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数据中心是企业应用业务服务的提供中心,是数据运算、交换、存储的中心。它结合了先进的网络技术和存储技术,承载了网络中80%以上的服务请求和数据存储量,为客户业务体系的健康运转提供服务和运行平台。数据中心应采用服务、应用、存储相分离的架构,有效降低了管理维护的成本,同时也能满足日益增长的业务数据对系统扩容的需求。一个完整的数据中心由网络系统、应用服务系统、存储系统、远程容灾系统、网络管理系统等部分组成。
一、高可靠性的网络系统
数据中心以网络系统为依托,因此首先应保护网络系统平台的高可靠性,避免因网络系统的故障和性能瓶颈等影响企业关键业务的运行。可通过三层交换技术,有效抑制广播风暴,保证关键业务的数据传输;通过链路冗余和负载均衡技术,保证系统的高可用性;通过链路聚合技术,提高网络传输性能,消除网络瓶颈等等。
二、高可用性的应用服务系统
数据中心为整个网络提供应用服务,通常这些服务包括一些关键业务(如ERP、MRPⅡ、HIS、PACS等)和其他功能服务(如WEB、FTP、MAIL、DHCP、DNS、WINS等)。对于关键业务和重要的功能服务采用集群技术提供冗余和负载均衡,可以有效地保证网络的高效安全运转。一个配置完善的应用服务器群,可以将应用平台与服务平台分离,降低网络管理的难度,提高网络运行效率;以最少的用户端干预,达到最高的可用性,从而降低管理成本。
集群是两台或更多台服务器(节点)在一个群组内共同提供一种或多种应用服务。与单独工作的服务器相比,集群系统能够提供更高的可用性和可扩充性,是提供高可用性和增强企业应用软件可管理性的有效途径。高可用性表现在当一台节点服务器或一个应用服务发生故障时,这台服务器上所运行的应用程序将被集群系统中其他服务器自动接管,客户端将能很快连接到新的应用服务上,最大限度地缩短服务器和应用程序的宕机时间。高可扩充性表现在集群允许在不中断服务的情况下增加处理能力或存储容量,从而提高了系统的可扩充性。企业中的关键业务应用均可采用集群系统以提供高可用性的稳定应用服务。
三、高扩展性的存储系统
1. 存储方式:
网络存储按照存储设备与服务器的连接方式目前主要有三种形式:
- DAS(Direct Attached Storage,直接连接存储)
- NAS(Network Attached Storage,网络附加存储)
- SAN(Storage Area Network,存储区域网络)
这几种网络存储方式特点各异,应用在不同的领域:
DAS是将存储设备与服务器直接相连接的方式,主要应用于单机或双机集群环境中。DAS的主要优点是连接简单,成本低,见效快,但是由于没有网络结构,扩充能力差。
NAS是将存储设备直接联入现有的TCP/IP的网络中,按照TCP/IP协议进行通信,面向消息传递,以文件的I/O方式进行数据传输。NAS具有三个显著特点:可附加大容量的存储,内嵌操作系统,专门针对文件系统进行优化设计,以提供高效率的文件服务。
SAN是位于服务器后端,为连接服务器、磁盘阵列、磁带库等存储设备而建立的高性能网络。SAN将各种存储设备集中起来形成一个存储网络,以便于数据的集中管理。SAN以数据存储为中心,采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道的直接连接,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN特别适合于服务器集群、灾难恢复等大数据量传输的业务环境。
2. 存储设备:
企业存储系统中存储设备通常会分成三种角色:在线存储、近线存储、离线存储。通常将传输速率要求高或经常访问的数据存放在在线存储的设备上(如磁盘阵列),将不经常访问的数据存放在离线存储的设备上(如磁带库)。
在线(On-Line)存储,是指连接在计算机系统中可保持直接、实时、快速访问的存储设备。在线设备实际应用中通常选用磁盘阵列。
离线(Off-Line)存储,是指设备或介质平时不装载在计算机系统中,在存取数据时将设备或介质临时装载或连接到计算机系统,最典型的离线存储设备是磁带机。离线方式通常在访问速度上要低一些,但是因其可以随时更换存储介质,所以其存储容量没有实际限制。由于离线到在线的介质装载过程很长,所以离线存储一般用来存储那些不经常使用的冷数据。
近线(Near-Line)存储介于在线存储和离线存储之间,近线存储可采用硬盘、数据流磁带、光盘作为存储介质,通常由磁带库、光盘库和存储管理软件构成。数据量小、使用频率高的检索系统存放于硬盘阵列中,这样读写速度快;而大量的使用频率相对较低的资料数据存放于数据流磁带库和光盘库中进行分级存储,并配有分级管理软件。
四、容灾系统
容灾系统可以避免因火灾、地震、人为因素等毁灭性灾难所造成的数据损失,能够在灾难中最大限度地保障计算机信息系统提供正常的服务,从根本上保障了数据的安全与完整。
容灾备份可以分为数据备份和应用备份。数据备份需要保证用户数据的完整性、可靠性和一致性。对于提供实时服务的信息系统,用户的服务请求在灾难中可能会中断,应用备份能提供不间断的应用服务,保证信息系统提供的服务完整、可靠、一致。数据备份是容灾系统的基础,也是容灾系统正常工作的保障;应用备份则是容灾系统的终极目标,它必须建立在可靠的数据备份的基础之上。
容灾系统按照容灾功能实现的距离远近可以分为远程容灾系统和近距容灾系统。远程应用级容灾系统,简称RALDRS,指距离较远的(至少超过100公里),能够在灾难中提供正常应用服务的计算机信息系统,不仅是数据的动态备份系统,也是应用的动态备份系统,是最能经受灾难考验和最具战略价值的容灾系统,也是实现难度和成本最高的容灾系统。远程容灾的实现可以基于SAN技术,跨区域、城市甚至国家建立一个SAN群,通过光纤或ATM等高速数据传输技术,可以定时或实时地将本地SAN所存储的数据传送到远程SAN。
五、网络管理系统
网络管理系统是网络管理员了解网络性能的一个窗口,也是评估和调整网络可用性的重要工具。网络管理可以识别关键资源、网络流量以及网络性能,还能配置设备故障的阈值、提交精确的端到端分析报告。更重要的是通过网络管理可以让企业设置可用性策略,在系统出现故障或性能下降时自动启动。
网络管理系统按使用功能可分为两种:一种是网络设备管理,主要安装网管软件、服务器管理软件、磁盘磁带机管理软件,以监视网络流量、设备运转状态等情况。另一种是网络桌面管理,对服务器或客户机提供远程管理、远程配置、远程遥控等功能,使管理人员不用离开数据中心就可以完成大部分技术支持工作。
六、小结
综合科学的理念以及完备的工程经验和技术能力所构建的数据中心,会以其优越的性能、完整的数据安全体制、可扩展、易管理、易维护等特性,为客户提供一个全面的综合解决方案。 |