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我国图书馆信息系统灾备方案的建议 |
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| 我国图书馆信息系统灾备方案的建议 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2008-9-13 11:13:02  |
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表4 我国图书馆数字信息备份管理现状
备份状况 特点 面临的风险 所占比例
本地备份，且本地 放置在信息中心 发生灾难，将丢失全部
保存冷备份 一旦信息中心 数据，业务无法恢复 不多
本地备份，馆内异 将冷备份放到离数据 馆内灾难发生，将丢失全
地保存冷备份 中心不远的图书馆其 部数据，业务无法恢复 较多
他位置
本地备份，异地 将本地备份放到离信 备份所在位置离数据中心 不多
保存冷备份 息中心较远的位置 越近，越不安全
异地热备份 在异地建立热备份点， 较为安全 少
通过网络进行备份 |
许多人以为系统有了备份，信息安全就得以保证，不需要再增加投入，进行灾备管理。我国2005年4月出台的《重要信息系统灾难恢复规划的指南》对灾难备份的定义为：“为了灾难恢复而对数据、数据处理系统、网络系统、基础设施、技术支持能力和运行管理能力进行备份的过程”。显而易见，灾备比传统备份范围宽得多。传统备份对数据备份后，通常采用离线方式保存，一旦灾难发生常常会发现备份数据已经不可用或达不到恢复数据的目的。
2. 2. 2 存储管理是保障 异地远程离线保存数据备份，可以避免许多导致数据丢失的风险，但却难免由于存储介质损坏或技术更新带来的数据损失与无效，特别是具有长期保存价值的馆藏数字资源。为此，备份载体在离线存储管理过程中，必须存储在最适宜的保藏环境中并加强存储管理，使之随时可用。
当前能将备份介质置于最佳存储环境的不多，加强存储管理使之随时可用则属凤毛麟角。因此，当需要利用备份恢复系统时，许多备份却因为载体损坏或数据失效而无法起到备份的作用。
图书馆信息系统是数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的，必须从网络、操作系统、数据库和存储设备等方面建立一套严密的保障措施，保证数据百分之百的安全与可用。要做到这一点，首先必须克服侥幸心理，建立正确的灾难观。“灾难是由于人为或自然的原因，造成信息系统运行严重故障或瘫痪，使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特定的时间的突发性事件”①，无论灾难发生概无论灾难发生概率的大小，只要造成了以上破坏后果的都要严加防范。但长期以来人们往往忽视概率发生小的灾难，认为将钱投到发生概率过小的数据安全上，收效不太明显且影响其他建设，有恐造成巨大浪费。
其实，在美国“9·11”事件发生后，全球已经将危害严重的低概率事件纳入风险防护的范围，对那些发生可能性极小但造成损失极大的风险，必须防御，因为灾难一旦发生，失去的一切将基本没有得到恢复的可能。国外图书馆这点做得很好，尽管近几年没有出现大型灾难，每天做的备份基本没有派上用场，但仍然一如既往，以当前相对少的投入，避免灾难一旦发生而带来的用于数据重建与恢复的巨额损失，何况某些数据的损坏是不可恢复与重建的。对于数据灾难，国内尚无转嫁风险的保险业，我们应当将平日支出的防御费用看成数字化信息资源的保险投资，同时也应当呼吁国家相关部门与时俱进地增加数据防灾投入。
另外，应有计划地分期执行信息系统的灾备建设与灾难恢复。灾备建设特别是高级别的灾备系统，投资是巨大的。因此，图书馆信息系统的灾备工作应从各馆可能投入的能力及数据或系统的重要性，制定本单位短期与长期的灾备策略、目标及灾备的实际步骤，优先解决最为关键的重点问题。
3 我国图书馆信息系统灾备方案的建议
灾难备份是“为了灾难恢复而对数据、数据处理系统、网络系统、基础设施、技术支持能力和运行管理能力进行备份的过程”①。灾难恢复为：“将信息系统从灾难造成的故障或瘫痪状态恢复到可正常运行状态，并将其支持的业务功能从灾难造成的不正常状态恢复到可接受状态而设计的活动和流程”②。灾难恢复比灾难备份的外延要大，它是指既包括技术，也包括业务、管理的周密的系统工程。本文仅对图书馆信息系统的灾备方案加以讨论。
图书馆信息系统的灾备重点应当放在可控的数字信息资源上，它不仅是图书馆服务的基础，也是人类重要的文化遗产。在保全数字信息资源的基础上，也应考虑图书馆业务数据与在线系统的灾备，后者是保障图书馆信息系统连续运行的基础，一旦被破坏将导致整个图书馆业务停顿与资产损失。从保全数据的费用来看，离线保存数据的方式要比维护在线数据费用要少。鉴于我国图书馆信息系统的安全状况，考虑我国大多数图书馆目前的经济能力以及国内通讯广域网线的建设，本文提出三个不同阶段的灾备方案与建议(表5)。
表5 我国图书馆信息系统灾备方案
阶段 保护的对象 灾备目标 主要措施 成本
当前应急 重要的数字资源 保全数据，保证随 远程离线保存冷
1 策略 时可用 备份 投资少
保护好重要的数字资 关键数据远程实
2 短期策略 关键数据 源，保全关键数据 时复制 投资较高
·在线数据实时
3 长期策略 在线数据与在线 保证关键数据安全与 远程复制
系统 关键业务的连续性 ·重要系统热备 高
·数据再保护 |
必须说明的是，以上阶段的划分除考虑数据的重要性外，还顾及到灾备投入的成本与实现的可能性。从技术上看，“在灾备技术与硬件平台方面，中国与国外几乎没有差距”③。因此，有经济实力的单位尽可依据自己可能的投入，一步跨入长期的灾备阶段，使图书馆信息系统处于更为安全的状况。
3. 1 当前应急灾备方案
当前应急灾备方案的保护对象是针对各馆重要的数字资源库——那些无法恢复和难以重建的信息资源一旦损毁，对国家文化资产的损失是无法估算的。目前，这类资源大多都有备份，备份介质一般保存在本馆或本馆所在的城市，一旦该馆或该馆所在城市遭到不可抗拒的灾难，备份载体也就随之毁灭。当前的应急灾备方案主要针对这类数字资源提供远程的存储管理。存储的主要作用是保证重要数据可靠保存和随时可用，当灾难发生时，重要数据的存储备份能够实现数据的安全恢复。表6是当前应急灾备方案的设想。
表6 当前应急灾备方案
保护对象 保护措施 恢复方法 必备条件 特点 投资
·馆藏数字 本地备份，送 运往本地恢复 专业的存储管 系统恢复时间
化产品 异地保存冷备份 理 长，可能有 较低
·整合的网 数据丢失
上资源 异地热备中心 异地建有热备 系统恢复时间
·专题信息 远程离线备份 替代本地主机 站点 快，可能有 不低
库 工作 带宽足够，异 数据丢失
地建有热备站 系统恢复时间
点 快，数据丢 较高
失较少 |
异地远程离线保存备份数据，可以避免许多导致数据损毁的风险，但却难回避由于存储介质损坏或技术更新带来的数据损失与无效，特别是具有长期保存价值的馆藏数字资源。为此，当前应急备份方案的关键问题是如何在异地保全备份数据，使其处于零丢失状况并长期可用。在本阶段的存储管理建议如下：
3. 1. 1 备份载体的异地、离线存储 备份数据的离线存储可以大大降低人为破坏等在线数据丢失的风险，提高数据的安全性；异地保存为避开本地不可抗拒的风险提供了避风港，进一步强化了离线存储数据的安全性。一般说来，存储地点离开本地主机越远，地理环境的差异性越大，能够避开的风险也就越多，但这也涉及到投资、交通运输的便利等许多问题，建议发挥图书馆间的同盟作用来降低灾备费用(见本文第4部分)。
3. 1. 2 离线数据的保全管理 保全离线数据，使其数据完整与随时可用，需要针对离线存储载体进行以下管理工作：
· 提供专业的维护。提供适于存储载体保存的最佳存储环境，并提供数据存取与定期维护服务，减缓数据存储载体的老化与损坏，避免数据因此而丢失。
· 定期更换备份。定期更换备份可以达到以下目的：①便于数据扩充；②起到介质定期更新的目的，避免载体老化而丢失数据；③使数据存储格式与当前技术保持同步，保证数据随时可以获取。
必须注意的是，定期更换备份的管理并不适于海量数据的离线存储，对于这类数据的离线存储，应通过定期保存其增量备份达到数据补全的目的，通过介质的定期更新达到避免载体坏区出现或老化带来的数据丢失，通过数据迁移使数据与当前技术保持同步。
· 多技术备份。采用多种技术进行备份，一来可以避免技术更新带来的数据不可读问题，当某一技术变更，另一技术备份的数据仍然可以读出；二来避免单一存储介质带来的数据安全问题。例如，最常用的离线介质磁带，由于容易磨损而出现坏块，数据丢失经常发生[4]；另外，面对灾难，存取磁带信息的能力也可能受到限制或完全丧失。因此，仅用一种技术进行备份不行。美国加州Teale数据中心采用3种不同的备份系统，每天进行重要数据的多技术备份[5]。
保证重要馆藏资源数据的长期安全与随时可用，不仅是当前灾备应急方案，也应是重要数字资源长期保存的管理策略。无论是任何时候，无论是那一级灾备，重要馆藏数字资源的异地离线存储管理都是必备的安全措施。但作为长期保存的离线数据，还应具有数字迁移与数据恢复措施，一旦数据失效(技术过期或数据损失)，应可以通过社会提供的技术服务，使数据保持随时可用与完整。
3. 2 短期灾备策略
当前应急灾备方案只是针对具有长期保存价值的馆藏数字资源，大量更新频繁、关乎图书馆业务运行的在线关键数据仍然处在风险之中，它们也是影响图书馆服务的重要数据，例如图书馆信息系统上的业务数据等。短期灾备策略主要是为重要的馆藏资源数据与图书馆关键业务的在线数据而制定的。对于重要的馆藏资源数据除采取“短期灾备策略”保护外，长期异地离线存储仍然需要同时进行。表7是短期灾备策略的构思。
表7 短期灾备策略
保护对象 保护措施 恢复方法 必备条件 特点 投资
·带宽充足 ·数据丢失少
·在线馆藏 主数据中心出 ·网络存储技 或完全不丢失
数据 关键数据远程实 现灾难，备 术与相应设 (取决于采用 较大
·在线业务 时复制 份站点接替主 备 的数据传输技
数据 站点业务 ·异地数据复 术)
制中心 ·系统恢复时
间短 |
短期灾备策略除扩大保护对象，还采用在线数据复制方式替代短期灾备方案中的备份。数据备份只是将系统的数据或状态按照一定的周期存储到离线或近线的数据存储介质上并离线存放。在系统需要恢复时，备份数据可从备份载体恢复到主机系统。受备份周期限制，总有一些更新频繁的关键数据可能丢失。而数字复制是通过对在线数据的不断“复制”，实现在线数据的实时“冗余”，从而保证灾难发生与在线数据被毁时，数据仍然立即可以被访问，而且丢失量极少。可见，数据备份只能保护离线数据，而数据复制可保护运行中数据的在线数据。
与备份载体的异地离线存储相比，关键数据的复制与异地保存减少了数据丢失量，一旦灾难发生，系统恢复速度也快。但其费用就比备份数据异地离线存储要大得多，仅租赁宽带通讯链路就是一笔不小的开支。尽管该方案比短期灾备更为完善，但其资金投入并不是大多数图书馆当前可以承受的。
3. 3 长期灾备策略
短期灾备策略主要针对在线的关键数据的安全，并未考虑重要系统的灾备，仍然会使灾难后的系统恢复不尽如人意。此外，对于逻辑性灾难，特别是人为的在线破坏，短期灾备策略是缺乏抵御能力的。长期灾备方案正是为了弥补以上不足，表8是长期灾备方案的构思。必须强调的是，在执行本方案过程中，重要馆藏资源数据仍然必须备份后异地离线保存。
表8 长期灾备方案
保护对象 保护措施 恢复方法 必备条件 特点 投资
·本地主机遭遇灾
难，异地实时冗
·在线馆藏 ·关键在线数 余数据与实时的 ·关键数据基
数据 据的异地实 系统冗余，通过 本不丢失
·在线业务 时复制 快速系统切换， ·保证业务高 远程集群技术
数据 ·重要系统的 实现用户业务的 度的连续 与设备 极大
·重要系统 热备 快速恢复 ·较为有效地
·数据再保护 ·备份存储器能恢 抵御逻辑灾难
复所有已备份数
据，供备份管理
软件恢复进程 |
除对系统在线关键数据实时复制及主要系统的热备外，本阶段还提出了一个新的举措，即数据再保护。在线数据的实时复制与异地保存以及系统异地热备虽可以降低数据与系统的物理损毁风险，但却难逃逻辑因素带来的劫难，特别是人为破坏。例如，黑客、病毒或操作失误都可能毁掉主机及其可访问的任何已存储数据，黑客与智能病毒甚至能通过调用备份管理软件系统擦除已有的所有备份，毁灭所有数据，包括本地备份数据及异地在线保存的备份数据。数据再保护可以减少或避免这类逻辑风险，数据再保护可提供本地数据的多版本保护功能，可以恢复任意病毒、黑客、人工的删除，还可以将数据恢复到出现逻辑错误之前。因此，有了数据再保护，数据安全就有了进一步保证。
其实，为数据提供再保护的技术在国内已经成熟，如增强的快照技术等，关键是目前能够承担这笔费用的图书馆并不普遍，考虑到这点才将其放到长期灾备方案中。只要具有投资能力，在短期灾备方案中就可以考虑采用数据再保护技术，以加大数据保护的力度。
4 建立灾难伙伴关系，提倡互为备份、资源共享
正如Legato公司中国区李飚所言，在容灾技术与硬件设备方面，中国与国外几乎没有差距。我们认为，国内图书馆信息系统灾备实施的迟滞，除认识因素外，更为重要的是缘于经费拮据。其实投资最多、技术最前沿、考虑最周密的灾备方案，并非就是最好的，只有适合自己的才是最可选择的。另外，向管理要效益，用较少的钱做好灾备是摆在中国图书馆人面前的最佳选择。表9是各种备份方式的综合评价表。
表9 各种备份方式的综合评价表[6]
灾备方式 投资概算 可实现程度 可维护性 可靠性 恢复时间 数据丢失量 采用情况
热备份 巨大 较难 容易 高 短 几乎没有 少
冷备份 少 容易 较容易 低 长 多 较多
伙伴间关系 伙伴间关
互为备份 少 容易。外部 系容易。 依灾备 依灾备方 依灾备方法 较多
难 外部难 方法 法
专用备份 大 较难 容易 高 依灾备方 依灾备方法 少
法 |
由表9可见，不同的备份方式有时可以达到同样的目的，且投资费用却有差异，互为备份与冷备份在我国使用较多，这与其投资费用相对较低有关。至今，美国还有不少公司，特别是银行，也是采用互相备份、存放数据的灾备方式[6]，这是一种减少灾备投资成本的好方法。我国《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》指出：灾难备份建设要从实际出发，提倡资源共享、互为备份。为减少我国图书馆行业在数字信息灾备方面的投资，加快我国图书馆信息系统灾备进程，建议图书馆依据情况相互间结成伙伴关系，通过互为灾备中心、互为存储基地等，达到降低灾备投资与提高数据共享之目的。
为达到灾备目的并使灾备方案具有可操作性，建议建立灾备伙伴关系时可考虑以下问题：
· 多个图书馆共建一个馆藏资源数据备份远程存储中心。除存储中心当地的图书馆外，其他图书馆都共享了备份介质远程离线存储基地。大家共同承担中心建设费用、存储载体管理费用，大大降低灾备投资。存储中心当地的图书馆也可以通过伙伴关系与其他图书馆在异地建立另一个备份载体存储中心，同样可以达到灾备与降低投资的目的。
· 灾备中心伙伴的选择。考虑到在线数据备份、复制与异地保存与恢复，合作者相互间的经济能力应相互匹配或接近，以利于灾备方式选择；考虑到规避风险的范围，合作者以距离足够远、地理环境差异足够大且交通比较方便为好。
注释：
①引自我国《重要信息系统灾难恢复规划指南》
②引自我国《重要信息系统灾难恢复规划指南》
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