精品IT解决方案构建海量数据处理性能的医院集群系统解决方案集群备份冗余.doc
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1、医院集群系统解决方案构建海量数据处理性能的医院集群系统解决方案*医院集群系统解决方案 集群、备份、冗余前言在这个信息时代,*医院信息管理拥有一支素质高、技术过硬的队伍,*医院的业务纳入了计算机自动化管理的行列,并在努力使该系统继续往更高、更快的方向发展。在日益发展的计算需求前,数据安全、系统稳定、良好的服务对现有的计算机系统提出了新的要求。任何现有的设备,随着时间的推移,都有可能会被巨大的访问量和计算量拖垮。幸运的是,*医院的技术员及领导具有前瞻的眼光和危机意识,非常明确地认识到了问题的存在,提前做好了计划和准备。为此,经过初步调研,我公司针对*医院现有的计算机体系,运用pluswell集群技
2、术与华硕最新45纳米微架构技术RS162-E4/RX4双核服务器设计了一个规划性的方案。在此,非常感谢*人民医院对我公司工作的信任与支持!前言第一章 现状和目标.4第一节_硬件的现状.4第二节 系统软件现状.4第三节_网络的现状.4第四节_主要存在的问题.5第五节_方案目标.8第二章_集群解决方案.9第一节_总体方案叙述.9第二节_具体方案叙述.10第三章_硬件描述及规格.11第一节_华硕双核服务器规格.11第二节_千兆交换机.14第四章_高可用HA与实时同步.14第一节_HA主要特点.14第二节_HA功能.15第三节_Mirror功能.16第五章_成本预算.22第六章_公司简介.22第七章_
3、培训和服务.26第八章_联系方式.27 第一章 现状和目标*人民医院的计算机体系现状,从服务器硬件、系统和数据库、网络及业务四个方面进行阐述(细节方面还需实地调研)。第一节硬件的现状1、 服务器现状:目前中心机房服务器共有3台,为*品牌服务器较老型号,分别承担起分院的门诊系统、收费系统、办公系统等的关键应用。设备型号硬件配置相关业务备注数据库服务器住院、门诊、物资收费服务器住院、门诊、物资Web服务器Internet访问第二节 系统软件现状服务器上的操作系统,服务器运行的数据系统,以及相关的业务应用的现状如下(表三):设 备操作系统数据库系统相关业务备注数据库服务器住院、门诊、物资收费服务器W
4、eb服务器表(三)第三节 网络的现状*医院网络结构,基本的网络拓扑如图(一)所示。图(一)附图说明:所有核心业务不论在任何时候都由单台服务器处理,在数据处理高峰期,由于服务器配置比较低,单台服务器不堪重负,处理速度慢,容易造成服务停滞;另外,将所有的数据如果放在单服务器硬盘中,一旦服务器发生故障,数据有全部丢失的风险。第四节 主要存在的问题*人民医院原有计算机服务器系统经过该院计算机工作人员的不懈努力,在保证持续服务运行以及数据安全方面取得了很大的成绩,工作人员付出了辛勤的劳动。但计算机服务体系在业务高峰期仍然存在的问题,归纳如下述:一、综述:医院业务系统是一个多元的系统,包含收费系统、门诊系
5、统、办公系统等多个相对独立,又有密切关联的系统,任何业务的服务堵塞都会影响到其他业务系统的正常运行。如下图示例:我们把每个系统所需要的数据、服务资源看成一个圆形的通道,如果某个系统不能获得一个完整的圆形通道时,系统将无法运行。图中容易看出,多应用系统交联时,业务系统的通道的可用性是被分时使用的(分时复用)。二、详述:1、 服务器本身硬件的单点故障,服务器上所运行软件系统及应用程序等资源的故障造成服务终止;2、 服务器硬件配置不能满足需求,服务器型号比较老,无法正常满足应用需求3、 逻辑服务没有后备。虽然从物理磁盘上定时手工了备份,但逻辑服务却无法后备;4、 服务器运行状态不易查清。对多个服务器
6、管理麻烦,不能在故障发生前的根据征兆提前预测,进行合理有计划的维护;5、 单个存储系统,数据安全管理措施有待加强。如一个数据事例上执行误操作删除数据表(如Drop Database、drop table等),损失将无法控制;6、 网络工作状态不清。无法对网内各工作站节点、服务器节点、路由、交换机端口的状况了如指掌;7、 数据安全问题。医院数据重要,并且数据量较大,目前所采用的定时手工备份的方式不能有效的保障数据安全。批量式的数据备份方式无法做到动态实时备份,故障发生后数据虽然能恢复,但仍会有部分数据丢失;第五节 方案目标本方案的建设目标:建立完备的计算机服务体系,使之具有强大的数据实时容错能力
7、及服务高可用容错能力,并且在节点管理、数据后备、服务移转等多方面具有突出表现,大幅度增加服务器系统的访问能力。当今计算机联网的发展已相当成熟,已经超出了仅仅有了通信传输就被认为是一项重大成就的程度。网络可用性已经同吞吐量和延迟一起成为一项关键的网络性能度量,而且对于计算机用户来说,停运时间也变得愈发重要。真正的挑战是用户正在要求越来越高的可用性。随着业务的运转,对计算机和起支持作的网络的依赖性越来越大,如何避免软硬件故障干扰业务机构的运作变得愈发重要起来。根据*医院服务器体系的现状,需要解决的上述问题的途径大致有以下几点:1、 高可用性(24*7小时不停机)2、 本地数据容错(实时的同步,可选
8、择的进行数据恢复)3、 服务器、其他硬件进行相应更新为了解决上述的几大难题,我们提供了本次解决方案。第二章 集群解决方案第一节 总体方案叙述方案的服务器体系组成如图所示:在保证原有服务器不被淘汰,总体网络结构不变化的前提下,对整体网络进行改造。 原有的服务器适当升级后作为热备、备份服务器,新增加三台华硕最新45纳米微架构技术RS162-E4/RX4双核服务器作为主服务器,增加2台双千兆交换机实现交换设备冗余。拓扑如下: 在本方案中,各台服务器分别担任收费、web、数据服务器。其中,我们把他们分别分成若干组,通过可用的集群策略,实现多台服务器的高可用集群; 每组服务器双方均是对方的备用设备,用软
9、件实现每组服务器的数据实时同步(类似于Raid 1功能。数据是同时写入每台服务器的。双千兆交换机互相为对方提供备援,通过防火墙与外网相连,保障了整个内网的安全分院与总院之间通过VPN专用连接,如果可行,可以考虑远程备份方案,2地之间数据进行实时或定时的同步。第二节 具体方案叙述(1)工作内容 将两台服务器组成网格平台,通过一个固定虚拟IP地址对外提供服务。当其中一台服务器发生故障时,plus well自动切换另一台服务器来对外提供服务,从而保证了服务的延续性。 (2)实施步骤 通过服务管理器设置指定服务的群组,如下表所示:功能组名完成功能节点名优先级别IP地址对外服务地址SQL-HAHASer
10、ver1主1921681119216813Server2备192,16812 备注:当server 1宕机后,plus well集群软件会自动将192.168.1.3添加到Server2上,这样,原来访问192.168.1.3的客户机就能不受影响的继续访问数据库。整个切换过程对用户来说不透明的,用户只会感觉稍微停顿了一下。功能组名完成功能节点名优先级别IP地址对外服务地址SQL-HAHAServer1备1921681119216813Server2主192,16812 备注:当server 2宕机后,plus well集群软件会自动将发出故障通知,声音报警/邮件通知等,原来访问192.168.
11、1.3的客户机就能不受任何影响的继续访问数据库。数据库修复后,为避免操作失误,plus well集群软件禁止切回,管理员可以改变主备机的顺序,也可以在重做系统之后导会plus well集群配置文件。a) 设置应用服务为 HA;b) 设置各个功能组的均衡策略为高可用(HA);c) 独立发放各个功能组的配置到具体的服务器上,运行plus well.exe;d) 分别通过plus well运行功能群组。2. 数据库数据实时备份同步 (1)工作内容 同步两台服务器上的oracle数据库的数据,在源数据库上所发生的数据变动都会自动并且实时的同步到目标数据库上。 (2)实施步骤a) 完成数据库的创建,确定
12、数据文件存放盘;b) 在目标节点上建立要同步的数据库(目标数据库),并恢复最新的数据内容;c) 在同步节点上建立可访问目标数据和源数据库的连接;建立数据同步专用的数据服务登录,指定用户和密码;在源数据库上运行plus well mirror,捕获写入信息。d) 通过服务管理器设置服务数据同步群组,本实施方案只设置一个节点,设置内容如表所示:同步组名完成功能节点名同步盘符IP地址同步方式SQL-HA数据同步Server1Z19216811Server1(源Z) Server2(目标Z)第三章 硬件描述及规格第一节华硕双核服务器华硕 RS162-E4/RX4(Xeon 5110/2GB) 享受45
13、纳米微架构技术和更大存储容量技术领先支持最新45纳米英特尔 至强 处理器和英特尔 3200MCH,具备更高处理性能,并且更节能。支持1333MHz FSB,提供更高计算带宽。支持DDR2 800/667 Un-buffered ECC内存,有效提升计算能力。支持更多扩充卡默认提供1个PCI-E x16插槽(x8 link)和1个PCI-E x 8插槽(x4 link)通过选购的转接卡可以支持1个PCI-E x 8插槽(x8 link)和1个PCI-X 64bit/133MHz插槽更实用、更具扩展性的存储能力4个热抽换(Hot-swappable)硬盘槽,提供更大存储容量和更实用的功能支持主流L
14、inux版本下的RAID 0、1、10功能,并支持Windows操作系统下的RAID 0、1、5、10功能标准配置:设备类型:工作组级服务器外观结构:机架式处理器类型:Intel Xeon 5110标称主频(MHz):1600最大处理器数量:2标准内存容量:1GB建议配置:设备类型:工作组级服务器外观结构:机架式处理器类型:Intel Xeon 5110标称主频(MHz):1600最大处理器数量:2内存容量:2GBSATA硬盘250GB*3具体规格:支持处理器双核英特尔 至强 3000系列四核英特尔 至强 3200系列(G0版)新一代45纳米英特尔 至强 处理器 前端总线FSB 1333/10
15、66/800芯片组英特尔 3200 MCH + 英特尔 ICH7R内存4-DIMM内存插槽,支持高达8GB的DDR2 800/667 un-buffered、ECC内存存储4 x热抽换(Hot-swappable)SATAII硬盘槽1 x 薄型光驱(选购) RAID功能多达4 * SATA硬盘,支持软件RAID 0、1、5、10(Windows) 或软件RAID 0、1、10(Linux)网卡2 x Broadcom BCM5721 PCI-E千兆网卡显卡集成XGI Z9s显卡/32MB显存扩充插槽默认模式:1 * PCI-E x 16插槽(x8 link)(全高/半长) 1 * PCI-E
16、x 8插槽(x4 link)(全高/半长)设置项:1 * PCI-E x 8插槽(x8 link)(全高/半长)1 * PCI-X 64-bit/133MHz插槽(全高/半长)电源315W单电源尺寸60.0cm x 44.4cm x 4.36cm(1U)重量 12Kg(不包含CPU、内存和硬盘)第二节 *千兆交换机详细参数根据用户选择填写,也可以增加其他硬件设施第四章 高可用HA与实时同步第一节 HA主要特点plus well作为一套支持高可用集群/高性能负载均衡/多节点数据同步备份的集群软件,可实现智能多维、异构、向量的全新负载均衡,多机同步,多机集群。系统具有如下优势: 可伸缩性(Scal
17、ability)当服务的负载增长时,系统能被扩展来满足需求,且不降低服务质量。plus well可实现高可伸缩的集群服务。实现了基于IP层负载平衡调度的方法,能灵活高效地将一组服务器组成一个高可伸缩的网络服务。集群结构对客户是透明的,客户访问集群提供的网络服务如同访问一台高性能、高可用的服务器。客户程序不受服务器集群的影响,不需做任何修改。通过在服务器集群中透明地加入和删除节点实现系统的伸缩性,通过检测节点或服务进程故障,和正确地重置系统达到高可用性。 高可用性(Availability)在部分硬件和软件发生故障时,保证整个系统的稳定持续的724可用服务。 可管理性(Manageability
18、)整个系统可能在物理上很大,但易于管理:管理员可在系统任一节点,通过图形控制界面,实现全系统的状态监控与运行策略调整。 价格有效性(Cost-effectiveness)整个系统的实现是经济的、易支付的。首先,在不增加硬件投资的前提下,plus well可使系统的处理能力与速度成倍提升;其次,系统对新增的应用服务器的需求将大幅降低,甚至可第二节HA功能 不用增加任何额外硬件投资,通过纯软件方式实现,且对硬件配置及环境结构无任何要求与更改。 多维集群机制:实现系统任意层的负载均衡。 可支持Notes、Exchange、SQL Server、Sybase、Informix、Oracle 、SAP等
19、多种系统的应用层热恢复。 无需传统地大规模磁盘阵列池存储模式,同时也支持共享磁盘阵列柜方式,给用户提供了灵活经济的存储方案性。 在任意方式下,实现多台不同平台服务器各自运行不同应用且相互备份,即实现多Active运转模式。 数据保护:实现Oracle、 Informix等数据库/数据仓库的监控和切换。 对节点的数目没有限制。 支持多种平台数据类型的异构混合运行环境。 易用的集群管理接口:简单的管理工具,多样化人性化的GUI图形控制界面。使管理和重配置大型的集群变得更容易。 在系统软硬件维护期间仍然保持应用的有效性。 配置简便,完全参数化,一般情况无需编程,易于维护。 应用程序不需为支持高可用性
20、而做任何修改。 动态在线集群配置:一个节点可动态的加入集群或从中删除而不会导致应用的断。 在服务不间断的情况下对节点进行维护:用户可以将节点从集群中删除,对其进行升级,然后再将其重新加入到集群中,而集群的服务不会受到任何影响。 支持TCP/IP,允许通过LAN或WAN连接。节点间的安全连接。 对于错误的快速监测和快速恢复:最大限度地保护用户端的应用连续性。用户的软、硬件资源均能处于plus well的保护之下,当这些被保护资源出现技术故障时,plus well可随时实施系统资源切换。 plus well占用系统资源极少,不增加网络负荷,且不打扰任何具体应用系统的任何操作。第三节Mirror功能
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