在数字化浪潮席卷全球的今天，高校数据中心已成为支撑教学、科研和管理工作的重要基石。然而，面对日益严峻的网络威胁、自然灾害、人为失误等不可预见的风险，如何确保数据中心的安全与稳定，保障业务的连续性，已成为高校信息化建设中的一大挑战。

根据教育部高等学校科学研究发展中心、中国高等教育学会教育信息化分会最新发布的《2023年中国高校信息化发展报告》数据显示，我国高等学校灾备建设的比例仍然偏低。从填报问卷调查的1195所高校来看，接近1/5的高校没有建设系统灾备措施，近一半高校采用同楼灾备方式，采用异城灾备方式的高校仅有 3.4%。从学校分类的维度来看，双一流建设高校更多采用同城异地灾备方式，高校占比为48.7%，高于全部高校平均水平31.8个百分点。其他三类高校则以同楼灾备方式为主。26.3%的其他高职院校尚未建设系统灾备措施，其他普通高校尚未建设系统灾备措施的高校占比为15.8%。

图1-1 《2023年中国高校信息化发展报告》——高校系统灾备方式填报情况

从以上数据可以明显看出，国内高校除了双一流建设的高校外，其他类别的高校在灾备建设上还有很大的进步空间。为了保障教育数据的安全性和业务的连续性，国内高校需要持续采取一系列措施，确保在信息化进程加速推进的过程中，能够妥善处理可能遇到的安全风险和挑战。

《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国数据安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》、GB/T 22239-2019《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》等相关政策法规的出台和实施，国家对于数据安全和灾备建设的要求日益严格。对于网络运营者来说，需要严格遵守相关法规和标准，加强数据安全和灾备建设，确保信息系统的安全稳定运行。高校作为重要的信息系统运营者，需要积极回应政策要求，加强数据中心灾备建设。

高校数据中心承载着海量的数据资源，包括学生的个人信息、课程资料、研究成果、财务记录等关键信息。因此，确保高校数据中心安全稳定运行，保障数据的完整性、可用性和业务连续性具有至关重要的意义。

在面临自然灾害、人为失误、设备故障等不可预见的风险时，一个完善的灾备系统能够迅速恢复数据和业务，避免数据丢失和泄露带来的严重后果。不仅可以保护学生的隐私和权益，还能确保学校的科研成果和知识产权不受侵犯。

一旦数据中心发生故障，可能导致教学系统瘫痪、科研实验中断、管理服务受阻等严重问题。而一个高效可靠的灾备系统能够在最短时间内接管业务，保障服务的连续性和稳定性，从而确保学校各项工作的正常开展。

通过构建先进的灾备系统，学校可以更加自信地推进信息化建设，提供更加高效、便捷、安全的服务。同时，灾备系统的建设也能提升学校的应急回应能力和风险管理水平，为学校的长远发展提供有力保障。

综上，高校数据中心灾备建设对于保障数据安全、确保业务连续性以及提高学校整体信息化水平和服务质量都具有重要意义。因此，高校应高度重视数据中心灾备建设，制定科学的规划方案，采取有效的技术措施和管理手段，确保数据中心的稳定运行和业务的连续性。

北京威努特技术有限公司（以下简称“威努特”）针对高校数据中心承载的核心业务系统的数据特点及灾备需求，结合在数据安全与业务持续性管理方面的技术积累和经验，为高校数据中心提出全面的数据安全保障方案。方案通过自动化备份与恢复、数据保护等手段，确保数据的安全性、完整性和可用性，降低数据丢失或损坏的风险，保障高校核心业务系统的正常运行。

图5-1  威努特高校数据中心灾备建设方案逻辑拓扑图

威努特高校数据中心灾备建设方案产品部署如下：

在主数据中心业务网络中部署一套威努特数据备份与恢复系统，作为主数据中心灾备系统的管理端和存储端。通过威努特数据备份与恢复系统的管理，即可将业务网络中各系统的数据库、应用程序、文档、操作系统等业务数据统一备份到主数据中心威努特数据备份与恢复系统中进行保护。

另外，在异地灾备数据中心业务网络中接入一台与主数据中心配置一致的威努特备份与恢复系统，作为异地灾备数据中心灾备系统的管理端和存储端。通过主数据中心备份系统管理平台即可将主数据中心备份数据同步至异地灾备数据中心灾备系统存储中进行保护，一旦主数据中心灾备系统出现故障，还可通过异地灾备数据中心灾备系统进行数据还原。

威努特高校数据中心灾备建设技术方案提供数据容灾及应用级容灾两大场景解决方案，重点解决高校数据中心所面临的数据容灾及应用容灾两大难题。

数据容灾的特点主要关注于数据的备份和恢复，通过备份软件和存储设备，将数据从生产中心传输到异地灾备中心。数据级容灾备份的目标是在灾难发生后，能够快速恢复数据，确保业务正常运行。数据容灾备份方式的优势在于它能够提供全面的数据保护，而且对应用系统的依赖较小。以下是高校典型的数据容灾业务场景方案：

校园一卡通系统数据库容灾等。

数据安全性和敏感度极高，要求实施严格的保护措施以防止泄露和滥用；同时，由于数据量庞大，系统需要能够承受高频率的查询和访问请求，确保回应速度和处理效率，以满足用户对实时信息获取的需求。

必须确保数据不能丢失，不能对生产资料库带来性能影响，两端（源、备份）数据一致性。

数据库复制方案技术原理如下：

（1）针对数据库，数据备份与恢复系统提供了基于事务级的日志实时复制方式。通过直接捕获源数据库的事务日志，将数据库产生的事务日志实时复制至目标系统数据库中，再根据事务日志序号重做数据，从而实现源目标系统数据库数据与源端数据库数据的实时一致性。

（2）在本地主数据中心和异地灾备数据中心采用相同的数据库，本地主数据中心为主数据库。异地灾备数据中心为备用数据库。当修改主数据库时，生成的更新数据发送到备用数据库。如果主数据库出现了故障，备用数据库立即被启动并接管生产资料库的工作。

（3）备用数据库是通过接收主数据库日志并以应用日志的方式与主数据库保持同步。它通过接收主数据库的日志，在备用数据库中应用的方式，与主数据库保持同步。备用数据库除了用于灾难恢复之外，也可以用于其他的用途，它允许用户根据需要随时进行查询以及随时生成报表，还可以建立自己的数据库对象，进行临时的读写操作。

数据库复制技术原理如下图5-2所示：

图5-2  数据库事务级实时复制技术原理图

威努特数据数据备份与恢复系统收集发生变化的数据，几乎不对生产资料库带来任何开销。此感知过程中完成的操作为：

（1）捕获进程从数据库中获取事务日志文件，而非复制数据库数据，并传输至目标数据库，因此复制过程不会给生产资料库带来性能影响；

（2）只进行增量事务日志同步，而不是同步数据文件，因此威努特数据备份与恢复系统的网络负载非常小；

（3）威努特数据备份与恢复系统的捕获进程不但可以捕获在线的日志档，而且可以读取归档日志，威努特数据备份与恢复系统会查询出缺失的日志档。正是这种能力极大地增强了系统的冗余功能。例如，如果捕获进程中由于网络中断等原因导致中断，当网络恢复后，实时复制任务将自动重新恢复同步。

威努特数据备份与恢复系统支持同步及异步两种复制模式，灵活满足用户多种数据库复制需求。另外，采用数据库事务日志物理复制模式，强化数据库数据实时复制性能，满足核心数据库数据实时复制需求。

数据库复制技术实现了数据冗余与备份、读写分离与负载均衡、故障切换与恢复、数据一致性与完整性、安全性与隐私保护以及管理与监控等功能，为高校数据中心提供了全面、可靠的数据保障。

应用级容灾备份是在数据容灾的基础上再进一步，不仅关注数据的备份和恢复，还关注应用系统的可用性和连续性。应用级容灾备份通过在异地灾备中心构建一套与生产中心相同的基础架构来确保应用系统在灾难发生后快速接管业务。应用级容灾备份方式的优势在于它能够提供更高级别的业务连续性保障，而且对数据的保护也更加全面。以下是高校典型的应用级容灾业务场景方案：

门户网站/教学管理系统/在线网络课程等系统容灾。

数据极其重要，业务系统需持续运行；同时多个客户端发起的高频率并发访问请求。

系统的恢复时间目标（RTO）达到秒级，确保故障发生时用户终端无感知；无预留备份时间窗口，对系统性能的影响微乎其微，且数据丢失风险近乎为零。

应用级容灾方案技术实现原理如下：

（1）主备应用环境相同：在异地备份数据中心部署一套与主数据中心相同的应用系统环境，包括操作系统、中间件、数据库等，确保备份中心具备与主中心相同的业务处理能力。

（2）主备应用数据相同：应用数据包括结构化数据和非结构化数据，结构化数据具有固定格式和模式，通常存储在关系型数据库中（如MySQL、Oracle等）中，数据之间的关系是预先定义好的，因此可通过数据库复制技术实时或者定时将结构化数据复制至备份中心，确保备份数据中心与主数据中心的结构化数据保持一致。

非结构化数据没有固定的格式和模式，其结构和内容通常不预先定义，常见类型包括文本、图像、音频、视频等。为了有效将非结构化数据同步至备份数据中心，通常采用以天或小时为单位的定时备份策略，并结合全备+增量备份的方式。全备+增量备份是指首先进行一次完全备份（全备），然后在后续备份中仅备份自上次备份以来发生变化的数据（增量备份），这种方法可以显著缩短每次备份所需的时间窗口，减少对业务的影响。

此外，通过CDP（持续数据保护）技术，可以实时监控业务文件的变化，并将发生变化的数据实时同步到备端服务器的对应位置进行保存。CDP技术通过监控磁盘I/O驱动程序，实时捕获所有文件访问操作，当检测到数据发生变化时，立即将变化的数据量同步到备端服务器，从而确保备份数据中心与主数据中心的非结构化数据保持一致。

（3）当主数据中心业务系统发生故障或其他原因导致业务系统中断运行，可将备用系统的IP改为业务系统IP，即可将整个业务接管到异地数据中心备用系统上运行，有效防止“机房级”灾难，实现快速业务接管。

应用级容灾技术实现原理如下图 5-3 所示。

图5-3   应用级容灾技术实现原理图

应用级容灾技术在高校数据中心业务场景中实现了实时监控与故障检测、业务无缝切换与接管、数据完整性与事务一致性保障、灵活性与可扩展性、管理与监控以及业务连续性保障等功能，为高校数据中心提供了全面、可靠的业务连续性保障。

威努特高校数据中心灾备方案具有保障数据安全性与完整性、提升业务连续性、高可靠性和扩展性、合规性和标准化的价值，共同构成了高校数据中心灾备方案的核心竞争力，为高校数据中心的稳定运行提供有力保障。

通过多层次、多维度的备份策略，确保高校所有关键数据的安全性和完整性，为高校教学、科研和管理工作提供准确的数据支持。

在发生故障时，能够实现业务的无缝切换与接管，确保关键业务在发生意外时能够快速恢复，减少业务中断时间，保障教学、科研及管理活动的正常运行。

具有高可靠性和扩展性，能够满足高校数据中心的高并发和大数据处理需求。支持多种操作系统、应用程序和数据库，具备良好的可扩展性，方便客户根据业务需求进行扩容和升级。

符合国家法律及行业规范对数据保存和备份的要求，如网络安全法、等保制度等。

帮助客户实现了数据的合规性和可追溯性，降低因数据丢失或泄露而面临的法律风险。

在数字化飞速发展的时代，高校数据中心承载着教学、科研、管理等核心业务，其稳定性和安全性直接关系到学校的日常运作和长远发展。面对潜在的数据安全风险和业务中断威胁，威努特凭借深厚的行业积累和专业的技术实力，为高校数据中心量身打造了一套全面、高效的灾备建设方案。威努特高校数据中心灾备建设方案，不仅注重数据的备份与恢复，更关注业务的连续性和系统的稳定性。通过先进的数据库复制技术、应用级容灾，确保在发生任何故障或灾难时，数据中心的核心业务都能得到迅速恢复和接管，保障学校教学管理及科研等工作正常运行。

此外，威努特还充分考虑了合规性和标准化的要求，确保数据中心的运营符合国家和行业的规范，降低因数据丢失或泄露而面临的法律风险。同时，威努特专业的技术支持和服务团队，将全程助力高校数据中心的建设和运营，确保灾备方案的顺利实施和稳定运行。