IBM小型机方案

1、 中国商品检验检疫局广西区分局 服务器集中建议国际商业机器中国有限公司政府事业支持小组2005年5月13日前言中国商品检验检验局广西区分局（以下简称CIQ 或CIQ GX）信息技术部为了进一步规划全局信息系统建设蓝图、加强信息化建设以便为一线人员提供优质服务，正在考虑将全分局服务器集中至南宁区分局总部，并在近期积极进行调研，走访已经进行服务器集中的兄弟分局。国际商业机器中国有限公司（以下简称IBM 或IBM China）于2005年5月上旬与CIQ GX进行了接触，并做了环境调研及方案探讨。此建议书对CIQ GX目前现状作做了分析，讨论了服务器集中的选型依据，推荐了IBM pSeries服务器

2、的解决方案，供CIQ GX领导、同行们研究、参考。目录一CIQ GX现行信息系统环境 . 41.1 CIQ GX业务简述 . 4 1.2 CL GX应用系统及部署 . 4二CIQ GX系统性能需求及估算 . . 52.1 CIQ GX性能需求及估算 . 5三CIQ GX系统设计 . . 83.1 CIQ GX服务器集中拓朴 . 83.2 CIQ GX系统设计说明 . 8四附录 . 104.1 IBM pSeries p570. 10 4.2 IBM TotalStorage DS4300 . . 16一CIQ GX现行信息系统环境1.1 CIQ GX业务简述CIQ GX地处广西边陲，边贸较为活

3、跃，是CIQ 的重要分支机构。2004年全年业务笔数约为140,000，与2003年全年业务相比有100%的增长。前台终端约100个。1.2 CL GX应用系统及部署 二CIQ GX系统性能需求及估算 2.1 CIQ GX性能需求及估算作为一个系统的性能估算（System Sizing ）是作为一个系统设计的重点，也是一个难点。通过系统性能估算，我们希望从中得出系统所须主要资源的情况如CPU 、内存、内置磁盘容量等。一个系统主要包括硬件平台系统（如：服务器储存系统），软件平台系统（如：数据库系统）、及应用系统等组成。通常要作到比较准确的性能估算的最好方式是作模拟测试（Testing ），但作测

4、试的时间及成本高，另外有时应用还没有开发就很难作测试了。因此，另外一种常用的性能估算方式，我们称之为“售前估算”（Pre Sales Sizing）。“ 售前估算”方法是通过一些相应的性能指标（Benchmark ），及相关的用户数据以及相关系统经验值来推算出大概的性能要求。“售前估算”的时间及成本则低得多，但准确度低于测试方式。如下图，这个项目小型机应用为数据库应用，主要性能参考指标为tpmC ，大多数厂商的服务器产品提供tpmC 值。（详见TPC 组织网站， ）。它的单位是：1tpmC=1笔交易/每分钟。另外我们需要了解客户在峰值时的交易，通常在设计一个系统时我们希望

5、系统要满足系统的峰值要求。另外CPU 的负荷（Capacity ）在不同机型有不同的参考值： 在S/390上CPU 的负荷在高峰期不应超过8590； 在UNIX 服务器应不超过70。根据与CIQ GX 的访谈，我们了解到广西区商品检验检疫局2004年业务量约为140,000笔； 考虑五年中每年有100%的业务增长，五年后全年业务量约为4,480,000笔； 一般情况下，检验检疫业务在全年有四个业务高峰，如元旦、春节、五一、十一；大约这四个业务高峰业务量会占全年的50%，即为2,240,000笔； 每个业务高峰业务量约为550,000笔； 每个业务高峰时间段约为5个工作日，每天约为110,000

6、笔； 每天80%业务量发生在4个小时内，即为260,000笔； 每小时为45,000笔；每分钟约为750笔我们给出以下简单估算公式如下：tpmC （每分钟在线交易数） 峰值业务量*N/70% 注：70%为UNIX 系统运行良好的负荷上限N 为当前一笔交易转化为tpmC 值的参考系数。目前的系统考虑将CIQ 2000综合业务和相关的10个专项业务系统全部的数据运算全部放在这两台小型机服务器上，我们建议1笔CIQ 2000交易约相当于100个tpmC 值（50个tpmC 为CIQ 2000业务， 50个tpmC 为其他专项业务系统使用）。由此我们得出：CIQ GX的数据库服务器的tpmC 值750

7、 X 100 / 70%= 107,142 tpmC值 因此我们建议CIQ GX的数据库服务器的tpmC 值应不小于107,142tpmC 值。 建议使用p570 4路CPU ，p570 4路CPU 的tpmC 值为157,963（请参见下表 IBM p570 /2-Way, 1.65GHz IBM p570 /4-Way, 1.65GHz IBM p570 /8-Way, 1.65GHz IBM p570 /12-Way, 1.65GHz7.58 15.12 28.63 41.179190.6 157963.3 299106.5 429384.4第 6 页 共 22 页IBM p570 /1

8、6-Way, 1.65GHz52.61 549632.9第 7 页 共 22 页三CIQ GX系统设计 3.1 CIQ GX服务器集中拓朴 3.2 CIQ GX系统设计说明1. 主机系统、存储和备份系统如总体拓扑图：本次采购的主机系统主要负责处理CIQ 2000综合系统业务和相关的其他专业系统的数据库业务。根据我们对业务系统的分析，充分满足对系统数据容量的规划，我们建议主要可从两个方面来考虑：CPU 性能：主要以服务器的TPC-C 值作为相对选型参考值，但也必须考虑到厂第 8 页 共 22 页家公布服务器的TPC-C 值，一般是采用该服务器最大的硬件配置、接近100%的使用率的得到的TPC-C

9、 值，而我们购买的配置往往小得多，实际系统性能的TPC-C 不会有公布值那么高，在设计服务器处理能力时，需要将一些实际经验值和TPC-C 值一起综合考虑，方案中对服务器理论处理能力的使用率应在70%以内，并留有一定余量。内存的大小：内存是所有程序运行的环境，在CPU 和相关系统软件处理能力的范围内，内存空间越大服务器的事务处理性能越好，但不同的应用对内存的要求不同，所以在内存设计中，需要从应用要求的角度来考虑，寻找最佳的配置。 根据业务需要和性能要求，比较各主流UNIX 厂家设备，我们选用2台IBM p570双机系统分别做为双机数据库服务器和应用服务器。这大大提高了系统的可靠性，在任意一台服务

10、器发生故障时整个系统能够继续安全良好的运行。数据存储方面，根据业务要求，确定了数据大集中的服务器结构，其中两台小型机p570组成数据库服务器HA 集群，它们通过2台8口光纤通道交换机共享磁盘阵列组成SAN （存储区域网络）网。存储设备根据当前容量要求和将来要扩展的性能需求，我们选用了IBM DS4300存储设备。备份方面，我们选用了IBM 3582-L23设备做为磁带库。第 9 页 共 22 页四附录4.1 IBM pSeries p570要点提示 机柜型安装 带有独特构建块体系结构的2到16路SMP 设计 64位POWER5技术 秉承主机技术的RAS ，包括动态固件升级 动态LPAR 支持

11、IBMVirtualizatuonEngine 支持(可选 ： 微分区共享的处理器池 虚拟I/O 虚拟LAN 多达20个可选的I/O扩展抽屉 HACMP 支持可提供近乎不间断的运行操作 AIX5LV5.2、AIX5LV5.3、i5/OS*和Linux*支持 Cluster1600支持具有“群集系统管理”功能硬件摘要 2个、4个或8个1.5GHz64位POWER5处理器 2个、4个、8个、12个或16个64位1.65GHz 或1.90GHzPOWER5处理器 1.65/1.90GHz的2GB 到512GB 内存 2GB 到256GB1.50GHz 每模块6个热交换磁盘驱动器支架，可提供多达880

12、GB 的内部存储容量(4模块3.5TB ；16路 每模块6个热插拔PCI-X 适配器插槽(每16路24个插槽 I/O扩展抽屉最多可添加140个PCI-X 插槽和240个磁盘驱动器支架(增加32.5TB 每模块2个集成的内部Ultra320SCSI 控制器(可选RAID(每16路8个Ultra320控第 10 页 共 22 页制器 每个模块支持12通道的2Gb 以太网端口；支持8通道万兆以太网端口 2Gb 光纤通道和万兆以太网适配器(选配 每模块2个介质支架(每16路8个要点 构建块体系结构提供了卓越的性能和灵活的伸缩性 IBM Virtualization Engine和Power Archi

13、tecture功能有助于提高系统的使用效率 灵活的CoD(Capacity on Demand功能有助于经济有效地管理增长和响应不断变化的工作负载IBM p5-570中端系统具有卓越的性价比、秉承主机技术的可靠性和可用性功能、灵活的容量升级和创新的IBM Virtualization Engine 系统技术。p5-570基于具有同步多线程、独特的可伸缩性和构建块封装技术的IBM POWER5处理器，非常适合于服务器整合项目、数据库与应用程序服务、电子商务以及部门或地区服务器的部署。机柜型p5-570为商业应用程序和高性能计算(HPC应用程序提供了“动力”，并提供了灵活性、可伸缩性和可靠性功能。

14、IBM p5570在随需应变的环境中是经济实惠和灵活的服务器。IBM 创新的VirtualizationEngine 系统技术和CoD 可选功能有助于提高服务器对各种计算需求的响应能力。这些功能还有助于提高处理器和系统组件的系统利用率，从而允许企业以较小的系统满足他们的计算需求。通过组合最先进的IBM 前沿技术，p5-570提供了企业级的性能和对于不断变化的市场条件的灵活适应能力，从而为公司提供了在当今竞争激烈的随需应变环境中生存所需的关键能力。模块化构建块提供了灵活的可伸缩性p5-570由构建块模块封装而成。每个p5-570模块可以支持多达4个处理器，还有内存、介质、磁盘、I/O适配器、电源

15、和冷却系统以创建均衡的、高性能的机柜系统。构建块模块通过具有全总线速度的独特电缆系统相连接。在19英寸的机柜里最多可以将4个模块集成为一个的对称多处理器(SMP服务器。客户可以通过提供基础架构(例如：电源、安装有冷气设备的空间以及机架空间 ，来经济有效地构建规模正好适合于处理需求的系统，以支持所需模块的数量。因为构建块体系结构使客户能够扩充的不仅是处理能力，而且还有内存、内部存储器和I/O容量，当计算需求增加时，p5-570服务器可以提供巨大的容量和灵活性，以应对应用程序的无缝扩展。另外，在单个HPC 群集中可以包含多达64个p5-570系统。为了使IBM 服务器的可用性达到极致，可以使用旨在

16、提供近乎不间断可用性的HACMP 软件将p5-570群集化。eServer p5-570服务器的一大特点是为UNIX®或Linux®入门级系统带来突破性技术。IBM Virtualization Engine 系统技术是可选的功能，这种技术包括了许多创新技术，如微分区，它在帮助企业确保应用程序可以持续获得所需资源的同时，还能提高系统的利用率。微分区通过精细地调优系统来整合多个独立的AIX5L 和Linux 工作负载，从而有助于降低成本。一个16路570型号可以托管多达160个“虚拟服务器”(分区 。动态逻辑分区帮助分配系统资源(处理器、内存和I/O以便对不断变化的工作负载需

17、求进行更快的且不间断的响应。类似虚拟I/O这样的可选创新技术允许共享昂贵的磁盘驱动器、通信适配器和以光纤通道连接的磁盘，并有助于降低复杂性和系统管理费用。共享的处理器池能够在分配给共享池的分区之间，不间断地自动均衡处理能力，从而提高了吞吐量和利用率。随需应变地增长可以在1.65GHz 和1.90GHz 的p5-570系统上选择使用多种CoD(Capacity on Demand ，通过使用安装在系统上而最初购买系统时未激活的资源，来帮助满足随需应变环境中不断变化的资源需求： Capacity Upgrade on Demand(CUoD允许公司购买额外的永久处理器或内存容量，以便在需要资源时激

18、活。 试用CoD 提供了一次性的无需额外费用的30天试用期，它允许客户使用其服务器上未处于活动状态的处理器容量。 预留CoD 允许公司购买处理器功能部件，这些处理器已预付费用，使用期限为30个处理器日，然后每过24小时激活一次，以响应工作负载的需求，在需求下降时自动取消激活这些处理器。 CoD 开关使得公司能够根据需要每隔一天激活一次处理器或内存。秉承主机技术的RAS 功能有助于使随需应变系统保持可用eServer p5-570系统秉承主机的可靠性、可用性和可维护性功能，这有助于使系统能昼夜不停地运行。p5-570将p 系列的世界一流RAS 传统特性扩展到入门级系统中这些特性包括并发固件更新，

19、对于大多数操作来说，可以在进行IBM 系统固件升级的同时，保持应用的运行、热拔插I/O扩展机箱，可以在正在运行的应用不中断运行的情况下添加I/O容量、更为细致的L2高速缓存分解、增强的L3高速缓存列删除和能够提供更好自恢复功能的ECC 高速缓存。p5-570系统兼有通过构建块体系结构进行灵活扩展的功能、出色的可靠性/可用性功能、便利的CoD 选项和先进的虚拟化技术，使得它成为金融服务业、保险业、医疗机构、传媒娱乐业、运输业、工业企业、批发业、公共事业、零售业和通信业理想的选择。在具备这些品质的基础之上，p5-570旨在以合理的成本为任何规模的企业提供企业级的随需应变计算能力，而且不会降低可用性

20、、性能或安全性。 4.2 IBM TotalStorage DS4300重点提示 提供2Gb 光纤通道主机端口，为直接连接的基于UNIX 和Intel 处理器的集群服务器提供经济的多路径故障切换功能 提供高性能，通过使用增强(turbo选项可实现最高768MB/秒的吞吐量 可帮助促进存储区域网(SAN、网络连接存储(NAS和直接连接存储(DAS环境中的存储整合 最多可支持112个硬盘驱动器，存储容量最高可扩展到16.4TB(FAStT600Turbo 包括FAStT 存储管理器，可以中央方式管理所有的FAStT 存储子系统 支持多种操作系统，包括Microsoft Windows 、AIX 、

21、Sun Solaris 、HP-U 、Novell NetWare 和Linux 操作系统 利用可选FAStT 服务报警功能提供的自动报警，可帮助缩短服务响应时间丰富和存储整合和集群应用IBM Total Storage DS4300(原FAStT600 存储服务器是一种专为存储整合和集群应用而设计的价格合理、可扩展的存储服务器。其模块化架构(包括动态容量添加、动态卷扩展和增强选项 可支持随需应变的电子商务环境，能够在需求增长时方便地增加存储。多种自主功能(如在线固件升级和FAStT 服务报警 也增强了系统的可使用性。这一服务器的基本型最多可提供8.2TB 的存储容量，使用增强选项以后最大存储

22、容量可达16.4TB ，能够帮助将直接连接存储整合到一个中央管理的共享存储区域网(SAN环境之中。通过其内建的可支持4个光纤通道连接服务器的能力，可以减少或消除使用附加交换机的必要，从而能够帮助提高服务器集群的性价比。DS4300存储服务器非常适宜用于对成本敏感的工作组SAN 以及小型企业和数据中心。这种存储系统专为开放系统环境设计，通过提供基于Windows 2000操作系统的故障切换驱动器以及可选的对AIX 、Sun Solaris、HP-UX 、Novell NetWare和Linux 操作系统的支持，可以为客户提供异构平台支持。DS4300能够实现与IBMeServer p 系列和x

23、系列服务器的互操作，也能够实现与基于Intel 处理器和UNIX 的服务器的互操作。为使集成更加方便，IBM 已经对DS4300与IBM 服务器以及其他品牌服务器和交换机之间的互操作性进行了测试。存储服务器家族中的一部分DS4300是DS4000系列(原FAStT 系列 存储服务器家族中的一部分，这一服务器家族使用公共的存储管理软件和扩展机箱。它能够与现有的FAStT EXP700磁盘机柜兼容，并包括了很多与家族中其他FAStT 产品一样的高性能软件和冗余硬件设计特性。整个产品家族都具备的可扩展性因为DS4300(FAStT600存储服务器的磁盘驱动器数量最多可扩展到112个，存储容量最高可扩

24、展到16.4TB ，所以它能够从一个工作组SAN 升级为一个企业网络存储系统，因而能够为您的企业提供实现增长所需的灵活性。此外，通过使用FAStT 存储管理器软件，可以将多个DS4300服务器组合在一起，满足更多的性能和容量需求，进一步增强了您的扩展选项。DS4300的另一个可扩展性功能是动态容量扩展(DCE，它能够在不中断运行的情况下将EXP700机柜添加到现有的DS4300。通过添加这些机柜，DS4300可以为新的主机组或现有的卷提供未用存储，从而能够以随需应变的方式提高更多的存储容量。客户可以在保持数据完整性的前提下升级到更高性能的DS4300存储服务器，能够最大程度地减少升级过程中的中

25、断。DS4300还可以支持在线控制器固件升级，提供更高的性能和功能。此外，客户通常可以在不中断运行的情况下执行各种操作，如通过升级支持FAStT 存储管理器的最新版本或添加象FAStT 服务报警这样的服务。增强选项进一步增强了高性能的设计为满足日益增长的对存储容量和性能的需求，DS4300存储服务器可以通过增强选项实现升级，其中包括存储管理器v8.4(基本型使用的是v8.3 。增强选项扩展了入门级DS4300基本型的高可用性和可扩展性功能，而且这些增强选项可在原始订单中添加，或在以后通过升级进行添加。无论是基本型还是使用了增强选项的机型都可以为客户提供高性能、低成本的存储以及与您的业务共同增长

26、的灵活性。 DS4300 存储服务器使用高级高速缓存算法来优化磁盘性能。基本型在执行流式磁盘读操作时可实现每秒钟4.5万次以上的高速缓存I/O操作和最高400MB/秒的吞吐量。通过使用存储管理器v8.4，配置Turbo 型的DS4300每秒钟可执行7.5万次以上的高速缓存I/O操作(比基本型增加70 并能够提供最高768MB/秒的吞吐量。在使用3个FAStT EXP700磁盘机柜时，DS4300存储服务器最多可支持56个磁盘驱动器；当使用Turbo 型时，它最多可以支持112个驱动器(使用FAStT EXP700机柜 。基本型最多可提供8.2TB 的存储容量和16个存储分区。添加增强选项以后，

27、DS4300最多可支持16.4TB 的存储容量和64个存储分区。Turbo 型的其他功能包括可将普通配置时的高速缓存大小增加到2GB 的功能以及一种能够检测主机连接速度的自适应功能。这种自适应功能为基本型的2Gbps 光纤通道接口添加了支持1Gbps 光纤通道连接的能力，使DS4300能够支持更广泛的设备，因而能够提供更好的互操作性。此外，Turbo 型还包括了Volume Copy(卷拷贝 功能，这一扩展了拷贝服务功能，能够支持逻辑卷的全面复制，从而增强了数据管理和保护。通过FAStT 存储管理器实现中央管理DS4300包括的FAStT 存储管理器软件可以支持对所有的本地和通过网络连接的FA

28、StT 存储系统进行中央管理。利用存储管理器，管理员可以通过一个基于Java 的简单浏览器界面对存储进行快速配置和监视。他们还可以在运行中定制和改变设置，以及配置新的卷、进行日常维护、动态地为现有的卷添加新的机柜和存储容量所有这些都可以在不中断用户对数据访问的情况下完成。故障切换驱动器、性能调整例程以及集群支持也是FAStT 存储管理器的标准功能。通过提供这些功能和一个直观的用户界面，FAStT 存储管理器可以帮助减少存储管理的复杂性以及花费在存储管理上的时间总量。Turbo 型包括的存储管理器v8.4最多可支持256个逻辑卷(每存储分区 ，它能够支持存储容量大于2TB 的阵列组以及能够增强服

29、务器集群应用的SCSI-3持久保留(SCSI-3 Persistent Reservation工具。这些附加功能可以帮助DS4300支持更大型的存储环境。增强的存储管理功能IBM Total Storage DS4300存储服务器拥有一些专为改进数据管理和存储系统性能而设计的功能。利用FAStT 存储管理器软件，管理员可以将DS4300存储服务器划分为多达16个虚拟服务器；通过Turbo 型，管理员可以创建最多64个分区。这一能力使IT 组织能够战略性地分配存储容量，进而帮助优化存储空间的使用并减少硬件和存储管理成本。各类组织可以将多个服务器连接到一个中央系统DS4300，该系统可以提供硬件故

30、障切换和公共管理功能，而不要求客户购买拥有自己的专用磁盘和管理功能的多个RAID 控制器。其他能够帮助增强数据管理和保护的DS4300功能包括FlashCopy 、动态卷扩展和卷拷贝。 IBM FlashCopy 功能可以制作逻辑卷的即时时间点拷贝，这些拷贝可用于文件恢复、备份、应用测试或数据挖掘。 动态卷扩展使管理员能够在不中断用户使用的情况下重新确定逻辑卷的大小。这一功能非常适用于那些数据需求增长速度快的应用，如Lotus Notes 和MicrosoftpSeries | IBM System Group Exchange。 Turbo 型能够提供的卷拷贝功能可以将 DS4300 存储服务器上的一个逻辑卷(源完 全复制到另一个逻辑卷(目标。为支持时间点数据完整性，在拷贝执行过程中，卷拷贝 只允许对源卷进行读