1 引言
随着计算机产业的飞速发展，生产、生活已越来越依赖计算机。武钢2250mm 热连轧生产线采用直装、热装等先进的工艺流程设计，全线采用大型工业计算机进行控制，具有非常高的自动化程度。因此数据安全问题就显得尤为重要，无论是计算机系统备份数据还是数据生据，一旦计算机系统出现故障，系统或数据无法恢复，将面临停产的严峻现实。
2 现状分析
该热轧厂基础自动化系统、二级机系统、三级机系统、表面质量检测系统、HMI 系统、磨辊间管理系统以及办公自动化系统全都是计算机控制系统，结构如图1 所示。
但建厂之初由于条件受限，没有规划设计系统数据灾备系统，目前的系统和数据都是由各系统管理员分散存贮在现场的磁盘阵列、磁带、光盘等介质上，从而产生如下问题：
（1）基础自动化系统、二级机系统受当初的技术条件及各种因素的影响，最新备份只能保存一份在光盘和磁带上，我们曾经发生过当系统毁坏时却发现备份不可用的现象，因此恢复起来非常困难，邀请外国专家过来时间又长、费用也高，严重影响了二分厂的正常生产，建立灾备系统后可以迅速恢复系统，保持生产的顺利进行。
（2）二、三级系统采用的都是ORACLE 数据库，目前采用的都是在线热备方式，现场只能保存一份最新的备份，一旦数据库崩溃，所有的生产数据都将无法恢复，利用灾备系统可以将各个时段的数据进行异地存储。二级机系统由10 台Fujitsu Siemems Primergy E200 PC 服务器组成。其中，仅四台PC 服务器有内置磁盘，分别为测试系统服务器、WEB 系统服务器以及加炉服务器。磁盘整列为Primergy S40 与PrimergyS30。其中S40 为2 套，分别部署了9 块18GB 硬盘，组成RAID5。S30 为一套，部署了7 块18GB 硬盘。
服务器与存储之间全部用SCSI 线缆连接。所有二级机系统采用英文Windows NT4.0，群集系统中部署了Oracle 8.1.7.4。由于PC 服务器性能限制，目前数据库文件不能太大，又受限于目前磁盘空间，目前数据库文件只能保存期为7 天。三级机系统主要有三台Compaq ES40 小型机组成，操作系统为Openvms，版本为7.3。数据库采用的是Oracle 8.1.7.4，另外数据库文件也在磁盘整列上。利用并行计算机制，将计算压力分布在三台小型机上。数据库基本配置为三个实例对应同一个库文件。三台小型机除了共用一套存储外，还共用一个内存HUB 即内存通道（Compaq Memory Channel HUB 800/8）。每台小型机内部安装了两块磁盘，一块为18.2GB，一块为75GB。75GB 容量磁盘主要用途为在数据库冷备份方式时存放归档日志文件。磁盘整列为RA3000 产品(Digital RAID NI92200182)，共有7 块18G 磁盘组成。
图1 某热轧厂计算机控制系统结构图
（3）随着时间的推移、数据量的增加，数据的应用和分析已经成为二分厂的难题。例如，表面质量检测系统由于数据量太大，本机存贮空间扩展受到限制，经常丢失数据。产生两个后果：一是无法进行质量事故回朔，不能对用户索赔进行举证；二是不能对冷轧厂的生产提供带钢表面缺陷数据，无法适应汽车板生产的要求。另外由于没有数据的支持，技术人员无法进行数据分析，找出产品产生缺陷的原因。再例如，PDA数据——二分厂先进之所在——因本地硬盘存储空间有限，只能保存二周左右的数据量，若较长时间以后想进行故障分析，则可能会出现原始数据已经不存在了的问题，从而无法进行分析。
因此在二分厂建立数据灾备系统有很现实的意义，数据灾备是目前业界最时新的解决方案，在国外已广泛应用，但目前国内冶金行业还没有成功案例。
3 解决方案
3.1 设计原则
（1）稳定性：备份系统设计的各个环节均以目前成熟的技术方案和实施为基础，使得技术领先的同时，备份系统具有稳定的运行能力，避免高技术带来的技术风险。同时系统的设计应避免对原有系统进行系统升级，以免影响生产。
（2）开放性：系统采用的备份管理软件系统及智能存储产品必须遵循国际标准或工业标准及国际流行标准，符合开放性设计原则，具备优良的可扩展性、可升级性和灵活性。
（3）完整性：在系统设计中，重点放在信息中心备份的集中统一管理体系。同时对于存储管理系统的软件和硬件系统统筹优化设计，真正实现了集中统一管理和分布式的备份结构，整个系统既具有完整性又具有独立性。
（4）可扩展性：本合同只实现二热轧各系统的集中存贮及异地灾备，但系统的软硬件设计必须为下一步实现生产数据的挖掘应用预留空间。
3.2 实施方案
3.2.1 灾备系统设计
二分厂灾备系统在设计上遵循稳定性、开放性、完整性、可扩展性的原则，采用高端存储设备HPEVA6400 进行集中数据存储，并在异地建立备份中心。集中存储系统与异地备份系统以及各系统服务器之间的数据交换建有独立的网络系统，不占用现有的局域网，以免影响现有网络的效率。存储交换机采用HP 24口全激活的SAN 交换机，备份网络交换机采用CISCO2918，备份服务器为IBM x3650 M2。
方案设计架构如图2 所示。
图2 灾备系统设计方案架构图
HP EVA 磁盘阵列由内置的Continuous Access 软件提供完全的灾难恢复功能。当两台EVA 阵列处于异地时用光纤连接，主存储器可以随时自动将更新数据传至异地的备份存储器，以保持两台EVA 阵列数据的完全一致性。整个工作由EVA 阵列本身完成，不需占用任何主机资源。正常情况下，业务应用运行在主数据中心的计算机系统上，数据库的数据也存放在主中心的EVA 存储系统中，中心存储磁盘阵列通过光纤通道连接到备份中心磁盘阵列，通过远程数据备份软件(Continous Accesss),，实时地将主中心更新数据拷贝至备份中心EVA 存储系统中,使主中心存储数据与备份中心数据保持实时完全一致。一旦主中心发生灾难，导致部分或全部功能不能正常运行，就可以将相应的应用切换到备份中心的服务器上，利用备份中心存储上的实时备份数据来继续业务的运行，达到容灾的目的。
本次项目建设基于业务和应用特点以及综合成本的考虑，采用同步远程数据复制。
3.2.2 跨区域SAN 网络
主中心和备份中心的SAN 交换机通过长距离光纤构成跨区域的SAN 架构，使主中心主机能够直接访问备份中心存储。组建跨区域SAN 的技术要点有：
（1）光纤交换机需要有Extended Fabric 软件许可，该软件可以支持交换机远程互联。
（2）两端交换机的Firmware 版本，Zoning 配置，Config 配置等应当完全相同，并且Domain ID 不同，否则将造成SAN 网络的隔离(Segment)。
如图3 所示，远程磁盘复制的目标卷(R-Vol)在工作状态时是不可被主机读写的，只有将复制关系断开后才能被访问，而平时CA 一直处于连接状态。要想对镜像卷进行数据完整性等方面的测试，需要对它在本地建立一个镜像卷(T-Vol)，T-Vol 可以被主机访问。
图3 跨区域SAN
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本文标题：数据灾备系统在钢铁行业的应用(上)
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