第5章系统平台规划企业信息化系统平台包括硬件系统平台和系统软件平台两类。硬件系统平台包括服务器、网络设备、数据存储设备、桌面终端等；系统软件平台包括操作系统、数据库和中间件等。这些系统平台是为数据存储、灾备中心、计算分析中心、应用系统及维护管理服务的，系统平台和基础设施平台一起协同保障企业应用系统的正常运行。5.1服务器规划[4/5]5.1.1企业集团本部服务器规划服务器规划与选择不是孤立的，它与服务器所处布局层次、运行的应用系统、网络系统覆盖范围、网络的拓扑结构和所采用的存储技术等密切相关。原则上服务器档次依集团公司、分公司、基层单位的布局顺序逐渐递减。服务器作为网络节点的核心设备，是应用系统必须依赖、不可或缺的基础平台。企业集团本部负责管理集团公司核心服务器、数据中心(含数据仓库)服务器和灾备中心服务器等多种类型的服务器，这些服务器是企业的核心设备，要求比较高。通常，部署在集团公司总部的大型应用系统选择专用型服务器，例如ERP、生产控制调度中心、数据分析平台等要求使用单独的应用和数据库服务器，通常不与其他系统共享服务器。这时，因为应用系统用户多，实时通信要求高，一般选择企业级的小型机服务器。小型机使用的操作系统大多是基于UNIX的，像Sun、Fujitsu使用Sun Solaris，HP使用HPUNIX，IBM使用AIX。所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的企业用户一般是看中UNIX操作系统的安全性、性和专用服务器的高速运算能力，它很少被病毒与黑客攻击。核心服务器的连接方式可选择采用两台高性能小型机组成服务器硬件平台，实行双机HA(High Availability，高可用性)方案。高性能小型机双机HA集群方案如图5.1所示。双机HA方案主要支持两种工作模式: 双机互被援(dual active)；双机热备份(hot standby)。图5.1高性能小型机双机HA集群方案[1]企业信息化规划第5章系统平台规划[3][3]5.1.2分公司服务器规划如果将ERP、EAM等应用系统部署在分公司，分公司的服务器选择基本和前面讲的集团公司服务器选择一致，这时集团公司就不再部署相应的服务器，只要求分公司将相应的数据传送到集团公司数据中心。如果这些大型的应用系统部署在总公司，分公司服务器的数量就会少一些，档次也可低一些，如低端小型机和PC服务器等。不过PC服务器一直遭受着“低价低能”的指责。虽然价格相对小型机而言非常便宜，但其在性能和稳定性等方面的表现却与小型机有着天壤之别。也正因如此，PC服务器和小型机有着较为清晰的目标市场区分: PC服务器市场集中在企业的前端和中端计算领域，多用于文件/打印服务器、邮件服务器；小型机凭借极为稳定的性能表现，长期以来占据企业的后台应用市场，成为数据库服务器等关键应用的不二选择。分公司起到承上启下的作用，它既要把基层的信息上传到集团公司，又要将集团公司的要求和管理理念传达下去。所以服务器的选择和连接方式仍很重要。对分公司的服务器选择，如果考虑价格因素，可以选择低端小型机服务器，然后采用集群模式来达到高端小型机服务器的性能。因低端小型机服务器集群模式具有比双机热备更高的可用性和性。低端小型机服务器集群往往被分公司的数据库服务器所采用，连接方式如图5.2所示。图5.2低端小型机服务器集群连接方式采用低端小型机服务器集群和负载均衡技术可以实现服务器系统的整体高性能。这种方案比较灵活，初期投入较小，而且能随着业务的发展，可逐步增添设备提高硬件平台的处理能力，能节约工程初期投资。另一方面，随着时间的推移及新技术的不断涌现，设备性能得到提高的同时设备成本也在下降，这种模式能实现企业投资的逐步完成和性能的逐步提高。5.1.3基层企业服务器规划基层企业是企业集团数据的原点，如果基层企业的信息交换不畅或服务器经常出故障，集团总部收集到的信息就会严重失真，没有任何价值。因此，基层企业的服务器也不能随意凑合。相比集团公司和分/子公司，基层企业还包括生产控制及其管理系统。生产控制系统来不得半点马虎，因为它是企业生产运营的命脉，如火力发电厂的DCS，它包括主机组DCS、脱硫控制系统、脱硝控制系统、电除尘控制系统、化学监控系统等(目前习惯将除主机组以外的控制系统称为辅控系统)，这些系统控制部分的服务器多采用刀片服务器，这是因为刀片服务器比较适合高密度的生产环境。管理部分的服务器采用低端小型机或品质PC服务器。随着英特尔及AMD在芯片研发工艺等方面的不断提高，现在PC服务器的处理器已经能达到32nm的制程；而随着多核多线程等技术的引入，PC服务器已经实现了在主频不变的情况下性能的成倍增加，已经有能力胜任部分低端小型机的工作任务，同时保留了PC服务器富有竞争优势的价格区间。基层企业除核心数据库和数据中心使用低端小型机外，其他数据库服务器和应用服务器可使用PC服务器。为了提高性能和性，往往采用PC服务器集群技术，常见的基层企业PC应用服务器负载均衡集群连接图如图5.3所示。图5.3基层企业PC应用服务器负载均衡集群连接示意图总之，采用服务器集群和负载均衡技术，可以实现系统整体性能的提升，系统资源的综合利用率可以达到80%以上；而只采用双机热备技术，系统资源的综合利用率一般在25%以内。这种模式的主要优势是可以节约初期投资。另一方面，随着时间的推移，可以用较少的投资买到较高性能的设备。注意: 应用服务器集群和数据库服务器集群在集团公司、分公司和基层单位的任何一层都可以同时使用，前面为了不使问题太复杂才分别说明。另外，服务器选型是需要综合考虑的，往往不只是技术和资金的事情，与业务需求、开发效率、工期、目标用户量、维护成本、人员水平等都密切相关，无法一概而论。比如，就性能来，除了产品本身的技术之外，与人员水平、管理水平关系很大；选择Linux、Windows还是UNIX，很多时候会受到现有开发人员和已有软件的限制；不同的行业应用对性价比、业务连续性、高可用性等都有不同的要求。而且选择的服务器企业自己要了解其特性，并知道怎样使用更为合理，效率更高，否则高端服务器的优势发挥不出来，也是极大的浪费。就像你买了一款品质手机，但只会使用打电话和收发短信功能，其他功能不会使用，那么品质手机对你而言和普通手机没什么区别，钱却多花了许多。5.2服务器布局规划服务器的布局和企业集团规划使用的应用系统相关，也就是说应用系统的布局决定了服务器布局，综合来说企业需求决定应用系统布局，应用系统决定服务器布局，服务器布局决定网络架构规划和机房的选址及建设；实施时顺序正好相反，当然人员充足时可以交叉进行。服务器布局的依赖关系如图5.4所示，所以说，企业需求是信息化规划的动力源泉，规划是实施的根本，实施是应用的基石，应用是企业信息化的目标。图5.4服务器布局在企业信息化整体建设中的位置 服务器的布局包括三种: 一是核心服务器布局，二是数据中心服务器布局，三是灾备中心服务器布局。5.2.1核心服务器布局所谓核心服务器即放置在网络核心层的服务器，企业集团最复杂的服务器布局是核心服务器布局，当然数据中心和灾备服务器也有放置于核心层的，本节的介绍不包括这两种服务器的布局，它们将在5.2.2节和5.2.3节单独介绍。企业集团核心服务器的布局分为三层: 及时层是集团公司的核心服务器，第二层是分公司/分支机构的核心服务器，第三层是基层企业的核心服务器，如图5.5所示。为了维护、管理方便和节省资金，企业集团的核心服务器通常都放置在企业内部机房。服务器的数量、用途和应用相关，和企业的总体战略部署相关。具体分析如下:(1) 集团公司。常规的应用包括ERP、协同办公系统、安全生产信息系统、数据分析系统、决策支持、档案管理、企业门户、门禁系统、核心机房辅助设备监控系统、实时数据分析和运维管理系统等，其中ERP系统如果部署在总公司，那么对服务器的性能及交互方式要求很高，ERP系统一般不和其他应用系统共享服务器，数据分析系统对服务器要求也很高，所以这两个系统的服务器宜采用单独的集群方式连接。其他系统可以共同使用一个集群方式。(2) 分公司/分支机构。它和集团公司的区别是: 如果ERP部署在集团公司,采用大集中模式，分公司/分支机构就不需要再部署ERP；如果集团公司只使用ERP的部分功能,如FMIS，由分公司部署其他功能，如人力资源、库存、采购、销售和EAM等，还有分公司的协同办公系统、安全生产信息系统、数据分析系统、决策支持、档案管理、企业门户、门禁系统、核心机房辅助设备监控系统、实时数据分析和运维管理系统等也部署在分公司，服务器的性能要求和集团公司部署要求基本一致。图5.5企业集团核心服务器布局(3) 基层企业。如果集团公司或分公司没有具体要求，或基层企业自己已实施ERP、EAM等，且与集团公司的数据标准一致，可以不增加新的投入，继续使用，上级单位需要的数据通过数据交换平台上传即可。其他协同办公系统、安全生产信息系统、数据交换/分析系统、决策支持、档案管理、企业门户、门禁系统、核心机房辅助设备监控系统和运维管理系统等未采用集中部署的，也可部署在基层企业。这些系统的服务器可以采用配置比较低的服务器，例如，除ERP或EAM外，其他可选择PC服务器。基层企业比上级单位多出来的系统是生产控制部分的系统，如发电厂主机组的DCS系统、RTU、辅控系统、脱硫系统、脱硝和上网电量统计系统等，用于安全生产管理的两票系统、点检系统、消防联动控制系统等，处于控制和管理之间的系统是SIS。其中SIS对服务器性能要求比较高，而生产控制系统部分对服务器的性、稳定性和性能要求更高，因为它影响企业的安全生产。5.2.2数据中心服务器布局大型企业集团的数据中心往往采用容错型数据中心，以保障在系统运行期间其场地设备不应因操作失误、设备故障维护检修而导致信息系统运行中断。具体地说，企业数据中心是指企业所有经过处理的电子化数据的集合，它除了信息网络、服务器、存储设备及相关的机房环境外，还包括企业专用或通用数据库以及对数据实施收集、抽取、加工分析处理、管理、存储保护和查询检索服务的支持系统。1. 数据中心及服务器布局企业集团数据中心的布局和企业集团规模及实力密切相关。规模较小的企业集团一般只有一级数据中心；超大型企业、覆盖范围广的采用三级数据中心；规模在两者之间的企业采用两级数据中心。数据中心服务器的布局依赖于数据中心和用户需求。其中，三级数据中心服务器布局及网络连接方式如图5.6和图5.7所示。图5.6企业集团数据中心同城、异地服务器布局及网络连接方式图5.7企业集团数据中心同城服务器布局及网络连接方式2. SAN存储架构基层企业的数据中心一般采用单独的存储设备或直接利用高性能、大容量的数据库服务器，然后按规则传送到分公司/分支机构数据中心。分公司/分支机构数据中心和集团公司数据中心往往采用一样的SAN(Storage Area Network,存储域网络)存储方式，区别在于分公司/分支机构数据中心原则上使用自己的机房，和核心机房共处一室，集团公司数据中心有可能使用自己的核心机房，也有可能外面租用机房，甚至按地理位置租用多个区域数据中心。这主要结合企业集团的资金实力、信息化资源的利用、安全性要求和企业内部机房的建设标准等多种情况来综合考虑。SAN是一种利用光纤信道等互联协议连接起来的，可以在服务器和存储系统之间直接传送数据的存储网络系统。SAN是一种体系结构，它是采用独特的技术构建的，与原有LAN网络不同的一种专用的存储网络，存储设备和SAN中的应用服务器之间采用的是块 I/O方式进行数据交换。目前，SAN存在两种管理策略: 分层管理和分级管理。在企业集团的分公司/分支机构级，数据中心服务器直接布局于核心机房，而采用SAN架构解决方案的拓扑图通常如图5.8所示。图5.8SAN架构存储系统解决方案拓扑图对于不需要SAN架构存储系统的基层企业，其存储系统可采用双机HA共享磁盘阵列(SCSI架构)解决方案。总之，数据中心掌控着企业的众多信息资源，所以稳定的数据中心方案必须规划好，以确保数据中心实现无阻塞的数据交换、不间断的性、固若金汤的安全性、方便灵活的升级和随时可控的管理目标。5.2.3灾备中心服务器布局美国世贸大厦的倒塌使得800多家公司和机构的重要数据丢失，无数企业成为这一恐怖事件的殉葬品。然而正当大家为此扼腕痛惜时，金融界巨头Morgan Stanley 公司竟然奇迹般地宣布全球营业部第二天可以照常工作，因为它以前建立的远程灾备中心保护了重要的数据。从此人们更加清楚地看到灾备的重要性: 灾备可以减少各种重大灾害带来的冲击，减少企业不必要的损失。1. 灾备层次的定义及选择国际标准SHARE 78 容灾系统一共定义了七个层次: 第0层: 本地备份、本地保存的冷备份。 第1层: 本地备份、异地保存的冷备份。 第2层: 热备份站点备份。 第3层: 在线数据恢复。 第4层: 定时数据备份。 第5层: 实时数据备份。 第6层: 零数据丢失。该标准从最简单的仅在本地进行磁带备份，到将备份的磁带存储在异地，再到建立应用系统实时切换的异地备份系统，恢复时间也可以从天级、小时级到分钟级、秒级或零数据丢失等做了明确的划分，而且针对这七个层次都有相应的容灾方案，所以企业在选择容灾方案时应重点区分这七个灾备层次各自的特点和适用范围，结合自己对容灾系统的要求判断选择哪个层次的方案比较好，选择什么样的服务器布局更为合理。大型企业集团往往采用实时数据备份或零数据丢失的灾备方案，整个灾备系统由备份服务器、备份用磁盘阵列和磁带库三部分组成。这两种方案的说明如下。实时数据备份是在高速网络和高性能服务器的基础上使用硬件的镜像技术和软件的数据复制技术来实现在应用站点间与备份站点间的数据更新。数据在两个站点之间相互镜像，由远程异步提交来同步。因为关键应用使用了双重在线存储，所以在灾难发生时，仅仅很小一部分的数据被丢失，恢复的时间被降低到了分钟级或秒级。这一层次的灾备方案既能保障不影响当前应用系统的数据交互，又能实时复制系统操作产生的数据到异地，在灾难发生时，仅是当时传送中的数据被丢失，恢复时间可以被降低到分钟级。所以这一层次的方案是目前在企业集团应用最广泛的一类。其缺点是由于对存储系统和数据复制软件的要求较高，所需成本也大大增加。零数据丢失的灾备方案是灾难恢复中最昂贵的方式，也是速度最快的恢复方式，它是灾难恢复的较高级别。利用专用的存储网络将关键数据同步镜像至备份中心，数据不仅在本地进行确认，而且需要在异地(备份)进行确认。因为，数据是镜像地写到两个站点，所以灾难发生时异地容灾系统不仅保留了全部的数据，而且应用可以自动接管，实现零数据丢失。另外，还可在两个系统的光纤设备连接中提供冗余通道，以备工作通道出现故障时及时接替工作，不过这对存储系统和存储系统专用网络的要求很高，企业用户的投资巨大。采取这种容灾方式的企业用户主要是资金实力较为雄厚的大型企业和电信级企业。但在实际应用过程中，由于同步的方式对企业应用系统的运行效率会产生很大影响，所以目前采用该级别容灾方案的企业用户不是很多，多数采用实时数据备份方案。2. 灾备中心服务器布局规划规划灾备中心的目的就是确保重要信息系统的数据安全和关键业务可以持续服务，提高抵御灾难的能力，减少灾难造成的损失。应该说，灾备中心的灾备系统是整个信息系统的有机组成部分，而不是游离于企业应用信息系统之外的一个独立系统，更不是一个可有可无的东西。同时，要牢记灾备中心是保障业务持续运作的“一道防线”。灾备中心的规划需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小，应用数据中心和灾备中心之间的距离和数据传输方式，灾难发生时所要求的恢复速度，灾备中心的管理及投入资金等，同时要避免灾备中心与数据中心 应用系统同时遭受同类风险。另外，灾备中心还应具有方便灾难恢复人员或设备到达的交通条件，以及数据备份和灾难恢复所需的通信、电力等资源。同时，灾备中心的规划还需要考虑两个层面的问题: 数据容灾和应用系统容灾。数据容灾是指建立一个或多个异地的数据备份系统；应用系统容灾是指在做好数据容灾的基础上，在异地建立与本地运营系统类似的备份应用系统，其可以根据企业的风险评估做备份使用甚至可以实时切换。企业集团灾备中心布局和异地配置连接方案如图5.9和图5.10所示。不管是核心机房还是数据中心和灾备中心，它的规划选择都决定了企业集团机房的布局规划，也是今后维护管理的重要依据。