浅谈数据大集中模式下的服务器选择

浅谈数据大集中模式下的服务器选择1、服务器整合和数据大集中随着Internet的迅猛发展，计算机技术、网络技术、信息技术为一体的电子商务，已经对传统的贸易方式形成了巨大冲击，并以其快捷、方便、高效率、的显著优势成为当今国际贸易的主要方式。IT体系结构适应本企业的需求和发展，就显得特别重要。一个单位的IT体系结构，关键是要取决于其IT系统的规模，应用范围和性质，以及其所面临的社会大环境。同时须考虑企业各应用之间的一体化的问题，即如何从A部门获取信息，并将其与B部门获取的数据一同处理，以获得反映企业整个运行状况的信息，使高层管理者控制现在，把握未来，使其有效的管理各个部门和整个企业，并实现主要的收入，开支和利润目标，提高各项业务决策的及时性及正确性，以适应当前瞬息万变，激烈市场竞争的局面。应用的一体化一直在推动着服务器的合并，即服务器的整合，服务器整合主要分为四个步骤实施：即集中、物理合并、数据整合、应用整合。集中(Centralization)：把现有的服务器重新配置在一个或几个地方，服务器结构不变。物理合并(PhysicalConsolidation)：用几个容量大，功能强的服务器替换一些较小的服务器，可以在一个地方，一个部门或整个公司。数据整合(DataConsolidation)：服务器的集中和物理合并，改善了公司内服务器的结构，数据整合则集中于把公司现有的大量数据库进行物理的合并,整合到一处的数据，可被多台服务器存取,数据整合从逻辑上讲是跟在服务器集中和物理合并之后的。应用整合(ApplicationIntegration)：应用整合是服务器整合策略上最综合的一步，应用整合包括把各程序应用和数据从不同的类型的服务器上移植到一个单一的服务器上。服务器整合可以给企业带来以下的好处：由于服务器数量的减少，削减了对其维护所需的IT技术人员，节省了开支，优化了服务器的能力，使整个费用(总拥有权成本)降低。改善了应用的服务水平。今天的竞争市场要求应用响应快，可用率高,数据存储量增加。新方案和新应用的实施更加容易。可把信息作为一个战略的商业工具来使用，信息是公司的关键性财产，服务器整合使公司更容易的存取信息，共享信息。2、数据大集中对服务器的要求应用整合是服务器整合策略中最综合的一步，它把各应用程序和数据从不同的类型的服务器上移植到一个处理能力较高的服务器上。数据集中对服务器的功能和性能都有较高的要求，根据市场调查，具有如下特点的服务器是数据集中的首要选择：服务器具有分区功能，最好具有逻辑分区能力。服务器具有较强的处理能力，有较高的性价比。服务器具有很好的稳定性，有较高的RAS特性。服务器具有很好的可管理性，有负载管理功能。3、物理分区和逻辑分区技术目前，业界主要有两种分区技术：物理分区（PhysicalPartition）和逻辑分区(LogicalPartition)，IBM公司的UNIX服务器（p670/p690）使用的是逻辑分区技术，而目前某些公司的UNIX服务器使用的是物理分区技术。在CPU、内存、I/O等资源控制和调配上，逻辑分区比物理分区具有更大的灵活性和操作性，使用户更加有效地利用服务器资源，是服务器整合的首要选择。3.1、物理分区（PPAR）技术物理分区是基于物理块的技术，在某些公司的具有分区能力的服务器中，CPU、内存和I/O等资源被组织在1个或多个物理块中，每个物理块可含2至4个CPU、几十Gbyte的内存、几个或10多个PCI卡。当构建分区时，必须以物理分区为单位，即每个分区需有一个或多个这样的物理单元组成，在某个物理块中的资源只能属于一个分区，不能分配到其它分区中，其逻辑结构如下列图1所示，在此台服务器中共有16个物理块。物理分区（图1、物理分区结构图）对于具有上述结构的服务器，只能以物理块为单位进行划分，比如下列的一种分区方法：第一个分区：由第7个物理块（红色）构成第二个分区：由第4、5、6三个物理块（绿色）构成第三个分区：由第8、9、10三个物理块（蓝色）构成第四个分区：由第1、2、3、11、12五个物理块（黄色）构成由于以物理块为单位，物理分区方式的资源分配粒度较大，很可能造成资源使用的浪费和管理的不灵活性。假如在业务发展到某个阶段时，第一个分区的CPU和内存利用率较高，而第四个分区的CPU和内存利用率有一定的富余时，只能将第四个分区的一个或多个物理块上的所有资源整个调配到第一个分区，而不能将其中的某几个CPU和少量的内存调配到第一个分区。3.2、逻辑分区（LPAR）技术IBMp670/p690的逻辑分区技术是采纳于IBMzSeries主机的成熟技术。早在1973年，IBM在大型主机上实现了逻辑分区技术，发展到今天，一个CPU就可以独立的分成15个逻辑分区，这种技术在业界是独一无二的。现在，设计主机的工程师又帮助将IBM逻辑分区技术移植到IBMpSeries服务器上，可见p670/p690服务器具有的逻辑分区功能是经过IBM公司近30年成功考验的成熟的关键技术。目前，一台IBMp670/p690服务器最多可分为16个分区，每个分区可有以下资源构成：1个或多个POWER4CPU1GB内存，可按256MB的单位递增1个或多个PCI卡，PCI卡可为SCSI、以态网卡、光仟卡等当各个分区投入生产后，若某个分区的资源不够时，可将其它分区空闲的资源（CPU、内存、PCI卡）随时迁移到此紧缺分区中，这种逻辑分区技术可较好地保证了所有硬件资源的均衡使用和灵活调配。其逻辑结构如图2所示，一台p690满配时，可配备32个CPU、256GB内存、160个PCI控制卡，处理器(满配32个)内存(满配256GB)PCI卡(满配160个)IBMp690:逻辑分区（图2、逻辑分区结构图）当一个用户购买了一台满配置的IBMp690后，看到是总共拥有32个CPU、256GB内存、160个PCI控制卡，用户可根据业务需求，任意将这些资源划分到多个逻辑分区中，形成多台独立运行的服务器。目前，每个分区可运行AIXV5和LINUX两种操作系统。下面是逻辑分区的一种划分方式举例：第一个分区：1个CPU、2个PCI卡、3GB内存，运行LINUX操作系统第二个分区：6个CPU、9个PCI卡、4GB内存，运行AIXV5.1操作系统第三个分区:3个CPU、18个PCI卡、12GB内存，运行AIXV5.1操作系统第四个分区:14个CPU、28个PCI卡、64GB内存，运行AIXV5.2操作系统逻辑分区的划分方法，不用关心硬件资源（CPU、内存、PCI卡）的物理位置，完全是从业务需求的角度去划分和调配硬件资源。当业务运行一段时间后，发现第一个分区的资源处理能力不够用，而第四个分区的资源利用率又较低时，系统管理员完全可以从第四个分区中将1个或多个CPU、n兆内存、PCI卡迁移到第一个分区中，保证所有资源在每个分区中都得到充分地使用和平衡。4、逻辑分区（LPAR）的应用领域IBMp670/p690服务器是IBMpSeries家族中高端的服务器，除了能够灵活的划分成16个逻辑分区外，也具有出类拔萃的处理性能，尤其是可支持32颗1.3GHzCPU的IBMp690在运行Oracle9i数据库时，其tpmC值高达43.7万,32颗1.7GHzCPU的IBMp690在运行IBMDB2数据库时，其tpmC值高达681,000,而其它公司的UNIX服务器需要配备2-3倍的CPU才能到达类似的性能。由IBMp670/p690服务器所具有的上述特点可见，它非常适合于下列应用领域：服务器集中：将多个独立的服务器整合到一台具有分区能力的IBMp670/p690大服务器上，p670/p690的每个分区可相当于原来一台独立的服务器。服务器的集中可以减少总拥有成本(TCO)，从原来的多点控制变为单点控制，降低了系统管理的任务，同时由多台服务器整合成一台服务器，也节省了机房的空间面积。隔离生产环境和测试环境：在一台p670/p690服务器上，除了划分必要的生产分区外，另外可划分出一个小的分区作为测试/开发环境，将测试/开发分区和生产分区进行了隔离，一方面保证了生产环境的可靠性和安全性，另一方面保证了测试/开发环境与生产环境使用相同的硬件和操作系统，测试结束后，可无缝迁移到生产环境。提高硬件的使用率：当一个较大的应用实例不能充分发挥整个机器的硬件能力时，可考虑将其划分成若干个较小的应用实例，运行在不同的逻辑分区上，以提高整体的生产能力。隔离不同的应用环境：将不同的应用程序运行在不同的分区内，可隔绝它们之间的相互影响，一个分区内应用软件和操作系统失效，并不影响其它分区内应用。另外，如果应用程序需要不同的系统环境(例如时钟)时，可将其运行在不同的逻辑分区上。提高硬件资源分配的灵活性：当一台IBMp670/p690服务器分成多个分区，运行多个业务，如果某个业务出现了高峰时段（比如月末、节假日），可从其它非高峰的应用分区中临时调配一些系统资源(如CPU、内存等)到出现高峰的分区中，这种调整提高了用户整体投资的利用率。6、逻辑分区（LPAR）的可靠性逻辑分区的可靠性是构建在IBMp670/p690服务器所具有的RAS（Reliability,Availability,Serviceability）基础之上。IBMp670/p690的RAS设计采用了业界公认的最可靠的IBMzSeries服务器的理念：强调有很好的机制实时监控、预测系统的运行，以及避免错误的初始发生。这种设计思想与其它厂商的RAS理念有很大的不同，其它厂商强调是：当错误发生时，如何采取补救措施去恢复。优秀的质量和可靠性体现在IBMp690的各个硬件部分，它采用了IBMzSeries主机所用的在线诊断技术，在CPU、内存、I/O、电源和冷却部件上都有错误检查程序，它们实时地监控各部件的运行状态，能够在线捕获出原始的错误，包括能够定位出不可再现的错误，能够在线改正有关软性错误，当软性错误达到规定的域值时，可在线的隔离开可能会发生故障的资源，保证生产的持续运转。逻辑分区对应用程序是透明的，如同运行在一个独立硬件服务器一样，运行在一个分区的软件与运行在另外一个分区的软件是完全隔离的。当一个分区内应用或操作系统失效时，并不对其它分区造成任何影响。7、逻辑分区（LPAR）的成功案例介绍自从IBMp690服务器推向市场至今，已在中国安装实施了50套以上，主要应用于商业银行、海关、政府、电信、石油、研究所等关键领域，其中大部分客户都采用了逻辑分区技术。中国某商业银行的网上银行系统，主要由个人和WAP应用服务器、对公企业网银的应用服务器、门户应用服务器、网银交易，门户数据库服务器、MQ应用服务器、资金市场数据库服务器及基金数据库、网讯数据库应用服务器、网上教学数据库服务器构成。以前，这些应用服务器主要运行在几台SUNUNIX服务器和若干台NT服务器上，服务器总数可达十几台。现在，对整个网上银行系统进行了服务器整合，采用了两台IBMp690服务器（16CPU、32GB内存）替换原来的十多台SUN+NT服务器，每台p690服务器分别划分为七个分区，分别做为业务服务器、备份服务器，每台p690的第七个分区做为备用分区，可兼做测试分区。两台p690的分区结构如下图所示。中国某商业银行网上银行系统P690逻辑分区和HA高可用性结构示意图分区1个人、WAP应用2CPU4GBMem18.2GBX32块以太网卡2块Fibre卡对公企业网银应用门户应用网银交易、门户数据库MQ应用备份资金市场数据库基金数据库备份网讯数据库网上教学数据库备份分区2分区3分区4分区5分区62CPU4GBMem18.2GBX32CPU4GBMem18.2GBX34CPU8GBMem18.2GBX42CPU4GBMem18.2GBX42CPU4GBMem18.2GBX42块以太网卡2块以太网卡2块以太网卡2块Fibre卡2块以太网卡2块Fibre卡2块以太网卡分区1个人、WAP应用克隆2CPU4GBMem18.2GBX32块以太网卡2块Fibre