某大型基礎信息系統(tǒng)建設項目設計方案

第5章本期工程設計方案

5.6.數據處理和存儲系統(tǒng)設計

本小節(jié)內容為分為三個局部：數據處理系統(tǒng)設計、存儲系統(tǒng)設計、虛擬化平臺設計。

內容包括設計概述、設備技術要求及數量。

5.6.1.數據處理系統(tǒng)設計

.數據處理系統(tǒng)設計概述

本系統(tǒng)計算能力包括數據庫效勞器和應用效勞器二類。數據庫效勞器包括核心數據庫

效勞器、交換數據庫效勞器、共享效勞數據庫效勞器和前置數據庫效勞需等。應用效勞器

包括數據處理區(qū)、共享效勞區(qū)、公共效勞區(qū)、數據管理區(qū)和前置區(qū)、福建試點等分區(qū)的應

用效勞器，根據人口數據庫系統(tǒng)的業(yè)務特點和性能要求，除了數據核心區(qū)的應用為小機外,

全部部署虛擬化應用效勞器來支持大規(guī)模的數據處理、查詢、計算、分析等業(yè)務。

數據處理系統(tǒng)拓撲結構：

效勞器架構依據應用體系架構、業(yè)務流程和系統(tǒng)平安體系架構設計。硬件支撐平臺按

區(qū)域劃分主要包括以下幾個同部：

數據核心區(qū)：配置兩臺小型機，每臺小型機劃分為兩個分區(qū)，通過集群數據庫軟件構

建兩套雙機集群環(huán)境，分別支持人口根底信息庫和人口業(yè)務信息庫。兩臺小型機通過SAN

光纖交換機連接磁盤陣列，組建SAN光纖存儲網，虛擬磁帶庫及物理磁帶庫接入SAN,通

過備份效勞器實現對數據高速備份。

數據處理區(qū)：包括共享效勞和預處理兩個功能區(qū)域。配置2個虛擬化架構效勞器，用

于報表和數據統(tǒng)計分析等功能。預處理數據庫效勞港配置8臺虛擬化效勞器并通過集群數

據庫軟件構建兩套雙機集群環(huán)境，分別處理、存儲人口根底信息鏡像庫和各部委人口業(yè)務

信息鏡像庫，通過SAN光纖交換機連接磁盤陣列。配置18臺虛擬化效勞器，提供數據預處

理應用效勞，2臺效勞器做HA高可用性冗余。

共享效勞區(qū)：配置6臺虛擬化效勞器，其中2臺提供共享效勞WEB訪問、2臺共享效

勞WEB應用處理、2臺用作共享效勞內容管理數據庫效勞器，共享效勞應用效勞器配置32

個虛擬化效勞器，對外提供給用層效勞與處理，配置1臺虛擬化效勞器，部署消息中間件,

2臺效勞器做HA高可用性冗余。

公共效勞區(qū)：公共效勞器向銀行、公眾等用戶提供公共效勞。具體效勞器配置按照實

際業(yè)務及訪問量進行配置。方案配置：公共效勞門戶EEB效勞器2臺虛擬化效勞器，公共

效勞門戶應用效勞器2臺虛擬化效勞器，公共效勞門戶數據庫效勞器4臺虛擬化效勞器，

統(tǒng)計分析效勞器2臺虛擬化效勞器，公共效勞應用效勞器16臺虛擬化效勞器，2臺HA高

可用性冗余。

數據管理區(qū)：配置4臺虛擬化效勞落，用于平安和網絡管理；配置四臺虛擬化效勞器,

用于運維管理，包括對主機、數據庫、中間件、數據和事件等管理。配置3臺虛擬化效勞

器，實現對核心區(qū)與預處理區(qū)的環(huán)境模擬，同時配置5臺虛擬化效勞器，實現對各個流程

和軟件等進行相關測試，2臺虛擬化管理效勞器，2臺效勞器做HA高可用性冗余。

前置區(qū)：6個共建單位，每單位配置3臺虛擬化效勞器集群做數據庫效勞器，一臺磁

盤陣列，1臺虛擬化消息效勞器，1臺虛擬化代理效勞器，1臺虛擬化數據共享效勞器，2

臺效勞器做HA高可用性冗余。

福建試點：數據庫效勞器3臺虛擬化效勞器，應用效勞器3臺虛擬化效勞器，虛擬化

管理、HA高可用性冗余2臺效勞器。

根據效勞器架構設計，本工程需要配置不同類型和不配置參數的效勞器和存儲設備,

設備數量及部署位置如下表所示：

序號虛擬化效勞器名稱功能、用途數量功能區(qū)

1核心數據庫效勞器國家人口根底信息庫核心數據庫效勞器2數據核心區(qū)

2備份效勞器備份核心數據1數據核心區(qū)

3預處理數據庫效勞器處理和存儲各個共建單位業(yè)務匯總數據2數據處理區(qū)

提供數據的傳輸、提取、加載、反響、清

4預處理應用效勞器18數據處理區(qū)

洗、校核等應用

提供數據查詢、比對、根底疊加、數據核

5共享效勞應用效勞器32共享效勞區(qū)

查等應用效勞。

共享效勞區(qū)、公

6統(tǒng)計分析效勞器提供報表、統(tǒng)計分析等4

共效勞區(qū)

序號虛擬化效勞器名稱功能、用途數量功能區(qū)

共享效勞門戶WEB效

7提供各部委共享效勞WEB訪問2共享效勞區(qū)

勞器

共享效勞門戶應用效

8提供共享效勞WEB查詢等應用效勞2共享效勞區(qū)

勞器

共享效勞門戶數據庫

9提供共享效勞內容發(fā)布、管理等2共享效勞區(qū)

效勞器

共建單位數據共享效部署數據共享效勞

101共享效勞區(qū)

勞器（每共建單位1臺）

公共效勞門戶WEB效

11提供銀行、公眾等公共效勞WEB訪問2公共效勞區(qū)

勞器

公共效勞門戶應用效

12提供公共效勞WEB查詢等應用效勞2公共效勞區(qū)

勞器

公共效勞門戶數據庫

13提供公共效勞內容發(fā)布、管理等4公共效勞區(qū)

效勞器

提供數據查詢、比對、數據核杳等應用效

14公共效勞應用效勞器2公共效勞區(qū)

勞。

15消息效勞器部署消息中間件1共享效勞區(qū)

16平安管理效勞器用于平安和網絡管理4數據管理區(qū)

17運維管理效勞器用于系統(tǒng)運維4數據管理區(qū)

18軟件測試效勞器測試流程和軟件1數據管理區(qū)

19軟件測試效勞器測試流程和軟件5數據管理區(qū)

共建單位數據庫效勞處理、存儲各個共建單位提供的業(yè)務數據

2012前置區(qū)

器（每共建單位2臺）

部署消息中間件

21共建單位消息效勞器6前置區(qū)

（每共建單位1臺）

部署代理效勞

22共建單位應用效勞器6前置區(qū)

（每共建單位1臺）

數據庫效勞器3臺虛擬化效勞器,應用效

23福建試點效勞器勞器3臺虛擬化效勞器，虛擬化管理、8福建試點

HA高可用性冗余2臺效勞器。

序號虛擬化效勞器名稱功能、用途數量功能區(qū)

數據處理區(qū)、數

據管理區(qū)、公共

24HA高可用性冗余每個功能分區(qū)2臺，數據核心區(qū)除外8

效勞區(qū)、數據共

享區(qū)。

.數據庫效勞器性能分析及設計

.L設計概述

本工程系統(tǒng)設計數據庫涉及五個區(qū)域：數據核心區(qū)、數據處理區(qū)、共享效勞區(qū)、共建

單位前置區(qū)、福建試點區(qū)。采用小機、刀片效勞器搭建虛擬化平臺來處理大規(guī)模的數據處

理、查詢、分析等效勞。

.2.設備技術要求及配置數量

A技術要求：

,數據核心區(qū)小型機業(yè)務需求分析

本系統(tǒng)數據庫效勞器硬件采用小型機作為支撐平臺。由于各個廠家對小型機系統(tǒng)的設

計理念是不一致的，這導致小型機效勞器不能象PC效勞器一樣，不同廠商的指標具有趨

同性，各個廠商的小型機的架構、CPU技術、可擴展性等都是不一致的。因此，如果僅僅

根據CPU個數對小型機進行具體性能的比擬是相當困難的，也是不合理的。因此，第三方

組織對不同廠家不同型號的小型機進行了比照測試，在同樣的測試環(huán)境和標準下，考核小

型機的實際能力，給出相應的得分值。根據分值的比擬，我們可以很容易的對小型機性能

得到直觀的數據分析，并盡可能的對小型機選型得到科學、公正的結論。在此，使用國際

上最通用TPC-C值作為評測指標。

業(yè)務處理量需求分析如下表所示:

每筆業(yè)務峰并發(fā)業(yè)務

序號業(yè)務類業(yè)務量小計(TPC-C)說明

TPC-C值(TPC-C)

1,976,

1初始信息加載197617.131011,976,171.301

171.30

2數據維護3893.47202155,738.89

3部門信息定期344乙44.44511,722,1,877,961.112+3

覆蓋維護222.22

部門信息批量1,589,

4317916.2551

比對581.25

5部門基準疊加12024.38102240,487.501,830,068.754+5

6核查效勞業(yè)務32857.71152985,731.25

7部門其他業(yè)務3^72.221002694,444.441,226,218.756+7

業(yè)務處理量需求分析

根據各種業(yè)務發(fā)生的時間和工作的特點，批量業(yè)務不需要考慮峰值變化，數據維護和

效勞業(yè)務需要考慮峰值變化，應予以峰值加倍計算。根據上表測算結果，得出：

1.系統(tǒng)并發(fā)處理能力：每秒處理的數據維護業(yè)務量26,000；每秒處理的聯機效勞業(yè)

務量21,100；每秒處理的批量比對、業(yè)務量26,000。

2.數據加載能力：考慮照片因素，以戶籍信息加載計算，到達每小時150GB的數據量。

3.信息資源使用效率：每天不低于5000萬次訪問。

4.響應時間：對于確切條件的查詢，響應時間不超過3秒。

5.數據交換能力：根據信息流量預測，每秒交換數據量不低于40MB。

6.數據備份：全備份在48小時內完成，增量備份在12小時內完成。

系統(tǒng)的效勞響應速度：在精確條件下進行查詢比對的響應時間不超過3秒。

/核心數據庫效勞器處理能力推算

根據各種業(yè)務發(fā)生的時間和工作的特點，將業(yè)務史理量需求分析中的效勞分為1、2+

3、4+5、6+7四組，批量業(yè)務不需要考慮峰值變化，數據維護和效勞業(yè)務需要考慮峰值變

化，應予以峰值加倍計算。四組業(yè)務處理需要的TPC-C值分別為：1,976,17k1,877,

961、1,830,069、1,226,218。其中1、2+3是信息加載業(yè)務,為數據加載業(yè)務配置獨

立的效勞器進行加載處理；4+5為6項根底信息提供的基準效勞，6+7為實有人口管理提供

的擴展效勞，分別提供配置獨立的效勞器進行效勞處理。

4+5提供的基準效勞，以業(yè)務最大TPC-C值1,830,069為基準數值來選擇面向政府

部門用戶的數據庫效勞器。同上，按照上述相同計算方式，要求數據庫效勞器單機TPC-C

值為2,033,410tpmCo

6十7提供的基準效勞，以業(yè)務最大TPC-C值1,226,218為基準數值來選擇面向政府

部門用戶的數據庫效勞器。同上，按照上述相同計算方式，要求數據庫效勞器單機TPC-C

值為1,362,465tpmCo

因此要求數據庫效勞器單機TPC-C值為2,033,410+1,362,465=3,395,875tpmC。

/預處理數據庫效勞器處理能力推算

預處理數據庫效勞器負責處理各共建部委的業(yè)務數據匯總和加載工作，從業(yè)務分類上

看，需要非常強大的數據交換能力和高10帶寬，具體業(yè)務包括部門信息定期覆蓋和數據維

護。

因此，以數據加載業(yè)務最大TPC-C值1,976,171為基準數值來選擇面向政府部門用

戶的數據加載效勞器。由于計算機長時間工作在80%以上負荷的情況下，可能將造成系統(tǒng)

資源的互鎖，降低運行效率，嚴重的還可能引起系統(tǒng)的崩潰。因此，業(yè)務量消耗最大TPC-C

值占用計算機計算能力的60%是一個比擬好的設定,應按照TPC-C值1,976,171/60%二3,

293,619的處理能力來選擇數據加載集群。由于雙機并行處理一般只能夠發(fā)揮1.5倍的單

機處理能力，因此要求數據加載效勞器單機TPC-C值為3,293,619/1.5=2,195,746tpmCo

/前置數據庫效勞器處理能力推算

前置數據庫效勞器是放置在共建單位端，以公安部為例，其他單位系統(tǒng)依照此設計推

算。前置數據庫從業(yè)務分析包括初始信息傳輸、提取、加載等功能。根據需求，前置數據

庫效勞器綜合業(yè)務量為1781.25,每筆業(yè)務復雜度S=15,峰值裕度F=2,可得數據維護所

需處理能力tpmC=32437.5筆/分鐘。所以，我們運用性能評估公式推算目前前置數據庫效

勞器的需求為701,412tpmC,由于雙機并行處理一般只能夠發(fā)揮1.5倍的單機處理能力，

因此要求前置系統(tǒng)數據庫效勞器單機TPC-C值大于于80萬的tpmC性能指標。

工配置數量

下表對數據庫效勞器配置、性能、擴展性、功耗等方面進行了說明。

,核心數據庫效勞器

核心數據庫配置說明：

工程說明

2臺，單臺32c以上；256GB內存;8塊300GBSAS硬盤；10/100/1000Base-T

配置

網卡x8；HBA卡x8；UNIX操作系統(tǒng)；2個分區(qū)

性能TPC-C值：大于300萬tpmC

內存最大可擴展到2TB內存：配置12個PCI插槽，最大可擴展到200個PCI

擴展性

插槽

工程說明

到達99.999%的可靠性。設備標配冗余部件。設備可自動檢測關鍵部件，以確

高可靠性

保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

可以在線不宕機調整分區(qū)，在線添加熱插拔設備，在線升級微碼，在線添加10

高可用性

擴展設備

設備可自動檢測自身狀態(tài)，可以主動將故障通知給運維人員，而且經常不要求

可效勞性（客戶）進行干預.極大地減少了故障診斷時間，降低了人工本錢，并限制了效

勞中斷的出現。

工作電壓220-240V單相AC

滿配最大總功

耗（最大:功率，最大功耗不超過6000W

單位：瓦特）

滿配最大重量最大重量不超過300kg

工作溫度5-35度

工作濕度8%-80%

/預處理數據庫效勞器

預處理效勞器配置說明：采用虛擬化效勞器集群

工程說明

8臺效勞器組成集群。4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz8核，512GB

配置

內存

性能TPC-C值：大于230萬tpmC

到達99.99%的可靠性。設備標配冗余部件。設備可自動檢測關鍵部件，確保系

高可靠性

統(tǒng)穩(wěn)定運行。

可以在線不宕機調整分區(qū)，在線添加熱插拔設備，在線升級微碼，在線添加IO

高可用性

擴展設備

設備可自動檢測自身狀態(tài)，可以主動將故障通知給運維人員，而且經常不要求（客

可效勞性戶）進行干預。極大地減少了故障診斷時間，降低了人工本錢，并限制了效勞中

斷的出現。

,預處理數據庫效勞器

預處理效勞器配置說明：采用虛擬化效勞器集群

工程說明

8臺效勞器組成集群。4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz8核，512GB

配置

內存

性能TPC-C值：大于230萬tpmC

到達99.99%的可靠性。設備標配冗余部件。設備可自動檢測關鍵部件，確保系

高可靠性

統(tǒng)穩(wěn)定運行。

可以在線不宕機調整分區(qū)，在線添加熱插拔設備，在線升級微碼，在線添加IO

高可用性

擴展設備

設備可自動檢測自身狀態(tài)，可以主動將故障通知給運維人員，而且經常不要求（客

可效勞性

戶）進行干預。極大地減少了故障診斷時間，降低了人工本錢，并限制了效勞中

工程_____________說明

一斷的出現。

,共享效勞區(qū)數據庫效勞器（4臺）、公共效勞區(qū)數據庫效勞器（4臺）

前置數據庫效勞器配置說明：采用虛擬化效勞器集群

工程說明

4臺效勞器組成集群。4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz8核，512GB

配置

內存。

性能TPC-C值：大于80tpmC

到達99.99%的可靠性。設備標配冗余部件。設備可自動檢測關鍵部件，以確保

高可靠性

系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

可以在線不宕機調整分區(qū)，在線添加熱插拔設備，在線升級微碼，在線添加IO

高可用性

擴展設備

設備可自動檢測自身狀態(tài)，可以主動將故障通知給運維人員，而且經常不要求（客

可效勞性戶）進行干預。極大地減少了故障診斷時間，降低了人工本錢，并限制了效勞中

斷的出現。

,前置數據庫效勞器（6個共18臺）、福建試點數據庫效勞器（3臺）

前置數據庫效勞器配置說明：采用虛擬化效勞器集群

工程說明

3臺效勞器組成集群。4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz8核，512GB

配置

內存。

性能TPC-C值：大于80萬tpmC

到達99.99%的可靠性。設備標配冗余部件。設備可自動檢測關鍵部件，以確保

高可靠性

系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

可以在線不宕機調整分區(qū)，在線添加熱插拔設備，在線升級微碼，在線添加IO

高可用性

擴展設備

設備可自動檢測自身狀態(tài)，可以主動將故隙通知給運維人員，而且經常不要求（客

可效勞性戶）進行干預。極大地減少了故障診斷時間，降低了人工本錢，并限制了效勞中

斷的出現。

.應用效勞器性能分析及設計

5.6.L3.1.設計概述

本工程系統(tǒng)設計數據庫涉及五個區(qū)域：數據處理區(qū)、共享效勞區(qū)、公共效勞區(qū)、管理

效勞區(qū)、共建單位前置區(qū)及福建試點。采用刀片效勞器建設虛擬化計算平臺，為其應用系

統(tǒng)提供高可靠性的效勞。

以業(yè)務需求分析中的應用處理業(yè)務量和信息量做為主要設計依據:

應用相關處理能力:

每秒處理的數據維護業(yè)務量26,000；

每秒處理的批量比對業(yè)務量26,000；

每秒處理的聯機效勞業(yè)務量21,100。

信息資源使用效率：每天不低于5000萬次訪問；

響應時間：對于確切條件的杳詢，響應時間不超過3秒；

數據交換能力：根據信息流量預測，每秒交換數據量不低于40MB。

5.6.L3.2.設備技術要求及配置數量

1數據處理區(qū)應用效勞器設計及配置數量

數據處理區(qū)按業(yè)務功能劃分兩個邏輯區(qū)域，共享效勞和預處理。

1.共享效勞主要提供信息查詢、基準疊加、應用校核、信息比對、統(tǒng)計分析等應用效

勞。

2.預處理主要提供數據的傳輸、提取、加載、反響、清洗、校核和歷史數據管理等功

能。

/共享效勞應用效勞器：

1）性能分析

根據應用系統(tǒng)需求和業(yè)務量分析（統(tǒng)計分析功能除外）每秒處理的數據維護業(yè)務量26,

000；每秒處理的批量比對業(yè)務量26,000；每秒處理的聯機效勞業(yè)務量21,100。，響應

時間不超過3秒，計算所需線程數大約7600個。一般一個JAVA虛擬機可以支撐80-150線

程，按平均120計算，以上業(yè)務共需64個JVMo通常一個JVM對應一臺1路3—6核心效

勞器能提供比擬好的訪問速度和吞吐能力，同時考慮計算機本身的資源消耗3%,按每臺效

勞器配置2路6核心CPU計算，那么以上效勞處理需要32臺效勞器承當。

JVM對內存的使用是基于操作系統(tǒng)的，通常windows中JVM最大可分配1.7GB內存,

AIX中JVM最大可分配3.5GB內存,LINUX中JVM最大可分配2GB內存，本次配置LINUX

系統(tǒng)平臺。同時，按CPU核數、內存1：2方式配置，每臺刀片效勞器24Gb以上內存。

2）配置描述

采用刀片效勞器作為解決方案。配置4個刀箱，每刀箱配置8臺刀片，共32臺效勞器

來滿足共享效勞應用處理。刀片機箱同時配置雙光纖交換機、雙網絡交換機、雙電源，實

現網絡冗余的同時保證系統(tǒng)高可用性。刀片效勞器根據應用和業(yè)務性能需要實現負載均衡,

所有的節(jié)點都處于活動狀態(tài)，自動分攤系統(tǒng)的工作負載，保證應用系統(tǒng)高可用狀態(tài)。

共享區(qū)效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

采用32臺虛擬化效勞器，每效勞器配置2WiIntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（32臺）

2.13GHz8核，128GB內存。

統(tǒng)計分析效勞港配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置4臺虛擬化效勞器，每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理據2.13GHz

虛擬化效勞器（4臺）

8核，128GB內存。。

/預處理應用效勞器:

1）性能分析

根據應用系統(tǒng)需求和業(yè)務量分析，數據交換能力根據信息流量預測，每秒交換數據量

不低于40MB。這主要由預處理數據庫完成，但應用層提供更多的效勞線程那么減小數據在

提交過程中的等待時間與結果反響，按4000線程數計算，每個JVM120個線程，以上業(yè)務

共需36個JVMo通常一個JVM對應一臺1路3-6核心效勞器能提供比擬好的訪問速度和

吞吐能力，同時考慮計算機本身的資源消耗3樂按每臺效勞器配置2路6核心CPU計算，

那么以上效勞需要18臺虛擬化效勞器承當，CPU核數與內存同樣按1:2配置。

2）配置描述

采用刀片效勞器作為解決方案。配置2個刀箱，每刀箱配置9臺刀片，共18臺效勞器

來滿足應用數據處理刀片機箱同時配置雙光纖交換機接入SAN網絡，雙網絡交換機、雙

電源，實現網絡冗余的同時保證系統(tǒng)高可用性。刀片效勞器根據應用和業(yè)務性能需要實現

負載均衡，所有的節(jié)點都處于活動狀態(tài)，自動分攤系統(tǒng)的工作負載，保證應用系統(tǒng)高可用

狀態(tài)。

預處理效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置18臺虛擬化效勞器。每效勞器配置2顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（18臺）

2.13GHz8核，64GB內存

消息中間件效勞器：

消息中間件效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置2臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz

虛擬化效勞器（2臺）

8核，128GB內存。

,共享效勞門戶效勞器設計

1）性能分析

共享效勞門戶主要負責前端訪問線程的HTTP請求，提供數據查詢效勞和目錄效勞等。

通常對于WEB應用，每臺效勞相每核心CPU10至20個線程將會提供最正確吞吐量。線

程數可看做為并發(fā)訪問的用戶數，即一顆8核CPU處理的并發(fā)用戶數為120左右，根據需

求分析門戶的訪問的并發(fā)量約為178,共需要近16顆8核CPU,每臺效勞器配置4顆物理

CW,那么需要4臺PC效勞器保證前端用戶順暢訪問和WEB應用處理。

2）配置描述

共享效勞WEB訪問效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置2臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（2臺）

2.13GHz8核，64GB內存。

共享效勞WEB應用效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置2臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（2臺）

2.13GHz8核，64GB內存。

共享效勞門戶內容管理數據庫效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置2臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz

虛擬化效勞器（4臺）

8核，128GB內存。

,數據管理區(qū)效勞器配置

1）運維管理效勞器配置描述:

運維管理效勞器主要負責數據監(jiān)控、審計、調試等運行維護，包括用于對主機、數據

庫、中間件、數據和事件管理等。

管理區(qū)效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置4臺虛擬化效勞器.每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（4臺）

2.13GHz8核，64GB內存。

2）平安、網絡管理效勞器配置描述：主要負責對網絡和平安支撐平臺提供管理和維護。

平安、管理效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置4臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（4臺）

2.13GHz8核，24GB內存。

3）測試效勞器配置描述:

測試效勞器主要模擬各個邏輯區(qū)域功能，實現綜合業(yè)務、軟件等測試。通過虛擬化技

術模擬核心區(qū)與預處理區(qū)的業(yè)務流程。

測試效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置3臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（3臺）

2.13GHz8核，128GB內存。

效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置5臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（5臺）

2.13GHz8核，64GB內存。

/備份效勞器配置

備份效勞器配置表：

工程說明

配置1臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器（1臺）

2.13GHz8核，64GB內存。

,前置區(qū)共建單位效勞器配置

前置區(qū)效勞器配置表:

工程說明

配置8臺虛擬化效勞器。每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器

虛擬化效勞器(8臺)

2.13GHz8核，128GB內存。

.數據處理負載均衡分析及設計

.L設計概述

負載均衡設備為其應用提供負載負擔、應用交付等功能，數據處理系統(tǒng)平臺設備應當

實用、先進、可靠、高效、易用、平安、可擴展，能滿足大量數據業(yè)務效勞及用戶訪問的

要求。效勞器是提供網絡、數據效勞的核心部件，需要提供7X24不間斷的訪問效勞，因

而對效勞器選擇就顯得尤為重要。它們必須具有強大的處理能力、快速的磁盤訪問和高可

靠性、高可用性的特點；同時效勞器的體系結構應符合開放的標準，具有擴充的余地，最

大范圍地支持業(yè)界各種優(yōu)秀的操作系統(tǒng)和效勞軟件，充分滿足持續(xù)快速的業(yè)務開展需要。

效勞器設備應具有高擴展性，當業(yè)務量增加或增加新業(yè)務時，效勞器能以增加節(jié)點、處理

器、內存等方式提供更高的性能來滿足新的需求，并應能支持CPU板的升級和節(jié)點的平滑

擴充“效勞器的設計處理能力要求滿足所有相關應用和規(guī)模的需求，并應考慮全部系統(tǒng)的

開銷及應用切換時性能余量，且必須考慮性能冗余。

同時，在國家人口根底信息庫系統(tǒng)這樣一個多效勞器、多任務應用環(huán)境和多層次異構

的網絡效勞器平臺中，由于系統(tǒng)訪問和數據請求頻繁，對效勞器的處理速度將會造成很大

壓力，用戶的響應時間延長，從而會造成系統(tǒng)整體性能的降低。對于關鍵設備，一旦出現

單點故障，要保證整個平臺仍能正常運行。因此，為確保網絡效勞器平臺的高性能，需要

從網絡效勞器平臺的管理和效勞功能上綜合考慮RAS特性，即：

＞高可靠性(ReliabiMy)：每個效勞器都可以長時間無故障運行；

＞高可用性(Availability)：良好的冗余與容錯設計，確保單點故障不影響系統(tǒng)運行；

＞高可維護性(Serviceab血y)：出現故障時能夠在不影響系統(tǒng)運行情況下迅速排除。

.2.設備技術要求及數量

A技術要求:

/由于網絡的數據流量多集中在中心效勞器一端，現在所說的負載均衡，指的是對訪問

效勞器的負載進行均衡〔或者說分擔）措施。負載均衡，從結構上分為本地負載均衡

和地域負載均衡（全局負載均衡），是指對本地的效勞器集群做負載均衡。

/效勞器群中每個效勞結點運行一個所需效勞器程序的獨立拷貝，如Web、FTP、Telnet

或E-mail效勞器程序。對于某些效勞（如運行在Web效勞器上的那些效勞）而言，程

序的一個拷貝運行在群集內所有的主機上，而網絡負載均衡那么將工作負載在這些主

機問進行分配。對于其他效勞，只有一臺主機處理工作負載，針對這些效勞，網絡負

載均衡允許網絡通訊量流到一個主機上，并在該主機發(fā)生故障時將通訊量移至其他主

機。

/本次負載均衡設備布置位置在數據共享域及數據史理域，根據防火墻出口網絡吞吐量

為20Gbps為依據，減去數據庫鏡像等數據流量，應用訪問量所需的負載均衡設備總網

絡吞吐量為12Gbpso

工配置數量：

序號部署位置部署方式臺數備注

1數據處理域HA雙機模式26Gbps

2數據共享域HA雙機模式26Gbps

3共計4臺

.WEB應用效勞器性能分析及設計

5.6.1.5.L系統(tǒng)概述

本工程系統(tǒng)設計WEB效勞器涉及二個區(qū)域：共享效勞區(qū)、公共效勞區(qū)。采用刀片效

勞器建設虛擬化計算平臺，為其web應用系統(tǒng)提供高性能、高可靠性的效勞。中間件系統(tǒng)

是用于開發(fā)、集成、部署和管理大型分布式Web應用、網絡應用和數據庫應用的Java應

用效勞器。消息中間件效勞器是隨需應變的電子商務時代的最主要的軟件平臺，部署和整

合新一代的簡單的網頁內容發(fā)布到企業(yè)級事務處理的商業(yè)應用，含有Jsp和Servlet容器，也

就可以做web容器,也包含EJB容器，是完整的J2EE應用效勞器。

.2.設備技術要求及數量

工技術要求:

,外部訪問接入到負載均衡業(yè)務版，然后指向web效勞器;

/效勞器采用虛擬化效勞器組成集群，提供HA高可靠性；

A配置數量：

共享效勞區(qū)效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置2臺虛擬化效勞器,每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz

虛擬化效勞器（2臺）

8核，64GB內存。。

公共效勞區(qū)效勞器配置表：采用虛擬化效勞器

工程說明

配置.2臺虛擬化效勞器，每效勞器配置4顆IntelXeonE7-4830處理器2.13GHz

虛擬化效勞器（2臺）

8核，64GB內存。。

5.6.2.存儲系統(tǒng)設計

.設計概述

存儲系統(tǒng)是建立在SAN存儲區(qū)域網的根底上，采用FC接口的高性能磁盤系統(tǒng)，通過

FC與SAN交換機相連，從而和SAN存儲系統(tǒng)組成一個完整的集中的存儲系統(tǒng)。數據庫效勞

器通過SAN光纖交換機與磁盤陣列使用光纖線連接，共亨使用磁盤陶列，在節(jié)約本錢的同

時，提供了快速、可靠的存儲功能。

光纖磁盤陣列可靈活地與效勞器群構成光纖存儲局域網，同時加快了存儲響應速度和

提升了效勞器的性能和速度，并且有如下特點：

數據庫系統(tǒng)和其他效勞器群均可通過光纖存儲設備訪問局域網的光纖磁盤陣列，存儲

實現了對多種操作系統(tǒng)的跨平臺支持。

存儲專用網絡與系統(tǒng)的主干網別離，存儲和備份進程不占用主T網資源，整個網絡系

統(tǒng)性能和效率提高。

光纖存儲設備的模式支持針對應用效勞器訪問量或數據存儲量根據需求的動態(tài)擴展，

可按需單獨線性增加1、2、3……臺效勞器或存儲陣列即可。在存儲需求增加時，即可線

性單獨增加存儲陣列擴容，擴容本錢低。

可輕松實現對多效勞器集群模式的支持。

可通過添加光纖存儲設備存儲網關設備，實現的相應功能，輕松實現與其他網絡的存

儲共享。

存儲系統(tǒng)架構設計如以下圖所示：

存儲系統(tǒng)架構設計示意圖

5.622.設備技術要求及數量

.1.存儲設備技術要求

根據需求分析，國家人口根底信息庫本期規(guī)劃信息量為73.575TB,磁盤系統(tǒng)的物理容

量為126TBo存儲系統(tǒng)配置方案如下：

/核心磁盤陣列

性能要求

聯機事務處理性能到達4900000IOPS

高速緩存＞=128GB

物理容量為＞=236TB

功能要求

支持硬盤加密功能

支持存儲自動分級功能，監(jiān)控數據吞吐量，活動數據自動寫入高速磁盤，非活動數據

自動寫入低速磁盤，從而優(yōu)化當前工作負載需求。

/加載、反響磁盤陣列

性能要求

聯機事務處理性能到達90000010PS

高速緩存＞=16GB

物理容量為〉T11TB

功能要求

支持虛擬化功能，可虛擬化外接磁盤陣列，實現存儲

支持存儲自動分級功能，監(jiān)控數據吞吐量，活動數據自動寫入高速磁盤，非活動數據自動

寫入低速磁盤，從而優(yōu)化當前工作負載需求。

.2.設備數量

名稱數量部署位置

核心磁盤陣列1臺數據核心區(qū)：126TB

業(yè)務處理磁盤陣列1臺數據處理區(qū)：117TB

測試磁盤陣列1臺數據管理區(qū)：24.6TB

共享效勞門戶磁盤陣列1臺共享效勞區(qū)：126TB

數據核心區(qū)2臺，數據處理區(qū)2臺，共享效勞區(qū)

SAN交換機9臺

2臺，公共效勞區(qū)2臺，數據管理區(qū)】臺。

共建單位前置磁盤陣列6臺共建單位：19.2TB

SAN交換機12臺每個單位2臺

5.6.3.虛擬化平臺設計

.設計概述

由于業(yè)務系統(tǒng)的要求，目前數據中心越來越多地采用X86效勞器，無論是系統(tǒng)擴展性

還是系統(tǒng)可靠性都需要通過效勞器虛擬化技術進行增強。

上業(yè)務現狀：目前數據中心X86平臺的業(yè)務效勞器包括：

/根底效勞器：如DHCP、DNS等，管理用戶、域和域名解析等

/數據庫效勞器，數據存儲和分析、中間件效勞器

/WEB及應用效勞器

/防病毒效勞器，防病毒軟件的部署和管理

/代理效勞器，管理用戶上網的過濾

/身份認證效勞器，身份認證的管理

4收益分析：通過效勞器虛擬化技術構筑新一代動態(tài)數據中心，可以給企業(yè)帶來的直

接收益包括：

/減少硬件投資：由于效勞器虛擬化使得多操作系統(tǒng)可以共用硬件，直接導致效勞器

數量大大減少，虛擬化前后的效勞器數量比照保守估計為8:1,可以大大節(jié)省購置

效勞器的投入；其次由于存儲的共享性提高，對存儲設備的投資也大大節(jié)??；再加

上效勞器和存儲減少帶來的機房空間的節(jié)省、網絡設備簡化等等，可以看到效勞器

虛擬化直接給硬件投資帶來了比擬大的節(jié)省。

,降低運行本錢：硬件的減少降低了硬件的維護和效勞費用，并且?guī)砹诉\營費用的

降低，包括：機柜空間、電力消耗、制冷費用等等。

/簡化數據中心管理、提高響應能力：數據中心的管理從原來的縱向分割式的多線管

理變成了橫向統(tǒng)一管理，硬件人員專注于總體計算負載能力，軟件人員專注于業(yè)務

邏輯效勞器，效勞器的使用和分配更加方便；采用動態(tài)數據中心技術后，為邏輯效

勞器分配計算能力的工作可以自動化完成，大大提高了企業(yè)數據中心的響應能力。

/提高業(yè)務連續(xù)性和災備能力：采用效勞器虛擬化技術可以大大提高效勞器的業(yè)務連

續(xù)性和災難備份能力，企業(yè)不用再因為效勞器維護而終止業(yè)務運行，所有的效勞器

之間都具備了在線備份能力；數據集中管理更加平安，異地災備也變得更加實時和

方便。

/業(yè)務頂峰虛擬化平臺支撐能力：采用效勞器虛擬化計算可以在業(yè)務頂峰時段運用其

他區(qū)域的計算資源為其頂峰區(qū)域提供計算效勞，提供業(yè)務支撐能力。

總的來看，虛擬化技術使得企業(yè)對資源的利用更加高效，管理手段更加靈活，數據中

心更加智能和強壯，為企業(yè)降低了總擁有本錢，帶來了投資收益最大化。

5?6.3.2.虛擬化建設規(guī)劃

整個建設方案圍繞著虛擬化效勞的生命周期，從效勞的策略、效勞的設計、效勞的供

給到效勞的運維這四個方面，以業(yè)務要求為出發(fā)點，以效勞為導向，建立按需提供滿足效

勞水平要求的高可用性、高擴展性、高靈活度和管理簡化的虛擬化技術架構，并以如何規(guī)

劃、管理和運行有效的高質量的企業(yè)虛擬化體系為目標，建立虛擬化效勞的管理和運維機

制。虛擬化建設方法論如以下圖所示：

整個虛擬化建設分為虛擬化效勞策略制定、虛擬化效勞設計、虛擬化效勞部署和虛擬

化效勞運維四個階段，從虛義化的業(yè)務目標策略驅動、組織協同、自動的虛擬化管理流程、

虛擬化軟件、虛擬化根底設施和人員技能六個層面同步展開：

1）制定虛擬化效勞策略

?虛擬化效勞策略的發(fā)現

■根據業(yè)務開展對IT的要求，制定滿足業(yè)務和IT開展要求的虛擬化開展策略性

目標

■梳理現有IT運維管理流程

■梳理現有根底架構和軟硬件環(huán)境，確定可進行虛擬化的潛在資產和對象

?虛擬化效勞策略分析

■對虛擬化可實現的業(yè)務和IT開展策略目標的適用性進行分析評估，確定虛擬

化效勞的策略目標

■映射虛擬化的效勞策略目標，對與虛擬化相關的各組織、.業(yè)務單元的組織協同

能力和現狀進行分析，確定部門協同的成熟度并進行差距分析

■映射虛擬化的效勞策略FI標，對當前運維和資源管理流程進行評估

■映射虛擬化的效勞策略目標，對當前的軟硬件環(huán)境和根底設施進行評估，確定

虛擬化對軟硬件環(huán)境和根底設施的需求，并進行本錢和投資回報分析

■映射虛擬化的效勞策略目標，對崗位職能配置和人員的技能進行差距分析

■根據以上分析結果，確定虛擬化效勞的整體策略目標，策略遠景和實現規(guī)劃及

演進路線

2)虛擬化效勞設計

?根據確定的虛擬化效勞規(guī)劃策略，進行虛擬化效勞的詳細設計，主要設計內容包括:

■滿足業(yè)務效勞水平要求的(SLA)虛擬化效勞目錄和參考架構

■制定與虛擬化相關的各組織、業(yè)務單元的組織協同和運行策略

■根據運維和資源管理流程分析結果，參照ITIL最正確實踐和虛擬化最正確實

踐，設計和優(yōu)化虛擬化運維管理和資源管理流程

■根據軟硬件環(huán)境和根底設施評估分析結果，確定技術選型方案，并針對確定的

技術選型方案進行詳細的技術架構設計

■制定支撐虛擬化運維管理和效勞交付的人員職業(yè)開展方案，對不同角色崗位和

職能人員的培訓和技能培養(yǎng)方案

?根據虛擬化效勞詳細設計建立測試環(huán)境，進行原型測試，包括：

■確定可虛擬化試點的'業(yè)務范圍和IT范圍

■根據虛擬化技術架構、運行管理架構、組織架構和效勞交付和管理架構的詳細

設計進行測試，并根據測試中發(fā)現的問題完善和優(yōu)化詳細設計方案

■對支撐虛擬化運維管理和效勞交付的人員進行與其職能相對應的培訓

3）虛擬化效勞的部署

?將經過測試的虛擬化技術架構發(fā)布到生產環(huán)境

?根據虛擬化規(guī)劃策略，實現業(yè)務備選對象的P2V遷移

?按照效勞水平協議，參照虛擬化效勞目錄和參考架構，面向客戶交付和管理虛擬化

效勞

4）虛擬化效勞的運行和維護

?建立虛擬化效勞和資源管理的日常運行操作制度和流程，完善各種虛擬化運行手冊

和知識庫

?基于整個IT運維管理框架，對虛擬化技術架構進行運行監(jiān)控管理的統(tǒng)一集成，平

安管理的統(tǒng)一集成以及虛擬化資源的申請、供給及回收利用的整個生命周期管理

?基于運維管理流程的統(tǒng)一運行維護管理

在本次工程中，將以虛擬化建設的方法論為參照，結合國家人口數據庫的具體業(yè)務要

求和虛擬化建設目標，以如下的過程在如下方面展開虛擬化建設：

5?6?3.3.虛擬化設計方案

.1.虛擬化體系架構

根據現有效勞器使用情況的分析，針對國家人口信息庫的業(yè)務環(huán)境，建議以下效勞器

從物理機遷移到虛擬機環(huán)境的效勞器，根據四個平安域劃分出來四個資源池，另外包括福

建試點和六個試點單位域列表如下；

?數據處理域資源池

主虛擬

物理虛擬每虛

機虛擬機應用內存機存共享存

物理主機型號機個機個機CPU網卡

序名稱類型容量儲容儲容量

數數顆數

號量

DELLPowerEdge預處預處雙口8Gb共享虛

1M910刀片效勞9理應18理應224300HBA,4口擬化存

器用效用IGbE儲剩余

勞器空間

共享虛

DELLPowerEdge消息雙口8Gb

消息擬化存

2M910刀片效勞2效勞24128600IIBA,4口

效勞儲剩余

器器IGbE

空間

預處

共享:虛

DELLPowerEdge理數數據雙口8Gb

擬化存

3M910刀片效勞8據庫8庫效4128600HBA,4口