人口信息管理存儲系統(tǒng)解決方案

1、人口信息管理存儲系統(tǒng)解決方案山東省荷澤市常住人口達到900多萬，算上暫住人口、歷史紀錄、重點人口以及戶籍信 息等，數(shù)據(jù)庫記錄達到了 1700多萬條，而且近兩百個派出所辦公要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能和 穩(wěn)定性都非常高。為了穩(wěn)定、高效地管理荷澤市的人口信息，荷澤市公安局迫切需要建設(shè)一 套能夠?qū)崿F(xiàn)山東荷澤市人口信息集中管理和網(wǎng)絡辦公的系統(tǒng)。山東荷澤公安局戶政系統(tǒng)承擔荷澤市900萬人口的戶政管理工作，數(shù)據(jù)量大，為保證系 統(tǒng)能夠正常運行，應該達到以下要求：用戶要求第二代居民身份證系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫是一個運行在硬件集群系統(tǒng)之上的并行 數(shù)據(jù)庫。在這個數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、查詢以及生成統(tǒng)計報表等功能。另外，有第二套

2、 并行數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)通過一定的機制復制到這個數(shù)據(jù)庫中。這樣，就有兩份同樣的數(shù)據(jù)，實現(xiàn) 了數(shù)據(jù)保護的功能。并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)負載均衡、并行處理，才能應付大數(shù)據(jù)量下、 大用戶量的辦公業(yè)務；并行數(shù)據(jù)庫必須能夠?qū)崿F(xiàn)失效接管。也就是當集群系統(tǒng)中的一個節(jié)點或多個 節(jié)點出現(xiàn)故障，只要還有節(jié)點能夠正常工作，數(shù)據(jù)庫就仍然能夠正常工作。遠程備份服務器，這是第二套并行數(shù)據(jù)庫，通過一定的機制將數(shù)據(jù)復制到這 個數(shù)據(jù)庫中（例如，Advanced replication,Stream,DataGuard等），實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護。另外，當?shù)?一套并行數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，不能正常工作時，馬上啟用該數(shù)據(jù)庫，為前端提供數(shù)據(jù)訪問服務。同

3、時，該方案應該達到以下用戶的要求：高速、高效率的計算要求高負載訪問負載均衡滿足數(shù)據(jù)流的大吞吐量和低延時的要求易升級、可擴展穩(wěn)定性能強維護管理輕松簡便合理的總體擁有成本基于用戶需求提出的系統(tǒng)目標針對用戶的需求，根據(jù)我們對該系統(tǒng)的特點和業(yè)務特殊性的理解，服務器機群設(shè)計將實 現(xiàn)以下目標：1）可靠穩(wěn)定（故障切換和高可用性）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是整個業(yè)務運行的基礎(chǔ)平臺，必須具有高度的穩(wěn)定可靠性。這種可靠性既體 現(xiàn)在應對大量數(shù)據(jù)傳輸、交換，海量數(shù)據(jù)的存儲和妥善保存，更要求隨時隨地的聯(lián)通性和連 貫性，確保網(wǎng)絡系統(tǒng)、應用信息系統(tǒng)的安全、可靠。因此，必須提供一套絕對可靠的系統(tǒng)平 臺，其可靠性一方面體現(xiàn)在軟硬件系統(tǒng)本身的可

4、靠性，如冗余部件和一些系統(tǒng)安全方面的設(shè) 計等；另一方面，更重要的是，依靠單機最多也只能達到99.9%的可靠性，有時候出現(xiàn)的故 障也許并不是因為系統(tǒng)本身造成的，比如電源系統(tǒng)等，或者由于系統(tǒng)的某一部分比如網(wǎng)卡等 出現(xiàn)故障時導致了應用系統(tǒng)的中斷，如果要求更高的應用系統(tǒng)可用性，就需要利用集群系統(tǒng) 通過全冗余方式完全屏蔽單點失效，提供良好的失效平滑接管，甚至可以在無延遲和不丟失 數(shù)據(jù)的情況下接管客戶機的訪問。2）高性能（負載均衡和并行處理）系統(tǒng)的設(shè)計和配置應以滿足人口信息管理系統(tǒng)的實際業(yè)務內(nèi)容功能的需求為首要目標， 在幾千萬條到上億條數(shù)據(jù)記錄的實際查詢分析操作中，會出現(xiàn)大量的多任務重負載情況，給 數(shù)據(jù)庫

5、層造成大的數(shù)據(jù)吞吐壓力，而采用單機不僅不能有效利用系統(tǒng)資源，提升系統(tǒng)效率， 甚至會出現(xiàn)多米諾骨牌式的連鎖反應，因此，需要應用集群的負載均衡和并行處理技術(shù)，將 外部發(fā)送來的請求均勻分配到集群中的各臺服務器上，包括大量用戶的并發(fā)訪問和單用戶的 重負載運算，這樣不僅可以接受更多用戶的并發(fā)訪問，還可以提高響應的速率。3）高擴展性信息系統(tǒng)要不斷的完善和發(fā)展，人口信息管理系統(tǒng)的業(yè)務也會隨該項目的實施而得到延 伸，因此該系統(tǒng)必須考慮到滿足一定階段內(nèi)業(yè)務增長的需求。系統(tǒng)的擴展性不僅需要考慮從 縱向到橫向的擴展，還要考慮擴展的簡易性、靈活性和二次投資的數(shù)額，以及擴展之后對整 個系統(tǒng)的集中管理。4）高性能價格比系

6、統(tǒng)的設(shè)計和配置首先應以滿足人口信息管理系統(tǒng)工作的實際業(yè)務需求為首要目標，力 求面向?qū)嶋H、兼顧未來，達到最佳的性能價格比，而在這一方面，不僅需要考慮一次性軟硬 件成本的投入，還需考慮最終用戶系統(tǒng)維護方面技術(shù)和資源的投入，主機服務和售后的投入 以及投資的時效性?；?4位四路服務器和4000A機群的解決之道根據(jù)用戶需求和系統(tǒng)目標，曙光認為既要遵循實際原則，從實際應用出發(fā)，遵照實際情 況確定本方案的選擇與實施，確保安全用戶的安全，也要遵循先進原則，利用先進的計算機 技術(shù)來建設(shè)計算平臺和系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的先進性。同時，還要采用廣泛應用且性價比好的產(chǎn) 品，既節(jié)省投資，又保證設(shè)備的先進性。在這一原則的指導下

7、，曙光向用戶推薦使用曙光4000A機群及四路64位R4380A及2 路64位R220A等64位技術(shù)來構(gòu)建山東荷澤公安局的人口信息管理系統(tǒng)。曙光公司根據(jù)用 戶的需求，推出基于Cluster集群技術(shù)的雙機備份解決方案，包括用于對雙服務器實行監(jiān)控 的容錯軟件和作為數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的系列磁盤陣列柜。通過軟硬件兩部分的緊密配合，提供給 客戶一套具有單點故障容錯能力，且性價比優(yōu)越的用戶應用系統(tǒng)運行平臺。本次采購的網(wǎng)絡服務器擔負著關(guān)鍵性工作，對服務器的穩(wěn)定性、高可用性、數(shù)據(jù)的安全 性提出了非常高的要求。據(jù)此，我們從過去所完成的大量解決方案中吸取經(jīng)驗并結(jié)合新的技 術(shù)提出了雙機容錯解決方案，提供了包括磁盤柜系統(tǒng)，雙

8、機雙控軟件結(jié)合的高可用性完整解 決方案。該方案面向企業(yè)用戶，可以根據(jù)企業(yè)應用的發(fā)展規(guī)模，進行可伸縮的調(diào)整，以保證 用戶的投資。機柜子系統(tǒng)曙光4000A機柜采用曙光機群專用機柜，機柜中內(nèi)置了導軌、托架、鉤刺等設(shè)備，能 夠?qū)⒉煌瑥S家、不同高度的19,標準設(shè)備準確內(nèi)置其中，機柜中具有良好的布線設(shè)計，能夠 規(guī)范以太網(wǎng)、電源等走線以及機柜之間的布線。機柜子系統(tǒng)分為主機柜和擴展機柜兩種，主 機柜中放置機群電源系統(tǒng)、主干交換機、內(nèi)置控制臺、機群監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備、I/O節(jié)點、登 錄節(jié)點等設(shè)備，必要時也可以放置計算節(jié)點;擴展機柜中放置計算節(jié)點、管理交換機（1000M） 等設(shè)備。曙光4000A大規(guī)模機群系統(tǒng)采用機柜

9、組的方式，每個機柜組最大包含128個節(jié)點 系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)，一路三相380電源輸入和相應的網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有一個主機柜和若干個 擴展機柜。硬件監(jiān)控子系統(tǒng)曙光4000A機群提供了基于曙光公司I2C獨立硬件網(wǎng)絡的大規(guī)模機群的硬件監(jiān)控系統(tǒng)， 結(jié)合曙光公司的節(jié)點機監(jiān)控系統(tǒng)，可以對機群進行多重監(jiān)控，保證機群的穩(wěn)定運行和簡單管 理。這套監(jiān)控系統(tǒng)既可以基于觸摸屏，也可以通過網(wǎng)絡基于遠程顯示器，是目前機群系統(tǒng)中 最先進的硬件監(jiān)控系統(tǒng)管理控制系統(tǒng)曙光機群提供了目前業(yè)界最先進的大規(guī)模機群SKVM視頻切換系統(tǒng)，能夠既經(jīng)濟又美 觀的解決超大規(guī)模機群（1024節(jié)點）的視頻切換。曙光SKVM系統(tǒng)既能夠支持多用戶切換， 也可

10、以支持遠程切換，是大規(guī)模系統(tǒng)管理員的有力工具。曙光的SKVM可以可擴展到1024 個結(jié)點以上，并將KVM設(shè)計成級連的方式，以滿足大、中、小機房的不同需求。大規(guī)模 SKVM系統(tǒng)包括節(jié)點（Node）、終端（Terminal）三種設(shè)備，設(shè)備之間采用五類雙絞線連接， 組成SKVM網(wǎng)絡。電源子系統(tǒng)曙光4000A電源系統(tǒng)是曙光為機群系統(tǒng)設(shè)計的專用電源系統(tǒng)，包含了電源檢測模塊、 電源監(jiān)控模塊、負載均衡設(shè)計、單片機分時上電設(shè)計以及獨特的端子排設(shè)計，能夠支持220V 雙相電和380V三相交流電，整個機群電源系統(tǒng)的設(shè)計符合航空標準。機群監(jiān)控軟件DCMM曙光公司根據(jù)其10年的高性能計算機研發(fā)經(jīng)驗積累所得的軟件產(chǎn)品機群軟件是曙光機 群的最寶貴財富，這些軟件經(jīng)過了 10年100多種應用幾千個用戶的測試與使用，成熟穩(wěn)定， 是機群系統(tǒng)不可缺少的連接單機操作系統(tǒng)與用戶應用的核心軟件層。曙光機群監(jiān)控軟件DCMM與監(jiān)控硬件配