金融双活数据中心方案架构
双活数据中心解决方案
*** 双活数据中心解决方案目录1 用户面临的挑战和需求 (3)1.1面临的挑战 (3)1.2迫切需求 (3)2NetApp双活数据中心解决方案 (4)3NetApp解决方案优势 (5)1用户面临的挑战和需求1.1 面临的挑战∙目前几乎所有金融行业用户的业务正常开展都离不开后端IT环境的支持，一旦IT 环境由于各种原因不能正常提供支撑服务，就会对用户的业务造成巨大影响。
因此金融用户对后端IT系统的可靠性和可用性的要求越来越高，需要保证IT系统7×24的运行能力。
∙虽然目前大部分的专业存储系统均实现了硬件容灾保护，单个部件的失效不会导致其数据访问能力的失效。
但是一旦某套存储系统由于一些严重故障或灾难性事故导致其整体性失效，则会导致前端应用系统的宕机从而影响业务系统的正常运行。
因此金融用户需要在硬件冗余的基础上提供更高的可靠性保证。
∙目前很多金融用户已经采取了多数据中心的架构，并且在多个数据中心之间进行了数据容灾保护架构的建设。
但是由于传统的容灾架构基本上采用了Active-Standby 的方式，因此一方面限制了数据中心的角色和功能，另一方面也限制了用户在各个数据中心部署应用系统的灵活性。
最重要的一点，传统的容灾架构在进行容灾恢复的时候过程复杂且冗长，缺乏足够的智能化。
因此金融用户需要一种更加灵活更加智能化的多数据中心架构。
1.2 迫切需求∙后端存储系统在硬件冗余保护的基础上，需要提供更高级别的可靠性保证，能在存储系统发生整体性故障的时候还能保证数据访问的正常进行，从而防止这些严重故障或灾难性事故对业务系统造成严重影响。
∙实现双活的数据中心架构替代原有的Active-Standby架构，双活数据中心架构必须提供如下的功能：o前端应用服务器可以从两个数据中心均能对同一份数据进行正常访问，同一个应用的服务器可以根据实际需要部署在两个中心当中的任何一个或同时部署在两个中心，部署在两个中心的应用服务器均可以处于服务提供状态o任何一个数据中心的存储整体宕机不会影响该中心应用系统的正常数据访问o在两个中心均提供足够的数据访问性能和扩展能力∙在实现双活数据中心架构的基础上，两个数据中心之间能实现业务数据的相互保护，并且实现智能化的故障检测和灾难切换，从而避免传统容灾技术的复杂且冗长的灾难切换的过程，不仅降低容灾架构的管理成本，也降低容灾架构的RTO指标2NetApp双活数据中心解决方案如上图所示，NetApp的MetroCluster技术是结合了NetApp数据镜像功能、数据快照功能、阵列双控制器双活和故障切换保护功能并在这些功能远距离实现（最远100公里）的基础上所实现的一项提供存储系统高可靠性保证和数据访问双活架构的存储功能∙MetroCluster技术把一套NetApp标准的双控制器配置的存储系统分为两部分，每部分包括各自的控制器和磁盘柜，然后把两部分分开部署，最长距离可以达到100公里。
双活数据中心技术架构
双活数据中心技术架构双活数据中心技术架构文档1.引言2.双活数据中心概述2.1 定义双活数据中心是指在两个地理位置上部署的具备相同功能的数据中心，在同时运营的情况下能够实现高可用性、容灾和负载均衡的架构。
2.2 目的搭建双活数据中心的目的是为了确保系统在遇到故障或灾难时能够保持持续运行，提高系统的可用性和灵活性。
此外，双活数据中心还可以实现数据的备份和恢复、负载均衡以及地理分布式服务。
3.双活数据中心技术架构3.1 基础设施3.1.1 网络在双活数据中心架构中，网络是连接两个数据中心的关键要素。
可以采用专线、虚拟专线或互联网连接两个数据中心，确保数据的实时同步与传输。
3.1.2 服务器双活数据中心需要部署一定数量的服务器来支持业务需求。
服务器可以采用物理服务器或者虚拟化技术，以提高资源利用率和弹性。
3.1.3 存储为了保证数据的可靠性和高可用性，在双活数据中心架构中，存储系统是必不可少的。
可以采用分布式存储系统或者光纤通道等技术，实现数据的备份和同步。
3.2 数据同步和备份3.2.1 数据同步双活数据中心需要保证数据的实时同步，以保证两个数据中心的数据一致性。
可以采用数据库复制、日志复制或者异步数据同步等技术，确保数据的及时性和可靠性。
3.2.2 数据备份为了应对数据中心的灾难，双活数据中心需要定期进行数据的备份。
可以采用全量备份、增量备份或者差异备份等技术，以确保数据的完整性和恢复性。
3.3 故障切换和负载均衡3.3.1 故障切换当一个数据中心发生故障时，双活数据中心需要自动触发故障切换，将业务流量切换至另一个正常运行的数据中心。
可以采用双机热备、冷备或者主备切换等技术，实现高可用性和容灾能力。
3.3.2 负载均衡为了实现系统的高性能和可扩展性，双活数据中心需要采用负载均衡技术，将业务请求均匀地分发到各个数据中心的服务器上。
可以采用硬件负载均衡器、软件负载均衡器或者DNS负载均衡等技术，实现业务的高可用性和高性能。
金融行业异地双活方案
3-3 数据层改造
21
NewSQL选型：CockroachDB vs TiDB
3-3 数据层改造
22
TiDB架构
有趣点： 一键滚动升级、无状态服务、K8S云化部署最有趣点：无脑
3-3 数据层改造
23
基于TiDB的异地多活架构
3-3 数据层改造
使用感想：标签系统 (Label) : TiDB 内置有一套标签系统，可以为一套集群的不同节点，按照 Site (数 据中心），Rack (同中心内不同机架)，Host (不同物理机节点) 来对应设置标签信息，从而 实现将集群的跨数据中心物理拓扑和集群调度连接起来。网络状态：华东两个数据中心 (主数据中心及华东容灾中心）与华南数据中心的网络通讯条件 理想的情况下，PD 可以将数据分布中的 Leader Region 动态分布到三个中心的节点上。每 个中心都可以以统一视角访问和操作数据库，TiDB 引擎上的 Multi-Raft 复制机制会在不同 中心的数据区域进行强一致性复制( Raft Log based) 。 网络通讯条件不够理想的情况下，PD 可以将数据分布中的 Leader Region 动态分布到华东的两个数据中心中，而在异地保留Follower Region作为高可用保护。底层数据管理：三个中心内的数据管理单位 Region 都是可以在线的做动态的分布改变。在线扩容机制：动态水平扩展。扩展后的集群中的数据，会根据 PD 调度的管理，自动在后 台完成数据重平衡工作，对业务连续性不产生影响。24
华东数据中心
读写
读写
数据层同步
静态页面展示
3-1 流量调度
16
方案一通过客户端加载不同的配置，针对不同的用户加载部署在不同机房的接口地址流量调度维度细化到接口层，流量配置管控力度强、生效块适用场景：手机客户端发起的接口请求方案二通过DNS针对不同地域的用户，解析不同的ip地址适用场景：非客户端接口请求（PC、H5等），省公司请求等智能DNS
双活数据中心解决方案
应急演练：定 期进行应急演 练，提高应急 处理能力和团
队协作能力
持续优化：根 据实际运行情 况，不断优化 应急恢复方案， 提高数据中心 的可靠性和稳
定性。
6
成功案例分析
某银行采用双活数据中心解决方案，实现业 务连续性
某电商采用双活数据中心解决方案，应对双 十一等大流量场景
某政府机构采用双活数据中心解决方案，保 障政务系统稳定运行
故障排除：根据故障原因， 采取相应措施进行故障排除
06
总结分析：对故障原因进行 总结分析，提出改进措施， 防止类似故障再次发生
故障处理流程
01
故障检测：实时监控系统，及 时发现故障
03
故障修复：采取相应措施，修 复故障
05
故障总结：分析故障原因，总结 经验教训，提高系统可靠性
02
故障定位：分析故障原因，确 定故障位置
1 确保两个数据 中心的数据实 时保持一致
数据压缩技
2 术：减少数 据传输的带 宽占用
数据加密技
3 术：保障数 据传输的安 全性
数据校验技
4 术：确保数 据的完整性 和准确性
负载均衡技术
概念：将网络流量 均匀地分配到多个
服务器，提高系统 1
的性能和可用性
应用场景：双活数 4
据中心、云计算、 负载均衡器等
3
数据中心容灾备份
01
应用场景：数据中心故障、自然灾害、网络攻击等
02
功能：实时数据备份、数据恢复、业务连续性保障
03
技术实现：存储虚拟化、数据复制、数据压缩等
04
优势：降低数据丢失风险、提高业务连续性、降低运营成本
业务连续性保障
01 双活数据中心解决方案可
双活数据中心方案
双活数据中心方案本文档旨在详细介绍双活数据中心方案。
双活数据中心是指在一个组织内部建立两个或更多的数据中心，使得在任何情况下均能保持高可用性和冗余性。
1\引言1\1 背景1\2 目的1\3 范围2\双活数据中心架构2\1 数据中心结构概述2\2 网络架构2\3 存储架构2\4 计算架构2\5 负载均衡和容错机制3\双活数据中心部署规划3\1 数据中心位置选择3\2 网络连接规划3\3 存储规划3\4 计算资源规划3\5 安全规划4\数据同步与复制4\1 数据同步原理4\2 数据同步技术选型4\3 数据复制策略4\4 数据完整性和一致性保证5\高可用性与故障转移5\1 故障转移策略5\2 自动化故障转移5\3 监控与预警5\4 容灾测试和演练6\数据中心升级与维护6\1 升级策略和计划6\2 维护策略和计划6\3 软硬件升级流程6\4 灾难恢复过程7\附件●附件1: 双活数据中心网络拓扑图●附件2: 存储架构示意图注释：1\双活：指两个或更多数据中心在活动状态下同时运行，发生故障时能够实现无缝切换。
2\可用性：指系统或服务在规定时间内处于可用状态的能力。
3\冗余性：指系统或服务拥有多余的资源，以保证在故障发生时能够继续提供服务。
4\容错机制：指系统或服务所具备的自动恢复能力，以确保任何故障不会导致系统崩溃或服务中断。
本文档所涉及的法律名词及注释：1\双活数据中心方案：在法律上指一个组织内部建立两个或更多的数据中心，以确保数据和服务的高可用性和冗余性。
2\高可用性：在法律上指系统或服务在规定时间内能够持续提供可用性的能力。
3\故障转移：在法律上指系统或服务在发生故障时自动切换到备用设备，以保证服务的连续性。
4\监控与预警：在法律上指对数据中心和相关设备进行实时监控，并在发生异常情况时提供预警通知。
5\容灾测试和演练：在法律上指定期定时对数据中心的灾难恢复过程进行测试和演练，以验证其可用性和可行性。
本文档涉及附件：1\附件1: 双活数据中心网络拓扑图2\附件2: 存储架构示意图。
智慧银行云双活数据中心整体建设方案
根据数据中心业务特点和运维需求，制定合适的监控指标，包括基 础设施、应用系统、网络安全等方面的指标。
数据采集与存储
采用高效的数据采集技术和存储方案，确保监控数据的准确性和实 时性。
故障诊断与排除流程优化
故障诊断方法
结合监控数据和故障现象 ，采用多种故障诊断方法 ，快速定位故障原因。
故障排除流程
智慧银行云双活数据中心整 体建设方案
汇报人：xxx
汇报时间：2024-03-06
目录
• 项目背景与目标 • 总体架构设计 • 基础设施搭建与资源整合 • 业务连续性保障措施 • 安全管理策略实施 • 运维管理体系建设 • 总结回顾与未来展望
01
项目背景与目标
智慧银行发展趋势
01
数字化转型
智慧银行正通过数字化转型提 升服务质量和效率，以满足客
管理。
虚拟化技术应用
采用成熟的虚拟化技术，如 VMware、KVM等，实现服务器 虚拟化、桌面虚拟化等应用场景， 提高资源利用率和管理效率。
高性能计算支持
针对高性能计算需求，提供GPU虚 拟化、FPGA虚拟化等技术支持，满 足科学计算、图形处理等高性能应 用场景。
存储资源池化及虚拟化技术应用
存储资源池化
运维流程优化
根据实际运维经验和反馈，不断优化运维流程和管理制度，提升 运维管理水平。
07
总结回顾与未来展望
项目成果总结回顾
成功构建智慧银行云双活数据中心
完成了双活数据中心的基础架构建设，实现了业务系统的双活部署，大幅提升了银行业务 的连续性和灾备能力。
优化资源配置，提高资源利用率
通过云计算技术，实现了计算、存储、网络等资源的池化管理和动态调配，提高了资源的 利用率和管理效率。
双活数据中心技术架构解决方案
添加 标题
主备数据中心：主数据中心负责处理业务， 备数据中心负责备份数据
添加 标题
数据同步方式：采用实时同步或异步同步 的方式，保证数据的一致性和完整性
添加 标题
数据同步策略：根据业务需求，制定合适 的数据同步策略，如全量同步、增量同步 等
添加 标题
数据同步工具：使用专业的数据同步工具， 如Oracle Data Guard、SQL Server AlwaysOn等，实现数据的高效同步。
主备模式：主 数据中心故障 时，备数据中
心接管业务
双活模式：两 个数据中心同 时提供服务， 故障时自动切
换
负载均衡模式： 根据业务需求， 动态调整数据
中心负载
故障检测与恢 复：实时监控 数据中心运行 状态，及时发 现并恢复故障
双活数据中心技术 架构应用场景
银行：实现数据备份和容灾，保障业务连续性 证券公司：实时同步交易数据，提高交易效率 保险公司：实时同步客户数据，提高客户服务水平 互联网金融公司：实时同步用户数据，提高用户体验
案例背景：某政府机构为了提高业务连续性和数据可靠性，决定实施双活数据中心技 术架构。
解决方案：采用双活数据中心技术架构，实现两个数据中心之间的实时数据同步和 业务负载均衡。
实施效果：提高了业务连续性和数据可靠性，减少了单点故障的风险。同时，提高了 系统可用性和响应速度，提升了用户体验。
评估结论：该政府机构的双活数据中心实施效果显著，值得其他政府机构借鉴和推 广。
业务扩展：支持企业业务扩 展，满足企业业务增长需求
技术升级：支持企业技术升 级，提高企业技术竞争力
双活数据中心技术 架构优势与挑战
数据安全：双活数据中心可以提供数据备份和恢复功能，确保数据安全。 系统稳定性：双活数据中心可以提供高可用性和容错性，确保系统稳定运行。 业务连续性：双活数据中心可以提供业务连续性，确保业务不受中断影响。 资源优化：双活数据中心可以提供资源优化，提高资源利用率。
商业银行应用双活架构设计方案
商业银行应用双活架构设计方案在商业银行的信息技术架构中，双活架构是一种旨在提高系统可用性和容错能力的方案。
它基于分布式架构原理，通过将数据和业务逻辑同时部署在两个独立的数据中心或机房，以实现高可用性、高可靠性和高性能。
双活架构的设计方案主要包括以下几个关键要素：1.双机房部署：商业银行需要选择两个地理位置相距较远的机房或数据中心进行部署。
这样可以避免单点故障，提高系统的容错能力。
两个机房之间应该采用高速可靠的网络连接，以保证数据的实时同步。
2.数据同步和复制：双活架构下，数据的同步和复制是实现高可用性的关键。
商业银行需要选择合适的数据同步技术和策略，确保两个机房之间的数据实时同步和一致性。
常用的数据同步方式包括基于日志的增量同步、基于快照的全量同步和异步同步等。
3.负载均衡和故障切换：商业银行需要采用负载均衡技术将用户请求分发到两个机房中的可用服务器。
当一个机房出现故障时，另一个机房可以接管用户请求，实现系统的高可用性和容错能力。
常用的负载均衡算法包括轮询、加权轮询和最少连接数等。
4.异地容灾和故障恢复：商业银行需要实现异地容灾和故障恢复机制，以应对自然灾害、网络故障和硬件故障等异常情况。
这包括备份和恢复数据、搭建冷备和热备系统、定期进行灾难恢复演练等手段，确保在极端情况下系统能够迅速恢复。
5.监控和运维：商业银行需要建立完善的监控和运维体系，及时监测双活架构下各个组件的运行状态和性能指标。
这包括实时监控系统的可用性、负载情况和数据同步状态，定期进行巡检和性能调优，确保系统的稳定性和可靠性。
总结起来，商业银行在应用双活架构的设计方案中需要考虑到双机房部署、数据同步和复制、负载均衡和故障切换、异地容灾和故障恢复以及监控和运维等关键要素。
通过合理设计和实施双活架构方案，商业银行可以提升系统的可用性和容错能力，为客户提供更加稳定可靠的金融服务。
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自动部署
配置一致性
配置合规性
SOAP/REST
配置备份以 及配置解析
外部Server
自动化管理 软件
EM/BIGIQ
版本/补丁 管理
应用性能监 控
配置下发
FTP
SSH
SOAP/REST
四层应用延 迟性分析 安全事件分 析
自定义报表
配置备份以 及配置采集
一键CASE信 息采集
一键切换
TMSH接口
iControl接口
/usr/sbin/tcpdump -ni 0.0 -s 0 -c 3000 -w /var/tmp/$HOSTNAME-$date_tag-tcpdump.cap tar zcvf /var/tmp/$HOSTNAME-$date_tag-logs.tgz /var/log/* /var/core/* tmsh save sys ucs /var/tmp/$HOSTNAME-$date_tag-ucs qkview -f /var/tmp/$HOSTNAME-$date_tag-qkview.tgz cd /var/tmp tar zcvf /var/tmp/CASE-$HOSTNAME-$date_tag.tgz $HOSTNAME-$date_tag-tcpdump.cap $HOSTNAME$date_tag-logs.tgz $HOSTNAME-$date_tag-ucs.ucs $HOSTNAME-$date_tag-qkview.tgz echo " " echo "========Notice========" echo "please send the file /var/tmp/CASE-$HOSTNAME-$date_tag.tgz to F5 support"
一键装机脚本 F5 BIGIP Platform
iRule
应用分析 iRule
日志分析软件
SYSLOG
13
一键配置一键容灾
自动安装软件和升级文件，快速配置 系统当前配置信息采集，备份配置文件 快速搜集日志信息，方便运维管理 大幅减少应用服务器切换至灾备数据库的时间，降低 RTO date_tag=`date +%Y%m%d%H%M`
DC到DC的切换 • 链路故障 • 主数据中心灾难
应用切换 • 某应用不可用
ISP1
ISP2
ISP3
ISP4
数据中心1
数据中心2
9
F5双活数据中心解决方案
DC到DC的切换 • 链路故障 • 主数据中心灾难
应用切换 • 某应用不可用 灰度切换 • Web层 • APP层 • DB
ISP1
ISP2
ISP3
ISP4
数据中心1
数据中心2
10
F5双活数据中心解决方案
DC到DC的切换 • 链路故障 • 主数据中心灾难
应用切换 • 某应用不可用 灰度切换 • Web层 • APP层 • DB • 应用升级
• • 应用版本升级 客户端版本升级
11
ISP1
ISP2
ISP3
ISP4
数据中心1
数据中心2
业务流量灵活可控
• 民营、外资银行进入
2
Hale Waihona Puke 法规遵从《银行业信息系统灾难恢复管理规范》
—JR/T 0044-2008
信息系统RTO需求等级： 第一类(A)：RTO<6小时，RPO<15分钟； 国标等级第5 级
– 短时间中断将对国家、外部机构和社会产生重大影响的系 统； – 短时间中断将严重影响单位关键业务功能并造成重大经济 损失的系统； – 单位和用户对系统短时间中断不能容忍的系统。 – 第十九条：商业银行应当制定与其业务规模和复杂性相适应的应 急和业务连续方案，建立恢复服务和保证业务连续运行的备用机 制，并应当定期检查、测试其灾难恢复和业务连续机制，确保在 出现灾难和业务严重中断时这些方案和机制的正常执行。 – 第二十五条：银监会对商业银行有关操作风险管理的政策、程序 和做法进行定期的检查评估。
第二类(B)：RTO<24小时, RPO<120分钟；国标等级第 3级
– 短时间中断将影响单位部分关键业务功能并造成较大经济 损失的系统； – 单位和用户对系统短时间中断具有一定容忍度的系统。
第三类(C)：RTO<7天 ；国标等级第2级
– 短时间中断将影响单位非关键业务功能并造成一定经济损 失的系统； – 业务功能容许一段时间中断的系统。
日益增长的安全威胁
.
5
F5双活数据中心解决方案
ROI
可管理
主动安全
.
6
7
F5双活数据中心解决方案
DC到DC的切换 • 链路故障 • 主数据中心灾难
ISP1
ISP2
ISP3
ISP4
数据中心1
数据中心2
展示层服务器
展示层服务器
应用层服务器
应用层服务器
主数据库、主核心银行
备数据库、备核心银行
8
F5双活数据中心解决方案
银行双活数据中心方案架构
银行业发展趋势，IT也在发展变化
新业务，新挑战 • 网上银行、手机网银、微信网银 • 互联网金融
• 第三方支付
IT技术发展 • 移动应用，移动访问 • 虚拟化、云计算 • SOA、SDN • 大数据
• P2P小额信贷
• 众筹融资 • 新型电子货币
• 合规要求
• 《银行业信息系统灾难恢复管理规范》
3
典型银行的双活数据中心的建设脚步
内网双活 中国工商银行 中国农业银行 中国建设银行 招商银行 民生银行 光大银行 是 是 正在建设 是 是 是
外网双活 是 同城双活 是 是
4
CIO关注点
除了业务持续性的关注，同时还关注：
ROI
可管理
主动安全
高成本/低收益
网络复杂性
很难管理众 多的设备
新业务上线 周期长
《商业银行操作风险管理指引》
《中国人民银行关于进一步加强银行业金 融机构信息安全保障工作的指导意见》
– 第八条：实施数据集中的银行业金融机构应同步规划、同步建设、 同步运行信息系统灾难恢复系统。灾难备份中心的规划建设应综 合考虑平衡风险与成本、运维管理与灾难恢复力量等因素，可采 取自建、联合共建或利用外部企业(组织)的灾难备份设施等方式… 区域性银行可采用同城或异地灾难备份和恢复策略。对于核心业 务系统，应实施应用级备份，以保证灾难发生时，能尽快恢复业 务运营，对于其他应用系统，可实施系统级或数据级备份。
F5软件定义的应用服务
传统架构环境
软件定义的数据中心
SDAS
业务孤岛 成本低效率 非可编程，无法弹性扩展
可编程和可扩展的应用服务体系 提高成本效率
12
一键配置一键容灾
DNS部署
应用部署
云管理员 办公自动化 软件 F5应用统 一视图
Guest/Ho st性能监控
应用资源策 略库配置