圖 11-1 數(shù)據(jù)中心邏輯圖
11.1 概 述
條件：
數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶是用戶生產(chǎn)信息通信網(wǎng)絡的核心和樞紐,也是用戶生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心。按照用戶工作職能的劃分，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶將承擔網(wǎng)絡運行、系統(tǒng)運行、數(shù)據(jù)整合、信息服務、安全保障和應用開發(fā)等任務，其運行維護質(zhì)量與工作水平將直接關系到“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”所建的信息數(shù)據(jù)庫和各類應用系統(tǒng)能否充分發(fā)揮應用效益，以及生產(chǎn)信息網(wǎng)絡和應用系統(tǒng)能否安全、高效地運行。
根據(jù)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”本次建設任務要求，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設要建設和完善多個基礎性、共享性數(shù)據(jù)庫和多個重點應用系統(tǒng)。按照生產(chǎn)部下達的建設任務書要求，現(xiàn)有多數(shù)服務器的配置已不能滿足運行要求，有關業(yè)務部門在制定系統(tǒng)建設方案時都考慮重新配置更高性能的服務器和存儲設備，這樣分散的設備建設將帶來很多弊端：機房、電源、備份系統(tǒng)的重復建設，服務器及存儲設備利用率不高，運行管理人員分散等，勢必造成經(jīng)費重復投入，維護成本增加，不利于資源的整合和綜合利用。
為此，按照集中整合和資源共享的原則，在數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶統(tǒng)一構建集中式的計算機應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)運行設備平臺，在滿足業(yè)務信息系統(tǒng)建設和運行要求的同時，實現(xiàn)用戶服務器和存儲設備資源的集約化管理，提高設備資源的綜合利用和運行管理水平，增強系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。
11.2 需求分析和設計目標
11.2.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀
數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫 是用戶生產(chǎn)信息通信網(wǎng)絡的核心和樞紐,也是用戶生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心。按照用戶工作職能的劃分，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶將承擔網(wǎng)絡運行、系統(tǒng)運行、數(shù)據(jù)整合、信息服務、安全保障和應用開發(fā)等任務，其運行維護質(zhì)量與工作水平將直接關系到“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”所建的信息數(shù)據(jù)庫和各類應用系統(tǒng)能否充分發(fā)揮應用效益，以及生產(chǎn)信息網(wǎng)絡和應用系統(tǒng)能否安全、高效地運行。根據(jù)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”本次建設任務要求，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設要建設和完善多個基礎性、共享性數(shù)據(jù)庫和多個重點應用系統(tǒng)。按照集中整合和資源共享的原則，在數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶統(tǒng)一構建集中式的計算機應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)運行設備平臺，在滿足業(yè)務信息系統(tǒng)建設和運行要求的同時，實現(xiàn)用戶服務器和存儲設備資源的集約化管理，提高設備資源的綜合利用和運行管理水平，增強系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。
隨著多個數(shù)據(jù)庫和多個應用系統(tǒng)的建成并投入運行，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設的信息存儲量和查詢量必將急劇上升，業(yè)務量也將快速增長，亟待按照技術先進、性能優(yōu)越、存儲量大、安全穩(wěn)定、擴展靈活的要求，建設基于多層應用體系架構的集中運行平臺，為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的集中運行提供支撐，滿足數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設建設多個數(shù)據(jù)庫和多個應用系統(tǒng)的需要，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和設備的高度共享，提供有力的信息支持和服務。
系統(tǒng)現(xiàn)有問題假設
在此設定，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶的軟硬件平臺目前主要存在以下問題：
1、硬件處理能力低，設備老化，維護成本、數(shù)據(jù)風險增大。數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶目前配備的PC 服務器已使用多年，Unix 服務器系統(tǒng)配置較低。這些服務器性能不高，不能滿足日益增長的業(yè)務應用需要。
2、沒有采用先進的多層架構，無法實現(xiàn)統(tǒng)一管理和資源共享，資源利用率低，管理復雜，擴展性不強。由于受管理體制、機制和經(jīng)費的制約，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶設備資源需求規(guī)劃不足。至目前為止，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶都是根據(jù)應用系統(tǒng)建設的需要，單獨為某個應用系統(tǒng)配置相應的運行設備，導致數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶各個設備自成體系、獨立運行，沒有整合成多層架構體系，無法有效地擴展系統(tǒng)資源。使得各個應用系統(tǒng)無法按照需求動態(tài)占用設備資源，一方面硬件資源嚴重短缺，另一方面部分設備資源閑置、無法共享，不能適應動態(tài)調(diào)整的要求。
3、數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶目前的設備資源不能滿足“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的建設需求。 設計方案“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”將在2 年內(nèi)建設多個應用系統(tǒng)和多個數(shù)據(jù)庫，即使將目前的硬件資源進行整合和優(yōu)化，也無法滿足建設需求。據(jù)統(tǒng)計，目前數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設存儲的各類信息數(shù)據(jù)約為4TB，2 年后將達到20TB 的存儲容量，而數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶現(xiàn)有的可用存儲空間已遠遠達不到要求；而數(shù)據(jù)庫服務器的處理能力將大于500,000 tpmC，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫服務器的處理能力離這一指標要求相去甚遠。
4、系統(tǒng)抗災能力不足。一方面由于各應用系統(tǒng)分布在各自獨立的設備上運行，且各個設備對可靠性考慮不足，缺乏必要的冗余備份手段，數(shù)據(jù)缺少高可靠的存儲陣列和容錯策略予以保護，數(shù)據(jù)備份能力不足。一旦出現(xiàn)嚴重故障導致數(shù)據(jù)損失、必然導致系統(tǒng)癱瘓，即使能通過脫機備份數(shù)據(jù)恢復，也必將長時間影響應用系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
11.2.2 系統(tǒng)總體架構要求
根據(jù)設計，按照設備集中、集約管理、滿足應用、方便擴展、安全穩(wěn)定的要求，今后數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶建設的發(fā)展方向是按照先進計算機應用模式建立多層體系結構（N-Tier）的數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的邏輯結構如下圖所示。
圖 11-1 數(shù)據(jù)中心邏輯圖
多層體系結構核心應用層組件包括客戶層、應用/WEB 服務器層和數(shù)據(jù)庫服務器層和存儲備份層。
11.2.2 系統(tǒng)建設目標
根據(jù)設計規(guī)劃，按照設備集中、集約管理、滿足應用、方便擴展、安全穩(wěn)定的建設要求，遵循高起點、高標準、高質(zhì)量的建設原則，立足當前，著眼發(fā)展;
在數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設用戶構建統(tǒng)一的集中運行平臺，建立開放式多層架構體系，優(yōu)化整合現(xiàn)有設備資源，為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)建設提供統(tǒng)一的運行環(huán)境，并實施系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理和維護;
提高硬件設備的集約化管理水平和可擴展能力，增強應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的運行效率和管理水平，降低各類應用系統(tǒng)建設成本，滿足數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的建設需要;
為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設開展應用系統(tǒng)建設、信息數(shù)據(jù)集中整合、方便信息分析研判以及信息化建設的健康持續(xù)發(fā)展奠定良好的硬件設施基礎。
11.2.3 系統(tǒng)建設任務
構建專用存儲系統(tǒng)，集中存儲數(shù)據(jù)
在多層體系架構中，采用存儲區(qū)域網(wǎng)絡技術，構建專用大容量存儲系統(tǒng)，通過區(qū)域劃分滿足各類信息數(shù)據(jù)的集中存儲，保證存儲系統(tǒng)信息存儲的靈活性和可擴展性。
構建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫集中運行平臺，提高數(shù)據(jù)處理能力
按照“運行可靠、性能優(yōu)良、滿足應用”的要求，在多層體系架構中，建設小型機集群系統(tǒng)，采用并行運行和互為備份的集群技術，保證小型機高效和不間斷運行。同時，通過小型機分區(qū)技術，在小型機上構建不同應用數(shù)據(jù)庫（統(tǒng)一采用Oracle 數(shù)據(jù)庫）的運行區(qū)域，滿足不同應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行需要，使各類應用數(shù)據(jù)庫既集中又相對獨立地運行，以降低不同數(shù)據(jù)庫之間相互影響，提高數(shù)據(jù)庫處理能力。
建立多種系統(tǒng)應用平臺，提高集中運行平臺的適應性
按照各類應用系統(tǒng)所需的不同系統(tǒng)運行環(huán)境，在多層體系架構中，建立與之相適應的多種系統(tǒng)運行平臺，提供Unix、Windows 或Linux 操作系統(tǒng)平臺上應用服務和Web 瀏覽等應用。通過共享統(tǒng)一的存儲系統(tǒng)，建立如SQL Server 等其他主流數(shù)據(jù)庫運行平臺，提供數(shù)據(jù)庫服務。為有關部門的不同應用系統(tǒng)提供相應的運行環(huán)境。
整合優(yōu)化現(xiàn)有計算機設備資源，提高集中管理和應用水平
根據(jù)系統(tǒng)建設的整體框架要求，按照數(shù)據(jù)集中整合和應用的需要，對用戶現(xiàn)有計算機設備資源進行調(diào)整，納入統(tǒng)一集中運行管理框架的多層體系架構中。同時，按照設備集中管理的要求，在數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設集中計算機房建成后，將用戶各類服務器及相關設備集中起來，根據(jù)不同應用的要求進行整合優(yōu)化，實行統(tǒng)一的運行和管理。
擴展數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性
數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫建設數(shù)據(jù)庫、其它應用數(shù)據(jù)庫以及衍生的整合分析數(shù)據(jù)資源是生產(chǎn)機關極其寶貴的重要資源，必須做到安全上的萬無一失，并且各類應用系統(tǒng)要求7×24 小時×365 天不間斷運行，要求基于多層體系架構的集中運行平臺有多層面的系統(tǒng)可靠性保障。集中運行平臺中，所有層面要建立相應的容錯機制，確保設備發(fā)生故障或升級維護時系統(tǒng)服務不中斷；設備自身必須具備容錯能力，盡可能在設備一級就能屏蔽大多數(shù)故障。此外，構建存儲系統(tǒng)的“快照”復制和磁帶備份系統(tǒng)，包含專業(yè)的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、備份管理策略與手段，通過在現(xiàn)有備份系統(tǒng)基礎上進行擴展，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的快速備份和統(tǒng)一的常規(guī)備份以及高效的數(shù)據(jù)恢復，使集中運行平臺具備高效、全面?zhèn)浞輸?shù)據(jù)的能力，保證信息數(shù)據(jù)的安全可靠。
建立集中運行管理機制，實現(xiàn)設備和系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理
按照計算機應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集中運行的要求，建立設備和系統(tǒng)的集中運行管理機制，實現(xiàn)對集中設備和系統(tǒng)的性能監(jiān)控、配置優(yōu)化和維護服務的統(tǒng)一運行管理，確保設備和系統(tǒng)的高效、可靠和安全地運行，提高對設備和系統(tǒng)的運行管理水平。
