商業(yè)銀行應(yīng)用雙活架構(gòu)設(shè)計方案

1、商業(yè)銀行應(yīng)用雙活架構(gòu)設(shè)計方案目 錄一、設(shè)計原則3二、充分理解目標42.1. 我們充分理解目標：42.2. IT 行業(yè)發(fā)展的需求4三、應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)狀分析6四、應(yīng)用雙活實現(xiàn)方案74.1. 不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活方案74.2. 同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活方案11一、設(shè)計原則重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用雙活項目是單位業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建設(shè)中極為重要的一環(huán)，既要考慮系統(tǒng)平臺的雙活切換能力和系統(tǒng)架構(gòu)的高可用,又要考慮數(shù)據(jù)層次的業(yè)務(wù)連續(xù)性，同時也要考慮單位信息系統(tǒng)今后幾年的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。針對單位信息系統(tǒng)系統(tǒng)將保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性來(支持 7x24 不間斷運行)的特點， 在此次重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)雙活項目中，要把系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和

2、可擴展性作為本次規(guī)劃的重點考慮因素。在進行系統(tǒng)設(shè)計時，遵循以下原則：穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是系統(tǒng)運行的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)維護管理的關(guān)鍵因素，更是充分發(fā)揮科技骨干技術(shù)儲備的關(guān)鍵。安全性：系統(tǒng)軟、硬件需具有可信賴的安全性，軟件系統(tǒng)安全性方面應(yīng)滿足單位信息系統(tǒng)安全策略的要求，系統(tǒng)有嚴格的用戶權(quán)限和密碼保護設(shè)計和辦法?？煽啃?可用性：系統(tǒng)軟、硬件平臺應(yīng)穩(wěn)定、可靠，能夠滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng) 7x24 不間斷的運行要求；具備成熟的高可用性和雙活解決方案。對數(shù)據(jù)的完整性和準確性有可靠的保證機制?？沙掷m(xù)發(fā)展性：所提供的技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展的，是目前的主流技術(shù)并有長期發(fā)展的目標，能滿足單位業(yè)務(wù)支撐信息系統(tǒng)未來幾年業(yè)務(wù)發(fā)展的需求?？蓴U展

3、性：隨著單位業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展、壯大，系統(tǒng)平臺必須提供足夠的可擴展能力以滿足未來幾年業(yè)務(wù)增長和系統(tǒng)擴展的需要?？蓴U展性是保護用戶投資的重要方面之一。另外在系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)選擇業(yè)界相關(guān)領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，確保產(chǎn)品旺盛的生命力，以便充分地保護用戶的投資。易用性：系統(tǒng)軟件平臺應(yīng)提供豐富的、簡單的管理工具，便于管理及系統(tǒng)問題診斷。開放的標準：系統(tǒng)軟件需支持業(yè)界通用的開放式標準，降低因兼容性問題造成的問題發(fā)生率?？删S護性：系統(tǒng)維護需要簡便快捷、不需要太多的管理人員和維護。系統(tǒng)可維護性十分重要，它直接決定了系統(tǒng)的效能、產(chǎn)出和用戶的總體擁有成本。系統(tǒng)可維護性差會導(dǎo)致系統(tǒng)效能下降、產(chǎn)出降低，維護成本增加，后患無窮。售后

4、服務(wù)技術(shù)支持：廠家能提供足夠、及時的技術(shù)支持與響應(yīng)，來保證應(yīng)用系統(tǒng)良好運行狀態(tài)。在系統(tǒng)運行中存在著很多不確定因素，包括人為因素、自然因素等多方面原因，系統(tǒng)可能出現(xiàn)不同程度上的故障，這就要求系統(tǒng)用戶與原廠商有著良好的配合， 原廠商能夠在事故發(fā)生后最短響應(yīng)時間內(nèi)排除故障，給系統(tǒng)用戶以更加堅實的信心。因此原廠商的售后服務(wù)水平和響應(yīng)時間同樣是系統(tǒng)建設(shè)的一個重要考慮因素。成熟性：采用的技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)過實踐檢驗，被證明是成熟可靠的，以規(guī)避風(fēng)險。在技術(shù)上要到達當(dāng)前的國際先進水平。系統(tǒng)的軟、硬件技術(shù)是經(jīng)過市場考驗的，證明是成熟的技術(shù)，在相關(guān)應(yīng)用中有較多的成功案例。同時要采用先進的技術(shù)，既要滿足目前的業(yè)務(wù)需求，

5、又要充分考慮未來的發(fā)展，保證系統(tǒng)建成后 3 至 5 年不落后，選用符合國際標準的系統(tǒng)和產(chǎn)品，以及保證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴展能力，滿足將來系統(tǒng)升級的要求。二、充分理解目標2.1. 我們充分理解目標：實現(xiàn)同機房與機房之間的應(yīng)用雙活，任何一個重要應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器、磁盤陣列、交換機故障，都不會影響業(yè)務(wù)的正常運行。任何一個重要應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用的服務(wù)器、磁盤陣列、交換機故障，對該重要業(yè)務(wù)影響控制在 1 分鐘以內(nèi)。2.2. IT 行業(yè)發(fā)展的需求一方面隨著用戶業(yè)務(wù)發(fā)展，業(yè)務(wù)層次對 IT 系統(tǒng)業(yè)務(wù)連續(xù)性（保證業(yè)務(wù)系統(tǒng) 7*24 不間斷）的要求程度越來越高。另一方面企業(yè)需要一個符合成本效益的解決方案來優(yōu)化數(shù)據(jù)管理

6、和提高數(shù)據(jù)中心對于前端業(yè)務(wù)的支持水平，而不是通過單純地增加存儲和設(shè)備去解決問題。最后達到用戶業(yè)務(wù)層次所需的動態(tài)型全天候不間斷數(shù)據(jù)訪問和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的支持。為了有效地解決這些問題，企業(yè)需要尋找一個新的更有效的數(shù)據(jù)管理方法。這種新方法的數(shù)據(jù)管理需要具有解決幾個關(guān)鍵問題的能力：.提高文件管理 - 幫助匯集信息孤島，冗余數(shù)據(jù)和未充分利用的分段存儲 。提高性能 規(guī)劃您的存儲并整合新興技術(shù)，以幫助保護您的投資。增強可用性 - 幫助滿足目前每天 24 小時不間斷的市場需求，縮減整個系統(tǒng)的停機和維修時間為“零”。更好的自動化 - 提供無縫的工作負載流程和數(shù)據(jù)管理，提高性能和應(yīng)用可靠性及最終用戶體驗并促進生產(chǎn)力

7、 。向外擴展-改善硬件和基礎(chǔ)設(shè)施利用率， 最大限度地提高您的投資回報和保障業(yè)務(wù)在預(yù)算范圍內(nèi)增長。雙活系統(tǒng)軟件能使 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)保持靈活性、穩(wěn)定性和高可用性，能夠簡單、動態(tài)地訪問 和管理硬件資源，提高資產(chǎn)使用率，同時利 用更為智慧和簡化的新方法來實現(xiàn)上述目標。雙活系統(tǒng)軟件帶來整合數(shù)據(jù)中心的力量，帶 來更高的客戶價值：提供全面的數(shù)據(jù)中心愿景智慧的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)，包括服務(wù)管理及自動化，快速實現(xiàn)投資價值；將關(guān)注點從基礎(chǔ)架構(gòu)效率轉(zhuǎn)向業(yè)務(wù)結(jié)果：加快數(shù)據(jù)中心整合，幫助客戶把更多精力集中到關(guān)鍵業(yè)務(wù)目標上，以便改善服務(wù)、降低成本、管理風(fēng)險；通過整合及資源池的管理方式，使原本孤立的系統(tǒng)協(xié)同工作，釋放投資價值；充分

8、拓展并利用合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，提供完整的解決方案。三、應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)狀分析上圖是當(dāng)前某商業(yè)銀行當(dāng)前核心系統(tǒng)架構(gòu)的現(xiàn)狀，存在以下幾個方面的問題： 1、重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器出現(xiàn)問題后，切換到備用服務(wù)器需要一定的時間。2、數(shù)據(jù)中心機房 A 出現(xiàn)問題后，由于數(shù)據(jù)中心機房 B 服務(wù)器平常無法打開使用，無法實現(xiàn)無縫接管。3、隨著業(yè)務(wù)量的增長，當(dāng)重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器的壓力越來越大時，無法進行橫向擴展。4、資源嚴重浪費，數(shù)據(jù)中心機房 2 的資源（尤其是存儲）平時無法打開使用。5、切換時間長，一般需要 13 小時以上才能切換到災(zāi)備中心。6、故障情況下切換決策難，有時切換時間決策時間災(zāi)難修復(fù)時間，難以決策，期間無法

9、辦理業(yè)務(wù)。7、流程復(fù)雜，維護難，系統(tǒng)切換需要一系列管理和技術(shù)流程，維護復(fù)雜，生產(chǎn)、容災(zāi)端都需要維護四、應(yīng)用雙活實現(xiàn)方案4.1. 不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活方案根據(jù)當(dāng)前某商業(yè)銀行重要應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)的現(xiàn)狀，同時結(jié)合某商業(yè)銀行對重要應(yīng)用系統(tǒng)雙活項目的需求，該商業(yè)銀行采用 GPFS(GeneralParallelFileSystem，通用并行文件系統(tǒng))的高可用方案實現(xiàn)此功能和目標。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)以及硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的現(xiàn)狀，其中共采用以下兩種實現(xiàn)方式：不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活和同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活。在滿足跨機房實現(xiàn)應(yīng)用雙活的硬件、網(wǎng)絡(luò)等條件下，結(jié)合該商業(yè)銀行的應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀， 設(shè)計了實現(xiàn)應(yīng)用雙活的系統(tǒng)拓撲圖和功能邏

10、輯圖。此方案實施完成后，我們可以實現(xiàn)以下目標：1、任何一個數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，另外一個數(shù)據(jù)中心可以無縫接管，應(yīng)用基本不受影響。 2、兩個數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器同時對外提供服務(wù)，提高了應(yīng)用系統(tǒng)整體的處理能力， 同時由于災(zāi)備數(shù)據(jù)中心資源也可以同時對外提供服務(wù)，減少了資源的浪費。3、實現(xiàn)了在線進行應(yīng)用服務(wù)器的橫向擴展。4、系統(tǒng)切換演練以及維護較之前的雙中心主備模式簡單。此方案簡述：1、通過操作系統(tǒng)內(nèi)的 GPFS 文件系統(tǒng)實現(xiàn)，最大程度不改變傳統(tǒng)的物理拓撲，增加整2、體方案的安全性、可用性；3、在操作系統(tǒng)層次，通過 GPFS 文件系統(tǒng)的 failure group 功能模塊將生產(chǎn)、

11、災(zāi)備兩個中心的兩臺存儲虛擬為一臺存儲使用；4、重要應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在 GPFS 文件系統(tǒng)上，應(yīng)用系統(tǒng)的其它要求和環(huán)境需求按照應(yīng)用本身的實際情況設(shè)計、實施。在存儲實際情況滿足的前提下，GPFS 均可滿足應(yīng)用服務(wù)器存儲的要求；實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活需要考慮的因素構(gòu)建不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的雙活有許多因素需要考慮，依賴于用戶是否具備了實現(xiàn)的條件：雙活數(shù)據(jù)中心之延遲和穩(wěn)定性：由于光速限制，每約 120km 所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來回延遲約為 1ms。因此，會對實際應(yīng)用性能構(gòu)成影響, 特別是兩數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)交互密切的業(yè)務(wù)。另外，數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)是否容易維護和掌控。Quorum / Tie-Breaker 之需求：為了避免

12、雙活數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生腦裂(Split Brain)的狀況，解決方案需要提供有效的 Quorum / Tie-Breaker 方式來保證數(shù)據(jù)完整性，最好將仲裁放在第三個數(shù)據(jù)中心。工作負載之考慮：業(yè)務(wù)交易中，應(yīng)用所產(chǎn)生之寫操作 (INSERT,UPDATE,DELETE)比例越高，則越多數(shù)據(jù)需要跨數(shù)據(jù)中心傳送。這類型業(yè)務(wù)交易不利于雙活數(shù)據(jù)中心設(shè)計。推薦業(yè)務(wù)劃分，讀寫分離等, 有效規(guī)避數(shù)據(jù)中心間交互的架構(gòu)。在滿足構(gòu)建不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活的實現(xiàn)條件下，要實現(xiàn)應(yīng)用的雙活需要完成以下步 驟：（1）現(xiàn)狀分析：調(diào)研某商業(yè)銀行重要應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)有的主機系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、SAN、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等的架構(gòu)、配置、部署情況、關(guān)鍵的參數(shù)

13、設(shè)置，以及近期的 IT 規(guī)劃；通過現(xiàn)狀分析明確基礎(chǔ)架構(gòu)、可恢復(fù)能力、應(yīng)用關(guān)聯(lián)關(guān)系等，評估當(dāng)前環(huán)境與目標之間的差距，工作內(nèi)容包括：1、對操作系統(tǒng)版本等系統(tǒng)信息進行調(diào)研和分析；2、對應(yīng)用系統(tǒng)使用的硬件以及存儲信息進行調(diào)研和分析；3、對兩個數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)、帶寬等進行調(diào)研和分析；4、對當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)進行調(diào)研和分析；5、對應(yīng)用系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)的容量以及每天產(chǎn)生的日志總量進行調(diào)研和分析。6、對每月月初、月中、月末的系統(tǒng)負載進行調(diào)研和分析；7、對心跳站點的網(wǎng)絡(luò)帶寬，本地磁盤或者存儲現(xiàn)在進行調(diào)研和分析。（2）風(fēng)險評估通過風(fēng)險分析梳理在實施過程中所面臨的風(fēng)險場景，對可能的風(fēng)險進行評估，按照風(fēng)險的嚴重性和

14、可能性，定義風(fēng)險級別，形成風(fēng)險矩陣，并提出風(fēng)險應(yīng)對建議。不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活架構(gòu)設(shè)計結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)狀以及高可用性需求，編制不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活總體建設(shè)策略規(guī)劃建議。GPFS 雙活實施根據(jù)雙活的總體建設(shè)測試規(guī)劃，完成不同數(shù)據(jù)中心機房的應(yīng)用雙活。應(yīng)用雙活可用性測試由于不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活需要第三個站點作為心跳站點，實現(xiàn)方式以及雙活故障測試場景都比較復(fù)雜，因此我們需要根據(jù)應(yīng)用雙活的要求，設(shè)計各種災(zāi)難場景，完成相應(yīng)的測試，形成測試報告，例如：模擬任何一臺服務(wù)器宕機模擬任何一臺存儲宕機模擬兩個數(shù)據(jù)中心之間網(wǎng)絡(luò)故障模擬任何一臺服務(wù)器的網(wǎng)卡故障模擬 SAN 交換機故障模擬網(wǎng)絡(luò)交換機故障演練規(guī)劃以及組織根據(jù)災(zāi)難場

15、景與技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，制定災(zāi)難演練場景的定義、演練方式、演練范圍、演練計劃、演練組織架構(gòu)、災(zāi)難恢復(fù)流程、操作手冊及應(yīng)急措施等。4.2. 同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活方案如果當(dāng)前的硬件環(huán)境以及重要應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)無法滿足不同數(shù)據(jù)中心雙活的實現(xiàn)條件， 建議采用同機房的應(yīng)用雙活解決方案。以下是我們結(jié)合某商業(yè)銀行的系統(tǒng)現(xiàn)狀設(shè)計的同機房應(yīng)用雙活架構(gòu)圖：實現(xiàn)同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活需要考慮的因素構(gòu)建同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活較不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活需要考慮的因素較少。但構(gòu)建雙活的方案同樣有許多的考慮，依賴于用戶是否具備了實現(xiàn)的條件，是否能夠解決以下幾個挑戰(zhàn)：Quorum / Tie-Breaker 之需求：為了保證 GPFS 集群資源的可

16、用性和完整性，需要根據(jù)實際情況考慮采用 Quorum 機制還是 Tie-Breaker 機制。GPFS文件系統(tǒng)條帶大小的選擇： 需要根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)使用文件系統(tǒng)的方式，以及日志、數(shù)據(jù)文件的大小來進行條帶大小的選擇，以便達到最佳性能。GPFS 私有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計： 為了保證 GPFS 文件系統(tǒng)的高可用性，一般建議為 GPFS 通信采用專門的私有網(wǎng)絡(luò)，解決和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)耦合帶來的問題。重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化： 根據(jù)應(yīng)用方面壓力測試的結(jié)果，對 GPFS 核心配置參數(shù)PAGEPOOL 等進行性能調(diào)優(yōu)。同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的雙活的硬件條件要求較不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的雙活要簡單，兩數(shù)據(jù)中 心之間的帶寬、兩個機房之間的網(wǎng)絡(luò)延遲

17、等因素都不再需要進行考慮。要實現(xiàn)同機房 應(yīng)用的雙活，同樣需要完成與不同數(shù)據(jù)中心應(yīng)用雙活相同的步驟：（1）現(xiàn)狀分析。調(diào)研某商業(yè)銀行重要應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)有的主機系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、SAN、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等的架構(gòu)、配置、部署情況、關(guān)鍵的參數(shù)設(shè)置，以及近期的 IT 規(guī)劃；通過現(xiàn)狀分析明確基礎(chǔ)架構(gòu)、可恢復(fù)能力、應(yīng)用關(guān)聯(lián)關(guān)系等，評估當(dāng)前環(huán)境與目標之間的差距，工作內(nèi)容包括：1、對操作系統(tǒng)版本等系統(tǒng)信息進行調(diào)研和分析；2、對應(yīng)用系統(tǒng)使用的硬件以及存儲信息進行調(diào)研和分析；3、對當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)進行調(diào)研和分析；4、對應(yīng)用系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)的容量以及每天產(chǎn)生的日志總量進行調(diào)研和分析。5、對每月的月初、月中、月末的系統(tǒng)負載進行調(diào)研和分析；（2）風(fēng)險評估通過風(fēng)險分析梳理在實施過程中所面臨的風(fēng)險場景，對可能的風(fēng)險進行評估，按照風(fēng)險的嚴重性和可能性，定義風(fēng)險級別，形成風(fēng)險矩