份中心连接模式

CCPC同城数据备份中心采用和本地主中心一样的设备，以保证备份中心能够胜任与本地主中心一样的业务处理要求。采用IBM　DS4000磁盘阵列的增强型远程镜像（ERM）技术在主备中心磁盘阵列间进行底层数据复制，采用双路2Gbps裸光纤将主备中心磁盘阵列进行连接，以异步全局镜像模式将主中心磁盘阵列的每次数据修改都复制到备份中心磁盘上，实现主备中心数据实时同步。

（三）CCPC同城数据备份中心切换策略

CCPC同城数据备份中心备份策略采用数据的“热备份”和应用的“冷备份”方式，即数据采用实时复制的机制保证主、备机房的数据同步，备份机房的应用暂时处于非运行状态。

在此备份策略下，主、备中心的双机仍然运行HACMP集群，满足本地的高可用要求。当主中心主机故障时，首先启用主中心备机接管应用。当主中心发生灾难性故障导致业务无法恢复时，将备份中心的磁盘阵列角色从次设备提升为主设备，手工启动备份中心主机上的应用对外提供服务，从而完成业务恢复。

CCPC同城数据备份中心由于主备中心数据实时同步，整个恢复过程耗时可以准确预计，处理过程简单，可组织实战演练，能够最大程度保证业务恢复效果。

参考文献

[1]IBM　System　Storage　DS4000　Storage　Manager　Copy　Services　User’s　Guide，　Version　9.23.

作者简介：赵培欣（1983-），女，汉族，陕西西安人，理学硕士，现就职于中国人民银行西安分行，研究方向：支付系统管理。