企业级系统建设方案计算机毕业设计文档格式.docx
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3.3存储虚拟化7
3.4企业虚拟磁盘阵列配置8
3.5服务器高可用集群方案8
3.6系统升级方案10
3.7硬件扩展10
3.7.1CPU10
3.7.2内存10
3.7.3存储容量扩充10
3.8横向升级扩展11
3.9软件升级11
4服务器系统方案12
4.1服务器操作系统12
4.2高安全、高可靠、高可用12
4.2.1动态内存重置技术12
4.1.2动态处理器恢复12
4.1.3联机日志文件系统12
4.1.4软件磁盘镜象13
4.3高性能13
4.4可扩展14
4.5易管理易维护14
4.6MC/ServiceGuard概述14
4.7MC/ServiceGuard特点15
4.7.1应用包16
4.7.2独特的监测方式16
4.7.3全功能集群结构16
4.7.4实时监测16
4.7.5提高系统性能17
4.7.6负载平衡18
4.7.8保证数据完整性19
4.7.9便于系统维护20
致谢21
前言
随着社会的发展，网络高度集成化已经成为了一种不可阻挡的趋势，现如今一个企业的发展已经离不开一个完整的网络系统，所以构建一个安全、高效的网络系统已经是迫在眉睫的问题，考虑了系统的高可靠性、先进性、前瞻性、线性扩展性以及安全易管理、灵活扩展能力。
高可靠性
整个系统没有任何单点故障，因此主机和存储系统应具有容错及冗余特性，能支持异地灾难恢复功能。
先进性
从整个系统的架构设计到主机系统、存储系统、磁带备份系统都应具有技术领先性，应附合当前技术发展趋势，使系统能满足未来业务的发展需求。
前瞻性
为了确保系统能长期稳定运行，本系统无论从结构上还是在技术实现方法上，均应具有相当的前瞻性。
线性扩展性
在系统设计中，无论是主机系统还是存储系统，都应具有模块化扩展的功能，能保证系统进行平滑、线性的扩展。
安全性
系统应具有很高的安全性，能及时发现并排除各类内部和外部的安全隐患，确保系统安全稳定运行。
1系统设计原则
本方案的设计主要依据以下原则：
1.1系统的高度灵活性和先进性
充分考虑到用户数据的不断增长及不可预测性，平台配置相应具有高度扩充能力的服务器和存储设备：
（1）采用的所有服务器具有先进的、开放的体系结构。
（2）服务器在内存容量、CPU速度和数量、I/O能力等方面具有优异扩充能力，大容量内存、大I/O吞吐能力。
（3）采用具有节点扩充能力的CLUSTER企业群集结构；
根据业务情况，在单节点性能扩充到一定限度时，可扩充群集中的节点数量，其优点是：
①保护用户投资
整个系统性能的提高远大于单个节点性能的提高
扩充节点时无须对应用软件作任何修改
（4）采用具有具有先进技术和高性能的存储设备。
与主机通过高速光纤通道连接的存储设备，支持高速存取，并且构建SAN的存储体系。
1.2系统的高度可用性
在考虑提高系统性能，保证系统的灵活性时，还必须保证系统的可靠和数据的安全。
为此要求采用多种先进可靠的软硬件技术，在产品本身的质量之外，提供进一步的安全保障：
1.采用高可靠群集技术保证系统的连续不间断运行。
无论是节点故障，还是事先有计划的软硬件升级，都不会造成关键业务的中断。
2.对操作系统、系统引导区、系统软件等利用镜像技术来进一步保证系统的安全可靠。
3.采用先进的备份策略来保证数据的备份和恢复，并能实现实时和脱机备份数据的恢复或查询。
4.为用户提供友好的管理方式，使系统的管理维护工作简单、易于操作，以降低系统的维护费用，充分利用系统资源。
1.3经济性及投资保护
投资保护的思想是本方案的一个重要原则，投资保护不仅仅是体现在设备产品等方面，还体现在对人、知识和资源的保护方面。
1.硬件/软件系统的选择是建立在广泛的可升级基础上的，并制订平滑的升级方案。
2.一个良好的信息系统要求一个训练有素的队伍进行操作和维护，以使整个运行成本降到最低，并且大大提高工作效率。
2SAN系统结构
技术支撑平台系统架构我考虑采用的是技术上领先的SAN存储局域网技术。
SAN（存储局域网）是近年兴起的一种全新的存储理念，它为业务数据的级数增长和应用系统的高速扩展提供了广阔的天地。
SAN是一个独立于服务器网络系统之外的高速存储网络，这种网络采用高速的光纤通道作为传输媒体，以FC+SCSI的应用协议作为存储访问协议，将存储子系统网络化，实现了真正高速共享存储的目标。
2.1开放式SAN
凭借广泛的操作系统和第三方设备互操作性，在SAN上实现了不同企业产品的兼容存储设备的互操作。
在其SAN环境中支持与阵列和磁带库的连接。
2.2集成的解决方案
在san兴起的这段时间很多厂商都开始了这方面产品设计从DAS向SAN迁移最简便、最经济高效的方法。
如联想啊、IBM、惠普等拥有业内最广泛的网络连接存储（NAS）解决方案，允许客户随需重新部署硬件，并提供NAS/SAN的一站式解决方案。
在提供集成SAN解决方案方面，从容灾SAN解决方案到简化部署的SAN蓝图。
此外，完整的用于核心到边缘连接的基础设施；
完整的高可用性备份和恢复解决方案；
最完整的异构、自动化、集中存储区域管理方案；
完整的SAN虚拟化。
2.3SAN解决方案对企业的价值
SAN对于第三方技术支撑平台建设的优势主要体现在:
2.3.1集中式管理
分布式的设备，包括主机系统、存储系统、交换机和光纤适配器等等，均可以集中管理。
整个系统的数据备份和恢复工作也可以统一集中控制，确保了数据的安全性。
2.3.2企业备份
备份程序得到简化，磁带子系统可以被多个主机服务器所共享，而且备份时不会占用局域网LAN带宽，即所谓LAN-Free备份。
LAN-Free的备份使整个系统不会被阻塞。
2.3.3高可用性和灾难恢复
可以在多台服务器和存储设备上建立任意两点间的连接。
能形成一个被多个服务器通过多条路径访问的共享存储池，从而导致了更高的可用性，保证系统不间断。
2.3.4数据共享
分布式服务器可以访问一个大的集中管理的存储子系统来运行各种数据共享应用。
2.3.5多平台支持
该方案可使第三方技术支撑平台能迅速、方便地建立、整合和管理其多平台的存储环境，让异构存储局域网拥有无限的扩展能力、管理能力。
相应应用的需求，本次企业级系统建设主机方案是基于性能出众、高可靠、高可用的服务器；
存储方案是基于SAN架构的磁盘存储阵列作为系统数据存储之用，承担日常数据访问及在线存储任务。
3服务器方案
3.1服务器
目前，企业级的IT基础设施支撑着多种业务功能和众多应用。
同时，它还必须支持企业当前的发展战略，并让企业能充分把握未来的各种业务机遇。
选择适当的IT基础设施至关重要，但是不断发展变化的业务和技术环境、紧缩的预算和持续增长的IT需求，使情况变得非常复杂。
3.2服务器配置
介于现在主流服务器的售价都比较高但是和一些中档服务器的性能有相差无几所以本方案选择中档服务器配置两台服务器作为数据库服务器，每台分别安装高可用集群软件，两台服务器组成双机热备系统。
•每台服务器配置：
8颗Itanium21.6GHzCPU、16GB内存。
•每台服务器安装unix，实现内置磁盘镜像、支持磁盘热插拔，保证系统数据的可用性。
•每台服务器各配有一台DVD-ROM。
•每台服务器各配有两块存储光纤通道卡，通过4G/s光纤通道存储交换机与磁盘存储系统实现冗余连接，构成SAN的架构。
•每台服务器各配有2块千兆光纤网卡、2块10/100自适应网卡，分别做局域网接入以及双机心跳线连接，实现冗余备份。
3.3存储虚拟化
容量利用率低是困扰企业的一大存储难题。
通常情况下，企业的容量利用率只有30–50%。
存储虚拟化有助于在各个层面提高现有存储容量的利用率。
在存储网络或服务器级，虚拟化技术可以将多台主机与各类存储设备连接起来，创建存储池供主机访问。
在设备级阵列自动化技术能够将阵列内的单个磁盘集中起来，形成存储池。
降低了磁盘存储的复杂性，提高了多厂商存储设备的利用率。
可以轻松实现当今虚拟化的价值。
此外，自动化阵列至今仍独具特色磁盘阵列适用于中高端市场这些阵列之所以与众不同是因为它们实现了传统存储阵列中许多需要手工完成的任务的自动化，从而简化了存储管理、降低了总体拥有成本。
虚拟复制功能，不需要与基本磁盘相同的容量，因而节省了大量的磁盘空间。
大多数公司都会保持6-8份的数据副本，这会占用巨大的磁盘容量。
储存虚拟化有基于控制器的快照功能：
即时克隆。
虚拟复制器可在Windows环境下提供在线容量增长特性。
3.4企业虚拟磁盘阵列配置
数据中心存储网络系统框架的核心是存储磁盘阵列，将业务数据存放于储磁盘阵中，所有的用户服务器均可以通过光纤交换机连接到储磁盘阵上。
通过安全机制设置，各类服务器，应用系统可以访问各自指定的数据单元。
管理员可以通过Web界面方便地监控和管理整个存储系统网络的使用情况。
企业虚拟阵列是采用“虚拟化”存储解决方案，消除了传统存储设计中时间、空间和成本等方面的限制。
储磁盘阵存储系统中的存储虚拟化可提供高性能、高数据可用性和容错功能，简化了存储管理，并支持数据复制和集群。
企业虚拟磁盘阵列具有创新的灵活性，可以构建企业赖以依靠的平台，使其通过这一平台，从容应对广泛的存储挑战。
储磁盘阵改进了存储空间的利用率和可扩展性，满足了应用程序对始终如一的高事务处理I/O和MB数据速率性能、无缝容量扩展（通过动态LUN扩展实现）和瞬时复制的要求，同时还使存储管理得以简化，并且经济高效。
储磁盘阵提供4Gb/秒光纤通道解决方案。
3.5服务器高可用集群方案
企业的关键应用系统，对服务器的安全性和可靠性都提出了很高的要求，要保证系统的连续运行，因此我们利用高可用集群软件MC/ServiceGuard，实现数据库服务器双机的热备份系统。
在高可用性技术方面，向企业提供的硬件平台，操作系统，存储设备系统软件等等都必须有很高的可靠性，同时，对整个主机系统和应用进行高度的保护。
企业集群体系可以将2～16台主机连在一起，提供丰富的功能，灵活的配置和高可用性。
各结点以松散耦合的方式通过网络连接起来，并与物理共享的外存设备相联，各个结点拥有独立的处理器、内存和操作系统，专门的通信协议和系统进程将所有结点联结为一个整体，相互协调，达到出色的可用性和灵活性，满足关键任务应用的需求。
MC/ServiceGuard是一种基于应用切换的群集解决方案，能够对群集环境中每个结点的异常情况进行实时监测并进行恢复响应，监测过程不需要人工干预，可以监测的对象包括：
（1）系统处理器
（2）系统内存
（3）网络介质及网卡
（4）系统进程
（5）应用进程
当MC/ServiceGuard监测到上述故障时，它会重新配置群集结构，并将应用从出现问题的主机系统快速地切换到正常工作的主机之上继续运行，前后中断时间<
30秒，保证了应用的连续和正确运行，这个恢复相应的过程也无需操作人员的参与
3.6系统升级方案
计算机系统的应用和用户的业务总是在不断的增加和增长的，从保护投资的角度考虑，主机系统不但要保证目前处理能力的要求，也要考虑今后的发展，便于向新技术的升级与衔接，要留有扩充余量。
系统的升级包括硬件系统的升级和软件系统的升级。
3.7硬件扩展
服务器在选购的时候应当考虑到良好的扩展性能。
我们可以简单地通过增加服务器的CPU数目、增加内存和扩充系统硬盘等方法，来提高服务器的性能，并可升级到更高档次的主机。
3.7.1CPU
一方面可以通过增加CPU数量；
另一方面也可以升级到更高性能的芯片。
3.7.2内存
通过提高内存容量。
3.7.3存储容量扩充
根据需要可增加硬盘的数量。
3.8横向升级扩展
除了上述简单的扩展方法外，也可以通过在服务器群集中加入心的结点的方法来实现主机性能的扩展。
群集软件MC/ServiceGuard可支持的结点数为16个，且支持不同的机型，因此也具有相当的扩展余地。
“横向升级”最明显的特点是：
各处理机可以是不同的型号，每个节点既可以是单CPU结构，也可以是SMP结构；
各处理机既可以运行各自不同的任务，也可以处理共同的任务，实现相互备份；
由于MC/ServiceGuard横向升级方法允许各种机器混合使用，既能保护用户的投资，又使用户能够尽早利用到最新的技术。
3.9软件升级
利用MC/ServiceGuard，我们可以对系统软件进行升级、维护或重新配置。
当需要进行软件升级系统维护工作时，操作人员可以发出简单的命令将应用包从待维护的结点移至其他结点。
这样，在进行系统维护的同时，整个系统中的应用不受影响。
当结点的维护工作完成之后，便可将其重新加入到群集结构中，并把原在其上运行的应用包切换回来，恢复该结点的正常运行。
采用循环升级的方法可以升级群集内的所有系统，同时不影响群集的正常运行。
4服务器系统方案
4.1服务器操作系统
在本方案中的服务器，安装的是UNIX操作系统。
UNIX是业界公认非常稳定可靠、完善的企业级UNIX操作系统，其卓越的性能表现在：
4.2高安全、高可靠、高可用
UNIX具备美国国防部制定的C2标准级别，同时还具备某些B级水平的规格标准级安全级别。
4.2.1动态内存重置技术
UNIX内存错误保护，使得内存错误时系统仍可正常工作。
ECC内存的容错能力可做到纠错一位，检错两位。
服务器的内存通过UNIX实现动态内存重置能力。
4.1.2动态处理器恢复
不必重启系统，就能使出错的CPU处理器隔离。
4.1.3联机日志文件系统
UNIX可以采用日志文件系统，这种文件系统支持文件系统的联机备份，联机的文件系统的扩大和减小以及联机的磁盘碎片的整理，所有这些均不影响应用的正常运行。
通过采用联机日志文件系统技术，只要不是存储介质的故障，对于任何误关机、电源故障，UNIX文件系统均可将系统完全恢复。
通过JFS还可以进行文件系统的在线管理以及断电后的自动重启。
UNIX和逻辑卷管理结合，可提供大量数据的高可靠性及数据一致性。
4.1.4软件磁盘镜象
UNIX可以在软件层次实现磁盘镜象，例如主机启动盘可采用软件磁盘镜象的方法保证数据的可靠性。
软件磁盘镜象对应用是透明的，UNIX最多能作三路镜象，它自动实现数据的同步。
在读操作时，两个磁盘可以均分负担。
当镜象盘某一盘体出现故障时，系统照样正常工作。
4.3高性能
UNIX是64位操作环境，能为要求的应用提供极高的性能和强大的可扩展能力。
1.全64位核心
2.允许处理大型应用和数据集
3.能够提供直到4TBRAM的超大内存（VLM）
4.支持32和64位应用，以保护客户投资
5.通过增强的可靠性达到最大的正常运行时间
6.运行优秀的WEB服务器与Internet无缝集成
7.与WindowsNT和NovellNetWare集成
8.通过系统管理功能的增强来减少拥有成本
4.4可扩展
UNIX在每次推出新版本时均保证用户应用软件的二进制兼容，这种平稳的升级，，这样既直接提高管理人员的效率，又可保证企业快速而便利地从新的操作环境中的新的特点中获益。
4.5易管理易维护
UNIX的系统和网络管理功能为管理系统和网络的所有方面提供了一套完整的产品。
UNIX核心系统配置和管理由UNIX系统管理服务软件SAM（SystemAdministrationManager）来实施。
SAM为系统管理员执行所有管理功能提供简明。
4.6MC/ServiceGuard概述
UNIX向用户提供了优秀的群集软件MC/ServiceGuard，在群集解决方案市场中MC/ServiceGuard的市场份额几年来始终位居第一，从推出至今，MC/ServiceGuard在全球已经售出了超过其他软件，在中国也已有大量企业利用它实现群集环境。
UNIX企业集群体系可以将2～16台主机连在一起，提供丰富的功能，灵活的配置和高可用性。
（1）系统处理器
（2）系统内存
（3）网络介质及网卡
（4）系统进程
（5）应用进程
30秒，保证了应用的连续和正确运行，这个恢复相应的过程也无需操作人员的参与。
4.7MC/ServiceGuard特点
MC/ServiceGuard所管理的群集系统有以下特点：
4.7.1应用包
MC/ServiceGuard将应用进程及其所需的系统资源组成专门的实体，称作应用包，作为企业群集结构中管理和切换的基本单元。
应用包简化了高可靠性服务的定义及管理，使工作负载均衡和应用切换达到最佳灵活性。
4.7.2独特的监测方式
在MC/ServiceGuard所管理的群集系统中，结点间通过网络定时发送“心跳”信息，仲裁结点一旦收不到某一结点的“心跳”，便可察觉存在系统或网络故障，故障系统中的应用将迅速切换到其他系统上运行。
4.7.3全功能集群结构
MC/ServiceGuard软件所管理的企业群集结构，不仅可以避免某一结点故障引起的系统异常，即使在多个结点同时出现故障时，仍能保证关键应用的正常运行。
群集环境中的应用可由不同结点支持，即某一结点出现异常后，该结点上的应用包可以全部或分别移向不同的结点，这一功能特点是其他许多基于UNIX的高可靠性方案所不具备的。
4.7.4实时监测
在企业群集环境中，MC/ServiceGuard软件实时监测各种硬件和软件部件，一旦发现异常故障便能及时响应，并配置新的系统资源以支持关键任务应用，发现异常及恢复应用服务的过程完全是自动的，无需操作人员的干预。
MC/ServiceGuard软件对LAN卡故障的响应恢复非常迅速，通常数秒钟内即可完成。
结点间应用的切换取决于应用的不同类型。
例如，数据库应用的恢复过程就较长，交易重做的时间包含在整个应用的恢复时间之内。
从MC/ServiceGuard发现结点异常并重新配置群集结构到在新结点上执行应用包的启动文件，所有这些过程在数秒内完成。
MC/ServiceGuard软件使企业群集环境的结点配置具备极大的灵活性。
群集结构可由2－16个任意服务器构成。
群集中的服务器可均为对称多处理结构，或均为单处理器结构，也可以是对称多处理结构与单处理器结构的任意组合。
系统选择与结点配置的高度灵活性使得各个结点处理能力与其运行的不同应用服务的专门需求达到最佳匹配。
MC/ServiceGuard软件可将群集设置为两种方式：
热（双活）切换或冷（主备）切换。
在热切换方式中，群集结构的每个结点均有应用运行，并相互支持各结点上应用包运行的互为备份。
热切换方式中无闲置系统，群集中的每个结点利用率达到最高水平。
在冷切换方式中，可以指定一结点作为备份结点，专门支持其他结点上应用的备份服务。
通常备份结点可运行非关键应用，当其他结点出现异常时，应用包自动移往备份结点。
冷切换方式可确保关键应用的响应恢复时间更为及时。
4.7.5提高系统性能
MC/ServiceGuard能够保证所管理，能够平衡工作负载，使系统的能力得到了充分的发挥。
平时即使在业务高峰，每笔联机业务都有快捷的系统响应时间。
4.7.6负载平衡
采用热切换方式时，群集系统中没有一台机器是空闲的，能够在各台机器上平衡工作负载，使系统的能力得到了充分的发挥。
当群集环境中某一结点发生故障时，应用包的切换仍旧兼顾了对负载均衡的考虑。
一个故障结点上的数个应用包可以移往不同的正常结点，即故障结点上的工作负载可以合理地分配到其他正常工作的结点上。
例如，某一群集结构有四个结点，每个结点上运行三个应用包。
当一个结点发生故障时，运行于该结点上的三个应用包可移往其他三个不同的结点，这种分配方式使得集群中所有应用性能所受的影响降至最低，整个群集环境的运行效率随时保持最佳。
另外，操作人员可以根据各服务器上资源利用的实际情况和应用的性质，通过发出简单指令，即可将某结点上的一些应用包移向其他结点，使该结点中更多的处理能力可用于特殊应用包的需求。
MC/ServiceGuard对网卡的切换，对应用的切换都不需要修改应用程序，在群集配置完后，也无需操作人员的干预。
此外，MC/ServiceGuard对应用的管理是以应用包为单位的。
一个应用包括一个浮动的IP地址，不管应用包如何切换，应用为前端用户提供服务所对应的IP地址是固定的，这样就保证了应用切换对用户是透明的。
4.7.8保证数据完整性
在企业群集环境中，MC/ServiceGuard软件不仅可以保证应用的高可靠性,也能保护数据的完整性。
当应用包由故障结点转向其他结点时，应用数据的完整性不受影响。
当某一结点出现故障，其余正常运行结点立即将故障结点隔离，并禁止其继续访问数据磁盘。
这一功能避免了故障结点重启动后访问已由其他结点占用的数据磁盘，达到故障隔离的目的。
4.7.9便于系统维护
MC/ServiceGuard除了减少意外停机外，还能减少计划停机的时间。
当需要进行硬件更换或软件升级等系统维护工作时，操作人员可以发出简单的命令将应用包从待维护的结点移至其他结点。
这样，在进行系统维护的同时，整个群集中的应用不受影响。
采用循环升级的方法可以升级群集内的所有系统，同时不影响群集的正常运行
总上方案，构成一个完整的企业级系统的方案，其中的一些设备则需要企业依据自身的资金以及需求自行选择。
假如资金充足建议企业选购一些品牌产品，这样在产品的维护以及售后方面都可以得到保障。
从而提高企业的效率。
致谢
三年的大学时光转瞬即逝，三年的道路上有成功也有失败，有欢笑也有泪水。
曾经年少轻狂，曾经满面风霜。
回首三年大学的梦想，大都如过眼烟云般虚幻。
三年的求学生涯在师长、同学的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。
名人、伟人我们都崇拜，但现在我崇拜一位平凡的人——我的导师。
您治学严谨，学识渊博，思想深邃，成为我大学生涯的指路人。
俗话说：
“授人以鱼不如授人以渔”
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