隨著國(guó)內(nèi)外信息安全問(wèn)題愈漸凸顯,信息系統(tǒng)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、信息運(yùn)維自主化需求日益迫切。同時(shí),隨著信息系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入,顯著增加的用戶(hù)量、業(yè)務(wù)量等致使系統(tǒng)性能出現(xiàn)瓶頸,性能優(yōu)化工作亟不可待。在國(guó)內(nèi)有很多成功案例都受制于第三方集成公司,軟件閉源、可控性低。由此提出了基于X86的分布式存儲(chǔ)的架構(gòu)平臺(tái)優(yōu)化方案。該方案采用分布式存儲(chǔ),在計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)及交換機(jī)采用多結(jié)點(diǎn)冗雜,還采用了主備庫(kù)的雙活高可用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),增加了系統(tǒng)的可靠性,降低運(yùn)維成本,實(shí)現(xiàn)了信息通信的深度自主運(yùn)維。優(yōu)化方法可行性分析的實(shí)驗(yàn)證明,新平臺(tái)優(yōu)化方案始終優(yōu)于現(xiàn)有的相關(guān)優(yōu)化方案。 

【文章來(lái)源】：控制工程. 2020,27(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

基于云化存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)示意圖Fig.6Schematicdiagramofdatabasearchitecturebasedoncloudstorage

?此，這些企業(yè)需要尋找既符合未來(lái)趨勢(shì)，又滿(mǎn)足當(dāng)前業(yè)務(wù)支撐需求，技術(shù)門(mén)檻不高的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)改造方案[9]。某省電信運(yùn)營(yíng)商結(jié)合自身穩(wěn)步去“IOE”的需求選擇了小型機(jī)云化部署。這種方式是將小型機(jī)資源(原有、利舊及新增)與虛擬化技術(shù)相結(jié)合，搭建高可靠、高可用的小型機(jī)資源池，通過(guò)部署資源池的方式搭載原有的BOSS系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫(kù)[10]。盡管該方法具備效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但大部分核心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)仍使用“IOE”架構(gòu)來(lái)處理業(yè)務(wù)，自主可控性低。小型機(jī)資源池示意圖，如圖1所示。圖1小型機(jī)資源池示意圖Fig.1SchematicdiagramofMinicomputerresourcepool在電力方面，國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力提出了“高性能數(shù)據(jù)庫(kù)一體化解決方案”，以開(kāi)源框架為原型，整合出一套高效、可靠且不改變現(xiàn)有技術(shù)架構(gòu)的新框架；將傳統(tǒng)存儲(chǔ)替換成分布式存儲(chǔ)方式，將小型機(jī)替換成實(shí)時(shí)應(yīng)用集群服務(wù)器，徹底解決IT架構(gòu)中所存在的問(wèn)題[11]。在測(cè)試結(jié)果中發(fā)現(xiàn)相比于原來(lái)的架構(gòu)，新架構(gòu)大幅度的降低了計(jì)算時(shí)長(zhǎng)。但是，國(guó)網(wǎng)黑龍江電力目前僅完成了財(cái)務(wù)管控系統(tǒng)的“去IOE”工作，未完成全面“去IOE”的目標(biāo)。3X86架構(gòu)方案3.1技術(shù)條件在硬件方面，X86的64位架構(gòu)的PC服務(wù)器，計(jì)算能力已經(jīng)不輸于HP、IBM的小型機(jī)。在存儲(chǔ)方面，與集中式存儲(chǔ)技術(shù)相比，使用SRP協(xié)議進(jìn)行存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)能充分利用Infiniband網(wǎng)絡(luò)帶寬。SRP協(xié)議通過(guò)RDMA方式訪(fǎng)存，相比其他協(xié)議，不需要CPU參與運(yùn)算，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸能力，減少了時(shí)延。同時(shí)，高速SSD閃存設(shè)備基于PCI-E3.0總線(xiàn)，10塊閃存設(shè)備的讀寫(xiě)速率與內(nèi)存的讀寫(xiě)速率相當(dāng)，遠(yuǎn)高于機(jī)械硬盤(pán)。

機(jī)還是Infiniband交換機(jī)，UDP協(xié)議必須首先轉(zhuǎn)換為IP協(xié)議，才可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，假如使用Infiniband交換機(jī)，那么還必須將IP協(xié)議轉(zhuǎn)換為IPoIB協(xié)議，因此經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換，線(xiàn)內(nèi)傳輸顯然效率不高。而使用RDS內(nèi)聯(lián)，OracleRAC數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核可直接傳輸信息，減少轉(zhuǎn)換，可以大幅度的提升性能。另一方面，通過(guò)ORACLE自帶的ASMHigh模式（三副本）來(lái)管理所有塊設(shè)備。ASM有成熟的冗余和IO分布機(jī)制，可以保證數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，在各個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn)進(jìn)行讀寫(xiě)。傳統(tǒng)RAC與RDS內(nèi)聯(lián)模型比較，如圖3所示。圖3傳統(tǒng)互聯(lián)與RDS比較示意圖Fig.3SchematicdiagramofcomparisonbetweentraditionalinterconnectionandRDS基于以上這些技術(shù)背景，我們將提出基于X86的主備庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)架構(gòu)方法，將從硬件，軟件，存儲(chǔ)3個(gè)方面來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。其中存儲(chǔ)方面將分為分布式存儲(chǔ)，主備庫(kù)存儲(chǔ)和云化存儲(chǔ)。3.2硬件架構(gòu)將原IBM小型機(jī)替換成PC服務(wù)器，提升整體計(jì)算能力，并具備進(jìn)一步擴(kuò)展的能力；用40GBInfiniband網(wǎng)絡(luò)代替原千兆網(wǎng)絡(luò)，提升節(jié)點(diǎn)間通訊效率，消除集群類(lèi)I/O瓶頸。同時(shí)用3臺(tái)四路X86服務(wù)器組成OracleRAC架構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的OracleRAC雙機(jī)集群架構(gòu)，當(dāng)任意一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，剩下2個(gè)節(jié)點(diǎn)已能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)處理的性能要求，不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)行產(chǎn)生影響。3.3軟件架構(gòu)將數(shù)據(jù)庫(kù)版本升級(jí)到Oracle官方支持的更為穩(wěn)定和可靠的11g版本。將原光纖交換機(jī)替換成帶寬為56GB的雙Infiniband交換機(jī)，2組交換機(jī)互為冗余，當(dāng)一個(gè)交換機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的通信不受影響，從而保證Flash-RAC系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的

【參考文獻(xiàn)】：
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