-
-
Обеспечение отказоустойчивости и надежности сервиса баз данных
Способность информационно-вычислительного комплекса быть устойчивым к сбоям аппаратного или системного программного обеспечения называется отказоустойчивостью. В отказоустойчивой системе выход из строя любого компонента не приводит к ее неспособности предоставлять требуемый сервис с необходимым качеством.
В предоставлении сервиса баз данных следует различать несколько аспектов обеспечения отказоустойчивости:
обеспечение работоспособности аппаратной платформы, на которой работает система управления БД;
обеспечение работоспособности самой системы управления (сервер БД);
обеспечение сохранности данных.
Первый аспект реализуется использованием дублирования. Дублироваться могут как отдельные компоненты внутри одной компьютерной системы (например, дисков, контроллеров, блоков питания, сетевых интерфейсов), так и вся компьютерной системы в целом.
Второй аспект реализуется посредством кластеризации сервиса баз данных, это может быть отказоустойчивый кластер или высокопроизводительный кластер.
Третий аспект реализуется созданием резервировных копий содержания базы данных, например, средствами дискового массива, специализированного ПО или средствами самого сервера БД.
Требования по максимально допустимому времени простоя и максимально возможной потере данных сильно варьируются и зависят от специфики задачи. Цена потери времени и части данных диктуют выбор способа обеспечения бесперебойной работы системы и его стоимость.
-
Обеспечение сохранности данных
Простейшая форма защиты данных - внешнее хранение резервных копий базы данных. В случае если РИВП неспособен восстановить обслуживание в разумные сроки, резервные копии можно использовать для восстановления базы данных.
Для решения подобных задач может использоватьться Oracle Recovery Manager (RMAN). RMAN является утилитой Oracle для управления резервными копиями баз данных и их восстановлением. Для создания резервной копии с помощью RMAN база данных может находиться в открытом состоянии. Во время копирования и восстановления RMAN анализирует данные на наличие логических искажений. Утилита RMAN способна производить как полное, так и инкрементальное резервное копирование всей базы данных или отдельных ее частей. А восстановление может быть произведено на любом уровне физической структуры, вплоть до отдельного блока, данные которого были искажены в результате сбоя.
Одним из распространенных способов обеспечение сохранности данных является создание синхронной копии данных в другой базе данных путем репликация. Oracle предлагает встроенные средства для реализации этой возможности: Oracle Advanced Replication и механизм Oracle Streams.
Oracle Advanced Replication – позволяет копирование и поддержку объектов в нескольких базах данных составляющих распределенную систему баз данных. Oracle Advanced Replication позволяет изменять любые реплики баз данных и распространять эти изменения автоматически в другие базы данных, поддерживая глобальную согласованность транзакций и целостность данных. В случае выхода из строя одной из баз данных, другие базы данных продолжают работать.
Oracle Streams – интегрированная особенность базы данных редакции Enterprise, может быть использована для поддержки одной или нескольких реплик основной базы данных. Эти реплики могут быть не идентичны, – они могут являться лишь поднабором основной базы данных или продуктом заданной трансформации. Streams поддерживает двунаправленную репликацию с определением конфликтов и их разрешением. Уникальная гибкость позволяет поддерживать репликацию данных между большим количеством баз данных в любой сетевой топологии.
Эти механизмы, прежде всего, разработаны для интеграции больших распределенных конфигураций баз данных, а не исключительно для обеспечения отказоустойчивости.
Наиболее подходящее и законченное решение для задачи обеспечения защиты данных и экстренного восстановления могут претендовать:
Oracle Data Guard;
продукты основанные на технологии зеркалирования дисков;
продукты основанные на технологии мгновенных копий данных.
Технология зеркалирования
В настоящее время множество поставщиков решений для систем хранения предлагают либо host-based (программные) либо box-based (аппаратные) продукты зеркалирования. Подобные продукты обеспечивают зеркалирование имиджей дисков или томов на расстоянии. Эта возможность может использоваться для аварийного восстановления, когда данные на основной (первичной) системе становятся недоступными после выхода ее из строя, и пользователи для обеспечения дальнейшей работы используют дублированные данные доступные на резервной системе.
При программном зеркалировании, запись, инициированная хостом, посылается как на локальное устройство хранения данных, так и на удаленный хост. Хост, в свою очередь, инициирует запись на удаленное устройство хранения.
При аппаратном зеркалировании, локальное и удаленное устройства хранения связаны через выделенный канал. Хост производит запись на локальное устройство хранения. Локальное устройство хранения направляет запрос записи на удаленное устройство хранения.
Рисунок . Технологии зеркалирования
Программное зеркалирование, как правило, является более гибким, но подразумевает более интенсивное использование системных ресурсов.
Аппаратное зеркалирование требует выделенной сети для устройств хранения, как правило, более дорого, но потребляет меньшее количество системных ресурсов.
Существуют два основных режима зеркалирования. Записываемые на первичной системе данные могут быть переданы на резервную систему синхронно или асинхронно:
Синхронный режим: Для приложения на локальной системе запись не подтверждается до тех пор, пока не будет произведена запись, как на локальную, так и на удаленную систему хранения. Т.е. локальная система не дает подтверждения приложению о том, что запись произведена успешно до тех пор, пока не будет завершена локальная запись и не будет получено подтверждение с удаленной системы, что запись на удаленное устройство хранения произведена успешно.
Асинхронный режим: Запись с локальной системы может быть подтверждена до получения подтверждения записи на удаленную систему. Т.е. локальная система может подтвердить приложению, что запись осуществлена успешно, до того как она реально осуществлена на удаленную систему.
Синхронный режим узеркалирования гарантирует полную сохранность данных, но может значительно повлиять на производительность первичной системы, в связи с необходимостью ожидания подтверждения записи от удаленной системы.
Асинхронный режим зеркалирования обеспечивает наибольшую производительность, но его использование подразумевает определенный риск потери данных в случае аппаратного или программного сбоя.
Программа хранения данных OSCP (Oracle Storage Compatibility Program) подтверждает совместимость продуктов зеркалирования с базами данных Oracle.
Oracle Data Guard
Oracle предлагает технологию, предоставляющую большие возможности по аварийному восстановлению данных применительно к СУБД Oracle. Oracle Data Guard использует технологию баз данных Standby. Резервная (Standby) база данных Oracle является копией первичной (Primary) базы данных.
Oracle Data Guard - программное обеспечение позволяющее создавать, поддерживать и контролировать одну или несколько резервных баз данных для защиты от сбоев, катастроф, человеческих ошибок и искажений данных.
Oracle Data Guard поддерживает резервные базы данных как транзакционно согласованные копии первичной базы данных. Резервные базы данных могут располагаться в географически удаленных от первичной системы резервных центрах. Если первичная система становится недоступной в результате планового или внепланового останова, Data Guard может назначить роль первичной системы любой резервной базе данных, минимизируя время перебоя в предоставлении сервиса и предотвращая потерю данных.
Конфигурация Oracle Data Guard состоит из одной первичной базы данных и одной или нескольких (максимум до 9) резервных баз данных, при необходимости распределенных географически.
Первоначально резервная база данных создается из резервнойкопии основной или другой резервной базы данных. После создания Oracle Data Guard автоматически поддерживает резервную базу данных как транзакционно согласованную копию первичной. Это достигается путем переноса и применения журнала изменений (redo logs) первичной базы данных на резервной системе. Журнал изменений представляет собой последовательность модификации блоков базы данных на бинарном уровне.
Data Guard обеспечивает два метода применения журнала изменений на резервной системе. Оба метода соответствуют своим типам резервных баз данных поддерживаемых Oracle.
Redo Apply, используется для физической резервной базы данных
SQL Apply, используется для логической резервной базы данных
АРМ операторов и администраторов системы-112 реализовано на базе ПЭВМ.
Требования, представленные к АРМ системы-112:
АРМ предназначены для автоматизации деятельности персонала по приёму и обработке вызовов, технологическому управлению, диагностике и настройке технических и программных средств.
Локальные АРМ должны устанавливаться совместно с ПТК и подключаются к ним средствами локальной вычислительной сети (ЛВС). Удалённые АРМ должны устанавливаться на удалении от ПТК и подключаться к ним по линиям (сетям) передачи данных.
В состав АРМ должны входить:
мультимедийные рабочие станции с гарнитурой и одним-двумя мониторами;
средства защиты информации;
программное обеспечение;
документация.
Кроме этого в состав удалённых АРМ должны входить технические и программные средства для подключения к ССПД и устройство печати документов.
-
Обоснование численности персонала, обеспечивающего функционирование технических средств
К оперативному персоналу относятся лица, непосредственно участвующие в приёме и обработке вызовов:
старший оператор ЦОВ-АЦ (ЦОВ-ЕДДС) – обеспечивает руководство сменой операторов, реагирование на вызовы, контроль работы смены;
оператор ЦОВ-АЦ (ЦОВ-ЕДДС) – обеспечивает прием и обработку вызовов, их переадресацию в ДДС, осуществляет контроль реагирования, ведет учет и статистику вызовов и мер реагирования на происшествия;
диспетчер ДДС – обеспечивает прием и обработку вызовов, осуществляет постановку задач силам и средствам по реагированию на происшествие, контроль реагирования на происшествие, ведет учет и статистику вызовов и мер реагирования на происшествия в части касающейся.
К эксплуатационному (обслуживающему) персоналу относятся лица, обеспечивающие функционирование технических и программных средств системы-112, а так же выполнение функций защиты информации в соответствии с инструкциями по эксплуатации и обслуживанию, и выполняющие работы по техническому обслуживанию ПТК. Обслуживающий персонал системы-112 включает:
системный администратор;
администраторов информационной безопасности.
Службы лингвистической и психологической поддержки могут включаться в состав ЦОВ-АЦ, а также создаваться в виде самостоятельных организационных единиц. В случае невозможности обеспечить знание сотрудниками каждой смены всех необходимых языков, служба лингвистической поддержки может быть организована на принципах аутсорсинга. Для этого должны быть заключены договора с организациями и/или частными лицами о предоставлении лингвистических услуг по телефону. Решение об организации взаимодействия с лингвистической и психологической службами принимается на этапе реализации.
В таблице 9 приведено количество персонала. Штатная структура сформирована на основе численности населения, проживающего на территории Ставропольского края, и на основе требований Заказчика.
Таблица . Численность персонала системы-112
Должность
|
Численность персонала
(в смене / по штату)
|
ЦОВ-АЦ/
РЦОВ
|
ЦОВ-ЕДДС
г. Ставрополь
|
ЦОВ-ЕДДС
Буденовского, Георгиевского,
р-на
|
ЦОВ-ЕДДС
г. Кисловодск, Минераловодского р-на,
|
ЦОВ-ЕДДС
(за исключением Буденовского,Георгиевского, Минераловодского р-нов, г. Кисловодска)
|
ДДС
|
Старший оператор-112
|
1/5
|
1/5
|
1/5
|
1/5
|
1/5
|
-
|
Оператор-112
|
3/16
|
6/28
|
3/16
|
4/22
|
2/10
|
-
|
Переводчик-оператор-112
|
1/5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Психолог-оператор-112
|
1/5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Системный администратор
|
3/16
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Администратор ИБ
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Диспетчер
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1/5
|
|
