钢铁企业信息化整体架构备份体系建设

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钢铁企业信息化整体架构备份体系建设
龚 鑫
（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063200）
摘 要：
钢铁企业在经过信息化改革和发展之后，已经逐渐形成了信息化整体架构，为了确保信息数据的安全，企业有必要建设备份体系，以此来进一步完善信息系统和数据平台，为此，本文首先分析了钢铁企业备份体系建设需求，其次分析了钢铁企业备份体系建设技术，再次分析了钢铁企业备份体系建设方案，以期为钢铁企业备份体系建设提供参考。

关键词：
钢铁企业；信息化整体架构；备份体系中图分类号：F270.7 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2021）17-0171-2收稿日期：
2021-09作者简介：龚鑫，男，研究生，工程师，生于1984年，汉族，黑龙江鹤岗人，研究方向：机电工程。

当前，钢铁企业已经进入到了信息化发展建设阶段，各种信
息技术在企业运营及业务工作中的应用在不断强化，各种信息系统建设在不断完善，备份系统便是其中的一种，其建设效果直接关系到了企业数据的安全储存和有效备份。

由此可见，钢铁企业需要基于业务需发展需求和信息系统建设要求，合理应用备份体系建设技术，构建属于企业的特色化备份体系。

1 钢铁企业备份体系建设需求1.1 满足企业业务需求
钢铁企业备份体系建设需要充分考虑业务对于数据传输规模和时效性的需求，主要包括钢铁产品设计、制造、运输、销售等业务，在此基础上通过先进备份技术来切实满足企业业务需求，同时降低各个业务系统出现数据传输故障的频率。

具体来讲，钢铁企业备份体系需要尽量避免数据实时同步传输导致的系统压力较大问题，需要通过科学的分析设计来降低备份体系出现数据丢失、泄漏等问题的概率，从而降低数据储存备份风险，避免业务系统出现应用性能下降、应用功能不全面等情况。

此外，随着钢铁企业的运营发展，部分业务可能会发生流程和标准上的变化，进而导致了数据变化，这需要备份体系随之进行针对性调整。

1.2 保持数据实时更新
通过上一节叙述，可以发现钢铁企业业务环节较多，这表示生产者和管理者需要在各个业务系统之间进行随时切换，为了确保系统切换工作能够顺利进行，有必要将业务系统中的数据储存在备份体系中，这便要求备份体系能够实现对各个业务系统数据的实时更新，这对于备份系统而言十分重要[1]。

具体来讲，钢铁企业备份体系需要建立自动化、定时数据对比审核机制，以及数据同步检验机制，以此来实现对业务系统数据的实时准确备份，同时对已经同步备份的数据进行进一步检查，完善没有及时备份的数据部分。

1.3 方便日常应用和维护
钢铁企业备份体系建设目的是为了给企业运营发展提供数据支持，因此备份体系需要保持方便日常应用和维护的特点。

具体来讲，一旦业务系统出现了变化或者是引入了新的业务，备份体系也需要作出相应的应用和维护改变，需要实现与数据中心
的准确衔接，并且及时将新的需求体现在备份体系中，以此来满足业务系统对于数据储存的需求；一应应用和维护操作都需要按照既定标准来完成；在数据修复过程中，难免会出现数据无法共同修复的情况，此时，备份体系需要支持对数据进行逐一修复，使得操作人员能够通过备份体系手动选择完成部分数据修复工作。

1.4 尽量缩短数据恢复时间 
钢铁企业备份体系的主要功能便是在业务系统出现数据丢失现象后，在规定时间内恢复系统所丢失的数据，由此可见，备份体系对于数据恢复时间有一定的要求，数据恢复所需要的时间越短，业务系统受到的影响越小，企业一应业务的开展效率和质量便不会出现大幅度变化，有利于维持企业稳定运行发展[2]。

具体来讲，钢铁企业备份体系需要建立标准化数据恢复程序和标准，以此来确保数据能够在读最短的时间内恢复，同时还能够为操作人员开展数据恢复操作提供便利条件；能够应用的数据恢复标准有RTO 指标和RPO 指标，前者能够确保数据恢复的完整性和可用性，后者能够确保数据恢复的效率。

2 钢铁企业备份体系建设技术2.1 快照技术
快照技术指的是在某一时间段针对某一数据集创建一个可
用副本，在创建副本过程中，不需要对数据进行同步传输和备份，只需要在源数据集首次出现变化情况时，将既往数据复制到快照预留空间中，这样没有发生变化的数据依然会被储存在源数据集中。

快照技术在钢铁企业备份体系建立中的应用，并没有为业务系统数据提供一个完整的物理备份空间，而是建立了能够储存源数据集的快照预留空间。

2.2 克隆技术
克隆技术指的是针对某一数据集在本地系统中建立一个完整的物理备份空间，因此又被称为本地复制技术。

相比较快照技术，该技术的应用需要实现对数据集数据的完整同步复制，其需要的物理备份空间与数据集储存数据所需要的空间需要保持大小一致，并且该技术既能够实现对数据的分离，也能够保持数据与源数据集的同步复制。

克隆技术在钢铁企业备份体系建立中的应用，能够为业务系统数据提供一个完整的物理备份空间，能够准确修复部分损坏和丢失数据。

2.3 远程复制技术
远程复制技术指的是通过远程方式来对某一数据集进行备份处理，是备份体系中的核心技术。

与克隆技术相同的是，该技术同样需要实现对数据集数据的完整同步复制，但是存在同步复制和异步复制的分别，前者指的是用户需要同时编写本地和远程数据，只有两项数据编写工作同时完成，系统才会认定数据编写成功，后者指的是用户需要先编写本地数据，编写工作完成
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后形成记录日志，经过一段时间后，记录日志中的数据便会自动同步到远程数据库中[3]。

远程复制技术在钢铁企业备份体系建立中的应用，能够满足业务系统数据的异地备份需求。

2.4 灾备技术
灾备技术主要具备如下几项功能：将服务流和数据流均衡分配到各个网络链路和服务器中，以此来确保备份体系负载的均衡程度，进而确保各个服务器和网络链路都能够充分发挥数据传输、备份、恢复功能；对服务节点支撑能力进行集群化处理，确保服务节点能够同时响应备份体系的请求，并且实现对缓存数据的共享。

灾备技术在钢铁企业备份体系建立中的应用，能够确保业务系统数据的快速恢复，确保数据恢复能够同时达到RTO指标和RPO指标。

3 钢铁企业备份体系建设方案
3.1 本地备份体系建设
本地备份体系指的是与钢铁企业业务系统位于同一地区的备份体系，包括供电系统、空调系统、网络系统的冗余备份，主要应用定期备份方式。

在供电系统冗余备份中，适合应用双回路供电系统或双重电源供电系统，并且需要配置备用电源；UPS 需要保持不间断供电，其供电电源需要保持N+X以上容量；机房专用空调需要专门配置一个备用电源。

空调系统主要针对的是关键设备和空间，在空调系统冗余备份中，适合应用镜像或双活磁盘阵列，以此来确保数据的冗余备份效果。

在网络系统冗余备份中，适合应用不同电信运营商线路提供的网络广域网；路由器设备、安全防护设备、防火墙、交换设备等关键设备适合应用负载均衡和故障自动切换网络体系。

此外，针对重要的钢铁企业业务系统数据，可以应用备份软件将其备份到硬盘、磁盘等设备中。

3.2 同城备份体系建设
同城备份体系是提高钢铁企业业务系统故障解决效率和数据恢复效率的关键备份体系，包括对物理场地、业务运行流程、通信线路的冗余备份，能够充分弥补本地备份体系在抗灾性能方面的不足之处。

同城备份体系建设需要严格遵守信息系统灾难恢复规范，中型及大型钢铁企业业务系统数据备份要求同城备份体系的灾难恢复能力能够达到第2等级及其以上[4]。

此外，由于同城备份体系在备份体系中的重要地位，钢铁企业需要有限考虑同城备份体系建设需求，确保同城备份体系能够及时发挥数据恢复功能，并且还需要充分结合业务系统对运行连续性的需求，以此来确保同城备份体系能够提供充分的数据备份功能。

3.3 异地备份体系建设
异地备份体系是钢铁企业备份体系中的最后保障系统，目的是在本地备份体系、同城备份体系无法满足数据恢复需求时，为业务系统提供最后的数据恢复功能，其与钢铁企业业务系统所在地区之间的距离一般需要超过300公里，并且不能够位于同一个城市。

由于物理位置距离因素的影响，异地备份体系建设难度较高，同时会受到通信网络质量的影响，通常情况下很难实现对钢铁企业业务系统数据的全部冗余备份，并且难以实现对存储层数据和应用层数据的同步更新。

此外，跨区域网络访问会受到一定程度的限制，使得不同数据之间难以实现无缝隙切换。

钢铁企业通常情况下只能够建设小型异地备份体系，并且需要尽量选择应用异步数据传输方式和多样化数据备份方式，尽量增加数据备份数量。

3.4 数据环境备份体系建设
数据环境备份体系建设主要分为磁盘阵列方式和虚拟带库方式。

虚拟带库方式应用的是磁带数据备份技术，具有备份效率较高的应用优势，如果磁带受到了外部环境的干扰出现了数据备份不到位情况，还能够支持多次备份，极大程度上确保了钢铁企业业务系统数据的备份完整程度，为后续数据恢复奠定了基础，但是该方式存在备份数据读取率较低的不足之处，因此比较适合一般业务系统数据备份。

磁盘阵列方式应用的是硬盘数据备份技术，具有备份数据读取率较较高的应用优势，因此比较适合核心业务系统数据备份，并且通过缓存技术还能够实现对较高等级数据的备份；此方式结合快照技术，能够实现对业务系统数据的实时备份，并且能够结合数据的后续变化进行自动化调整，同时更新备份体系中的相应数据。

3.5 网络备份体系建设
为了确保钢铁企业正常运行发展不会受到业务系统故障的影响，需要建立专门的网络备份体系，这样在发生故障后，备份体系中的数据能够及时复制到业务系统中。

钢铁企业在建立网络备份体系时，需要充分考虑业务系统、备份体系的网络容量，要求网络备份体系的峰值数据变化量超过业务系统；网络备份体系与备份体系最好选择不同电信运营商线路提供的网络广域网；最好建立负载均衡模式，以此来确保网络备份体系与备份体系承担数据恢复压力的均衡程度。

3.6 备份体系基础设施建设
钢铁企业备份体系建设需要以一定的基础设施作为支持，主要包括机房建设、备份辅助设施建设、备份体系建设选址等。

需要按照业务系统机房建设标准来完成备份体系机房建设，需要考虑的指标有机房面积、设备应用性能和功能、设备数据容量、供电系统运行性能、网络系统运行性能、通信系统运行性能等。

需要按照本地备份体系备份辅助设施建设标准同城备份体系辅助设施，至于异地备份体系辅助设施建设则无法也没有必要达到这一要求，因为即使应用性能再良好、功能再健全的辅助设施，异地备份体系依旧无法完成其他两种备份体系能够完成的数据备份工作，反而会增加钢铁企业的备份体系建设成本。

在备份体系建设选址中，异地备份体系选址要求在上文中已经有所提及，同城备份体系选址需要尽量与本地备份体系及业务系统选址保持一定空间距离，以此来避免不同备份体系及业务系统同时出现相同故障和面临相同灾难。

此外，备份体系建设选址需要充分考虑地理位置、自然环境、周边配套设施、所在地网络体系、建设成本、技术因素等多方面要求。

4 结语
数据是钢铁企业现代化运营发展的关键资源，建设备份体系则是确保数据安全的基础技术，备份体系已经成为了钢铁企业开展信息化建设的关键设施。

基于此，钢铁企业需要进一步致力于建设备份体系，不断强化备份体系的信息化、安全化、高效化、灵活化程度，实现对一应数据的科学保护，进而为企业运营发展和钢铁制造提供大量数据。

参考文献
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[3] 赵相东,张浩,陆剑峰.面向大型钢铁集团的商务智能应用系统解决方案[J].
计算机集成制造系统,2016,1609:1999-2008.
[4] 马广宇.自动化设备在钢铁企业能源管理方面的应用[J].价值工
程,2018,3325:240-241.
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