数据中心建设思路与方案

©2012IBMCorporation123数据中心建设介绍1数据中心基础架构数据中心整合优化4数据中心演进-云计算议题©2012IBMCorporation2IT基础架构•实现系统整合，消除信息孤岛•能够灵活应对业务需求•网络及安全解决方案•保障信息的安全•适应不间断高负荷运行•保障业务连续性•统一管理•易于部署和发布新的应用•节约能源•利于环境保护数据整合资源灵活分配整体的安全设计集中存储容灾备份绿色节能设计服务为核心统一管理•存储统一规划•有效保护数据信息高可靠性高可用性领导业务部门信息部门领导低TCO可分阶段投资投资保护业务部门稳定、可靠支持全业务快速支持将来业务业务连续性好信息部门运行维护简单能够平滑升级/扩容问题能够快速修复需要什么样的数据中心©2012IBMCorporation3实现目标：•安全性高–网络、数据•业务不中断•维护简单•数据集中存储•优异投资回报率数据中心的建设思想，通过分层架构的设计提高基础架构的灵活性、扩展性。存储层操作及管理层网络层计算层防火墙核心交换机路由器IDS/IPS公共服务光纤交换机磁盘阵列KVM系统SecondaryDC网络管理存储管理DNSEMAILPortal备份系统虚拟带库物理带库负载均衡协同办公APPDBIPBackboneInternet管理和辅助决策APPDB电子健康档案AppDB数据中心建设方法–模块化分层资产管理©2012IBMCorporation4数据中心基础架构2计算资源层存储资源层运维管理层©2012IBMCorporation5计算资源层不同的工作负载，对IT设备具有不同的要求业务支撑边缘型关键型应用核心数据库ERP商业智能供应链管理…政府/公安教育行业医疗行业制造业零售行业GIS、警务信息管理系统…一卡通、校园网…HIS系统、…财务、ERP……APPOAWeb彩票查询…电子政务、网上审批…招生信息查询系统…社区卫生信息系统、…财税库、…政府/公安教育行业医疗行业制造业零售行业…DNS代理服务…网站查询…x86PC服务器采用CISC（复杂指令集）架构，不支持多线程性能低，价格便宜第三方虚拟化及较弱扩展性操作系统开放且简单易学面向边缘型应用、小型用户要求全天候的技术售后服务UNXI“小型机”服务器采用RSIC（精简指令集）架构，效率高硬件级别的高可靠性，可用性，可服务性出色的性能和虚拟化功能操作系统稳定性和安全性高面向关键性和业务支撑应用、企业级用户通用、简单易学稳定性、可靠性、扩展灵活©2012IBMCorporation6作为核心业务系统（数据库和业务软件系统），需要提供业务集中处理和交换，需要保证业务系统的高可靠性，提供7*24的可持续性服务，主机设备具有极强的承载能力，满足现有及未来几年的应用需求，保证业务处理高处理性能操作系统选择稳定性：减少系统宕机及系统维护时间，保障核心系统稳定高性能：精简的系统内核，能为数据库系统提供最优异性能安全性：不易受到外部或内部的恶意攻击和病毒感染开放性：开放的系统内核，为不同的应用提供优化参数多用户：实现真正的多用户、多进程系统UNIX、Linux、Windows核心系统主机©2012IBMCorporation7硬件平台选择UNIX平台：刀片小型机、机架式小型机Linux平台：刀片服务器、小型机、PC服务器Windows平台：刀片服务器、PC服务器应用架构部署数据库与业务应用部署在不同的主机系统上，能够提高系统架构的扩展灵活性、升级的平滑性，满足未来系统建设的多样需求企业级硬件架构的稳定性：机架式小型机刀片小小型机X86PC机架式刀片服务器©2012IBMCorporation8Power7处理器在稳定性、可用性方面的优势RAS特性POWER6/7SPARCIntegrityXeon应用和分区部分的RAS特性动态分区迁移是否否是动态应用迁移是否否否分区动态调整是否否否系统RAS特性操作系统级别的首次出错数据捕捉是否否否内存校验是否否否处理器RAS特性处理器出错重试处理是是否否可变的处理器恢复是否否否动态处理器卸载是是是否动态处理器节能管理是是是否内存RAS特性Chipkill™技术是是是是冗余内存是是是是I/ORAS增强的错误处理是否否否©2012IBMCorporation9三、系统高可用设计目标：消除主机系统单点故障，提高业务系统的连续性和可靠性，能够实现业务系统主机出现故障时，能够有备用的主机快速恢复业务系统的访问。集群技术后台应用为客户端提供一个逻辑的虚拟主机IP资源，客户端用户只需要用到这一地址。当后台服务有一台服务器出现故障点，另一台服务器就自动将本机地址或IP替换为逻辑的主机或IP，从而保证客户端用户的前台操作的连续性集群工作模式双机热备双机互备可组成N+MCluster应用级监控/切换资源间关系关联系统资源的监控在线增加Cluster节点在线修改磁盘配置功能©2012IBMCorporation10FileSystemNetworkCardDatabaseIPAddressAPPLICATIONPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesFileSystemNetworkCardDatabaseIPAddressPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskFileSystemNetworkCardDatabaseIPAddressVolumesFileSystemNetworkCardDatabaseIPAddressPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesFileSystemNetworkCardIPAddressPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesFileSystemNetworkCardIPAddressPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesIPAddressNetworkCardPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskVolumesNetworkCardPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDiskAPPLICATIONDatabaseIPAddressFileSystemVolumesNetworkCardPhysicalDiskPhysicalDiskPhysicalDisk采用主机加磁盘阵列的方式，组建双机热备份系统以保障核心业务系统高可用性;HACMP、MSCS、VCS等©2012IBMCorporation11测试、开发业务\中间件系统FCSANX86PCServer核心数据库、应用IBMPower7-HA管理、备份系统存储系统X86PCServer计算层基础架构拓扑①数据库、应用分离–数据库部署–业务软件部署–核心与其他系统隔离②系统的可靠性–核心系统HA集群部署–Web系统负载均衡部署©2012IBMCorporation12存储资源层–数据存储存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。包含两个方面的含义：1、数据临时或长期驻留的物理媒介；2、保证数据完整安全存放的方式或行为。ApplicationServerNAS•存储直接连到服务器上•本地连接磁带备份设备或通过以太网进行备份•有限的可扩展性•在大型环境中增加了管理复杂性•为1-2台服务器的小型环境提供了低成本的解决方案直接连接存储NAS•存储独立于服务器功能•高速文件共享•针对客户端直接访问共享文件而优化•具有各种扩展选项，提供了投资保护•数据快照•NAS能连接到SAN上•支持CIFS\NFS\Http等网络附加存储SAN•整合存储，针对两台或两台以上的服务器•更低的管理成本，集中化管理•更低成本，更快的备份•针对应用存储而优化•集中和远程备份•投资保护•最大的可扩展性（超过2PB）•更高的可用性存储区域网DAS©2012IBMCorporation13RaidLevel0135103050AlsoKnownAsStripingMirroringStripingwithDedicatedParityStripingwithDistributedParityStripingofMirroredArraysStripingofDedicatedParityArraysStripingofDistributedParityArraysTypicalUsage快速读写,不需要容错任意写容错持续大数据读写,容错持续小数据读写,容错随意数据读写,容错速度增强持续大数据读写,容错速度增强持续小数据读写,容错二、磁盘RAID及热备份技术全局HotSpareSet1Set2HotSpareHotSpare本地HotSpareSet1Set2©2012IBMCorporation14IBM存储系统产品线块存储SAN文件存储NAS企业级DS8000稳定持续可用，无宕机升级超高性能要求，业界最佳的响应时间适于OLTP交易型应用，快照优化超大容量要求，单一系统PB级的扩展“两地三中心”容灾产品延续性保护客户投资XIV突破性的易于使用和管理简单，少人为干预自我性能优化，无热点盘无中断、几乎无限制的即时快照，且无性能影响网格架构，性能与容量线性扩展组件故障快速自愈快照、精简配置、复制软件免费200TB的大型存储云SONAS海量IO/备份/恢复整合，大规模的集群扩展最大型的存储云NseriesNAS(文件)或NAS+SAN组合的多协议访问丰富的复制和精简配置等功能无性能影响的即时快照寻求法规遵从的存储V7000UnifiedNAS(文件)或NAS+SAN组合的多协议访问丰富的复制和精简配置等功能数据的生命周期管理中端级DS5000性价比好，通用型中端存储机架式适于小型数据中心TB级的容量与Power服务器绑定稳定的高带宽适于视频、流媒体应用StorwizeV7000TB级高密度机架式存储，历经验证的软件功能整合与利旧、管理异构存储，提高存储利用率突破性的易于使用和管理无中断的跨存储系统迁移异构存储间的容灾快照、EasyTier、精简配置软件免费入门级的存储云入门级DS3000与x服务器绑定中小企业或分支机构；价格敏感；100GB级起步，最高到TB级存储优化SVC,EasyTier,ProtecTIER,InformationArchive存储技术增加功能，性能，易用性，提升新或现有存储效率如：企业级的异构存储虚拟化；热点数据的sub-Lun自动迁移实现性能优化；25:1的重复数据删除比率；多层的长期数据归档存储优化开放系统优化z/OS和IBMi©2012IBMCorporation15存储资源层–数据备份数据的重要性数据已成为企业最重要的资产之一数据丢失引起的后果非常严重•只有6%的公司可以生存下来•43%的公司会彻底关门•51%的公司会在两年之内消失。-美国德克萨斯州大学数据丢失经常发生人工出错32%软件失效14%病毒7%自然灾害3%硬件失效44%备份是IT基础设施，是数据保护的最后一道防线©2012IBMCorporation16国家对信息安全的要求《信息系统灾难恢复规范》GB/T20988-2007•灾难恢复能力和等级划分第1级基本支持第2级备用场地支持第3级电子传输和部分设备支持第4级电子传输和完整设备支持第5级实时数据传输和完整设备支持第6级零数据丢失和远程集群支持•数据备份是最基本的要求定期数据备份备份介质场外存放©2012IBMCorporation17一、数据备份的组成部分数据备份到离线设备(磁带库)•资源消耗大(CPU,I/O,内存,网络,…)•支持操作系统、数据库、文件等•专门的备份时间