多层体系、立体架构 校园信息化机群全新解决方案

信息化建设已成为高校提高教学质量、提升科研能力的必要条件，在政府的大力扶持下，我国高校信息化建设得以快速发展，但许多高校所采取的信息化解决方案并不尽如人意。首先，中国高校发展速度较快，需求增量大，对解决方案的扩展性、可延续性要求较高。其次，高校信息化系统应用工况复杂，来自科研、教学、信息服务等方面的需求不一，对集成解决方案的功能需求繁复。所以，许多高校的信息化建设方案成为高校难以背负的资金黑洞，长期不断的投入却没能彻底满足信息化需求。

日前，曙光公司为江西财经大学网络中心提供了曙光TC4000A机群系统的立体化解决方案，利用多种服务器产品搭建多层体系机群，方案所体现的整体解决能力和系统成熟度在高校信息化应用中有一定的典型性，具有相应的参考价值。

集多种需求应用于一身的高校网络中心

江西财经大学（以下简称江西财大）坐落在鄱阳湖畔，创建于1923年，现为财政部与江西省共建高校，是以经济、管理类学科为主的多学科综合性大学。学校共设有53个本科专业，拥有23个省（部）级重点学科，现有教职工2000余人，在籍学生3.2万余人。江西财大也是江西省内最早开展信息化建设的学校之一，也是江西省内服务器应用最为全面的学校。学校设有网络中心，对校园网络服务及科研教学服务器进行统一管理。近几年，随着高校扩招，学生及教职工群体逐渐增大，科研项目也日渐增多，原有服务器系统已不堪重负，网络中心急需新的服务器产品来支撑日益高涨的校园信息化需求。

作为高校网络中心，主要承担信息检索、教务管理、科研计算等负载，由于负载种类的繁多，造成了高校信息化系统独特的负载特性。首先，教务管理是信息化系统中对服务器的计算性能和I/O处理能力要求最高的系统之一，其要承受来自全校和外网的所有与学校教务相关的访问和查询，它的时效性较强，瞬间访问量大，峰值明显。其次，服务器平台中业务系统差异性较大，高校网络中心服务器系统是一个很繁杂的信息服务系统。业务子系统采用不同的策略存储数据，有数据库、文本、二进制代码等诸多方式，即使是都存储在数据库中，也会存在数据库表现形式不同的问题，例如有的地方用Oracle，有的地方用SQL Server。

针对高校网络中心的负载特性，方案除具有信息系统所应有的高性能、高稳定性、高可用性外，还要解决高校网络中心的诸多特殊要求。首先，系统应具有优秀的峰值处理能力，可解决瞬间访问量过大的问题。同时，系统要有很强的伸缩性，在负载达不到峰值的时候，系统可以灵活分配负载。其次，系统要有强大的软、硬件兼容性。江西财大现有的大量应用系统是在不同的平台和软件系统基础上开发的，有Windows、Linux，和Unix等，新的系统要能稳定运行不同的操作系统及应用软件。面对已存在的服务器系统，新的系统还要在硬件上兼容老系统，进行统一的管理和监控。再者，系统要具有良好的扩展性，以满足以后的需求。硬件上要留有相应的空间，可随时对系统进行扩容；软件上要在不改变原有系统架构的基础上，可进行自然的线性扩展。最后，系统面对如此复杂的工况应具备一个强大自管理能力和自协调能力的管理系统，可降低管理成本和运营成本。

面对江西财大网络中心的需求，曙光公司提出了立体式的解决方案，运用不同服务器产品的优异性能，搭建多层机群体系，逐一解决应用需求，使江西财大在校园信息化进程中实现了更大的跨越。

曙光立体解决方案突显机群优势

江西财大网络中心服务器机群连接示意图

曙光公司运用曙光TC4000A机群系统为江西财大搭建网络中心平台，该机群系统是曙光公司中较成熟的产品之一，在信息化领域内有着广泛的应用。曙光公司本次针对江西财大网络中心的项目需求，在曙光TC4000A机群系统中建立多层体系结构（N-Tier）的数据中心，将机群系统分为信息访问层、应用处理层、数据处理层等三个层级，每层架构有相应的职责，将负载进行筛选，分流到相应的数据中心进行处理，有效地提高了负载处理能力与效率。

信息访问层也就是Web服务器群组，主要负责接收用户访问请求，将用户请求发送给应用处理层，再接收应用处理层反馈的处理结果，并传送给用户。应用处理层负责对来自信息访问层的访问请求进行分析，并向数据处理层提交信息处理请求，接收数据处理结果后生成反馈页面发送给信息访问层。数据处理层是整个系统的数据库中心，其承担的是数据存储、运算及管理功能，是整个信息系统的核心。不同层面的体系有着自身的职责，这样的架构体系也使曙光TC4000A机群系统的硬件配置更有针对性，更加规范合理。

信息访问层是人机交换界面层，用户通过该层提出服务需求，并在线等待结果，这对群组的处理能力和稳定性提出了极高的要求。曙光公司在该层采用负载均衡机群，采用曙光A620r-F服务器，峰值处理能力可达81200，可完全满足江西财大师生对数据中心的访问需求。同时，负载均衡器可合理的分配负载，使系统在高负载时稳定运行，低负载时高效、节能、合理运行。
曙光公司在应用处理层同样是采用均衡负载机群体系。江西财大的教务、教学服务子系统，主要处理全校所有教务需求对各数据库的查询处理工作，其在应用系统中处于关键地位，起到了承上启下的作用。设置应用处理层，主要连接web服务与数据库，并且要完成对从数据库所提取数据的处理，生成最终的查询结果。对于这样的应用处理量，要求江西财大应用系统的应用服务器必须满足高性能兼顾高性价比的要求、高可用的要求、高可扩展性的要求。曙光公司提出的负载均衡PC服务器集群方案，即应用服务器采用Cluster的架构，并通过应用服务中间软件所提供的负载管理模块实现应用服务器之间的负载均衡，以较低的价格提供保证江西财大应用系统开展业务所要求的性能，又可以确保应用系统稳定可靠地运行，同时为将来应用系统的平滑扩展提供了可能。

作为系统核心的数据处理层，需要支撑平台数据库系统，通过对系统中数据的提取、分析、计算，整个机群服务平台的功能才能实现。因此，曙光公司为数据处理层配备了2台采用4×AMD Opteron 875处理器的曙光R4380A服务器，该产品的CPU处理能力强，内存响应速度高，在硬盘、电源、风扇等处配有多层次冗余设计，其所具有的高运算速度和高可用性，使数据库系统匹配了江西财大网络中心对系统的高性能、高稳定性需求。

曙光公司在硬件架构的合理部署使TC4000A系统完全具备了耐峰值冲击的能力，同时所配置的服务器产品都具有良好的扩展性，与兼容性。在运算性能需求升级时，系统可平滑扩展为四核服务器，提升整体运算性能；系统完全是采用X86体系的64位机，并可向下兼容32位机的软、硬件设备，与江西财大的原有数据库的软、硬件系统都可实现无缝对接。新、旧两套系统并行，为江西财大网络中心延长了原有设备使用周期，节省了投入成本，提高了资源使用率。
曙光公司为江西财大网络中心提供的TC4000A机群系统中共有40个节点，采用DCMS 3.0机群管理软件进行统一管理。DCMS 3.0是曙光公司针对各类机群开发的图形化界面管理软件，系统管理员可通过软件实现对机群系统的全方位管理，功能涉及机群的配置、安装、用户组管理、进程管理、网络管理、文件管理、开关机管理等，并可定制不同功能、设置相应管理权限。DCMS 3.0满足标准化、安全性和跨平台通讯的各项要求，可对WINDOWS机群、LINUX机群或是混合机群进行统一调配管理。该软件还具备良好的扩展性，能平滑管理从64到384个节点的机群系统，它的易用性大大降低了江西财大网络中心的管理运营成本，提高了工作效率。

结束语

江西财大网络中心的信息化需求在高校信息化建设中具有一定的普遍性，曙光公司为其提供的解决方案是多层体系架构的应用典范，立体架构为机群体系性能增色颇多。今天的解决方案具有时间性、阶段性，随着时间的推移，客户的需求会发生变化，相信厂商们的产品也会随之而变，解决方案的体系架构还会更加优越。

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