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第5章系統平臺規劃企業信息化系統平臺包括硬件系統平臺和系統軟件平臺兩類。硬件系統平臺包括服務器、網絡設備、數據存儲設備、桌面終端等；系統軟件平臺包括操作系統、數據庫和中間件等。這些系統平臺是為數據存儲、災備中心、計算分析中心、應用系統及維護管理服務的，系統平臺和基礎設施平臺一起協同保障企業應用系統的正常運行。5.1服務器規劃[4/5]5.1.1企業集團本部服務器規劃服務器規劃與選擇不是孤立的，它與服務器所處布局層次、運行的應用系統、網絡系統覆蓋范圍、網絡的拓撲結構和所采用的存儲技術等密切相關。原則上服務器檔次依集團公司、分公司、基層單位的布局順序逐漸遞減。服務器作為網絡節點的核心設備，是應用系統必須依賴、不可或缺的基礎平臺。企業集團本部負責管理集團公司核心服務器、數據中心(含數據倉庫)服務器和災備中心服務器等多種類型的服務器，這些服務器是企業的核心設備，要求比較高。通常，部署在集團公司總部的大型應用系統選擇專用型服務器，例如ERP、生產控制調度中心、數據分析平臺等要求使用單獨的應用和數據庫服務器，通常不與其他系統共享服務器。這時，因為應用系統用戶多，實時通信要求高，一般選擇企業級的小型機服務器。小型機使用的操作系統大多是基于UNIX的，像Sun、Fujitsu使用Sun Solaris，HP使用HPUNIX，IBM使用AIX。所以小型機是封閉專用的計算機系統。使用小型機的企業用戶一般是看中UNIX操作系統的安全性、性和專用服務器的高速運算能力，它很少被病毒與黑客攻擊。核心服務器的連接方式可選擇采用兩臺高性能小型機組成服務器硬件平臺，實行雙機HA(High Availability，高可用性)方案。高性能小型機雙機HA集群方案如圖5.1所示。雙機HA方案主要支持兩種工作模式: 雙機互被援(dual active)；雙機熱備份(hot standby)。圖5.1高性能小型機雙機HA集群方案[1]企業信息化規劃第5章系統平臺規劃[3][3]5.1.2分公司服務器規劃如果將ERP、EAM等應用系統部署在分公司，分公司的服務器選擇基本和前面講的集團公司服務器選擇一致，這時集團公司就不再部署相應的服務器，只要求分公司將相應的數據傳送到集團公司數據中心。如果這些大型的應用系統部署在總公司，分公司服務器的數量就會少一些，檔次也可低一些，如低端小型機和PC服務器等。不過PC服務器一直遭受著“低價低能”的指責。雖然價格相對小型機而言非常便宜，但其在性能和穩定性等方面的表現卻與小型機有著天壤之別。也正因如此，PC服務器和小型機有著較為清晰的目標市場區分: PC服務器市場集中在企業的前端和中端計算領域，多用于文件/打印服務器、郵件服務器；小型機憑借極為穩定的性能表現，長期以來占據企業的后臺應用市場，成為數據庫服務器等關鍵應用的不二選擇。分公司起到承上啟下的作用，它既要把基層的信息上傳到集團公司，又要將集團公司的要求和管理理念傳達下去。所以服務器的選擇和連接方式仍很重要。對分公司的服務器選擇，如果考慮價格因素，可以選擇低端小型機服務器，然后采用集群模式來達到高端小型機服務器的性能。因低端小型機服務器集群模式具有比雙機熱備更高的可用性和性。低端小型機服務器集群往往被分公司的數據庫服務器所采用，連接方式如圖5.2所示。圖5.2低端小型機服務器集群連接方式采用低端小型機服務器集群和負載均衡技術可以實現服務器系統的整體高性能。這種方案比較靈活，初期投入較小，而且能隨著業務的發展，可逐步增添設備提高硬件平臺的處理能力，能節約工程初期投資。另一方面，隨著時間的推移及新技術的不斷涌現，設備性能得到提高的同時設備成本也在下降，這種模式能實現企業投資的逐步完成和性能的逐步提高。5.1.3基層企業服務器規劃基層企業是企業集團數據的原點，如果基層企業的信息交換不暢或服務器經常出故障，集團總部收集到的信息就會嚴重失真，沒有任何價值。因此，基層企業的服務器也不能隨意湊合。相比集團公司和分/子公司，基層企業還包括生產控制及其管理系統。生產控制系統來不得半點馬虎，因為它是企業生產運營的命脈，如火力發電廠的DCS，它包括主機組DCS、脫硫控制系統、脫硝控制系統、電除塵控制系統、化學監控系統等(目前習慣將除主機組以外的控制系統稱為輔控系統)，這些系統控制部分的服務器多采用刀片服務器，這是因為刀片服務器比較適合高密度的生產環境。管理部分的服務器采用低端小型機或品質PC服務器。隨著英特爾及AMD在芯片研發工藝等方面的不斷提高，現在PC服務器的處理器已經能達到32nm的制程；而隨著多核多線程等技術的引入，PC服務器已經實現了在主頻不變的情況下性能的成倍增加，已經有能力勝任部分低端小型機的工作任務，同時保留了PC服務器富有競爭優勢的價格區間。基層企業除核心數據庫和數據中心使用低端小型機外，其他數據庫服務器和應用服務器可使用PC服務器。為了提高性能和性，往往采用PC服務器集群技術，常見的基層企業PC應用服務器負載均衡集群連接圖如圖5.3所示。圖5.3基層企業PC應用服務器負載均衡集群連接示意圖總之，采用服務器集群和負載均衡技術，可以實現系統整體性能的提升，系統資源的綜合利用率可以達到80%以上；而只采用雙機熱備技術，系統資源的綜合利用率一般在25%以內。這種模式的主要優勢是可以節約初期投資。另一方面，隨著時間的推移，可以用較少的投資買到較高性能的設備。注意: 應用服務器集群和數據庫服務器集群在集團公司、分公司和基層單位的任何一層都可以同時使用，前面為了不使問題太復雜才分別說明。另外，服務器選型是需要綜合考慮的，往往不只是技術和資金的事情，與業務需求、開發效率、工期、目標用戶量、維護成本、人員水平等都密切相關，無法一概而論。比如，就性能來，除了產品本身的技術之外，與人員水平、管理水平關系很大；選擇Linux、Windows還是UNIX，很多時候會受到現有開發人員和已有軟件的限制；不同的行業應用對性價比、業務連續性、高可用性等都有不同的要求。而且選擇的服務器企業自己要了解其特性，并知道怎樣使用更為合理，效率更高，否則高端服務器的優勢發揮不出來，也是極大的浪費。就像你買了一款品質手機，但只會使用打電話和收發短信功能，其他功能不會使用，那么品質手機對你而言和普通手機沒什么區別，錢卻多花了許多。5.2服務器布局規劃服務器的布局和企業集團規劃使用的應用系統相關，也就是說應用系統的布局決定了服務器布局，綜合來說企業需求決定應用系統布局，應用系統決定服務器布局，服務器布局決定網絡架構規劃和機房的選址及建設；實施時順序正好相反，當然人員充足時可以交叉進行。服務器布局的依賴關系如圖5.4所示，所以說，企業需求是信息化規劃的動力源泉，規劃是實施的根本，實施是應用的基石，應用是企業信息化的目標。圖5.4服務器布局在企業信息化整體建設中的位置 服務器的布局包括三種: 一是核心服務器布局，二是數據中心服務器布局，三是災備中心服務器布局。5.2.1核心服務器布局所謂核心服務器即放置在網絡核心層的服務器，企業集團最復雜的服務器布局是核心服務器布局，當然數據中心和災備服務器也有放置于核心層的，本節的介紹不包括這兩種服務器的布局，它們將在5.2.2節和5.2.3節單獨介紹。企業集團核心服務器的布局分為三層: 及時層是集團公司的核心服務器，第二層是分公司/分支機構的核心服務器，第三層是基層企業的核心服務器，如圖5.5所示。為了維護、管理方便和節省資金，企業集團的核心服務器通常都放置在企業內部機房。服務器的數量、用途和應用相關，和企業的總體戰略部署相關。具體分析如下:(1) 集團公司。常規的應用包括ERP、協同辦公系統、安全生產信息系統、數據分析系統、決策支持、檔案管理、企業門戶、門禁系統、核心機房輔助設備監控系統、實時數據分析和運維管理系統等，其中ERP系統如果部署在總公司，那么對服務器的性能及交互方式要求很高，ERP系統一般不和其他應用系統共享服務器，數據分析系統對服務器要求也很高，所以這兩個系統的服務器宜采用單獨的集群方式連接。其他系統可以共同使用一個集群方式。(2) 分公司/分支機構。它和集團公司的區別是: 如果ERP部署在集團公司,采用大集中模式，分公司/分支機構就不需要再部署ERP；如果集團公司只使用ERP的部分功能,如FMIS，由分公司部署其他功能，如人力資源、庫存、采購、銷售和EAM等，還有分公司的協同辦公系統、安全生產信息系統、數據分析系統、決策支持、檔案管理、企業門戶、門禁系統、核心機房輔助設備監控系統、實時數據分析和運維管理系統等也部署在分公司，服務器的性能要求和集團公司部署要求基本一致。圖5.5企業集團核心服務器布局(3) 基層企業。如果集團公司或分公司沒有具體要求，或基層企業自己已實施ERP、EAM等，且與集團公司的數據標準一致，可以不增加新的投入，繼續使用，上級單位需要的數據通過數據交換平臺上傳即可。其他協同辦公系統、安全生產信息系統、數據交換/分析系統、決策支持、檔案管理、企業門戶、門禁系統、核心機房輔助設備監控系統和運維管理系統等未采用集中部署的，也可部署在基層企業。這些系統的服務器可以采用配置比較低的服務器，例如，除ERP或EAM外，其他可選擇PC服務器。基層企業比上級單位多出來的系統是生產控制部分的系統，如發電廠主機組的DCS系統、RTU、輔控系統、脫硫系統、脫硝和上網電量統計系統等，用于安全生產管理的兩票系統、點檢系統、消防聯動控制系統等，處于控制和管理之間的系統是SIS。其中SIS對服務器性能要求比較高，而生產控制系統部分對服務器的性、穩定性和性能要求更高，因為它影響企業的安全生產。5.2.2數據中心服務器布局大型企業集團的數據中心往往采用容錯型數據中心，以保障在系統運行期間其場地設備不應因操作失誤、設備故障維護檢修而導致信息系統運行中斷。具體地說，企業數據中心是指企業所有經過處理的電子化數據的集合，它除了信息網絡、服務器、存儲設備及相關的機房環境外，還包括企業專用或通用數據庫以及對數據實施收集、抽取、加工分析處理、管理、存儲保護和查詢檢索服務的支持系統。1. 數據中心及服務器布局企業集團數據中心的布局和企業集團規模及實力密切相關。規模較小的企業集團一般只有一級數據中心；超大型企業、覆蓋范圍廣的采用三級數據中心；規模在兩者之間的企業采用兩級數據中心。數據中心服務器的布局依賴于數據中心和用戶需求。其中，三級數據中心服務器布局及網絡連接方式如圖5.6和圖5.7所示。圖5.6企業集團數據中心同城、異地服務器布局及網絡連接方式圖5.7企業集團數據中心同城服務器布局及網絡連接方式2. SAN存儲架構基層企業的數據中心一般采用單獨的存儲設備或直接利用高性能、大容量的數據庫服務器，然后按規則傳送到分公司/分支機構數據中心。分公司/分支機構數據中心和集團公司數據中心往往采用一樣的SAN(Storage Area Network,存儲域網絡)存儲方式，區別在于分公司/分支機構數據中心原則上使用自己的機房，和核心機房共處一室，集團公司數據中心有可能使用自己的核心機房，也有可能外面租用機房，甚至按地理位置租用多個區域數據中心。這主要結合企業集團的資金實力、信息化資源的利用、安全性要求和企業內部機房的建設標準等多種情況來綜合考慮。SAN是一種利用光纖信道等互聯協議連接起來的，可以在服務器和存儲系統之間直接傳送數據的存儲網絡系統。SAN是一種體系結構，它是采用獨特的技術構建的，與原有LAN網絡不同的一種專用的存儲網絡，存儲設備和SAN中的應用服務器之間采用的是塊 I/O方式進行數據交換。目前，SAN存在兩種管理策略: 分層管理和分級管理。在企業集團的分公司/分支機構級，數據中心服務器直接布局于核心機房，而采用SAN架構解決方案的拓撲圖通常如圖5.8所示。圖5.8SAN架構存儲系統解決方案拓撲圖對于不需要SAN架構存儲系統的基層企業，其存儲系統可采用雙機HA共享磁盤陣列(SCSI架構)解決方案。總之，數據中心掌控著企業的眾多信息資源，所以穩定的數據中心方案必須規劃好，以確保數據中心實現無阻塞的數據交換、不間斷的性、固若金湯的安全性、方便靈活的升級和隨時可控的管理目標。5.2.3災備中心服務器布局美國世貿大廈的倒塌使得800多家公司和機構的重要數據丟失，無數企業成為這一恐怖事件的殉葬品。然而正當大家為此扼腕痛惜時，金融界巨頭Morgan Stanley 公司竟然奇跡般地宣布全球營業部第二天可以照常工作，因為它以前建立的遠程災備中心保護了重要的數據。從此人們更加清楚地看到災備的重要性: 災備可以減少各種重大災害帶來的沖擊，減少企業不必要的損失。1. 災備層次的定義及選擇國際標準SHARE 78 容災系統一共定義了七個層次: 第0層: 本地備份、本地保存的冷備份。 第1層: 本地備份、異地保存的冷備份。 第2層: 熱備份站點備份。 第3層: 在線數據恢復。 第4層: 定時數據備份。 第5層: 實時數據備份。 第6層: 零數據丟失。該標準從最簡單的僅在本地進行磁帶備份，到將備份的磁帶存儲在異地，再到建立應用系統實時切換的異地備份系統，恢復時間也可以從天級、小時級到分鐘級、秒級或零數據丟失等做了明確的劃分，而且針對這七個層次都有相應的容災方案，所以企業在選擇容災方案時應重點區分這七個災備層次各自的特點和適用范圍，結合自己對容災系統的要求判斷選擇哪個層次的方案比較好，選擇什么樣的服務器布局更為合理。大型企業集團往往采用實時數據備份或零數據丟失的災備方案，整個災備系統由備份服務器、備份用磁盤陣列和磁帶庫三部分組成。這兩種方案的說明如下。實時數據備份是在高速網絡和高性能服務器的基礎上使用硬件的鏡像技術和軟件的數據復制技術來實現在應用站點間與備份站點間的數據更新。數據在兩個站點之間相互鏡像，由遠程異步提交來同步。因為關鍵應用使用了雙重在線存儲，所以在災難發生時，僅僅很小一部分的數據被丟失，恢復的時間被降低到了分鐘級或秒級。這一層次的災備方案既能保障不影響當前應用系統的數據交互，又能實時復制系統操作產生的數據到異地，在災難發生時，僅是當時傳送中的數據被丟失，恢復時間可以被降低到分鐘級。所以這一層次的方案是目前在企業集團應用最廣泛的一類。其缺點是由于對存儲系統和數據復制軟件的要求較高，所需成本也大大增加。零數據丟失的災備方案是災難恢復中最昂貴的方式，也是速度最快的恢復方式，它是災難恢復的較高級別。利用專用的存儲網絡將關鍵數據同步鏡像至備份中心，數據不僅在本地進行確認，而且需要在異地(備份)進行確認。因為，數據是鏡像地寫到兩個站點，所以災難發生時異地容災系統不僅保留了全部的數據，而且應用可以自動接管，實現零數據丟失。另外，還可在兩個系統的光纖設備連接中提供冗余通道，以備工作通道出現故障時及時接替工作，不過這對存儲系統和存儲系統專用網絡的要求很高，企業用戶的投資巨大。采取這種容災方式的企業用戶主要是資金實力較為雄厚的大型企業和電信級企業。但在實際應用過程中，由于同步的方式對企業應用系統的運行效率會產生很大影響，所以目前采用該級別容災方案的企業用戶不是很多，多數采用實時數據備份方案。2. 災備中心服務器布局規劃規劃災備中心的目的就是確保重要信息系統的數據安全和關鍵業務可以持續服務，提高抵御災難的能力，減少災難造成的損失。應該說，災備中心的災備系統是整個信息系統的有機組成部分，而不是游離于企業應用信息系統之外的一個獨立系統，更不是一個可有可無的東西。同時，要牢記災備中心是保障業務持續運作的“一道防線”。災備中心的規劃需要考慮多方面的因素，如備份/恢復數據量大小，應用數據中心和災備中心之間的距離和數據傳輸方式，災難發生時所要求的恢復速度，災備中心的管理及投入資金等，同時要避免災備中心與數據中心 應用系統同時遭受同類風險。另外，災備中心還應具有方便災難恢復人員或設備到達的交通條件，以及數據備份和災難恢復所需的通信、電力等資源。同時，災備中心的規劃還需要考慮兩個層面的問題: 數據容災和應用系統容災。數據容災是指建立一個或多個異地的數據備份系統；應用系統容災是指在做好數據容災的基礎上，在異地建立與本地運營系統類似的備份應用系統，其可以根據企業的風險評估做備份使用甚至可以實時切換。企業集團災備中心布局和異地配置連接方案如圖5.9和圖5.10所示。不管是核心機房還是數據中心和災備中心，它的規劃選擇都決定了企業集團機房的布局規劃，也是今后維護管理的重要依據。