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青海证券数码证券网主机系统解决方案 一、客户需求分析 青海证券数码网是一家经营证券的公司,拥有自己的网站 。系统原来一直使用服务器和操作系统，随着访问量的不断增加，主机已经不能满足系统的需求，因此需要对主机系统进行升级。经过与客户的详细沟通，我们发现客户方面对主机有以下要求：、 具有较高的运算能力。、 可承受每天万次的访问量。、 具有高可用性解决方案。、 具有较强的扩展能力。针对以上的需求情况，我们推荐使用两台IBM RS6000 H80服务器(2CPU,1G RAM,4 X 18.2G HD)，并把它们联成双机热备系统。这样一来既保证系统具有很强的运算能力和访问能力，同时使系统可以满足客户对系统高可用性的要求。我们为什么推荐使用呢？主要因为以下几点：、 系统的运算能力一般用值来衡量，的值达到，具有很强的运算能力。、 系统的访问能力一般用值来衡量，即系统每秒所能承受的访问量。的值为，因此它每天的最大承受访问量为： X 60 X 60 X 24 =190080000次，完全可以满足客户的需求。那么，到底是怎样的机器呢？的双机热备份系统又是如何的呢？以下我们就这次的系统作出详细的介绍：二、RS/6000 企业级服务器H80、主要特征：结合铜线路芯片技术，性能卓越的64位处理器，最多6路SMP，机柜-抽屉式服务器。为电子商务，ERP，CRM，SCM和其他关键业务应用提供物超所值的性能。先进的机柜式安装提供了灵活的配置，减少占地面积。卓越的高可用性和可靠性设计。由领先的商用UNIX操作系统AIX所驱动。、电子商务的首选RS/6000 H80是机柜安装式的UNIX服务器，具有高性能、高可用性、可靠性和可维护性，满足当今对电子商务的要求。与其前代产品H70相比有显著的提高，近2倍的商业交易处理性能，更大的内存和更多的插槽，以及仅在企业级服务器上配备的可靠性和可用性特性。作为机柜式服务器，H80的价格极具竞争力，作为电子商务的解决方案，其性能价格比更有吸引力。对于中型企业运行企业资源计划(ERP)，客户关系管理(CRM)，Web服务和其他商业应用而言，H80是绝佳的选择。、一台增强的机柜式服务器H80对称多处理器(SMP)由一个安装在机柜内的处理器抽屉所构成，内含1，2或4颗450MHz或6颗500MHz的基于铜线路的64位RS64III型微处理器(与获奖型号S80采用同样的先进技术)。IBM独特的铜芯片技术使得处理器的速度更快，可靠性更高。提高速度的同时降低热量的产生。H80标配有256MB内存，可扩展至16GB。两条系统总线的带宽为2GB/秒。对于许多的电子商务应用而言，H80提供的性能和内存容量已远超出应用的要求。H80标配有14条可热插拔的PCI I/O槽(综合带宽为1GB/秒)，包装成一个I/O抽屉，便于灵活配置。最多可配置2个I/O抽屉，提供28条槽。在第一个I/O抽屉内有可选的2个引导坞(占用2条槽空间，剩下12条槽可用)。集成的快速以太网，SCSI-2 F/W及Ultra2 SCSI控制器均为每个I/O抽屉的标准配置，使得所有的插槽均为你所用。、为电子商务提供的系统高可用性H80已将可靠性、可用性和可维护性特征设计在内。H80继承了H70的技术，包括独立的服务处理器，可热插拔的冗余冷却风扇及可选的冗余电源。另外，加入了可热插拔的PCI槽和动态CPU“回收”技术，使得系统的可用性得到进一步改善。H80的核心是服务处理器，用以不间断地监控系统的重要信号。它能在故障出现前决定和推荐采取相应的措施。如果有必要，它也可自动发出服务呼叫。H80采用IBM独有的特性，动态CPU“回收”，用以监控处理器。当一颗处理器显示即将发生故障时，该特性协同AIX 4.3.3能将有故障的处理器带离“现场”。原来在上面运行的工作也被自动重新分配到另外的处理器上，对于出故障的处理器的置换工作可安排在方便的时候进行。可热插拔的PCI槽这一特性，使得在应用正在运行的同时，增加或置换I/O卡成为可能。每个卡都可按需进行独立“开”或“关”，而不依赖于该卡的操作则继续进行。无需关机重启系统。、灵活、高效的包装H80的最大配置由一个含6颗500MHz处理器的抽屉及2个I/O抽屉组成。总共占15个EIA单位(U)的机柜空间。按照I/O抽屉的数量，在S00(32U)机柜内可装2台H80，在T00(36U)机柜或T42(42U)机柜内可装3台H80，节省宝贵的空间。硬盘和磁带存储设备也可装在机柜内。存储设备如IBM 7133串行磁盘系统，IBM 2104可扩展存储(Ultra2 SCSI)，及可提供万亿字节，高可靠，热插拔的磁盘系统IBM 2105企业存储服务器。、方便升级从H70升级到H80既简单又低成本。通过更换处理器抽屉，既可完成序列号保护模式升级。内存、卡和机柜封装皆可重用而得以保护。同样方法，也可升级到H80。在这种情况下，内存、I/O抽屉、硬盘及机柜封装都能再用，既保护了投资又增加了系统的整体扩展性。RS/6000 H80 一览表最低配置处理器抽屉(5U)微处理器：一级缓存(L1)：二级缓存(L2)：内存：系统总线：I/O抽屉(5U)I/O插槽：I/O总线宽度：I/O总线速度：存储选择：2-路450MHz RS64 III SMP128KB数据/128KB指令2MB256MB两条总线，每条128-位宽14条可热插拔PCI槽10条64-位，4条32-位10 66MHz(3.3v) / 4 33MHz(5v)系统可从外部连接的硬盘引导，或可选装2个内置硬盘引导，此需占2条槽空间标准特性集成端口：集成坞：集成控制器：键盘，鼠标，4串口，1并口软驱，CD-ROM，1个介质坞SCSI-2 F/W(内部用)，Ultra2 SCSI(外部用)，10/100 Mbps 以太网系统扩展处理器：二级缓存(L2)内存：I/O：存储：2-，4-(450MHz)，或6-路(500MHz)4MB/处理器最多达16GB第二个5U抽屉(另增加14条热插拔PCI槽及2个介质坞)IBM 2104 可扩展存储(Ultra2 SCSI)，IBM 7133 串行磁盘系统(SSA)，IBM 2105企业存储服务器操作系统AIX 4.3.3 (无限用户数使用许可证)电源要求220v AC / -48v DC保维免费一年现场维护、与其他机器的对比SUNIBME3500H80CPUUSII 336/400MHz(1-8)RS64-III 450MHz(1-4), 500MHz(6)TPC-C测试如果用8个CPU为21,871 4个CPU为14,000H80 1-Way 6,900 H80 2-Way 15,000 如果用2个CPU应低于10,000 (不符合ORACLE要求)H80 4-Way 26, 400 H80 2-Way 36,000 系统总线带宽3.2GB/S4GB/S内存最大8GB (视乎I/O数量)最大16GB(100%有效)SDRAM/DRAMSDRAM系统卫士无有硬盘(内置)最大8块最大12块/2块硬盘I/O带宽若用SCSI最大40MB/SSSA为160MB/S若用光纤通道最大100MB/SI/O总线1条 无扩展能力4路I/O Solt3-12 (视乎CPU数量)PCI 10个/PCI 14-28个Hot-Plus PCI无有机柜卓边式卓边/机架式高可用性 支持7集群HACMP支持32集群操作系统不同时支持32位和64位应用需作应用选择设置 AIX 4版同时支持32位和64位应用 HPIBML2000H80CPUPA8500 360/440MHz(1-4)RS64-III 450MHz(1-4), 500MHz(6)TPC-C测试H80 1-Way 6,900 H80 2-Way 15,000 PA8500 440MHz 4个CPU为22,422H80 4-Way 26, 400 H80 2-Way 36,000 系统带宽4GB/S内存8GB最大16GB SDRAMSDRAM系统卫士无有硬盘(内置)最大8块最大2块硬盘I/O带宽若用SCSI最大40MB/SSSA为160MB/S若用光纤通道最大100MB/SI/O总线2路4路I/O SoltPCI 10个PCI 10个/PCI 14-28个Hot-Plus PCI有有机柜机架式机架式高可用性MC/ServiceGuard支持8集群HACMP支持32集群操作系统HP-UX 11版不同时支持32位和64位应用需作应用选择设置 AIX 4版同时支持32位和64位应用 HP-UX 11版不同时支持32位和64位应用需作应用选择设置 三、 RS/6000-H80硬件优势详细说明、IBM PowerPC RISC 铜芯片技术 RISC技术又称精减指令集系统，是在1974年IBM首先发明并利用了这种技术。1990年IBM推出了第二代RISC技术的芯片，即POWER芯片，它将超标量技术和超级流水线技术完美的结合在一起，使处理器的性能得以迅速提高。 1993年6月，IBM推出了在业界处于领先地位的POWER2芯片，其性能较POWER又有很大的提高。每个时钟周期能同时执行6条指令8个操作，达到了260SPECfp,140Mflops。同年10月，IBM、APPLE和MOTORALA三家联合开发PowerPC芯片，该芯片采用单晶片技术，进一步提高了芯片性能，推出后在业界引起了强烈反响。目前604e芯片已经大批量装机。 POWER技术的目的,是为了提高计算机芯片的性能。提高计算机芯片性能的主要途径有三种：即加快主频、简化指令系统、在体系结构中采用多处理单元的结构，IBM使用这种途径来提高芯片性能，其特点可归纳如下： 超标量结构的实现,采用多达6个独立的执行单元(即一个分支指令单元，一个独立的指令缓存单元，两个定点执行单元和两个浮点执行单元)，使每个时钟周期可执行6条指令(8个操作)； 两级数据缓存，提高了数据传输速度； 4层内存总线宽度为256比特，数据传输速度可达到2400MB每秒； 与外设通讯采用微通道和PCI技术，速率达80MB/160MB每秒。 POWER和PowerPC具有最广泛的发展前途。先进的POWER结构体系,为RS/6000的发展提供了广阔的天地。尤其值得一提的是PowerPC(POWER Performance Chip)，这个从POWER的RISC单芯片技术发展起来的，由IBM, Apple, Motorola联合研发的微处理器芯片，以其高性能、低价格的特点，大批量地被广泛地应用，博得世人瞩目，成为最具有发展前途的跨世纪产品。目前波音飞机采用的芯片就是 PowerPC。 IBM，Apple和Motorola三方面联盟，充分发挥了Apple在电路设计和系统应用设计方面的特长，Mototola在存储技术、总线技术方面的实力以及IBM在研制高档芯片方面的优势，这使PowerPC在技术上和性能上保持了领先地位。同其它厂家的产品相比，PowerPC有更小的芯片尺寸，更低的功耗，更优的性能，而且更低的价格。就现今市场上最流行的PC芯片而言，其尺寸和功耗接近Power-PC的2倍，其价格也远远高出PowerPC。对比个别厂家生产的时钟频率达600Mhz的芯片，IBM在在解决芯片过热，提高系统稳定性和可靠性，简化制造工艺，降低废品率和成本方面占据了优势。 更重要的是，PowerPC已和PowerOPEN联盟，其商业和市场实力将保证PowerPC在商业上的成功，从而保证了IBM能长久地为客户提供不间断的维护和升级服务。通过IBM、Apple、Motorola三家计算机芯片制造和通讯行业的巨人的合作，以及通过让更多的厂商得以使用该芯片（象Bull、Harris、Ford等公司均OEM POWER的产品），使PowerPC能够大批量生产和使用，并成为最有竞争实力的微处理器芯片。一家世界著名的咨询公司认为到2000年底PowerPC将占领RISC芯片市场的75%。 IBM可以对客户承诺，IBM不会放弃研制和放弃完善已经或正在推荐给客户的UNIX芯片和操作系统，IBM会继续发展POWERPC，并在可预见的时间内推出新一代POWERPC，以此来保护用户的投资和保证用户在今后数年能进行有效的系统升级。 到2001年，IBM将推出主频达1000MHz的芯片。在保护用户投资方面，IBM公司保持着业界最优良的记录，而这一切是以IBM公司一贯对用户负责的精神和每年近60亿美金的科研投入做保证的。IBM公司五年以来一直保持美国专利拥数量世界第一，并先后有5名科学家获得诺贝尔奖，这在所有计算机厂商中也是绝无仅有的。 特别值得一提的是，在H80上采用了IBM公司发明的铜芯片技术及0.18微米工艺所生产的POWER4芯片。使得系统整体性能大大提高。众所周知，铜的导电性在所有金属中是最强的。根据测试，采用铜技术生产的POWER4芯片在性能上比同类POWER3芯片快25%。去年下半年，基于64位的RS64铜芯片的S80机型已推出；今年，IBM又相继推出270、F80、H80、H80等另外几款铜芯片的RS/6000服务器。 IBM是第一家而且目前是唯一一家推出铜芯片产品的厂家，关于铜芯片的介绍请参考下图：IBM RS/6000 独有的服务处理器 H80带有服务处理器(一个CPU)。服务处理器在主机停机时也能运行。可提供系统环境检测和报警功能，如支流/交流电压、风扇速度、温度感测，提供早断电警报(early power off warnings)、错误记录分析和报警功能。如发现潜在的硬件错误，服务处理器可自动拨通系统维护人员或服务中心，及时诊断恢复。既预防发生故障，又能帮助故障发生后的及时恢复。这方便了系统维护人员的工作，最终提高了系统可靠性，保障电子数据交换的顺利进行。(参见下图) 如选择IBM RS/6000的机型，主机系统能在发生硬件错误时重新启动机器，而且在发生操作系统死锁或应用程序软件故障时，系统能强制重启动操作系统以排除故障。 卓越的系统恢复功能H80具有自动重新启动功能，可在软件错误、硬件故障或环境引发的停机时，自动地重新启动系统，从而大幅度地提高自我恢复功能。 额外的热交换冗余电源和冗余风扇 H80具有特别为关键系统设计的冗余热交换电源和冷却系统，这将会为一卡通系统提供更高的供电可靠性和为主机部件提供更强的性能保障。 以上我们列出了RS/6000-H80服务器在硬件方面对增强一卡通系统可靠性的几点关键性的支持因素，在后面的章节里，我们会继续在磁盘子系统和软件方面对可靠性进行进一步的阐述。我们希望IBM公司对本次项目可靠性的高度重视会给客户带来实质性的帮助。 四、操作系统AIX4.31 、 第三方对UNIX操作系统的评述首先，请各位领导和专家参考以下由专业第三方提供的操作系统总评报告：2、 杰出的唯一真正的32位和64位应用兼容解决方案 如何解决在64位系统环境下运行32位应用的问题通常十分重要。 有的厂商是通过32位仿真实现，有的厂商把操作系统分成64位和32位两个版本，用户根据自己的应用选购。前者没有真正发挥全64位系统环境的优势，通过仿真运行32位应用会牺牲性能。后者则更是部分的64位，因为用户在32位应用的条件下，只能选用32位版本的操作系统，将来应用的升级则需通过更换操作系统实现，这会给用户的应用、投资造成相当的影响。 IBM公司的AIX4.3操作系统，同时提供了优秀的64位和32位解决方案，这与其他UNIX厂家有根本的区别。在64位的系统上，AIX 4.3直接支持32位应用，并提供了32位和64位应用之间的互操作性和共存性，两种应用之间可以同时运行、互相协作、共享文件、内存和其它系统服务。3 、 AIX是标准的开放的操作系统 AIX 4.3在坚持操作系统标准方面可称典范。它已取得了X/Open XPG4商标认证；符合计算机环境可移植性的操作系统界面(Portable Operating System Interface for Computer Environments，简称POSIX) IEEE1003.1-1990；符合单一UNIX规格(SPEC1170)；符合XPG4 UNIX98商标认证要求(AIX 4.3已经获得该商标认证)。 在RS/6000所有型号上，都运行着同一个操作系统AIX/6000，保证了RS/6000全系列上的二进制兼容。任一应用软件无须任何修改，就可在所有型号上运行，这对用户的投资，无疑是极大的保护。4 、 AIX4.3先进的功能 AIX是目前最为可靠、成熟、先进的第二代UNIX，是最适合于关键数据的处理环境的操作系统，并且容易使用、容易管理。相比之下，其他许多UNIX厂商的操作系统还停留在第一代的水平，直接源自SVR2及BSD4.2，所有的改进都以“打补丁”、“修改”方式来进行；而AIX是全独立设计，有很好的完整性，为业界首个第二代UNIX操作系统。其模块化，抢先多任务等设计优于其他多个著名的UNIX厂家。个别UNIX厂家将放弃他们现在的操作系统而转向3DA，这表明了他们对自身否定的态度。厂家对现有操作系统的放弃会使用户面临如后续系统硬件升级困难、应用程序移植不平滑及产品支持不足等问题。相比之下，选择IBM会大大降低了目前投资和将来业务的风险。 AIX4.3的技术先进性体现在以下几点：1)：动态可扩展内核，可联机动态配置，装卸设备无须关机和重新启动。逻辑卷管理 LVM，支持动态文件系统，可以跨越多个磁盘设备，实现联机扩展文件系统；以及透明磁盘镜像，将重要数据镜像保存，所有这些功能增强了操作环境的可靠性和可用性。 而其他一般UNIX厂家只提供有限的内核多线程支持，没有OpenGL支持，抢先多任务的支持不足，而且无版本连续性，系统内核非模块化。LVM与基本操作系统分离,须单独购买和安装。 2)： AIX Windows图形用户界面，InforExplorer联机文本图形文档检索以及桌面工具，使系统易于使用；SMIT(系统管理界面工具)，通过菜单驱动方式，无须牢记复杂的命令行和参数，使日常系统管理工作变格外轻松。 3)：Pageable Kernel (可置换内核)，可将暂不需要的内核程序，如打印驱动程序，置换出内存(需要时可再置换内存)，从而改变了内核必须常驻内存的方式， 提高了内存可用空间和系统性能; Pre-emptable Kernel (可先占内核) 机制，使高优先级进程能立即从低优先级进程那里获得所需资源，这对联机实时事务处理任务非常重要。另外，对于用户而言更加显而易见的一个好处是AIX系统不需要用户自己调整UNIX系统参数，更加易于使用。4)：日志文件系统JFS和内存映象文件系统，保证了文件系统的完整性，在出现死机时能够快速重启系统。而某些UNIX厂商的JFS，版本间并不兼容，而且升级还需要备份 / 回复文件系统。5)：AIX操作系统支持中国国家标准一级和二级汉字，并有用户定义字库的功能以便于用户增加字库。因此，完全满足中国市场用户对软件汉化的需求。6)：IBM公司在RS/6000上提供大量可选的应用支持软件，帮助用户实现系统的设计。如高可用性软件HACMP、网管软件Netview、Lotus Notes群件、系统管理软件Tivoli等，并有大量的第三方应用支持。五、 采用SSA技术的7133磁盘子系统的技术优势1. SSA(串行存储结构)概述 在IBM公司推荐的主机系统方案中，使用了7133串行存储结构SSA (Serial Storage Architecture)7133磁盘子系统作为双机共享磁盘。IBM公司认为7133磁盘子系统是整个方案中大大优于其它厂商的重要部分。 根据IBM公司多年服务商用环境的经验，我们认为对利用数据库的应用而言，硬盘的I/O速度对应用的功能有巨大的影响。尤其在UNIX服务器性能日新月异的情况下，数据在硬盘I/O的传输速度已成为整个系统性能的瓶颈。 目前其他计算机厂商都仍在使用SCSI-2 Fast/Wide的技术，IBM已于1997年初推出更为先进的产品串行存储结构SSA。2. SSA与SCSI-2 F/W的区别 对比SCSI-2 F/W，IBM的SSA有下列优势： 高性能SSA磁盘控制器的单通道速度可达80MB/秒双向传输，提供4条20MB/秒的传输通道。一个SSA卡提供两条通道，即160MB/秒。而 SCSI2 F/W只能达到20 MB/秒，并只有一条通道；同时SSA配有最快速的可热插拔的硬盘。SSA带给用户的好处可由图一看出，左图显示对大量数据的多路双向连续输出，SSA的速度可达到65 MB/秒，为 SCSI-2 F/W的五倍。右图显示SCSI技术造成单路仲裁，持续传输速度只能达到13MB/秒。对一 般的事物处理SSA可达到3000ops(每秒3000次操作) 为SCSI-2 F/W的三倍。 SSA和SCSI技术的比较 由于使用了SSA技术，IBM的7133磁盘子系统就可通过提高中心主机系统的I/O处理能力而为一卡通系统提供比SCSI高出几倍的性能。 从下图可以更直观地看到SSA与SCSI技术在运性数据库时的差别。 SSA与SCSI负载特性参考值由Sybase Enterprise Performance Group公司在Sybase Emeryville Data Center测试中心测试/partners/ibm/ssa.html测试环境：SCSI-4个SCSI控制器，16个4.5GB磁盘SSA-IBM 7133，4链路，15个4.2GB磁盘测试参数 SCSI SSA SSA比SCSI提高%数据库载入 17.72小时 9.32小时 36%数据表一致性检 0.84小时 0.64小时 31%建造索引 13.81小时 10.15小时 36%数据表及索引的一致性检查13.98小时 10.11小时 38%数据库卸载 62.31小时 46.13小时 35% 高可靠性 SSA为链型结构，环状设计，如果一条通路发生故障，SSA可以自动通过其他通路访问设备，绝无单点故障。当故障通路修复后，适配器会立即自动重新配置，恢服到正常运作状态。如果盘组中有一个磁盘损坏，SSA可以在线取下该磁盘，而适配器和环中其他磁盘的通讯并不间断，当磁盘更换或修复后，系统会立即自动重新配置以恢服到正常运作状态。 ( SSA结构请参看下图 ) 7133连接磁盘驱动器的电缆允许全双工的点对点通讯。从主机发出的信息可双向输送到环上的每一个驱动器。即使两个驱动器间断路，数据仍可通过环路的另一分支传输到环上的每一个磁盘驱动器。7133配置了冗余的电源、电扇，并采用了旁路电路，用户可以不影响系统运行自行更换这些部件。 高可扩展性7133 SSA优秀的回路架构允许SSA主机处理器可支持127台存储设备，而SCSI最多只能15台。连接到M80主机的SSA适配卡使磁盘子系统可以配置在两个独立的环中，每个适配卡可接96个驱动器，也就是一块卡可以连接的磁盘容量达873GB。这是实际的数字而非SSA架构的理论值。 相反，在性能方面不可伸缩的SCSI，在可扩展性方面也是不可伸缩的。例如，建立一个96个驱动器的SCSI子系统(与上述SSA单一适配卡相对应)，为避免性能的恶化，每个适配卡限于连接5个驱动器于是需要19个适配卡，意味着占用19个主机的插槽。而许多公司主机的I/O插槽总共还不到19个。六、 使用HACMP高可用软件for AIX4.3实施热切换的技术优势 首先，请各位领导和专家参考以下由专业第三方提供的UNIX高可用性软件总评： HACMP 可根据需要灵活配置， 主要包括以下几大类工作方式: 空闲热备份：定义一台机为备份机，处于空闲等待状态，等待接替故障主机的磁盘和应用; 轮换备份: 两台主机各自工作，并定义一台主机为另一台主机的备份机; 互为备份:两台主机各有自已的应用和任务，它们之间互为备份机； 共同工作:两台或几台主机通过同时访问同一共享存储设备，进行同一工作 ，不但保证了高可靠性，还显著提高了生产率。HA (高可用性)处理 磁盘, 磁盘控制器, 网络, 网卡及处理器故障；在多个网络上传输“心跳检测”信号 以检测处理器/网络故障；提供 I