CN102761528A - 数据管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数据管理系统及方法，所述系统包括主服务器和备用服务器，主服务器包含可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；备用服务器包含仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。本发明可分担系统负荷，实现高可用性，还可提高系统的经济性。

Description

数据管理系统及方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据管理系统及方法。
背景技术
在通信系统中，往往需要对海量的用户数据进行存储和管理。特别是在大容量的通信系统中，由于用户数据总量非常大，而且需要实现的功能非常多，有的甚至还需要提供用户接口，对系统的安全性和健壮性要求较高。同时，不同的应用对数据的要求不同，例如，话务应用要求数据库对数据的响应快，对系统的实时性要求高，而查询统计应用则对数据库的大规模查询和统计效率要求高，这就要求数据应用需要同时具有联机事务处理系统和联机分析处理系统的特性。
在现有的数据管理系统中，为保证系统的在线时间和提高用户体验，往往采用双服务器的方式来实现高可用，其中一台备用服务器处于待机状态，当主服务器出现宕机，备用服务器将接管业务。
此种技术可以在一定程度上提高数据系统服务的高可用性，但是这种方法中外部用户和内部用户都在主服务器上进行操作，没有实现数据物理上的读和写分离，降低了系统的安全性，而且备用服务器大量的时间处于待机状态，不投入使用，也浪费了系统资源。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数据管理系统及方法，旨在减少资源浪费。
为了达到上述目的，本发明提出一种数据管理系统，包括：
主服务器，包含可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；
备用服务器，包含仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。
优先的，所述主服务器设有同步模块，用于传送重做日志至备用服务器，以供备用数据库和主数据库同步数据。
优先的，所述主服务器和备用服务器均采用真正应用集群RAC技术，每个RAC节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，由其他节点接管负荷。
优先的，还包括多个子备用服务器，所述子备用服务器包含子备用数据库，仅用于外部用户的只读服务。
优先的，所述主服务器和备用服务器被划分在不同的网段，用防火墙隔开。
优先的，所述主服务器设有用户识别模块，用于验证用户的身份信息。
优先的，所述主服务器与备用服务器分别设置在不同的场所，两者相隔一安全距离。
本发明还提出一种数据管理的方法，包括以下步骤：
对主服务器配置可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；
对备用服务器配置仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。
优先的，在执行所有步骤之后还包括：主服务器传送重做日志至备用服务器，以供备用数据库和主数据库同步数据。
优先的，所述主服务器和备用服务器均采用真正应用集群RAC技术，每个RAC节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，由其他节点接管负荷。
本发明提出的数据管理系统和方法，通过对数据库架构的设计，主数据库提供内部用户的读写权限，多个备用数据库只提供外部用户的只读权限实现了对数据的读写分离，提高了安全性，而且多个备用服务器分担了系统负荷，实现了高可用，有效利用了系统资源，由于只读数据库搭建成本较低，也提高了系统的经济性。
附图说明
图1是本发明一实施例所述数据管理系统结构示意图；
图2是本发明一实施例所述数据管理方法流程示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明一实施例数据管理系统结构示意图。如图1所示，所述系统包括主服务器1和备用服务器2，其中主服务器1上运行主数据库11，备用服务器2上运行一组备用数据库21，在备用数据库21中有一个与主数据库11对等的可切换环境，当主数据库11出现故障，即可将业务切换至备用服务器2以保证系统的安全性。主服务器1和备用服务器2可处于相隔较远的不同场所之中，相隔一安全距离，分别建立两套或多套功能相同的IT系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外停止工作时，整个数据库系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作，以实现容灾。
其中，主服务器1和备用服务器2可由若干个子服务器集群组成，每个服务器中的数据库均采用RAC(Real Application Clusters，真正应用集群)技术，实现高可用性。进一步地，RAC中的每个节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，有其他几个节点接管负荷，提供服务器运行时的并行处理能力及均分负载，当其中一个节点故障时进行容错和恢复处理，可以实现节点的失败切换，保证数据库7*24小时运行。
由于备用服务器2大量的时间处于待机状态，不投入使用，浪费了系统资源，为了充分利用备用服务器2的资源，本发明实施例备用数据库21提供给外部用户只读接口，使外部用户可以在备用服务器2查询和实现数据挖掘、统计等多种能力。同时，由于对外部用户只提供只读接口，访问的区域局限在备用服务器2，不影响主服务器1的运行，减少了用户访问主服务器1篡改数据的可能，提高了系统的安全性。
由于主数据库11提供内部用户的读写接口，用户可对主服务器1拥有读写权限以进行数据的更新和维护，在一实施例中，为了保证数据的安全性，在主服务器1上设有用户识别模块，用于验证用户的身份信息。例如，该识别模块可提供登录窗口和登录账号，以便验证用户是否为内部用户。此外，还可将主服务器1划分在内部网段，提供内部用户的读写权限，将备用服务器2划分在外部网段，只提供外部用户只读权限，将内部网段与外部网段用防火墙隔开，以实现读写分离，由于外部用户不直接对主服务器1进行操作，而是通过备用服务器2进行访问，从而提高了系统的安全性。
主服务器1设有同步模块，用于传送重做日志至备用服务器2，以供备用数据库21和主数据库11同步数据。主服务器1和备用服务器2中数据库支持在只读状态下应用重做日志，因此可以实现备用数据库21和主数据库11的同步，从而使外部用户可以通过访问备用数据库21间接的达到获取主数据库11数据信息的能力。
在本实施例中，系统还设有若干个与主服务器1不对等的子备用服务器3，在子备用服务器3中，备用环境存在多个与主服务器1不对等的子备用数据库31，该子备用数据库31与主服务器1上的主数据库11数据同步，但仅提供对外部用户的只读服务，不提供切换。如图1所示，分布的若干个子备用服务器31只提供给外部用户只读权限而不与主服务器1进行功能切换，因此，子备用服务器3在配置和性能要求上可低于主服务器1，而且只读数据库搭建成本较低，因而降低了整个系统的成本。
如图2所示，为本发明一实施例中数据管理方法的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S1：对主服务器配置可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；例如，可通过软件程序设置身份识别模块，以区别不同的用户。具体来说，可设置登录窗口和登录账号，在用户登录成功时，识别其为内部用户，可对主数据库中的数据进行维护或修改等操作，以提高数据的安全性。
步骤S2：对备用服务器配置仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。对于备用服务器，可配置一只读接口或通过软件程序设置其中的备用服务器只读，而不能进行维护或修改等操作。
此外，还可将主服务器划分在内部网段，提供内部用户的读写权限，将备用服务器划分在外部网段，只提供外部用户只读权限，将内部网段与外部网段用防火墙隔开，以实现读写分离，由于外部用户不直接对主服务器进行操作，而是通过备用服务器进行访问，从而提高了系统的安全性。
为了进一步保障数据的安全性，还可设置主服务器和备用服务器处于相隔较远的不同场所之中，相隔一安全距离，分别建立两套或多套功能相同的IT系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外停止工作时，整个数据库系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作，以实现容灾。
上述主服务器和备用服务器还可由若干个子服务器集群组成，每个服务器中的数据库均采用RAC(Real Application Clusters，真正应用集群)技术，实现高可用性。还可进一步设置RAC中的每个节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，有其他几个节点接管负荷，提供服务器运行时的并行处理能力及均分负载，当其中一个节点故障时进行容错和恢复处理，可以实现节点的失败切换，保证数据库7*24小时运行。
由于备用服务器大量的时间处于待机状态，不投入使用，浪费了系统资源，为了充分利用备用服务器的资源，本发明实施例通过设置只读的备用数据库提供给外部用户只读接口，使外部用户可以在备用服务器查询和实现数据挖掘、统计等多种能力，同时外部用户只提供只读接口，访问的区域局限在备用服务器，从而不影响主服务器的运行。
本实施例还包括通过在主服务器设置同步模块，传送重做日志至备用服务器，以供备用数据库和主数据库同步数据。主服务器和备用服务器中数据库支持在只读状态下应用重做日志，因此可以实现备用数据库和主数据库的同步，从而使外部用户可以通过访问备用数据库间接的达到获取主数据库数据信息的能力。
本实施例数据管理的方法还包括配置多个与主服务器不对等的子备用服务器，服务器与子备用服务器数据同步，在子备用服务器中，备用环境存在多个与主服务器不对等的子备用数据库，它们仅提供对外部用户的只读服务，不提供切换，如图1所示，分布的若干个子备用服务器3只提供给外部用户只读权限而不与主服务器1进行功能切换，因此，子备用服务器3在配置和性能要求上可低于主服务器1，而且只读数据库搭建成本较低，因而降低了整个系统的成本。
综上所述，本发明提供的一种数据管理系统及方法，实现了集群计算、主备切换、容灾、读写分离等功能，充分利用备用资源，保证了系统7*24小时的高可用能力，同时提供了系统的高经济性和高安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据管理系统，其特征在于，包括：
主服务器，包含可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；
备用服务器，包含仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主服务器设有同步模块，用于传送重做日志至备用服务器，以供备用数据库和主数据库同步数据。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述主服务器和备用服务器均采用真正应用集群RAC技术，每个RAC节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，由其他节点接管负荷。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括多个子备用服务器，所述子备用服务器包含子备用数据库，仅用于外部用户的只读服务。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主服务器和备用服务器被划分在不同的网段，用防火墙隔开。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述主服务器设有用户识别模块，用于验证用户的身份信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主服务器与备用服务器分别设置在不同的场所，两者相隔一安全距离。
8.一种数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
对主服务器配置可供内部用户进行数据读写操作的主数据库；
对备用服务器配置仅供外部用户进行数据只读操作的备用数据库，该备用数据库中存在至少一和所述主数据库对等的可切换环境，以供切换。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在执行所有步骤之后还包括：主服务器传送重做日志至备用服务器，以供备用数据库和主数据库同步数据。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主服务器和备用服务器均采用真正应用集群RAC技术，每个RAC节点间共享缓存，当其中一个节点宕机，由其他节点接管负荷。
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