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信息化 如何推进业务连续性. 林 珊 186 5713 3520. 浙江鼎顺信息工程有限公司. 信息化在现代教育环节里面起什么作用?. 近些年有哪些变化?. 不同的维度(角色),需要我们信息化部门做些什么?. 我们该怎么办?. 信息革命推进产业改革 业务深入要求应用感知. 教育信息化应用需求解析. 如何提高业务的连续性?. 如何提高业务的高效性?. 信息化飞速阶段 2009-…… 数据集中、虚拟化、 智能化. 细化和扩展阶段 2005-…… 弹性扩展、渗透安全、 高效管理. 应用阶段 2003-2005 信息流通. 修路阶段
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信息化如何推进业务连续性 林 珊 186 5713 3520 浙江鼎顺信息工程有限公司
信息化在现代教育环节里面起什么作用? • 近些年有哪些变化? • 不同的维度(角色),需要我们信息化部门做些什么? • 我们该怎么办?
教育信息化应用需求解析 如何提高业务的连续性? 如何提高业务的高效性?
信息化飞速阶段 2009-…… 数据集中、虚拟化、 智能化 细化和扩展阶段 2005-…… 弹性扩展、渗透安全、 高效管理 应用阶段 2003-2005 信息流通 修路阶段 2000-2003 校校互联 孤岛阶段 ……-2000 信息封闭 教育信息化发展历程:
信息化的教学应用: OA 系统 教务系统 教学系统 互动教学系统 互动咨询的应用、网站、展览、反馈 学 生 教 师 学 校 家 长 社 会 其 他 业务应用系统不断增加、参与人员不断增多!
应用便捷性的改变: 3G\4G 无线网络 有线 网络 应用越来约便捷,改变了应用的习惯! 单机
应用体验的改变: • 60年代麦卡锡(John McCarthy)就提出了把计算能力作为一种象水和电一样的公用事业提供给用户。 前端客户,越来越少关心后端的复杂系统,更加在意应用体验感!
建设方向的改变: 高效 易用 连续 Add Your Text
连续性应用 校园网基本架构浅析: 校园网基本架构 基础网 应用 运维
计算存储一体化的应用: 成绩查询系统 校园一卡通 。。。。。。 学生档案 校园网 教务系统 1、数据存放在服务器本地磁盘, 磁盘故障,数据全部丢失。 2、操作系统宕机,业务中断。 办公平台
计算存储分离的应用: 1、数据存储在单存储上,单点故障 2、一旦存储故障,业务停止,甚至 数据完全丢失
计算存储分离的应用: (核心数据进行备份及归档) 1、手工挂载卷2、只能做保护数据不丢失 3、回复作业时间慢 磁带库 备份数据流 主存储 备存储
? 教务管理 一卡通管理 学籍管理 档案管理
站点灾难 软件错误 3% 14% 硬件故障 44% 人误操作 病毒 32% 7% 导致业务中断的原因分析 Source: Ontrack Data International • 超过95%的业务中断发生在本地站点 • 56% 为“软”错误造成 • 人为误操作+数据库受损+系统崩溃+补丁升级+病毒入侵+黑客攻击….. • 44% 为“硬件”错误造成 • 硬件故障+存储故障+自然灾害…
导致业务中断导致的问题 数据丢失 业务中断 极低的用户体验感!
如何解决问题? 线路级容灾 网络级容灾 数据级容灾 应用级容灾 灾难!!!
什么是容灾 什么是容灾? 国家对容灾等级的划分 什么是容灾 解决两个问题 从误区看容灾 6级-数据零丢失和远程集群支持 5级-实时数据传输及完整设备支持 应用不间断 数据不丢失 4级-电子传输及完整设备支持 3级-电子传输和部分设备支持 2级-备用场地支持 1级-基本支持 备份 快照 镜像 本地数据备份 应用容灾 数据备份 双机 CDP 本地应用容灾 异地数据容灾 异地应用容灾 它们都只是技术实现手段
传统的技术方案 文档 应用 网络 邮件 数据库 备份 存储 CDP 双机 快照 难点 不能覆盖需求层次 技术目标难以取舍 无法更好管理 缺少性能支撑 烧掉很多的钱
容灾的前世今生 磁带 备份 异地磁带托管 CDP实时 备份 磁盘 备份 磁盘 镜像 磁带库 虚拟磁带库 双机高可用 一体化容灾 90年代 00年代 现在
容灾的需求矩阵 企业管理目标与法规要求 共享灾备需求 业务容灾 中大型用户 应用停顿 数据备份、应用容灾整体解决方案 强 应用容灾 软硬件一体化方案 实时保护 需求复杂度 定时保护 本地保护需求 异地容灾需求 中小型用户 小型用户 弱 数据丢失 弱 强 技术复杂度
数字化校园发展进程 备份容灾-IT建设的必需品 Strength 业务的持续性 IT 应用建设 IT 基础设施建设 2002 2004 2006 2009 Time
本地数据备份 本地备份 • 集中备份方案: • 定时备份; • CDP实时备份; D2D2T 备份方案 磁带库 LAN-Free 备份方案 本地数据备份方案 (本地数据备份)
本地应用容灾 应用服务器 虚拟化平台 数据库服务器 虚拟容灾服务器 容灾服务器 备份存储柜 CDP应用容灾方案 (本地应用容灾) • CDP应用容灾方案具有3种配置类型: • 外置虚拟化容灾,外购服务器搭建虚拟化平台 • 内置虚拟化容灾,一体化虚拟机 • 物理主机容灾,采用同等或者稍低物理服务器作为容灾服务器
保证应用不间断的虚拟化应用容灾 虚拟容灾服务器 P2V SQL Server Oracle … 经济 Windows VM Linux VM CDP 实时备份 VMware Server FAST InfoWorks RockWorks 应用服务器 备份存储柜
本地高可用性应用容灾 虚拟化平台 容灾服务器 备份存储柜 虚拟化网关 虚拟化网关 Storage Storage
解决了业务连续性是否代表提高了业务高可用感知?解决了业务连续性是否代表提高了业务高可用感知? 大量的意外峰值业务带来了等待及缓慢的处理
各种业务应用如同排队机制一样 • 节省投入: • 峰值时期异常拥堵 • 加大投入: • 非峰值时期异常闲置;
服务器访问问题 APP A APP C APP D APP B • 服务器性能么有办法支撑突来的APP峰值 • 软件开发的容量问题
服务器增加服务内容 APP A APP A APP A APP B APP B APP B APP C APP C APP C APP D APP D APP D • 增加服务窗口避免某个业务特别繁忙! • 需要机制解决那些服务器可以容纳更多的访问,最短响应时间机制
网管 Internet (3) 业务数据再通过负载均衡设备 处理后返回给客户 解决软件设计缺陷问题 10.10.10.1 (2) 设备基于负载均衡策略 选择合适的服务器 10.10.10.2 (1) 用户向虚拟地址发起访问请求 VIP 10.10.10.10 10.10.10.3 • 前端统一访问负载均衡设备,后端按照APP情况可以在虚拟机器上多台安装 • 或则物理机上进行多次安装
负载均衡功能举例 客户端 内部网络 Intranet 应用交付设备 1 2 3 4 后台服务器群 5 6 7 8
健康检测机制 – 高可靠性保障 客户端 内部网络 Intranet 应用交付设备 X 1 1 2 3 2 4 3 后台服务器群 4 5 6 5 7 6 8
连接复用技术 没有采用 连接复用 Before: 服务器一侧和客户端一侧的连接数是1:1的关系,服务器消耗80%的资源在处理TCP连接建立和拆除的工作 采用 连接复用 实现在一个链接上承载多个不同客户端到同一台后台服务器的请求。 After: 将客户端一侧大量短连接转换成少量的高吞吐量的长连接,在不启用Cache的情况下,可以达到90:1以上的复用比
HTTP优化设计 - Memory Cache • 查找和响应时间比竞争对手传统的硬盘Cache降低了1000x 基于内存的Cache避免了消耗很长时间的硬盘数据查找和读写的问题: Serving From Hard Drive Memory: Hard Drive Memory 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 . . . Response Request Milliseconds 服务器或 传统的硬盘Cache Serving From RAM-Based Memory: Memory 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 . . . Response Request Caching Nanoseconds
网通 电信 链路加速功能简介(内访外) 有效解决电信、网通互通问题! 电信 网通 应用交付设备 应用交付设备 Web Servers Inside Clients
网通 电信 链路加速 功能 简介(外访内) 有效解决电信、网通互访缓慢问题! 电信DNS 服务器 网通DNS 服务器 X 电信 网通 全局负载均衡器 服务器群 Inside Clients
电信 网通 网通用户 网通用户 电信用户 电信用户 典型网站服务器的链路优化和应用加速 智能DNS、服务器负载均衡、连接复用 及基于内存的Cache等功能提高 网站响应速度,提升用户访问体验! 2.应用交付设备向用户回送网站服务器在电信线路的虚拟地址 1.电信用户向应用交付设备发起Web服务器的DNS解析请求 应用交付设备 Web服务器群 3.用户访问电信线路上的虚拟网站服务器 7. 应用交付设备利用负载均衡、连接复用和Cache功能加速网站访问 4.应用交付设备利用负载均衡、连接复用和Cache功能加速网站访问 智能DNS服务器 互访速度缓慢 6.网通用户向网通线路虚拟服务地址发起访问请求 5.网通用户向应用交付设备发起DNS请求,并获得网通线路的虚拟服务地址 应用交付设备
Cache对负载均衡策略的需求 问题描述 如果只是利用简单服务器负载均衡策做网站cache服务器的负载均衡, 会出现每个Squid Cache的内容基本一样 举例:如果后台Squid Cache服务器有6台,每台有4GB内存,如果使用最小连接数或轮训的算法。 经过一段时间,Squid cache 后台图片的容量为4GB×1=4GB 问题: Squid Cache的效率低下!!! Internet 同一内容被分发到不同的Cache服务器 1 2 3 4 5 6 Squid Cache Server
Cache负载均衡策略 – Hash URL 解决方法 通过使用Hash URL的算法,我 们可以根据用户请求的URL的内 容进行分类,以保证Squid 中Cache的内容不一样。 举例: 如果后台Squid服务器有6台,每台 有4GB内存,如果使用Hash URL的算 法。 经过一段时间,Squid cache 后台 图片的容量为4GB×6=24GB。 效果: Squid Cache的效率提高了!!! 提高了6倍的性能!!! Internet 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 Squid Server
华东政法大学案例剖析 • 选课系统由2台server组成,一共起了5个进程,每个进程可以支持2000人,一共支持10000人。 • 选课系统直接放在公网,学生通过校园出口去访问选课系统。 • 传统的负载均衡算法会带来什么弊端,最终会造成什么影响? 由于学生通过校园网出口去访问,这样访问的源地址就会变成一个或几个地址,导致选课系统后台负载极不均衡,最终导致整个系统的瘫痪。 • 应用交付产品是如何处理解决此问题? 通过Cookie的保持算法使后台实例分担均衡。同时得益于应用交付产品的连接复用功能,大大降低后台服务器的性能消耗,连接复用比高达90:1。
华东政法大学案例剖析 • 由于程序原因,每个进程仅支持2000并发用户,现有网络状况下,通过程序方式实现各个进程间流量的均衡,效果差、性能不稳定,学生体验很差。 • 通过应用交付设备优化,扩展了整个选课系统的性能,任何一个进程出现问题都不会影响到学生使用,同时连接复用和缓存功能降低了后台服务器的压力。 TCP 8010 选课系统进程 TCP 8001 选课系统进程 TCP 8011 选课系统进程 TCP 8002 选课系统进程 10.1.1.2 10.1.1.1 TCP 8012 选课系统进程