基于sd的sg186業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)整合與優(yōu)化

基于sd的sg186業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)整合與優(yōu)化

0系統(tǒng)軟硬件資源的整合設(shè)計(jì)在甘肅省電力公司sd186項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)始，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步規(guī)劃和設(shè)計(jì)，在加快sd186項(xiàng)目實(shí)施與普及之間發(fā)揮了重要作用。但是，隨著信息化不斷推進(jìn)，信息系統(tǒng)陸續(xù)投入運(yùn)行，信息化基礎(chǔ)設(shè)施和軟硬件等快速擴(kuò)充，增加了信息系統(tǒng)復(fù)雜程度，IT基礎(chǔ)架構(gòu)缺少統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計(jì)的弊端顯現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)也帶來(lái)一系列問(wèn)題：信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)難度加大；信息系統(tǒng)軟硬件資源利用不充分；服務(wù)器負(fù)載率有待提升；采購(gòu)的軟硬件資源之間不能有效共享、綜合利用；硬件重復(fù)投資，間接增加軟件、機(jī)房、人員成本，造成投資浪費(fèi)。因此，通過(guò)有效合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，對(duì)相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟硬件部署進(jìn)行優(yōu)化整合，提升信息化應(yīng)用效益，提高信息化應(yīng)用水平，壓縮硬件投資、加強(qiáng)硬件管理、降低硬件運(yùn)維成本，提高整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的可靠性和可用性，是甘肅省電力公司SG186工程現(xiàn)階段急需解決的問(wèn)題之一。為解決這一問(wèn)題，2008年10月甘肅省電力公司啟動(dòng)了軟硬件資源整合工作，依據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司軟硬件資源優(yōu)化整合典型設(shè)計(jì)》，遵循“統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施，統(tǒng)籌分配，動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)”的思路開(kāi)展工作。對(duì)亟待解決的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整合優(yōu)化模式進(jìn)行分析、選擇，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)整合過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)進(jìn)行剖析,成功利用原有數(shù)據(jù)中心的軟硬件資源，依據(jù)資源評(píng)測(cè)模型結(jié)合性能實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了除ERP、營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)、協(xié)同辦公系統(tǒng)外其他15個(gè)SG186業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的整合優(yōu)化，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文將從整合技術(shù)和效益2個(gè)方面介紹甘肅省電力公司SG186業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的整合優(yōu)化工作。1不同系統(tǒng)組成甘肅省電力公司數(shù)據(jù)中心ODS服務(wù)器、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)集市服務(wù)器采用2臺(tái)HPRX8640小型機(jī)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為1臺(tái)HPEVA4000磁盤(pán)陣列；通過(guò)2臺(tái)SAN交換機(jī)組成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，形成一整套高可用系統(tǒng)。隨著信息系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度，陸續(xù)有多套應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)始上線運(yùn)行，這些系統(tǒng)相互間獨(dú)立、各成體系（見(jiàn)圖1），需要為每個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，甘肅省電力公司需投入大量資金進(jìn)行設(shè)備和基礎(chǔ)應(yīng)用軟件的采購(gòu)、耗費(fèi)的大量人力進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)與維護(hù)。隨著SG186工程的不斷推進(jìn)，目前已有15個(gè)系統(tǒng)建設(shè)完成，分別是：農(nóng)電系統(tǒng)、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、綜合計(jì)劃、審計(jì)管理系統(tǒng)、國(guó)際合作系統(tǒng)、安監(jiān)管理系統(tǒng)、紀(jì)檢監(jiān)察系統(tǒng)、可靠性系統(tǒng)、投資（資金）計(jì)劃系統(tǒng)、人資管控系統(tǒng)、應(yīng)急指標(biāo)系統(tǒng)、可靠性系統(tǒng)、基建管控系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)與法律系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是采用三層或兩層架構(gòu)，系統(tǒng)均需要Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，若全部按照系統(tǒng)廠家要求進(jìn)行建設(shè)，不僅需要采購(gòu)大量的設(shè)備和軟件耗費(fèi)大量資金，而且還要通過(guò)采購(gòu)、建設(shè)等流程，項(xiàng)目進(jìn)度嚴(yán)重滯后，耗時(shí)耗力，同時(shí)機(jī)房環(huán)境（空間、承重、空調(diào)等）無(wú)法滿足系統(tǒng)建設(shè)需求。為了解決這些問(wèn)題，迫切需要對(duì)這些應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)部分進(jìn)行整合。2綜合技術(shù)方法的分析2.1采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)具體整合方式可以考慮采用共享的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)資源，例如，多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，建立多個(gè)實(shí)例，或者單個(gè)實(shí)例建立多個(gè)用戶共享數(shù)據(jù)庫(kù)資源，提高數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的利用率。為了提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的高可用性，采用Oracle主備和OracleRAC方式。典設(shè)中共有3種整合模式，分別為Oracle單機(jī)多實(shí)例、多用戶主備模式、OracleRAC多用戶共享模式和OracleRAC單用戶獨(dú)享模式。3種模式的比較如表1所示。2.2基于業(yè)務(wù)平臺(tái)整合的系統(tǒng)整合方法典設(shè)中模式1為雙機(jī)的主備模式，該模式在多對(duì)一主備時(shí)效果較好，資源利用率高，甘肅省電力公司數(shù)據(jù)中心目前僅有2臺(tái)小型機(jī)，若采用此模式，1臺(tái)小型機(jī)基本處于閑置狀態(tài)，資源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，因此，此次整合不予采用。典設(shè)中模式2和模式3的共同特點(diǎn)是高可用性和高擴(kuò)展性，支持?jǐn)?shù)據(jù)負(fù)載均衡訪問(wèn)，能夠充分利用相關(guān)軟硬件資源，符合此次甘肅省電力公司數(shù)據(jù)中心軟硬件整合的需求，與整合的目標(biāo)相一致，因此，采用這2種模式進(jìn)行整合。針對(duì)這2種整合模式的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分類，對(duì)于關(guān)鍵程度很高、排他性較高的系統(tǒng)如生產(chǎn)管理、農(nóng)電系、統(tǒng)、審計(jì)管理系統(tǒng)，人資管控系統(tǒng)，采用模式3進(jìn)行整合，為這些系統(tǒng)構(gòu)建單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)，合理配置資源并對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。對(duì)于關(guān)鍵程度和排他性較低的系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程培訓(xùn)、綜合計(jì)劃、國(guó)際合作、安監(jiān)管理、紀(jì)檢監(jiān)察及可靠性等系統(tǒng)，采用模式2進(jìn)行整合，構(gòu)建一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，動(dòng)態(tài)分配硬件資源，在數(shù)據(jù)庫(kù)中為這些應(yīng)用系統(tǒng)分別建立表空間和用戶，并分配相應(yīng)的角色，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合目標(biāo)（見(jiàn)圖2）。3數(shù)據(jù)庫(kù)整合的關(guān)鍵3.1采用數(shù)據(jù)安全的方式模式2中只有1個(gè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，為每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)建立1個(gè)用戶和Schema，為該用戶配置1個(gè)對(duì)應(yīng)概要文件（Profile），在概要文件中定義和限制該用戶（該應(yīng)用系統(tǒng)）對(duì)資源的訪問(wèn)。概要文件內(nèi)限定對(duì)以下資源的使用：CPU時(shí)間、I/O操作、空閑時(shí)間、連接時(shí)間、邏輯讀個(gè)數(shù)、內(nèi)存空間、并發(fā)的會(huì)話數(shù)等。模式3是單一用戶獨(dú)享1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是幾個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，就要在集群中構(gòu)建1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，消耗的系統(tǒng)資源比較多，需要從系統(tǒng)級(jí)對(duì)硬件資源進(jìn)行合理規(guī)劃，依據(jù)分析模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果正確分配系統(tǒng)資源，主要是內(nèi)存資源。在RAC環(huán)境過(guò)程中，每個(gè)實(shí)例的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和后臺(tái)進(jìn)程都是相同的，類似于單一系統(tǒng)的鏡像。由于每個(gè)實(shí)例的SGA內(nèi)有一個(gè)緩沖區(qū)，會(huì)使用緩存融合（CacheFusion）技術(shù)，每個(gè)實(shí)例就像使用單一緩存一樣使用集群實(shí)例的緩存來(lái)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，RAC實(shí)例的SGA要比單一實(shí)例的SGA大。在考慮物理內(nèi)存時(shí)，RAC要比單一實(shí)例所需內(nèi)存多一些。另外，RAC使用2個(gè)進(jìn)程來(lái)保證每個(gè)實(shí)例都包含1個(gè)查詢或者事務(wù)所需的數(shù)據(jù)，2個(gè)進(jìn)程是GCS和GES，并且GCS和GES使用GRD來(lái)維護(hù)和記錄每個(gè)數(shù)據(jù)文件的狀態(tài)，GRD的內(nèi)存分布在所有活動(dòng)的實(shí)例上，增加了RAC實(shí)例的SGA容量。RAC系統(tǒng)新增的進(jìn)程對(duì)CPU的壓力要比單實(shí)例系統(tǒng)要求高一些。3.2法的操作流程O(píng)racle的數(shù)據(jù)安全機(jī)制主要有2個(gè)方面。一方面，Oracle提供一個(gè)安全的授權(quán)和檢查機(jī)制，規(guī)定用戶的權(quán)限，用戶進(jìn)行操作時(shí)只能執(zhí)行權(quán)限允許范圍內(nèi)的操作；另一方面，Oracle使用審計(jì)技術(shù)，記錄用戶的行為，當(dāng)執(zhí)行了不合法的操作時(shí)，通過(guò)查詢審計(jì)記錄就能找到執(zhí)行不合法操作的用戶、操作時(shí)間、操作內(nèi)容等。模式2是各應(yīng)用系統(tǒng)共享訪問(wèn)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，需要為每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶分配確定的權(quán)限，禁止訪問(wèn)其他用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)字典和邏輯數(shù)據(jù)，應(yīng)將用戶相應(yīng)的權(quán)限歸為一組，定義和分配相應(yīng)的角色，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全管理。同時(shí)需要配置全局審計(jì)策略和通過(guò)Oracle概要文件進(jìn)行口令管理，建立和配置口令的生命周期及的到期日期等，以加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全性。模式3是單一用戶獨(dú)享1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有獨(dú)自訪問(wèn)該數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)字典和邏輯數(shù)據(jù)的權(quán)限，因此，安全性較好，數(shù)據(jù)管理員（DBA）只要管理和配置好操作系統(tǒng)級(jí)安全和相關(guān)數(shù)據(jù)審計(jì)工作，就基本可以保證整個(gè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)安全。4數(shù)據(jù)中心軟硬件整合數(shù)據(jù)庫(kù)整合的根本目的是通過(guò)各種手段和工具，按照一定的邏輯關(guān)系將已有的信息資源集成起來(lái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，為用戶提供條理化的信息服務(wù)，為后續(xù)信息的管理與使用提供規(guī)范。數(shù)據(jù)庫(kù)資源經(jīng)過(guò)整合后的信息檢索效率將大大提高。根據(jù)最佳實(shí)踐，一般3個(gè)節(jié)點(diǎn)以上的RAC系統(tǒng)由于內(nèi)部通信會(huì)消耗大量的系統(tǒng)資源，