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浪潮省级教育数据中心建设方案

发布时间: 2015年02月28日

一 项目背景

  国家教育管理公共服务平台是《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》以及《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》中确定的重要内容,是支撑教育管理现代化、促进教育改革发展的基础性工程,是“三通两平台”(宽带网络“校校通”、优质资源“班班通”,网络学习空间“人人通”,教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台)的核心内容。其具体内容是建立覆盖全国各级教育行政部门和各级各类学校的管理信息系统及基础数据库,为加强教育监管、支持教育宏观决策、全面提升教育公共服务能力提供技术和数据支撑。平台按照“两级建设、五级应用”体系进行实施。两级建设是指在教育部和省教育行政部门分别建立中央和省两级数据中心,建设数据集中、系统集成的应用环境;五级应用是指各类教育管理信息系统均同步建设中央、省、地市、县、学校五级系统,由教育部统一组织开发,其中中央级系统部署在中央级数据中心,省、地市、县、学校级系统下发并部署在省级数据中心,供中央、各地和学校使用。

二 需求与挑战

  省教育数据中心首先要承载国家信息系统的部署运行,也要支撑自建应用系统及其他应用系统的部署运行,要采取云服务模式,为本级及所属各级教育行政部门和学校提供信息系统和数据库存储与服务,具体情况如图1所示。

  

  图 1  教育数据中心承载应用系统示意图

  1、承载国家信息系统在省级数据中心的部署

  “教育服务与监管体系信息化建设”项目作为国家教育管理信息化的先导工程,已完成顶层设计。教育部正在统一开发建设一系列与学生、教师、学校资产及办学条件相关的系统,并陆续开始在部(中央)、省两级投入部署运行 。省级教育数据中心必须承载这些信息系统的运行,在设计和建设中满足这些信息系统的计算、存储需求。

  2、承载自建及其他应用系统的部署运行

  为满足省级教育信息化的应用需求,教育行政部门还需要建设自己特定的应用系统(如教育教学相关信息系统、教育信息服务门户等)。省级教育数据中心在保证国家信息系统部署运行的基础上,同时要考虑教育管理和服务信息系统的开发、运行需要。

  3、提供教育信息化基础设施云服务

  为统筹教育信息化基础设施建设,避免基础设施重复建设,教育数据中心在建设时充分利用云计算技术,搭建云服务平台,为教育行政部门和学校提供计算、存储等基础设施云服务。

  4、形成完善的基础设施环境

  教育数据中心要按照国家信息系统的运行要求,构建机房、网络、计算、存储等基础环境和设施;根据业务系统和数据中心运行维护和管理的需要,构建基础软件支撑平台,包括数据库、门户、数据交换和系统管理等平台;建立重要系统和业务数据容灾备份;为应用系统敏感数据建立统一密码安全服务平台,实现敏感数据加密存储和安全访问;建设与教育部数据中心之间的数据交换平台与安全网络通道,保障部、省两级数据中心间的数据传输安全。

  教育数据中心建设采用自动化、资源整合与管理、虚拟化、安全以及能源管理等新技术,解决数据中心成本快速增加、资源管理日益复杂、信息安全形势严峻等挑战,打造教育信息发展相适应的新一代数据中心基础设施。

  教育数据中心建设特点:绿色节能;虚拟化部署节省整体资源投入;自动化管理,降低维护成本;系统性能优化,业务持续;模块化部署,数据中心随需求逐步增长。

三 浪潮解决方案

  教育数据中心建设,是一项系统工程,需要借鉴教育部信息化建设成功经验和方法论,采用各种先进技术,依托教育部统一的应用支撑平台,结合信息化建设实际情况,建设适合发展的软硬件运行环境,支撑国家信息系统、自建系统的部署与建设。

  浪潮针对省级教育数据中心的建设需求,给出了一套完整的方案,充分满足数据中心承担教育部系统应用和自建系统的应用需求。

  整体方案图如下

  

  图2

  浪潮针对数据中心服务区 数据存储区给出如下方案

  

  图3

  方案采用浪潮高端服务器TS860八路服务器做为数据库服务器,充分满足大量数据访问读写需求。同时为了提高系统利用率,节省空间及未来系统的动态扩展,采用四路服务器组建虚拟资源池,充分满足省级教育中心各个业务系统对资源的需求。考虑到整个数据中心对存储资源的需求,尤其是数据库需要频繁的读写,虚拟资源池也对存储带宽提出了很高的需求,我们推荐用浪潮AS1100H光纤存储,浪潮AS1100H最大支持16个FC接口,具有高带宽高IOPS,充分满足数据中心对存储资源需求,同时考虑到数据中心的数据安全,我们推荐采用DP2000虚拟带库做为备份存储,对数据资源实时备份来保证数据的安全。配备云计算管理操作系统,对整个云计算数据中心进行统一管理,实现虚拟资源统一交付,实现云计算平台的自服务。

  1、数据库服务器

  省级教育数据中心,事关全省的教育信息化系统,有着非同一般的作用,而其中数据库系统尤为重要,涉及学生管理系统 教师管理系统的各种海量数据信息,这对数据库服务器提出了很高的要求,不仅需要具有很高的性能,而且需要保证服务器的稳定性 可靠性。

  我们推荐采用浪潮TS860做为数据库服务器,选择8颗E7-8800V2系列CPU,充分满足大量用户数据访问的峰值需求。通过RAC集群方式实现高可用,充分满足整个系统的稳定性。

  浪潮天梭TS860最大支持8颗Intel至强E7-8800 v2系列处理器,主频最高可达3.4GHz,具备37.5MB大容量三级缓存,最多120个物理核心,240个线程,为用户提供强大的计算处理能力。TS860支持192条DDR3 ECC内存,最大支持12TB,达到了该平台的极限,灵活应对各行业的不用应用需求,大幅降低TCO;支持业界最高规格的26个PCI-E 3.0扩展插槽,满足客户对系统IO带宽的所有需求;系统最大支持16个SAS/SATA/SSD硬盘,提供充分的存储容量和磁盘带宽。浪潮TS860的CPU、内存实现全面容错;IO箱支持热替换和故障隔离,可灵活更换IO设备;电源支持监听模式,双路供电设计,提供N+M/N+N等多种冗余方式;系统风扇多级冗余。

  2、云计算资源池

  云计算资源池采用浪潮NF8460M3服务器,配置4颗E7-4800V2系列处理器,充分满足各种中间件服务器 管理服务器 认证服务器对计算资源的需求。浪潮NF8460M3采用最新E7v2平台处理器,最大支持4颗处理器,60个计算核心,具备出色的处理性能;支持风扇前维护,便于管理和维护,具有丰富的IO扩展性;电源支持多种冗余方式;系统风扇多级冗余。

  3、存储资源池

  采用浪潮最先进的高端光纤存储AS1100H,IOPS可以达到100万,同时采取数据分层,重要结构化数据放在性能强劲的SSD硬盘,大量非结构化数据放在大容量的普通SAS盘,充分发挥存储的高效能,满足大量用户的同时并发访问。

  4、备份资源池

  DP2000虚拟带库做为备份存储,DP2000虚拟磁带库能实现多磁带库仿真,允许多路备份数据流,达到高端备份能力。跃升备份性能,递减备份窗口,性能成倍数增加。备份速率突破磁带机速率,接近备份通道速率。通过虚拟带库,充分保证系统的数据安全.

  5、云计算中心管理软件

  采用浪潮云海OS3.0做为整个数据中心云资源管理.对底层服务器的计算、存储等资源池和虚拟化软件进行管理,实现资源供应与自服务,提供按需获取的可信赖资源服务;提供业务运营和管理,维护用户的资源使用信息和业务的运营情况,提供报表等数据给用户参考整个云平台的资源使用情况;

  方案推荐配置

项目

设备选择

部署方式

注意事项

数据库系统

2台浪潮TS860做为数据库服务器

RAC集群部署方式

云计算资源池

6-8台浪潮NF8460M3

虚拟化部署方式

存储系统

主存储

浪潮AS1100H,配置双控制器,48Gb高速缓存,配置8个8Gb光纤接口

主要存储结构化数据

备份存储

浪潮DP2000

数据备份

网络系统

浪潮FS5800光纤交换机*2,24口千兆交换机

光纤交换机采用冗余模式,保证系统稳定性

虚拟化软件

浪潮InCloud Sphere 4.0

整合硬件设备为虚拟资源池

云中心管理系统

浪潮云海OS操作系统

负责云中心业务流程管理

四 方案优势

  浪潮省级教育数据中心方案采用先进的系统架构设计,充分满足了教育部对数据中心的建设要求,不仅能有效承载国家信息系统在省级数据中心部署,而且能够满足自建及其他应用系统的部署,并且充分考虑了未来几年的扩容需求,同时采取云计算中心方式充分提高整个数据中心的资源使用效率和管理维护能力,满足全省学校 老师 学生对教育信息化的需求,促进我省教育事业的发展。方案优势体现如下方面:

  1、整个系统的高性能,充分满足大量用户峰值访问的需求,同时还考虑了未来几年的业务增长需求,充分满足系统的可用性。

  2、业务连续性保证  云平台可以使运行中的虚拟机从一台物理服务器实时迁移到其他的物理服务器,同时保证业务的连续性。实现了零停机时间和连续可用的服务,并能全面保证事务的完整。同时可以实时监控整个资源池的利用率,并在多台物理机之间智能的分配可用资源,使资源优先于最重要的应用,以便让资源与业务目标相协调。

  3、出色卓越的硬件设备,更是保证了整个系统的稳定性,浪潮TS860的CPU、内存实现全面容错;IO箱支持热替换和故障隔离,可灵活更换IO设备;电源支持监听模式,双路供电设计,提供N+M/N+N等多种冗余方式;系统风扇多级冗余。浪潮AS1100H存储系统是支持16Gb FC、IB、10Gb ISCSI、SAS的统一存储平台,提供超群的性能,并具备高可靠性、高扩展性、易管理和易维护特性。AS1100H存储系统拥有技术领先的硬件平台,支持数据快照、数据复制等功能,支持远程数据同步的高端应用,可充分挖掘信息价值,有效提升业务连续性。

  4、采取云计算方式  提升资源利用率,统一管理。降低用户的整体拥有成本TCO;降低整体功耗、更加节能;管理更加方便灵活 相对于传统的业务管理模式,可以通过一个端把所有的管理都集成在一起,彻底把管理员从繁重的系统维护和管理中解脱出来,管理更加方便和灵活。

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