11.1 概 述

    條件：

    數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶是用戶生產(chǎn)信息通信網(wǎng)絡(luò)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(kù)建設(shè)用戶將承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、系統(tǒng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)整合、信息服務(wù)、安全保障和應(yīng)用開(kāi)發(fā)等任務(wù)，其運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量與工作水平將直接關(guān)系到“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”所建的信息數(shù)據(jù)庫(kù)和各類應(yīng)用系統(tǒng)能否充分發(fā)揮應(yīng)用效益，以及生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)能否安全、高效地運(yùn)行。

    根據(jù)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”本次建設(shè)任務(wù)要求，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要建設(shè)和完善多個(gè)基礎(chǔ)性、共享性數(shù)據(jù)庫(kù)和多個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用系統(tǒng)。按照生產(chǎn)部下達(dá)的建設(shè)任務(wù)書(shū)要求，現(xiàn)有多數(shù)服務(wù)器的配置已不能滿足運(yùn)行要求，有關(guān)業(yè)務(wù)部門在制定系統(tǒng)建設(shè)方案時(shí)都考慮重新配置更高性能的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，這樣分散的設(shè)備建設(shè)將帶來(lái)很多弊端：機(jī)房、電源、備份系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)，服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備利用率不高，運(yùn)行管理人員分散等，勢(shì)必造成經(jīng)費(fèi)重復(fù)投入，維護(hù)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(kù)建設(shè)用戶統(tǒng)一構(gòu)建集中式的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)行設(shè)備平臺(tái)，在滿足業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備資源的集約化管理，提高設(shè)備資源的綜合利用和運(yùn)行管理水平，增強(qiáng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。

    11.2 需求分析和設(shè)計(jì)目標(biāo)

    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(kù) 是用戶生產(chǎn)信息通信網(wǎng)絡(luò)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(kù)建設(shè)用戶將承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、系統(tǒng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)整合、信息服務(wù)、安全保障和應(yīng)用開(kāi)發(fā)等任務(wù)，其運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量與工作水平將直接關(guān)系到“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”所建的信息數(shù)據(jù)庫(kù)和各類應(yīng)用系統(tǒng)能否充分發(fā)揮應(yīng)用效益，以及生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)能否安全、高效地運(yùn)行。根據(jù)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”本次建設(shè)任務(wù)要求，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要建設(shè)和完善多個(gè)基礎(chǔ)性、共享性數(shù)據(jù)庫(kù)和多個(gè)重點(diǎn)應(yīng)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(kù)建設(shè)用戶統(tǒng)一構(gòu)建集中式的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)行設(shè)備平臺(tái)，在滿足業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備資源的集約化管理，提高設(shè)備資源的綜合利用和運(yùn)行管理水平，增強(qiáng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。

    隨著多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的建成并投入運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的信息存儲(chǔ)量和查詢量必將急劇上升，業(yè)務(wù)量也將快速增長(zhǎng)，亟待按照技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越、存儲(chǔ)量大、安全穩(wěn)定、擴(kuò)展靈活的要求，建設(shè)基于多層應(yīng)用體系架構(gòu)的集中運(yùn)行平臺(tái)，為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用系統(tǒng)的集中運(yùn)行提供支撐，滿足數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)建設(shè)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和設(shè)備的高度共享，提供有力的信息支持和服務(wù)。

    系統(tǒng)現(xiàn)有問(wèn)題假設(shè)

    在此設(shè)定，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶的軟硬件平臺(tái)目前主要存在以下問(wèn)題：

    1、硬件處理能力低，設(shè)備老化，維護(hù)成本、數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)增大。數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶目前配備的PC 服務(wù)器已使用多年，Unix 服務(wù)器系統(tǒng)配置較低。這些服務(wù)器性能不高，不能滿足日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用需要。

    2、沒(méi)有采用先進(jìn)的多層架構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和資源共享，資源利用率低，管理復(fù)雜，擴(kuò)展性不強(qiáng)。由于受管理體制、機(jī)制和經(jīng)費(fèi)的制約，數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶設(shè)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(kù)建設(shè)用戶都是根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的需要，單獨(dú)為某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)配置相應(yīng)的運(yùn)行設(shè)備，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶各個(gè)設(shè)備自成體系、獨(dú)立運(yùn)行，沒(méi)有整合成多層架構(gòu)體系，無(wú)法有效地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)資源。使得各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)法按照需求動(dòng)態(tài)占用設(shè)備資源，一方面硬件資源嚴(yán)重短缺，另一方面部分設(shè)備資源閑置、無(wú)法共享，不能適應(yīng)動(dòng)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(kù)建設(shè)用戶目前的設(shè)備資源不能滿足“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)需求。 設(shè)計(jì)方案“數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)”將在2 年內(nèi)建設(shè)多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)和多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即使將目前的硬件資源進(jìn)行整合和優(yōu)化，也無(wú)法滿足建設(shè)需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)存儲(chǔ)的各類信息數(shù)據(jù)約為4TB，2 年后將達(dá)到20TB 的存儲(chǔ)容量，而數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶現(xiàn)有的可用存儲(chǔ)空間已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求；而數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的處理能力將大于500,000 tpmC，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的處理能力離這一指標(biāo)要求相去甚遠(yuǎn)。

    4、系統(tǒng)抗災(zāi)能力不足。一方面由于各應(yīng)用系統(tǒng)分布在各自獨(dú)立的設(shè)備上運(yùn)行，且各個(gè)設(shè)備對(duì)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(chǔ)陣列和容錯(cuò)策略予以保護(hù)，數(shù)據(jù)備份能力不足。一旦出現(xiàn)嚴(yán)重故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)損失、必然導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，即使能通過(guò)脫機(jī)備份數(shù)據(jù)恢復(fù)，也必將長(zhǎng)時(shí)間影響應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    11.2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)要求

    根據(jù)設(shè)計(jì)，按照設(shè)備集中、集約管理、滿足應(yīng)用、方便擴(kuò)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(kù)建設(shè)用戶建設(shè)的發(fā)展方向是按照先進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式建立多層體系結(jié)構(gòu)（N-Tier）的數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示。

圖 11-1 數(shù)據(jù)中心邏輯圖

    多層體系結(jié)構(gòu)核心應(yīng)用層組件包括客戶層、應(yīng)用/WEB 服務(wù)器層和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層和存儲(chǔ)備份層。

• 客戶層：客戶層是消耗應(yīng)用數(shù)據(jù)的層。通常指Web 瀏覽器。但多層結(jié)構(gòu)（N-Tier）也能支持諸如手機(jī)、掌上電腦等其它非瀏覽器。
  
• 應(yīng)用/WEB 服務(wù)器層：應(yīng)用/WEB 服務(wù)器層由應(yīng)用服務(wù)器器和Web 服務(wù)器組成。應(yīng)用服務(wù)器層提供應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯處理。應(yīng)用邏輯服務(wù)器檢索并處理來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)等應(yīng)用的數(shù)據(jù)，然后向Web 服務(wù)器返回格式化的結(jié)果。通過(guò)采用中間件技術(shù)(Websphere、WebLogic、MQ)可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邏輯服務(wù)器的高可用性及可伸縮性。
  
• 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層是一個(gè)中心存儲(chǔ)庫(kù)，是業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)資源的管理中心。提供包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如Oracle，Sybase，DB2 等）服務(wù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（如多維數(shù)據(jù)庫(kù)等）服務(wù)。
  
• 存儲(chǔ)與備份層：存儲(chǔ)與備份層由磁盤存儲(chǔ)陣列和備份軟件和備份磁帶庫(kù)組成，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)功能。

    11.2.2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

    根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃，按照設(shè)備集中、集約管理、滿足應(yīng)用、方便擴(kuò)展、安全穩(wěn)定的建設(shè)要求，遵循高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的建設(shè)原則，立足當(dāng)前，著眼發(fā)展;

    在數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)用戶構(gòu)建統(tǒng)一的集中運(yùn)行平臺(tái)，建立開(kāi)放式多層架構(gòu)體系，優(yōu)化整合現(xiàn)有設(shè)備資源，為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)提供統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境，并實(shí)施系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理和維護(hù);

    提高硬件設(shè)備的集約化管理水平和可擴(kuò)展能力，增強(qiáng)應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的運(yùn)行效率和管理水平，降低各類應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)成本，滿足數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)需要;

    為數(shù)據(jù)中心形式的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)開(kāi)展應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、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(shè)的健康持續(xù)發(fā)展奠定良好的硬件設(shè)施基礎(chǔ)。

    11.2.3 系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)

    構(gòu)建專用存儲(chǔ)系統(tǒng)，集中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

    在多層體系架構(gòu)中，采用存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建專用大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過(guò)區(qū)域劃分滿足各類信息數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)，保證存儲(chǔ)系統(tǒng)信息存儲(chǔ)的靈活性和可擴(kuò)展性。

    構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)集中運(yùn)行平臺(tái)，提高數(shù)據(jù)處理能力

    按照“運(yùn)行可靠、性能優(yōu)良、滿足應(yīng)用”的要求，在多層體系架構(gòu)中，建設(shè)小型機(jī)集群系統(tǒng)，采用并行運(yùn)行和互為備份的集群技術(shù)，保證小型機(jī)高效和不間斷運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)小型機(jī)分區(qū)技術(shù)，在小型機(jī)上構(gòu)建不同應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)（統(tǒng)一采用Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)）的運(yùn)行區(qū)域，滿足不同應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行需要，使各類應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)既集中又相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)行，以降低不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間相互影響，提高數(shù)據(jù)庫(kù)處理能力。

    建立多種系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，提高集中運(yùn)行平臺(tái)的適應(yīng)性

    按照各類應(yīng)用系統(tǒng)所需的不同系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，在多層體系架構(gòu)中，建立與之相適應(yīng)的多種系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)，提供Unix、Windows 或Linux 操作系統(tǒng)平臺(tái)上應(yīng)用服務(wù)和Web 瀏覽等應(yīng)用。通過(guò)共享統(tǒng)一的存儲(chǔ)系統(tǒng)，建立如SQL Server 等其他主流數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。為有關(guān)部門的不同應(yīng)用系統(tǒng)提供相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)境。

    整合優(yōu)化現(xiàn)有計(jì)算機(jī)設(shè)備資源，提高集中管理和應(yīng)用水平

    根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的整體框架要求，按照數(shù)據(jù)集中整合和應(yīng)用的需要，對(duì)用戶現(xiàn)有計(jì)算機(jī)設(shè)備資源進(jìn)行調(diào)整，納入統(tǒng)一集中運(yùn)行管理框架的多層體系架構(gòu)中。同時(shí)，按照設(shè)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(kù)建設(shè)集中計(jì)算機(jī)房建成后，將用戶各類服務(wù)器及相關(guān)設(shè)備集中起來(lái)，根據(jù)不同應(yīng)用的要求進(jìn)行整合優(yōu)化，實(shí)行統(tǒng)一的運(yùn)行和管理。

    擴(kuò)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(kù)建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)、其它應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)以及衍生的整合分析數(shù)據(jù)資源是生產(chǎn)機(jī)關(guān)極其寶貴的重要資源，必須做到安全上的萬(wàn)無(wú)一失，并且各類應(yīng)用系統(tǒng)要求7×24 小時(shí)×365 天不間斷運(yùn)行，要求基于多層體系架構(gòu)的集中運(yùn)行平臺(tái)有多層面的系統(tǒng)可靠性保障。集中運(yùn)行平臺(tái)中，所有層面要建立相應(yīng)的容錯(cuò)機(jī)制，確保設(shè)備發(fā)生故障或升級(jí)維護(hù)時(shí)系統(tǒng)服務(wù)不中斷；設(shè)備自身必須具備容錯(cuò)能力，盡可能在設(shè)備一級(jí)就能屏蔽大多數(shù)故障。此外，構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)的“快照”復(fù)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(guò)在現(xiàn)有備份系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)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(fù)，使集中運(yùn)行平臺(tái)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(yùn)行管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理

    按照計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集中運(yùn)行的要求，建立設(shè)備和系統(tǒng)的集中運(yùn)行管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)集中設(shè)備和系統(tǒng)的性能監(jiān)控、配置優(yōu)化和維護(hù)服務(wù)的統(tǒng)一運(yùn)行管理，確保設(shè)備和系統(tǒng)的高效、可靠和安全地運(yùn)行，提高對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平。

多易