计算资源池规划包括计算资源系统需求分析、计算资源池架构设计以及服务器性能估算与配置几部分。
6.4.4.1 计算资源系统需求分析
大连市智慧水务业务系统可以分为关键业务和非关键业务。关键业务系统是指涉及到业务不能停止、有在线数据处理需求、产生重要核心数据的系统,其对计算资源的实时性、稳定性、可用性等要求较高,如应急指挥系统;非关键业务系统是指没有实时性业务需求,系统停止所造成的业务影响不大,其对计算资源的实时性,稳定性等要求不高,如OA系统。
6.4.4.2 计算资源池架构设计
在大连市智慧水务的云数据中心中,用于对外提供各种服务的多种类型的虚拟主机节点的集合构成了计算“资源池”,其不仅实现了基于服务器的CPU、内存、磁盘、I/O等硬件的虚拟化实现动态管理的“资源池”,同时还可以在各类型虚拟主机所在的物理服务器之间进行动态的迁移和变更资源。为此,要求将各种类型的物理服务器、存储网络等设备统一为一个逻辑意义上的“计算资源池”,从而提高资源的利用率,简化系统管理,实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力。
大连市智慧水务计算资源池架构如图6.16所示。物理计算资源作为计算资源虚拟化和管理系统的物质基础,供计算资源管理调度系统进行集中管理与按需调度,其主要具备计算资源集中管理能力、资源按需分配能力和应用系统快速部署等能力,以满足数据和信息服务承载需求,同时兼容各类商用服务器。
图6.16 大连市智慧水务计算资源池架构
计算资源管理调度系统作为分布式资源管理功能的核心,通过采用计算虚拟化技术将各类物理计算资源整合,并根据实际需求,为上层业务系统提供按需分配的承载运行环境。该系统同时提供虚拟机动态迁移、虚拟机克隆、高可用性、负载平衡等功能,以实现计算资源的优化配置,保障虚拟计算环境的灵活性和持续服务能力。
6.4.4.3 服务器性能估算与配置
服务器性能估算包括生产数据库服务器、ETL服务器、BI服务器、数据仓库/集市服务器、应用服务器、文件服务器、采集前置服务器、接口服务器、对外网站数据库服务器、对外网站应用服务器、备份管理服务器、开发测试培训环境以及高性能计算几部分。
1.生产数据库服务器
(1)生产数据库性能测算。大连市智慧水务的生产数据库服务器应提供7×24h的安全、可靠、稳定服务,并且性能能够满足业务处理的需求。下面对数据库服务器的CPU处理能力、内存大小、存储I/O和网络I/O进行详细测算。
1)CPU处理能力需求。大连市智慧水务系统是一个典型的联机事务处理(OLTP)应用,IT领域对联机事务处理(OLTP)常用的测算标准是TPCC参数值(每分钟进行交易处理的次数,transactionperminute),单位是tpmC。结合业务系统特点进行CPU处理能力的测算结果是77万。
虽然两台服务器以并行方式能够提供单台主机1.5倍的处理性能,但是考虑到大连市智慧水务系统的重要性,建议采用单台服务器的处理性能达到77万TPM以上,即使单台设备故障,剩余的一台服务器也能满足处理能力要求,同时也为将来的应用扩展预留了一定的扩展能力。
2)内存大小测算。数据库服务器内存大小测算主要从5个因素考虑:操作系统占用内存大小、数据库管理进程占用内存大小、数据缓存区占用内存大小、客户端连接进程占用内存大小以及内存利用率。
根据大连市水务局的实际需求分析,建议内存容量GB和CPU核心数的比例按照8∶1配置。
3)存储I/O和网络I/O。存储I/O方面,当前可以选择的存储I/O接口有SCSI和光纤通道(FC)两种,光纤通道技术同传统的SCSI技术(电缆)相比,在连接距离、设备数量和性能等方面具有优势。因此,建议采用4Gbps以上的光纤通道卡。网络I/O采用千兆网络接口。
(2)生产数据库选型。根据客户服务信息系统数据库服务器的性能和可靠性指标要求,选用两台64位Unix小型机组成集群作为生产数据库服务器。其CPU配置依据TPM值,内存容量GB和CPU核心数的比例按照8∶1配置。
为保证生产数据库服务器的可扩展能力,在生产数据库服务器的选型过程中,按照1∶2或者2∶3的配置容量要求确定相应的服务器型号,以便将来能够通过增加CPU和内存的方式进行纵向扩展从而支撑业务扩展。单机配置要求见表6.13。
表6.13 生产数据库服务器配置要求
(3)历史查询数据库服务器。历史查询数据库服务器主要负责客户数据资料、用水量和水费查询、缴费信息等数据的存储管理,用于提供用户的信息查询、账单查询以及在线数据的统计分析查询类业务处理。
历史查询数据库服务器配置Unix小型机组成集群工作。建议配置查询数据库服务器,考虑到查询数据库服务器处理大量的统计查询等复杂业务,根据实际经验,历史查询数据库服务器配置不低于生产数据库服务器性能,单机配置要求见表6.14。
表6.14 历史查询数据库服务器配置要求
2.ETL服务器
ETL服务器部署数据抽取、转换、加载工具,实现历史查询库到数据仓库/数据集市的抽取,配置虚拟服务器组成集群工作。
3.BI服务器
BI服务器提供OLAP分析、数据分析、报表、查询、数据的钻取等功能,配置虚拟服务器组成集群工作。
4.数据仓库/集市服务器
数据仓库/集市服务器主要负责存储数据仓库数据和数据集市数据,配置Unix小型机组成集群工作,根据实际经验,单机配置要求见表6.15。
表6.15 数据仓库/集市服务器配置要求
5.应用服务器
应用服务器主要用于部署应用中间件软件平台,运行业务应用,负责业务逻辑的处理,以及大量的用户请求、数据库访问,要求具有较高的处理速度和可靠性。采用负载均衡技术实现应用服务器的横向扩容,达到满足性能要求。
应用服务器可采用PC服务器+Linux组成集群的方式进行配置。根据经验,应用服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照4∶1配置。在未来增加新业务及客户数增加等情况下,通过增加服务器迅速平滑扩容系统达到满足性能要求。
根据大连市水务的用户规模,应用服务器配置8台虚拟服务器,单机具体配置要求见表6.16。
表6.16 应用服务器配置要求
6.文件服务器
文件服务器主要进行合同、录音等文件管理,建议采用PC服务器互为备用作为文件服务器。具体文件存储可采用生产存储。文件服务器具体配置要求见表6.17。
表6.17 文件服务器配置要求
(www.xing528.com)
7.采集前置服务器
采集前置服务器采用PC服务器,负责采集数据的高速处理(可根据性能和业务的需要动态添加)。
前置服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照4∶1配置,单机具体配置要求见表6.18。
表6.18 前置服务器配置要求
8.接口服务器
根据接入系统的数量和技术实现方式的不同,灵活配置接口服务器数量,建议配置多台接口服务器,采用PC服务器,单机具体配置要求见表6.19。
表6.19 接口服务器配置要求
9.对外网站数据库服务器
对外网站数据库服务器采用PC服务器,负责网上营业厅等对外网站的数据管理。
对外网站数据库服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照8∶1配置,单机具体配置要求见表6.20。
表6.20 对外网站数据库服务器配置要求
10.对外网站应用服务器
对外网站应用服务器采用PC服务器,负责网上营业厅等对外网站业务。对外网站应用服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照4∶1配置,单机具体配置要求见表6.21。
表6.21 对外网站应用服务器配置要求
11.备份管理服务器
备份管理服务器采用PC服务器,主要运行备份管理软件,负责关键业务数据的备份和恢复管理,如果采用统一备份,则此备份服务器无需单独配置,具体配置要求见表6.22。
表6.22 备份管理服务器配置要求
12.开发测试培训环境
开发测试培训环境包括开发测试培训数据库服务器、开发测试培训应用服务器以及项目管理服务器几部分。
(1)开发测试培训数据库服务器。开发测试培训数据库服务器采用PC服务器,服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照2∶1配置,单机具体配置要求见表6.23。
(2)开发测试培训应用服务器。开发测试培训应用服务器采用虚拟服务器,根据经验,服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照2∶1配置,单机具体配置要求见表6.24。
表6.23 开发测试培训数据库服务器配置要求
表6.24 开发测试培训应用服务器配置要求
(3)项目管理服务器。项目管理服务器采用虚拟服务器,用于项目管理,需求控制,服务器的内存容量GB和CPU核心数的比例按照2∶1配置,单机具体配置要求见表6.25。
表6.25 项目管理服务器配置要求
13.高性能计算
(1)管理服务器和I/O服务器。管理服务器和I/O服务器各采用PC服务器,主要运行HPC管理软件,负责HPC的登录、任务分发等,具体配置要求见表6.26。
表6.26 管理服务器和I/O服务器配置要求
(2)高性能计算节点。高性能计算节点采用刀片服务器组成,主要运行HPC计算软件,负责HPC的计算,单个刀片服务器配置要求见表6.27。
表6.27 刀片服务器配置要求
刀箱配置见表6.28。
表6.28 刀箱配置要求
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