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国家基础地理信息系统数据容灾方案设计(2015年第一期)

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  随着大数据时代的到来,数据信息日益重要。据IDC预测,到2020年,全球数据总量将达到35ZB。大量的结构化数据、非结构化数据、半结构化数据,充斥着我们生活的方方面面。随之而来的是日渐突出的数据保护问题,各种灾难性事件给各行业敲响警钟。

  当年美国“9.11”事件造成国贸大厦轰然倒塌,位于其中的德意志银行和纽约银行在事件发生后结局截然不同。德意志银行在异地建立了数据灾备中心,业务很快得到恢复;相反,纽约银行却在数月后因数据的丢失被迫破产清算。从“9.11”事件、日本神户大地震、东南亚海啸到“5.12汶川大地震”,历次天灾人祸都在不断警醒人们灾难备份体系建设的重要性。

  早在2003年,国家有关部门就下发了《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》,明确要求重要信息系统建设要充分考虑灾难恢复功能,要制订和不断完善信息安全应急处置预案。

  目前,国家基础地理信息系统尚未建成有效的容灾机制,一旦遭遇不可预测的突发事件就会造成数据库管理系统软硬件设备出现崩溃,将导致严重的后果,给国家造成不可挽回的损失。因此,为保护基础地理信息数据成果安全,保障测绘分发服务和应急工作的顺利进行,容灾系统的建设是十分必要的。

  目前,国家大地测量成果、国家基础地理信息数据成果、其它专题数据成果以及高现势性与高访问频度遥感影像成果,共计562TB。其中遥感影像数据量为549TB,覆盖面积350万平方公里,现势性从2007年到2013年,涵括了我国大部份经济发达地区、人口密集区、灾害频发区以及其它重点区域,数据使用的频度要高于其它区域。此外,根据地理国情监测工作安排,未来5年平均每年将增加各类地理国情监测、基本比例尺数据库更新等成果数据约300T,其中120T为重点监测区域高分影像、栅格和矢量等数据,采用在线存储,其余180T采用近线存储。因此,未来5年新增在线成果数据共计600TB。基于测绘生产、应急测绘保障和分发服务的要求,以上共计1162TB(562TB+600TB)数据成果采用在线存储方式。

  根据实际需求,核心基础地理信息数据成果需要在线容灾系统保护。其包括1:25万、1:5万系列比例尺以及海岛(礁)、国情监测、大地基准等数据成果,截至2013年初数据量约为20TB,预计5年后增加到40TB。上述核心数据成果主要采用Oracle关系型数据库进行存储管理。

  其他主要为再生性较强的遥感数据成果,采用离线方式进行异地存储和恢复。

  国家基础地理信息数据容灾系统是建立在数据远程存储备份基础上的应用级容灾,采用了基于硬件的同步与异步复制相结合的热备份容灾方案。关键技术包括存储虚拟化、连续数据护和持续远端复制等。

  存储虚拟化技术实现了本地站点内部跨不同类型、不同厂家存储的不间断、对用户透明的数据移动,简化数据移动流程,提高数据移动效率。

  连续数据保护技术和持续远端复制技术相结合实现了在本地和异地站点之间基于IP网络的“恢复到任意时间点”的应用级容灾,数据的所有更改都被记录到日志中并带有时间标签,使数据恢复能够回滚到一致时间点;在数据回滚的同时,应用程序也进行一致性恢复,保证了应用级容灾的实现。同时,还实现了本地站点和异地站点之间的双向复制,并允许将每个站点用作恢复站点。本容灾系统的实施保障了国家基础地理信息系统的数据安全和业务连续性。

  



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