现代化数据中心建设构建解决方案

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计算层基础架构拓扑
测试、开发
业务\中间件系统
核心数据库、应用
管理、备份系统
X86 PC Server
IBM Power7 - HA
X86 PC Server
FC SAN
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
负载均衡
计算层
DNS
EMAIL Portal
APP
DB
App
DB
APP
DB
存储管理 网络管理
• 业务不中断
公共服务
管理和辅助决策
电子健康档案
协同办公
资产管理
• 维护简单
• 数据集中存储
光纤交换机
存储层
Secondary DC
备份系统 磁盘阵列 虚拟带库 物理带库
• 优异投资回报率
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–核心系统HA集群部署
存储系统
–Web系统负载均衡部署
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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。
N series
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
DS5000 中 端 级
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
POWER6/7
SPARC
Integrity
Xeon
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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
Raid Level Also Known As Typical Usage 0
Striping
1
Mirroring
3
Striping with Dedicated Parity 持续大数 据读写, 容错
5
Striping with Distributed Parity 持续小数据 读写, 容错
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议题
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数据中心建设介绍 数据中心基础架构 数据中心整合优化 数据中心演进 -云计算
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需要什么样的数据中心
领导
•实现系统整合，消除信息孤岛 低TCO 可分阶段投资 投资保护 •适应不间断高负荷运行 高可靠性 高可用性 数据整合 资源灵活分配 •能够灵活应对业务需求 • 统一管理 服务为核心 • 易于部署和发布新的应用 统一管理
快速读写, 不需要容错
任意写 容错
Set 1 全局 Hot Spare Set 2
Hot Spare
Set 1 本地 Hot Spare Set 2
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Hot Spare
IBM存储系统产品线
块存储SAN DS8000 企 业 级
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
• • • • • • • •
Application 整合存储，针对两台或两 台以上的服务器 Server 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
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二、磁盘RAID及热备份技术

集群工作模式
双机热备 双机互备
功能
可组成 N+M Cluster 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
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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
Striping of Mirrored Arrays 随意数据 读写, 容错 速度增强
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Striping of Dedicated Parity Arrays 持续大数 据读写, 容错 速度增强
50
Striping of Distributed Parity Arrays 持续小数据 读写, 容错
核心系统主机
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
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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
软件失效 14%
病毒 7%
自然灾害 3%
Web
OA
代理服务… DNS Biblioteka Baidu向边缘型应用、小型用户
采用RSIC （精简指令集）架构，效率高 GIS 、警务信息管理系 政府/公安 政府/公安 统… 操作系统稳定性和安全性高 教育行业 一卡通、校园网… 教育行业 医疗行业 硬件级别的高可靠性，可用性，可服务性 HIS系统、… 医疗行业 制造业 出色的性能和虚拟化功能 财务、ERP… 零售行业 要求全天候的技术售后服务 供应链管理… … 制造业 零售行业 …
企业级硬件架构的稳定性： 机架式小型机 > 刀片小小型机 > X86 PC机架式 > 刀片服务器
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Power 7 处理器在稳定性、可用性方面的优势
RAS特性
应用和分区部分的RAS特性 动态分区迁移 动态应用迁移 分区动态调整 系统 RAS特性 操作系统级别的首次出错数据捕捉 内存校验 处理器RAS特性 处理器出错重试处理 可变的处理器恢复 动态处理器卸载 动态处理器节能管理 内存 RAS特性 Chipkill™技术 冗余内存 I/O RAS 增强的错误处理 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 是 否 是 是 是 是 否 否 否 否 否 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 是 是 否 是 是 是 否 否 否 否 否 否 是 否 否
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一、数据备份的组成部分
备份服务器
仓库
数据库
系统状态
备份介质
快照
数据备份到离线设备(磁带库) • 资源消耗大(CPU, I/O, 内存, 网络,…) 打包的image • 支持操作系统、数据库、文件等 • 专门的备份时间- 备份窗口 • 数据的恢复
Storwize V7000
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、Easy Tier、精简配置软件免费 入门级的存储云
V7000 Unified
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
DAS
直接连接存储
• • • • • • •
NAS
网络附加存储
NAS SAN
存储区域网
•
• • •
•
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
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
领导
•保障业务连续性
业务部门
稳定、可靠 支持全业务 快速支持将来业务 业务部门 业务连续性好
IT基础架构
•网络及安全解决方案 •保障信息的安全
整体的安全 设计 集中存储 容灾备份 •存储统一规划 •有效保护数据信息
绿色节能设计
• 节约能源
信息部门
运行维护简单 能够平滑升级/扩容 信息部门 问题能够快速修复
优化开放系统 优化 z/OS 和 IBM i
文件存储NAS 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
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
数据丢失经常发生
人工出错 32%
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
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国家对信息安全的要求
《信息系统灾难恢复规范》GB/T 20988-2007 • 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
UNIX、Linux、Windows
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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
APPLICATION
Database File System Volumes Physical Physical Disk Physical Disk Disk IP Address Network Card
APPLICATION
Database File System Volumes Physical Physical Disk Physical Disk Disk IP Address Network Card
• 利于环境保护
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数据中心建设方法 – 模块化分层
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。
Internet IP Backbone
路由器 防火墙 核心交换机
网络层
操作及管理层
KVM系统
实现目标：
• 安全性高–网络、 数据
IDS/IPS
入 门 级 存储优化
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
SVC, Easy Tier, ProtecTIER, Information Archive
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
采用CISC（复杂指令集）架构， 不支持多线程 电子政务、网上审批… 网站查询… 操作系统开放且简单易学 招生信息查询系统… 性能低，价格便宜 社区卫生信息系统、… 财税库、… 彩票查询… 第三方虚拟化及较弱扩展性
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稳定性、可靠性、扩展灵活
通用、简单易学 © 2012 IBM Corporation
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数据中心基础架构
计算资源层 存储资源层 运维管理层
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计算资源层
不同的工作负载，对IT设备具有不同的要求
UNXI 关键型应用 ―小型机”服务器
业务支撑
x86 PC 服务器 边缘型
ERP APP 核心数据库 面向关键性和业务支撑应用、企业级用户 商业智能