1、PAGE PAGE 19智慧電子政務(wù)外網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc32517680 1.項(xiàng)目背景和需求分析 PAGEREF _Toc32517680 h 2 HYPERLINK l _Toc32517681 1.1項(xiàng)目背景 PAGEREF _Toc32517681 h 2 HYPERLINK l _Toc32517682 1.2總體目標(biāo) PAGEREF _Toc32517682 h 3 HYPERLINK l _Toc32517683 1.3三大中心建設(shè)內(nèi)容 PAGEREF _Toc32517683 h 3 HYPERLINK l

2、_Toc32517684 2.三大中心整體解決方案 PAGEREF _Toc32517684 h 4 HYPERLINK l _Toc32517685 2.1應(yīng)用特點(diǎn) PAGEREF _Toc32517685 h 4 HYPERLINK l _Toc32517686 2.2設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc32517686 h 4 HYPERLINK l _Toc32517687 2.3整體架構(gòu) PAGEREF _Toc32517687 h 5 HYPERLINK l _Toc32517688 2.4優(yōu)勢(shì)與亮點(diǎn) PAGEREF _Toc32517688 h 6 HYPERLINK l _Toc

3、32517689 3.關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn) PAGEREF _Toc32517689 h 7 HYPERLINK l _Toc32517690 3.1海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) PAGEREF _Toc32517690 h 7 HYPERLINK l _Toc32517691 3.2虛擬化與節(jié)能 PAGEREF _Toc32517691 h 10 HYPERLINK l _Toc32517692 3.3服務(wù)能力隨需而變 PAGEREF _Toc32517692 h 12 HYPERLINK l _Toc32517693 3.4負(fù)載均衡與動(dòng)態(tài)遷移 PAGEREF _Toc32517693 h 14 HYPERLI

4、NK l _Toc32517694 3.5大型數(shù)據(jù)中心管理 PAGEREF _Toc32517694 h 15 HYPERLINK l _Toc32517695 3.6備份和容災(zāi) PAGEREF _Toc32517695 h 16 HYPERLINK l _Toc32517696 4.運(yùn)行現(xiàn)狀和用戶評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc32517696 h 18 HYPERLINK l _Toc32517697 5.成功意義 PAGEREF _Toc32517697 h 18項(xiàng)目背景和需求分析項(xiàng)目背景電子政務(wù)外網(wǎng)是為滿足各級(jí)政務(wù)部門進(jìn)行社會(huì)管理、公共服務(wù)等面向社會(huì)服務(wù)的需要，基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的政務(wù)業(yè)務(wù)專

5、網(wǎng)，是國家、省電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，該項(xiàng)目的建設(shè)，對(duì)實(shí)現(xiàn)各級(jí)政務(wù)部門互聯(lián)互通、資源共享，提高政府行政服務(wù)能力，具有重要意義。在外網(wǎng)建設(shè)之前，尚未建立統(tǒng)一的政務(wù)外網(wǎng)，各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)交換接口未預(yù)留、相互獨(dú)立、數(shù)據(jù)封閉，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重，部門間信息難以交換、共享，既影響了面向政府內(nèi)部的部門間業(yè)務(wù)協(xié)同，又影響了面向公眾提供“一站式”服務(wù)的整體水平的提高。在資金來源方面，90以上單位的電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)資金全部依靠財(cái)政投入，而各單位在財(cái)政資金使用上存在投放分散現(xiàn)象，機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施低水平重復(fù)建設(shè)，通用、共用系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，影響了部門間資源共享交換和業(yè)務(wù)協(xié)同。另外，

6、技術(shù)運(yùn)維人員的缺乏也影響了電子政務(wù)應(yīng)用水平的提高。隨著改革開放和政府職能轉(zhuǎn)變，社會(huì)各界對(duì)政府門戶網(wǎng)站的服務(wù)提出了新要求。一是需要更高水平的政務(wù)信息公開、網(wǎng)上辦事和與公眾互動(dòng)交流等功能；二是需要面向公眾提供“一站式”、“一網(wǎng)式”服務(wù)窗口，進(jìn)一步方便市民同政府部門以及社會(huì)服務(wù)部門的聯(lián)系與交流；三是需要政府部門之間、政府部門與社會(huì)服務(wù)部門之間實(shí)現(xiàn)信息整合、交換、共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，提高行政服務(wù)效能和管理水平，加快政府職能轉(zhuǎn)變，促進(jìn)服務(wù)型政府建設(shè)。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須建立能夠滿足跨部門、跨行業(yè)信息 HYPERLINK /keywords/share.html t _blank 共享與業(yè)務(wù)協(xié)同工作需要的全市

7、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用支撐平臺(tái)、政務(wù)信息資源整合平臺(tái)和安全保障體系。政務(wù)外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施比較完備，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的布局較為合理，完全具備政務(wù)外網(wǎng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)開發(fā)、部署及運(yùn)行的基本條件。另一方面，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)資源不能整合及共享；沒有發(fā)揮出基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)所提供的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)。解決這些不足，充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，提供多元化服務(wù)是政務(wù)外網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的主要任務(wù)?？傮w目標(biāo)按照集中統(tǒng)一建設(shè)的原則，電子政務(wù)外網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容主要是：鋪設(shè)一張網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)兩個(gè)平臺(tái)、打造三大中心、打牢四個(gè)基礎(chǔ)、抓好五大示范。其中，20082009年的主要建設(shè)內(nèi)容是：鋪設(shè)一張網(wǎng)，完成三大中心建設(shè)，開展市民和企業(yè)數(shù)據(jù)庫的信息交換和共享應(yīng)用，

8、完成標(biāo)準(zhǔn)電子政務(wù)硬件系統(tǒng)和多媒體協(xié)同辦公通信系統(tǒng)等共享應(yīng)用示范。圖1.2.1 電子政務(wù)外網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖三大中心建設(shè)內(nèi)容三大中心指的是政府網(wǎng)絡(luò)管理中心、政府?dāng)?shù)據(jù)中心和災(zāi)難備份中心。數(shù)據(jù)和網(wǎng)管兩個(gè)中心是政府信息化的集中樞紐，通過設(shè)備集中、數(shù)據(jù)及信息集中、應(yīng)用服務(wù)集中、專業(yè)人員集中、運(yùn)行維護(hù)與管理集中等一體化地解決政府各部門電子政務(wù)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)等問題，為各部門提供集成化的高質(zhì)量服務(wù)。作為政務(wù)信息樞紐，方便各政務(wù)部門通過統(tǒng)一的骨干網(wǎng)絡(luò)直接聯(lián)入政務(wù)外網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息交換；數(shù)據(jù)中心通過高速出口接入國家骨干通信網(wǎng)絡(luò)；社會(huì)公眾通過統(tǒng)一的門戶網(wǎng)站獲取政府各部門服務(wù)。災(zāi)難備份中心是政府信息化的重要組成部分，

9、通過在異地建立和維護(hù)一個(gè)備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，利用地理上的分離來保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)對(duì)災(zāi)難性事件的抵御能力。通過配置遠(yuǎn)程容災(zāi)備份將本地?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)制。三大中心整體解決方案應(yīng)用特點(diǎn)日常訪問量較大，特殊時(shí)間段瞬間猛增政府門戶網(wǎng)站對(duì)外發(fā)布信息，并對(duì)全社會(huì)提供web信息的訪問和查詢，這本身就需要系統(tǒng)承擔(dān)較大的工作壓力，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，電子政務(wù)外網(wǎng)一般日訪問量都在百萬次以上，而在很多時(shí)候，例如月底報(bào)稅時(shí)， 還有瞬時(shí)訪問量劇增的特點(diǎn)，此時(shí)系統(tǒng)承擔(dān)的壓力驟增。安全性要求高政府電子政務(wù)系統(tǒng)的安全等級(jí)從低到高依次分為自主保護(hù)級(jí)、指導(dǎo)保護(hù)級(jí)、監(jiān)督保護(hù)級(jí)、強(qiáng)制保護(hù)級(jí)和?？乇Ｗo(hù)級(jí)五個(gè)安全等級(jí)。每種保護(hù)級(jí)別都在可用性，完整性，保

10、密性做出了詳細(xì)的定義。例如，授權(quán)人員對(duì)電子政務(wù)系統(tǒng)和信息訪問的中斷會(huì)對(duì)政務(wù)機(jī)構(gòu)運(yùn)行、機(jī)構(gòu)財(cái)產(chǎn)、人員造成極其嚴(yán)重的負(fù)面影響，對(duì)國家安全造成嚴(yán)重的損害。簽于此要求，所以電子政務(wù)外網(wǎng)的建設(shè)中，有很高的高可靠、高可用性的要求。擴(kuò)展性要求好數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是持續(xù)的，不斷發(fā)展的。在系統(tǒng)建設(shè)之初，不可能一步到位，這就要求整個(gè)系統(tǒng)有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)是IDC的根本，電子政務(wù)信息的發(fā)布必須及時(shí)準(zhǔn)確，快速響應(yīng)。綠色節(jié)能政府法規(guī)和氣候變化管理，使得大型數(shù)據(jù)中心必須在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)等方面保持可持續(xù)發(fā)展，因此，綠色I(xiàn)T趨勢(shì)在大型數(shù)據(jù)中心中更值得關(guān)注。簡(jiǎn)化管理難度不同地域不同職能的各級(jí)部門間協(xié)同合作

11、。上千臺(tái)服務(wù)器統(tǒng)一調(diào)度，共享資源，這樣對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)中心的管理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)原則標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品均采用國際工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，滿足各個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?？蓴U(kuò)展系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的升級(jí)擴(kuò)容能力，提出的系統(tǒng)擴(kuò)容與備份解決方案應(yīng)能滿足本局業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，未來可隨業(yè)務(wù)擴(kuò)展而平滑擴(kuò)充，且不影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行；系統(tǒng)中配置的設(shè)備應(yīng)便于維護(hù)和擴(kuò)充；提供的設(shè)備和軟件具有升級(jí)和擴(kuò)展能力?？捎眯韵到y(tǒng)應(yīng)采用穩(wěn)定的、成熟的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)各種可能出現(xiàn)的情況做出相應(yīng)的保護(hù)設(shè)計(jì)和熱備份設(shè)計(jì)，以確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)無故障運(yùn)作。所有關(guān)鍵設(shè)備要求均采用冗余方式?？晒芾硖峁┑漠a(chǎn)品應(yīng)具有簡(jiǎn)單、方便的維護(hù)和管理手段，盡量減少維護(hù)和管理環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)從硬件到應(yīng)用級(jí)

12、的全方位、多層次的管理，并與原有應(yīng)用平臺(tái)的管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。兼容性所采用的產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)與原有應(yīng)用環(huán)境兼容，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級(jí)、新舊系統(tǒng)有機(jī)融合。在保證滿足目前需要的前提下，要充分考慮到未來的應(yīng)用，必須做好超前的規(guī)劃，使應(yīng)用平臺(tái)具有良好的可擴(kuò)充性和兼容性。整體架構(gòu)2008年，政府在XX街新建”政府?dāng)?shù)據(jù)中心”，與位于YY路的”政府網(wǎng)站管理中心”形成在地理上分散的兩大數(shù)據(jù)中心，同時(shí)，以兩大中心互為災(zāi)備中心的模式構(gòu)成電子政務(wù)外網(wǎng)三大中心的結(jié)構(gòu)拓?fù)洹Ｕw架構(gòu)如圖2.2.1所示。圖2.2.1 三大中心整體結(jié)構(gòu)示意圖在物理上分布的網(wǎng)管中心和數(shù)據(jù)中心中的設(shè)備拓?fù)浠鞠嗤?，均包含一套Oracle RAC提供數(shù)據(jù)庫

13、服務(wù)、一套分布式集群文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享服務(wù)、一套備份系統(tǒng)提供本地備份，此外，每個(gè)中心內(nèi)部都有大量的刀片服務(wù)器充當(dāng)Web服務(wù)器以及各種功能服務(wù)器。兩個(gè)中心通過10Gb IP專線連接，紅色虛線顯示數(shù)據(jù)在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)異地備份的具體流向。其中，每個(gè)中心內(nèi)部都有一臺(tái)DG備份服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)另外一端RAC的備份；分布式集群文件系統(tǒng)通過其內(nèi)部提供的復(fù)制同步軟件實(shí)現(xiàn)同步。優(yōu)勢(shì)與亮點(diǎn)電子政務(wù)處與國內(nèi)一線廠商鼎力合作，從大型電子政務(wù)需求和整體解決方案兩個(gè)方向形成合力大量采用國產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和設(shè)備，為國內(nèi)電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)樹立了新榜樣大量采用業(yè)界領(lǐng)先產(chǎn)品、技術(shù)和思想，建設(shè)創(chuàng)新型政府?dāng)?shù)據(jù)中心立足十多年經(jīng)驗(yàn)和

14、積累，曙光為政府電子政務(wù)外網(wǎng)提供最全面的、最完整的基礎(chǔ)設(shè)備和軟硬件解決方案已經(jīng)建設(shè)的架構(gòu)符合一個(gè)電子政務(wù)云計(jì)算環(huán)境的幾乎所有特點(diǎn)，為下一步建立電子政務(wù)云計(jì)算平臺(tái)打下良好的基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中，采用了曙光數(shù)款產(chǎn)品和多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，在此，我們選擇部分關(guān)鍵技術(shù)做一簡(jiǎn)單描述。海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)政府?dāng)?shù)據(jù)中心為各級(jí)政府部門提供電子政務(wù)支撐，擁有龐大的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和海量的數(shù)據(jù)，在以往的模式中，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立管理，存在數(shù)據(jù)難以共享、存儲(chǔ)空間浪費(fèi)、備份過程復(fù)雜、難以管理等問題，因此，政府?dāng)?shù)據(jù)中心需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)集中管理、高度共享、安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。2008年，通過采用BWFS高性能

15、分布式集群文件系統(tǒng)，政府?dāng)?shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。最終以統(tǒng)一的存儲(chǔ)池、統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間管理模式為各級(jí)政府的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)支持。作為一個(gè)大型分布式文件系統(tǒng)，BWFS向集群環(huán)境下的應(yīng)用服務(wù)器提供并發(fā)訪問、共享數(shù)據(jù)的分布式文件系統(tǒng)服務(wù)，該系統(tǒng)包括應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備和管理控制臺(tái)。其整體架構(gòu)如圖3.1.1所示。BWFS具有類似NFS的訪問控制能力，可以按目錄、目標(biāo)主機(jī)IP等要素輸出存儲(chǔ)空間，保證數(shù)據(jù)的安全性；此外，通過在存儲(chǔ)層采用集群模式，保證了高并發(fā)的I/O通道。圖3.1.1 BWFS高性能、分布式集群文件系統(tǒng)BWFS的技術(shù)要點(diǎn)包括：“帶外”數(shù)據(jù)傳輸用戶的應(yīng)用程序運(yùn)行在應(yīng)用服務(wù)器集群上

16、，它們通過應(yīng)用程序接口（API）或者文件系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用，訪問BWFS提供的文件服務(wù)。BWFS利用Linux/Unix的虛擬文件系統(tǒng)（Virtual File System）或者Windows的可安裝文件系統(tǒng)（Installable File System）提供基于內(nèi)核的文件系統(tǒng)訪問服務(wù)。應(yīng)用程序無需任何修改就可以像使用其它本地文件系統(tǒng)一樣使用BWFS，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制兼容。應(yīng)用服務(wù)器所需要的所有元數(shù)據(jù)都由系統(tǒng)服務(wù)器提供，所有數(shù)據(jù)都由網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備提供，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的分離。BWFS的所有數(shù)據(jù)無需經(jīng)過系統(tǒng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，直接在應(yīng)用服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備之間交換，實(shí)現(xiàn)“帶外”數(shù)據(jù)傳輸功能。這種特性使得BW

17、FS可以充分利用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸能力，有效地在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備與系統(tǒng)服務(wù)器之間進(jìn)行負(fù)載分流，有利于取得更好的數(shù)據(jù)傳輸性能和擴(kuò)展性能。 全動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)映射BWFS利用多臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器組成的集群提供并發(fā)元數(shù)據(jù)服務(wù)。整個(gè)分布式文件系統(tǒng)的活躍元數(shù)據(jù)全動(dòng)態(tài)地分布在各臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器之間，由一臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器負(fù)責(zé)其它系統(tǒng)服務(wù)器之間的操作協(xié)調(diào)與負(fù)載均衡。根據(jù)文件訪問的局部性、應(yīng)用的相關(guān)性、訪問的頻度、系統(tǒng)服務(wù)器的負(fù)載、用戶配置的策略等決定各個(gè)活躍元數(shù)據(jù)的分布情況，在各個(gè)系統(tǒng)服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)互不重疊的全分布，同時(shí)利用智能啟發(fā)式算法平衡各自的負(fù)載，獲得最佳性能。并行文件系統(tǒng)還能根據(jù)用戶的應(yīng)用需求，動(dòng)態(tài)添加系統(tǒng)服務(wù)器

18、，以適應(yīng)不斷增加的應(yīng)用負(fù)載。 虛擬存儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)擴(kuò)容BWFS采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一編址，形成巨大的共享存儲(chǔ)池，可以充分有效地利用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)空間。BWFS采用64位地址表示存儲(chǔ)空間，可以滿足目前任何類型的應(yīng)用需求。系統(tǒng)服務(wù)器指導(dǎo)應(yīng)用服務(wù)器將應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)條帶化（striping）存儲(chǔ)到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，充分利用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐能力。BWFS能夠在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備之間平衡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)負(fù)載，避免系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸。同時(shí)，BWFS能夠根據(jù)用戶的需求，在線動(dòng)態(tài)添加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，以提升整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸能力，滿足更高的應(yīng)用需求。高

19、效率的空間管理BWFS采用精心設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、高效率的算法提升海量存儲(chǔ)空間的管理性能。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)塊、索引節(jié)點(diǎn)分配、多層次帶索引的動(dòng)態(tài)位圖、批量空間申請(qǐng)、異步存儲(chǔ)空間釋放等技術(shù)，使得BWFS擁有優(yōu)良的資源管理和調(diào)度性能，同時(shí)具備管理海量存儲(chǔ)空間和提供高性能文件系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)。緩存和預(yù)讀技術(shù)BWFS在應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)緩存，并且可以根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行不同程度的預(yù)讀，使得其性能與傳統(tǒng)分布式文件系統(tǒng)相比有顯著提高。在各個(gè)功能服務(wù)器上的不同層次的緩存和預(yù)讀，有助于加強(qiáng)各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器之間的緩存協(xié)作。 虛擬化與節(jié)能在傳統(tǒng)的電子政務(wù)系統(tǒng)中，當(dāng)需要部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，很

20、多時(shí)候都是按照一個(gè)業(yè)務(wù)一個(gè)服務(wù)器的模式，隨著X86服務(wù)器性能的提升，出現(xiàn)大量每臺(tái)只安裝一個(gè)應(yīng)用程序從而未得到充分利用的基于 x86 的服務(wù)器，同時(shí)，“根據(jù)最壞情況下的工作負(fù)載來確定所有服務(wù)器的配置”這一策略導(dǎo)致服務(wù)器的配置普遍過高，出現(xiàn)了大量利用率不足的服務(wù)器系統(tǒng)，據(jù)業(yè)界統(tǒng)計(jì)，大型數(shù)據(jù)中心里X86服務(wù)器的平均利用率一般都不超過30%，此外，服務(wù)器數(shù)量的不斷提高，給數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營和維護(hù)也帶來了很大的難度。另外一個(gè)方面，隨著電子政務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)量的急速增長，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的數(shù)量、規(guī)模和密度也隨之急劇擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心的空間、電力、散熱都面臨極大的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)中心所耗電力已經(jīng)占到美國全部電力使用量

21、的2%，預(yù)計(jì)到2020年，這一數(shù)字將激增到9%，數(shù)據(jù)中心在變熱。隨著溫度的上升，IT硬件的可靠性大幅降低。因此，綠色節(jié)能成為近年來數(shù)據(jù)中心的主題。虛擬化技術(shù)作為當(dāng)前IT領(lǐng)域的寵兒，為建設(shè)新型數(shù)據(jù)中心帶來新的思路。通過虛擬化技術(shù)，可以將多個(gè)業(yè)務(wù)流程整合在一臺(tái)高端服務(wù)器上，從而提高物理主機(jī)的利用率。如果在數(shù)據(jù)中心里采用虛擬化技術(shù)，可以降低能耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，并減少空間占用。此外，虛擬化技術(shù)在保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性、快速部署、靈活I(lǐng)T、容災(zāi)備份等方面都具有先天性的優(yōu)勢(shì)。在政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)中，我們采用了開源的Xen虛擬化技術(shù)，將標(biāo)準(zhǔn)的X86服務(wù)器虛擬成多個(gè)虛擬機(jī)（VM，Virtual Machine），通

22、過在VM上部署Linux、Windows操作系統(tǒng)及應(yīng)用支撐部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)。同時(shí)，借助Xen提供Live migrate、HA、動(dòng)態(tài)資源平衡、虛擬CPU和內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配等技術(shù)保證了業(yè)務(wù)的持續(xù)性、可用性和高性能。藉由Xen虛擬化技術(shù)提供的服務(wù)器整合能力，有效的減少了新業(yè)務(wù)對(duì)服務(wù)器的需求，減少了數(shù)據(jù)中心的電力損耗、和空間占用，提供了服務(wù)器的利用率，還簡(jiǎn)化了管理。目前，我們正在設(shè)計(jì)以Xen虛擬化技術(shù)為核心，結(jié)合曙光DCLB、DVCS等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子政務(wù)的云計(jì)算平臺(tái)。圖3.2.1 基于開源Xen虛擬化技術(shù)的應(yīng)用層系統(tǒng)對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心來說，目前，部署了虛擬化技術(shù)的服務(wù)器還比較少，這主要是因?yàn)?，大部分業(yè)務(wù)

23、系統(tǒng)切換到虛擬化平臺(tái)上需要時(shí)間。因此，單靠虛擬化技術(shù)來解決大型數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能問題還不夠，在政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)中，我們?cè)诓糠治锢矸?wù)器上部署曙光Powerconf功耗管理系統(tǒng)，有效的降低了服務(wù)器的電力損耗。Powerconf功耗管理軟件是曙光專門為大型數(shù)據(jù)中心/超級(jí)計(jì)算中心推出的服務(wù)器能耗管理系統(tǒng)，該軟件可以根據(jù)服務(wù)器負(fù)載的高低，自動(dòng)、智能的改變硬件工作狀態(tài)，比如降低處理器的頻率或關(guān)閉部分計(jì)算核心，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。圖3.2.2 Powerconf功耗管理軟件界面服務(wù)能力隨需而變政府?dāng)?shù)據(jù)中心為政府各級(jí)部門提供業(yè)務(wù)運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模非常龐大，存在業(yè)務(wù)流程部署繁瑣、維護(hù)成本高、設(shè)備

24、利用不均衡等問題。以設(shè)備利用狀況來說，各級(jí)政府部門對(duì)資源的需求是不同的，甚至在不同的時(shí)期，同一單位的同一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)資源的要求也是不同的，如果按照最大需求的原則配置基礎(chǔ)設(shè)施，不可避免將造成資源的浪費(fèi)。因此，在政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中，亟需一直能夠?qū)崿F(xiàn)資源靈活變更、按需分配的方法，讓服務(wù)能力隨需而變。最后，政府?dāng)?shù)據(jù)中心采用曙光TC2600作為應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合Bladmin虛擬化智能部署系統(tǒng)完成業(yè)務(wù)流程的變更，實(shí)現(xiàn)快速的、智能的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的切換，保證了業(yè)務(wù)對(duì)資源的需求，提高了硬件的利用率，解決了電子政務(wù)應(yīng)用對(duì)資源的需求與成本控制之間的矛盾。TC2600是曙光自主研發(fā)的第三代刀片服務(wù)器，每個(gè)刀片可以

25、是雙路，也可以是四路，可以按照需求，提供不同的計(jì)算能力；TC2600支持混插，支持熱插拔，具有機(jī)架式服務(wù)器所不具備的易管理性。此外，TC2600具有如下特點(diǎn)：節(jié)省空間，高計(jì)算密度，高計(jì)算能力模塊化設(shè)計(jì)，整合多種子系統(tǒng)降低功耗，提升電源效率降低線纜和集成的復(fù)雜度,實(shí)現(xiàn)機(jī)柜優(yōu)化 簡(jiǎn)化使用和管理，加快部署速度 降低管理、運(yùn)營成本和TCOBladmin是一種基于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的新型計(jì)算環(huán)境管理系統(tǒng)，采用全球標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議TCP/IP協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)中所有的存儲(chǔ)資源集中存儲(chǔ)在由高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接的存儲(chǔ)管理服務(wù)器上，在該服務(wù)器上虛擬出多個(gè)網(wǎng)絡(luò)硬盤映射供客戶機(jī)使用。它采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬盤按需分配

26、，借助快照和快速部署技術(shù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單快速地網(wǎng)絡(luò)硬盤分配與軟件安裝；通過客戶機(jī)和不同的網(wǎng)絡(luò)磁盤實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)映射，使客戶機(jī)能夠按需轉(zhuǎn)換角色，更好地被動(dòng)態(tài)調(diào)度并組合計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，滿足不斷變化的需求。Bladmin具有獨(dú)特的支持跨VLAN、客戶機(jī)自動(dòng)注冊(cè)、IP地址自動(dòng)分配、監(jiān)控等功能，有效地解決目前在高密度領(lǐng)域里，刀片服務(wù)器應(yīng)用環(huán)境中的問題。Bladmin可以根據(jù)對(duì)服務(wù)器的需求改變而重新為其快速部署操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)，從而調(diào)整其服務(wù)角色，提高設(shè)備利用率。還可以在服務(wù)器硬、軟件出現(xiàn)故障時(shí)，保證系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)延續(xù)性。圖3.3.1 Bladmin刀片服務(wù)器管理系統(tǒng)通過采用刀片式服務(wù)器和Bladmin管理系統(tǒng)：有

27、效的分離了系統(tǒng)資源（含應(yīng)用資源）與計(jì)算資源，提高了計(jì)算資源的利用率。實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)高效、靈活、快速的部署，并且支持資源動(dòng)態(tài)綁定。對(duì)大規(guī)模機(jī)群實(shí)現(xiàn)了集中式的部署，非常易于管理管理。提升了機(jī)群系統(tǒng)的可靠性，有效降低了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本。負(fù)載均衡與動(dòng)態(tài)遷移在政府?dāng)?shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)際使用環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)遇到如下幾種情況，有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)快速增長的情況，一旦業(yè)務(wù)增長過快超過了預(yù)期，那么運(yùn)行這個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器硬件便會(huì)成為瓶頸，使得用戶訪問延時(shí)增大或者干脆處于死機(jī)狀態(tài)；有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的硬件配置可以維持日常訪問，但到某些特殊的時(shí)段，例如月底報(bào)稅那幾天，就出現(xiàn)稅務(wù)系統(tǒng)的訪問量猛增的情況，平時(shí)的

28、資源配置無法滿足此時(shí)的訪問需求，但如果僅為了這幾天的需求，就長期大量消耗資源又不劃算；有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)在系統(tǒng)建設(shè)之初設(shè)計(jì)的很宏大，但經(jīng)過時(shí)間的考驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其實(shí)負(fù)載壓力并不大，但卻占用著大量的硬件資源，平白消耗著寶貴的能源，而一旦撤銷配置還可能在某一無法預(yù)期的時(shí)間再次出現(xiàn)需求。有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)要求很高的可用性，這樣的業(yè)務(wù)系統(tǒng)通常采用N+N冗余的方式，傳統(tǒng)的HA模式，根本無法滿足這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)容錯(cuò)以及高可用的需求?；谝陨显颍?dāng)?shù)據(jù)中心應(yīng)用了曙光DCLB負(fù)載均衡器，結(jié)合曙光Bladmin快速部署系統(tǒng)，根據(jù)web集群真實(shí)的負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)的調(diào)整集群中web/應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)量，將業(yè)務(wù)負(fù)載均衡地分配到每一臺(tái)服務(wù)

29、器上，繼而改變web集群的整體服務(wù)響應(yīng)能力，在不改變用戶使用感受的情況下，從硬件層上提供多變的服務(wù)響應(yīng)策略。該系統(tǒng)完全根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際需求，隨用隨變，按需分配，動(dòng)態(tài)遷移，確保了整個(gè)集群具有較高的性能和靈活的配置，還由于每一種應(yīng)用都被部署成了N+N臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成的web集群，這就實(shí)現(xiàn)了透明的容錯(cuò)。當(dāng)訪問量降低，系統(tǒng)還可以自動(dòng)釋放服務(wù)器資源，被釋放的服務(wù)器，又可以根據(jù)需要被重新部署成其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這樣就大大減少了整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器數(shù)量，降低了數(shù)據(jù)中心的總體擁有成本。大型數(shù)據(jù)中心管理在一個(gè)大型數(shù)據(jù)中心里，存在著各種硬件設(shè)備和部署的軟件，如何對(duì)其進(jìn)行有效的管理，比如，資源監(jiān)控、報(bào)警、資產(chǎn)管理等等，是非常

30、重要的。曙光大型數(shù)據(jù)中心管理軟件GridView繼承了曙光DCMM2、DCAS等監(jiān)控管理產(chǎn)品的主要功能和技術(shù)特色，并增加多項(xiàng)優(yōu)秀功能開發(fā)而成的大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件產(chǎn)品。GridView提供統(tǒng)一的集中式監(jiān)控平臺(tái)，具備可擴(kuò)展性、集成性、可靠性和易用性，提供對(duì)各種商用、自己研發(fā)的管理工具的集成接口，從而滿足同時(shí)對(duì)各不同廠家集群的環(huán)境、硬件、軟件等各方面進(jìn)行監(jiān)控的需求。GridView支持對(duì)多種資源（如服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、應(yīng)用等）的統(tǒng)一監(jiān)控管理，軟件層次包括設(shè)備資源層、通信層、數(shù)據(jù)層、事務(wù)處理層、表現(xiàn)層多個(gè)層，軟件架構(gòu)如下圖所示：圖3.4.1 GridView結(jié)構(gòu)圖就監(jiān)控功能而

31、言，曙光GridView提供全方位的狀態(tài)監(jiān)控功能，狀態(tài)監(jiān)控功能提供了機(jī)群總體運(yùn)行狀態(tài)視圖、機(jī)群總體IO狀態(tài)視圖、機(jī)群實(shí)際物理拓?fù)湟晥D以及多項(xiàng)性能視圖，用戶可直觀地監(jiān)控當(dāng)前機(jī)群系統(tǒng)運(yùn)行情況。此外，狀態(tài)監(jiān)控功能還提供了具體某臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，用戶在監(jiān)控機(jī)群整體運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，也可具體監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。通過采用GridView，政府兩大數(shù)據(jù)中心解決基于分布式環(huán)境下的大型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一報(bào)警、統(tǒng)一配置等諸多問題，克服分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)資源的局部特性，整合信息孤島，實(shí)現(xiàn)了基于層次結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一的多角度視圖。備份和容災(zāi)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心的核心，是數(shù)據(jù)中心的生命，因而，如何保護(hù)好數(shù)據(jù)中心里的數(shù)據(jù)，保證各種核心系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，并為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供快捷可靠的訪問，是數(shù)據(jù)中心建設(shè)中最重要的問題之一。而要保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，除了要利用高可用的在線數(shù)據(jù)解決方案（比如集群技術(shù)），另外一個(gè)關(guān)鍵的要素是要保護(hù)好存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心里的數(shù)據(jù)。雖然，IT的發(fā)展給電子政務(wù)的發(fā)展提供了很多便利，然而，人為的操作錯(cuò)誤，系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件的缺陷、硬件的損毀、電腦病毒、駭客攻擊、自然災(zāi)難等等諸多因素都有可能造成數(shù)據(jù)的丟失，從而給政府造成無可估量的損失。為了保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，我們必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的備份，并支持快速恢復(fù)。在政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)中，我們采