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某大型制造业ERP平台建设项目

项目方案设计目标和原则

系统设计目标构造一个功能齐全、运行高效、使用灵活、维护方便、易于扩展、投资省、安全可靠的计算机系统。

☆在充分估算用户实际数据量的基础上,合理地分析系统的需求,提供符合实际需要的、保护用户投资的硬件方案

☆向用户提供实施、培训、技术支持、售后服务等全方位的服务,保证用户的应用系统可靠、稳定的运行

1)高可用性

系统的高可用性是企业信誉与成功的关键。我们除了提供用户高可用的硬件产品、软件产品和技术,如内存动态重分页、CPU动态错误监控、进程资源管理、RAID技术等,保证了系统的高可用性。

2)可扩充性

在发展迅速的信息领域,应用环境、系统的硬件或软件都会不断地加以更新,因此,系统的可扩充性以及前后兼容一致性好坏决定着企业的发展。本方案的设计,硬件/软件是建立在广泛的可升级基础之上的,例如服务器在CPU、内存和I/O信道上都有一定的余量,可保证用户在今后较长时间的扩充要求。

3)先进性

我们在此方案中的各个部分均推荐符合当代信息技术发展形势,既有先进技术又发展成熟,并且是各个领域公认领先的产品。

4)开放性

IBM公司的软硬件产品的各种设计规范、技术指标及产品均符合国际和工业标准,并可提供多厂家产品的支持能力,是开放的可兼容系统。

5)经济性及投资保护

性能价格比是我们在本方案中充分考虑的因素。而投资保护的思想正是我们推荐开放式技术和产品的初衷。投资保护不仅仅是对设备产品等,更应该是对人和知识产品的保护,IBM公司承诺的应用程序的二进制兼容是对用户软件知识产品和用户资料的最好的投资保护。


构建不间断的业务系统

随着社会的发展和科技的进步,IT 系统架构也变得越来越复杂和相互关联,企业越来越依赖于数据处理来进行业务运营,对IT系统的依赖性也随之增加。IT 系统的可用性直接决定着业务的可用性。宕机会给企业带来生产力和销售等方面的损失,如果宕机频繁发生,还可能影响到企业的信誉。 同时,企业的数据信息亦是企业最宝贵的财富之一,一旦数据由于某种原因丢失,就有可能造成整个组织在运营上的极大不便和经济损失。如果核心数据丢失,严重时完全有可能造成整个企业的瘫痪。所以保证企业的业务连续运营及数据处理的高可靠性和高可用性,就成为所有 IT 人员在建设IT基础架构中首先要考虑的问题。然而,企业的IT系统正存在以下风险及挑战:

. 用户需要实时应用与访问机密、关键数据,向企业的服务提出更高的要求;

. 无法预知的IT硬件设备的损坏,造成数据丢失或业务的突然中断;

. 难以避免系统人员由于误操作造成的意外宕机或关键数据的丢失;

. 手段频多的黑客攻击、病毒入侵、垃圾邮件、网络与系统的漏洞,造成网络瘫痪、系统崩溃;

. 传统的双机热备份技术存在存储单点故障风险,存储故障将导致业务中断或数据丢失;

. 行业与政府的标准与法规的不断变化,进一步增加了企业的压力与成本。

  因此,我们需要建立和加强企业的数据及业务恢复计划,以便在发生系统故障后仍然能够保证数据的7X24小时的连续访问,保障业务的连续运行,从而实现系统高可用性,让您的企业从容管理风险,同时提高服务水平及客户满意度。


业务不间断的高可用解决方案

  为了帮助您实现上述改善业务服务质量,确保数据的连续访问的目标,我们为您精心打造了高性能,稳定可靠的高可用解决方案,该方案主要由服务器和存储备份系统两部分构成——IBM Power 740 小型机及DS5000存储系统为您的业务系统提供稳定、高性能的硬件支撑平台,数据存放在中高端存储DS5000上,能提供快速的数据访问及响应能力,让您获得一个近乎不停顿的业务环境。

  IBM UNIX小型机性能好、安全性高, 扩展性强,适合运行关键性服务;预装的AIX操作系统是一个稳定性、扩展性、操作性都很强的UNIX操作系统,它的安全性非常好,AIX和 Linux有非常好的亲和性,在AIX上面可以跑绝大部分Linux的应用。同时通过系统硬件技术与PowerHA软件技术可实现Power 740 小型机的高可用。

  根据目前的应用需求,建议方案:

  基于两台IBM Power740服务器双机互备、通过分区技术创建开发测试服务器分区及V7000 SAN存储服务器方案。

基于IBM主机及存储解决方案

应用及数据库服务器选择:

  数据中心系统应用对服务器性能要求主要是事务处理能力,体现事务处理能力的技术指标主要为tpc-c值,所以用tpc_c值作为此次选型的技术指标是最为准确的。

  ERP应用数据对联机事务处理的性能要求是非常高的,IBM公司在金融综合业务系统的实际应用中总结的经验方法论,基本反映了高性能联机事务处理特点对主机处理能力的需求:

  根据应用需求,定义方案各项指标值;

  系统同时在线用户数为1500人

  平均每个用户每分钟发出3次业务请求;

  系统发出的业务请求中,更新、查询、统计各占30%;

  一天内高峰时处理量为平均值5倍;

  经验系数为1.6(实际应用经验值)

  考虑服务器资源保留30%的冗余;

  计算服务器的处理能力估算为:

  TPC-C=1500*3*30/3*5*1.6/0.7=514285

   根据本方案数据中心应用系统规模,目前小型机主要厂家有IBM、SUN等,根据我公司长期在数据中心&ERP项目方面的系统集成经验和成功案例,此次项目我公司主要推荐IBM服务器和IBM存储作为本次采购的产品;结合公式所推算的TPM值与http://www.tpc.org公布的IBM小型机TPC-C值;本方案推荐采购IBM Power 740(16core),具体配置如表;

   下图为与本方案推荐配置近似的IBM System P服务器TPCC测试值,测试数据达到了1200011。

根据以上数据分析,选用IBM Power740服务器可满足当前应用及用户数量要求,也可以满足今后3年的标准增加要求,具有较好的平台优势。

开发测试服务器:

 对于开发和测试系统,比较生产系统而言,其可靠性的要求相对较低。所以,建议使用IBM Lpar技术将两台Power740划分为两个独立的平台,分别运行生产应用分区及开发和测试系统,互不影响,以提升服务器资源利率用。



IBM V7000存储系统

  IBM V7000提供高达700000 IOPS,持续读175000 IOPS,持续写45000IOPS,对于ERP数据库的随机性及读操作的要求,能提供很理想的IO性能,能很好的解决核心数据库上线后大量数据交换产生的IO问题,支持快速SSD固态盘,能提升普通SAS磁盘30倍的性能及安全性,功耗是FC磁盘的1/10。支持加密硬盘,加密盘是在硬件的级别上对硬盘实现加密,能在不增加客户成本和不牺牲性能的前提条件下更好的保护客户数据。


SAN存储网络

 方案建议建立SAN核心应用网络,服务器及存储间使用两台B24光纤交换机形成SAN光纤网络架构,支持最多24端口,此次方案配置8口激活,B24可有效保证存储数据链路的冗余,并通过期zone技术划分专门的存储网络,保证应用安全,提供可扩展的SAN网络结构,在新应用服务器加入时,在不改变现有架构上快速布置,B24支持8G/4G自适应端口接入,保证不同应用类型的接入。

2.4.2、平台主机及存储架构方案建议

方案建议一:




• 两台服务器使用PowerHA群集软件组成双机高可用热备份系统,当生产数据库及应用其中任何一台主机系统崩溃时,在30-300秒之内,自动切换到另一台主机工作

• 采用SAN系统架构,存储独立于应用,使得无论是主机的扩展和存储的扩展都非常方便,使系统整体投资得到了有效的保护,这样的体系结构也为备份体系采用性能高、灵活性好的LAN-free备份结构提供了有利的条件

• 主机和光纤交换机,和存储设备之间的连接均是冗余的,在正常情况下,是带宽的扩充,实现自动负载均衡,如果某一通路出现问题,又可以作为另一选择路径,保证系统的可用性

• 新增虚拟化存储阵列,提供统一的存储管理平台,实现异构存储及SAN网络中存储的管理,可在线将旧DS5020存储数据迁移至新存储,并通过新存储的分层及自动精简配置功能,将热点数据自动迁移到高速SSD磁盘,保证高数据IO及安全要求。

• 方案建议使用IBM管理软件,使用一台PC服务器或利用现有服务器来安装备份管理服务器,对生产及应用数据进行自动的备份管理。

方案建议二:




• 两台服务器使用HACMP群集软件组成双机高可用热备份系统,当生产数据库及应用其中任何一台主机系统崩溃时,在30-300秒之内,自动切换到另一台主机工作

• 采用SAN系统架构,存储独立于应用,使得无论是主机的扩展和存储的扩展都非常方便,使系统整体投资得到了有效的保护,这样的体系结构也为备份体系采用性能高、灵活性好的LAN-free备份结构提供了有利的条件

• 主机和光纤交换机,和存储设备之间的连接均是冗余的,在正常情况下,是带宽的扩充,实现自动负载均衡,如果某一通路出现问题,又可以作为另一选择路径,保证系统的可用性

• 另一台Power740服务器,通过分区技术创建两个独立分区,分区一用于应用服务器,分区二用于开发测试分区,数据库服务器与分区创建双机互备机制,保证数据库及应用服务器高可用故障切换。Power7将提供高于Power6的3倍的处理能力,满足应用发展需求。

• 新增虚拟化存储阵列,提供统一的存储管理平台,实现异构存储及SAN网络中存储的管理,可在线将旧DS5020存储数据迁移至新存储,并通过新存储的分层及自动精简配置功能,将热点数据自动迁移到高速SSD磁盘,保证高数据IO及安全要求。旧的存储可做为近线备份及测试用途。

• 方案方案建议使用IBM管理软件,使用一台PC服务器或利用现有服务器来安装备份管理服务器,对生产及应用数据进行自动的备份管理。

 

PowerHA (HACMP)实现双机应用高可用 

IBM PowerHA for AIX. (原名为High Availability Cluster Multiprocessing -HACMP.) 是用于IBM Power系列服务器上的高可靠集群软件,通过冗余配置,消除单点故障,保证整个系统连续可用性和安全可靠性。HACMP是利用网络来侦测主机及网卡的状况,搭配AIX所提供的硬盘镜像等功能,在主机、网卡、硬盘控制卡、硬盘或网络发生故障时,自动切换到另一套备用元件上重新工作;若是主机故障则切换至备份机上继续应用系统的运行。PowerHA for AIX解决方案始终提供可靠的监控、故障检测和业务应用环境向备份资源的自动恢复,为核心数据业务弹性奠定基础。方案的实现: 

. 作为双机系统的两台服务器同时运行PowerHA软件; 

. 两台服务器的备份方式有三种: 

– 一台服务器运行应用,另外一台服务器做为备份 

– 两台服务器除正常运行本机的应用外,同时又作为对方的备份主机(负载均衡工作模式) 

– 两台服务器同时运行相同的应用,需要数据库的支持 

. 两台主机系统在整个运行过程中,通过 “心跳线”相互监测对方的运行情况(包括系统

的软硬件运行、网络通讯和应用运行情况等); 

. 一旦发现对方主机的运行不正常(出故障)时,故障机上的应用就会立即停止运行,本机(故障机的备份机)就会立即在自己的机器上启动故障机上的应用,把故障机的应用及其资源(包括用到的IP地址和磁盘空间等)接管过来,使故障机上的应用在本机继续运行; 

. 应用和资源的接管过程由PowerHA软件自动完成,无需人工干预; 

. 当两台主机正常工作时,也可以根据需要将其中一台机上的应用人为切换到另一台机(备份机)上运行。 

 . 服务器的高可用:通过IBM Power系列服务器上的高可靠集群软件PowerHA,进行冗余配置,消除单点故障,当任一服务器系统发生故障时,自动切换到另一套备用系统上重新工作,保证整个系统的连续可用性和安全可靠性。 

 

对比项目

IBM 优势

友商同类产品

价值

性能

公开的 SPC-1/2 值

没有

确定的、可信的、有国 际标准测试证明的性能

 

在邮件,数据库,持续文 件传输测试中速度是同类产品的一倍

没有

为各类应用验证的高性 能

性能+可用 性

专业的存储芯片设计 专用 RAID 芯片+专用数 据缓存

采用通用型 CPU 和硬件 CPU+Memory 形式,由软件 实现 RAID,架构落后,性 能低。

专用 RAID 芯片实现 RAID 信息硬件处理, 性能更高;专用数据缓 存,独立于系统运行数 据,读写性能更高。

可用性

缓存自带电池保护,还会 将 Cache 数据写入专用的 闪盘中

依靠外置 UPS,容易造成瞬 间 cache 数据丢失,可靠性差。

数据可靠性更高

 

系统配置信息自动存放在 各个硬盘上

系统配置信息存放在前 5 块 硬盘上,受前 5 块硬盘的可 用性影响较大。

系统可用性和灵活度更 高

隐藏成本

低。体现两方面: 所有缓存都是用户可用的 数据缓存; 今后升级时没有隐含的软 件给用

高 内部系统较多的缓存空间(客 户购买的缓存其实并不能完 全被使用) 软件按容量和服务器数量收 费,在今后升级时暗藏更多 费用

长期成本低

灵活度

SATA+FC 混差

不能混插

 

稳定性

业界应用最广泛的设备家 族产品,连续多年全球和 中国市场占有率最高的产品

 

成熟的产品

 

基于IBM TS3100数据备份方案

依据我们对客户系统现有状况的了解,同时,为了充分利用现有的软、硬件,我们按照客户系统的要求设计了一套基于LAN-Free的备份系统。新的备份系统将构建在作为核心业务的几台服务器上,通过部署备份服务器到网络中来保证数据的完全保护。在下面的方案叙述中,我们会逐步说明这次方案中需要的软件及其功能,也会提出一些备份策略的建议供客户系统参考。

自动化的数据备份方案

在这一部分中,我们需要针对客户系统的核心业务及测试系统实现系统和数据的备份,确保在一般灾难发生时,满足应用对数据可用性的要求。

主要保证客户的系统中的核心应用中DB2以及网内其它的应用数据。所以,在这次项目中,为了充分保障数据的完整和备份成功,我们使用了IBM TSM软件,对所有需要进行备份的数据库实现完全的在线热备份而无须服务停机。

数据备份通常可以分成手工备份和自动备份。自动备份能够解决数据备份中的复杂的管理和监视工作,完成对系统和数据库的在线备份。

建议的解决方案涉及以下产品:

IBM TSM备份主模块

备份主服务器,负责磁带库的管理及备份策略的管理

DB Agent

数据库备份代理,在线备份数据库

SAN Agent

基于高速光纤网络备份

Media/Doc

光盘及文档

系统架构如图所示:




在这个系统中,我们建议采用集中统一的备份策略管理,通过连接到LAN中的Backup Server,对整个数据库和应用系统的备份工作进行集中的管理、监控。

该系统的组成如下:

一台服务器为备份软件的主备份服务器,连接到局域网。本机上的数据通过直接备份到磁带库中。同时,它负责整个备份系统的管理,包括备份策略的制订、备份数据库的保存。

在LAN中其他的数据库服务器,作为Client,连接到存储局域网中,并安装相应的数据库Agent,在线备份数据库,然后直接通过LAN将数据传输到备份服务器上进行备份。

一台大容量磁带库TS3100,负责存储备份后的数据。IBM TS3100带库支持24盘磁带槽位,支持最新LTO5磁带技术,120M/s的备份恢复速度可满足大量的数据备份需求。方案实施后备份时间将大大提升,使用LTO5 IBM TS3100驱磁带库,基于SAN备份网络,备份速度最高可达120Mbps,连续数据备份1TB可在2.5小时内完成,由于可支持同时两个备份任务,加上每个备份任务的窗口时间,整个数据备份可在3-4小时内完成。是目前备份速度的3倍。在数据量增加时,经过相应策略调整,第天可以完成至少3TB的数据备份,而不影响到第二天的生产任务。


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