台州交警六合一系统建设技术方案0324.doc
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1、 台州交警全国公安交通管理综合应用平台(六合一平台)信息中心建设技术方案目录第1章系统建设背景及建设目标41.1背景概述41.2系统建设目标41.3系统建设要点51.4系统建设内容111.5系统建设原则11第2章系统建设技术要求132.1系统总体框架图132.2系统建设拓扑图142.3核心业务系统142.3.1核心系统服务器池152.3.2共享存储资源池152.4Web发布平台资源池162.4.1Web发布平台服务器池162.4.2Web服务器池管理平台172.4.3Web服务器资源池部署要求172.5数据库备份系统182.5.1备份系统基本架构192.5.2备份系统基本方案202.6其他辅助
2、系统20第3章设备详细配置清单213.1设备一览表213.2详细技术参数22第4章系统集成、培训及售后要求654.1系统集成654.2系统培训664.3售后服务要求67第1章 系统建设背景及建设目标1.1 背景概述经过多年努力,台州交警信息化建设取得了长足发展,在网络环境、基础数据库、业务管理系统、网站建设等多个方面打下了较好的基础,并在内部管理、数据建设、为民服务等方面发挥了积极作用。为进一步推进公安交通管理信息化工作,提高信息化应用水平,公安部交管局下发了关于印发公安交通管理综合应用平台建设指导意见的通知(公交管2010196号)(以下简称指导意见),决定在全国开展公安交通管理综合应用平台
3、以下简称六合一平台)建设,将机动车登记、驾驶证管理、交通违法处理、交通事故处理、交警队信息平台、剧毒品公路运输管理六套具有业务关联的系统进行融合,构建一套全新的业务系统平台。对数据资源、软硬件平台、业务流程、软件功能、信息服务、安全保障体系、标准规范体系、运行维护管理等进行整合,建立全国统一的公安交通管理综合应用平台,促进信息共享,便捷民警操作,提高信息资源利用水平,加强信息安全管理。1.2 系统建设目标为了有效建设台州交警六合一信息系统,加快台州市交警信息化步伐,在规划与建设数据中心系统时,应统筹兼顾的考虑主机存储、数据安全等相关硬件设备添置及未来系统的扩展性。数据中心建设是实现台州交警管
4、理全业务、全流程数字化、信息化的基础,为了保障六合一系统的整体稳定性、可靠性、连续性,应在充分利用旧设备的基础上构建创新型、稳定型数据中心。六合一信息系统的建设,为台州市交警信息化重要数据和应用系统提供运行支撑平台,对数据进行有效管理、运行、维护、分析、加工和共享等,将为台州市交警信息化平台提供一个完整的、系统的数据运行环境。台州市交警数据中心担负着信息的加工、处理、提炼、查询等工作,是信息汇集、保存、处理的中心,也是执行业务应用的平台,要求高度的安全性、可靠性、稳定性和高性能。希望能够充分利用现有的IT技术构建新型的数据中心,实现IT资源动态管理和调度,以按需使用的方式为相关的信息系统提供虚
5、拟主机等服务,为台州市交警数据中心实现自动化、虚拟化、可无缝扩展化、服务化 “四化”一体的新型数据中心,为业务系统提供更为稳定的基础平台,为台州市交警各类应用系统提供统一的运行环境和信息共享的基础硬件服务平台。1.3 系统建设要点根据“金盾工程”二期及公安警综平台、公安情报平台的总体建设要求,交警业务系统的应用服务器采用IBM WebSphere Application Server,同时数据库采用Oracle关系数据库管理系统。1.3.1 以IBM WebSphere Application Server V7架构高可用应用计算相比原来分散的六大业务系统,除了应用软件的持续优化外,系统管理员
6、经常采用多结点部署的办法来分散应用的负荷,从而实现简易的高可用效果,并且实行了初步的应用服务器冗余功能:其系统部署架构如下:但在新的六合一综合应用平台,这种简易的计算架构将受到挑战。原因如下:(一) 完全静态的部署,完全依赖于客户端用户的随机选择,其无法实现多服务器的计算资源的负载均衡,只能实现最简单的容错部署。(二) 在传统分散的应用中,由于单一系统的计算负载相对新六合一平台为小,所以随机分配策略能部分实现计算负载的优化。(三) 新的六合一平台提供了非常完整而复杂的公安交通管理业务,每一个会话(Session)处理的业务不尽相同,很难有一个固定的策略能同时利用多服务器的计算资源。为此特别需要
7、基于动态资源监控的负载均衡方案,由于WebSphere AS是指定的应用服务器品牌,基于WebSphere AS V7的集群架构是推荐选择。1.3.2 以Oracle 10G构建的数据库高可用架构Oracle 9i/10g企业级服务器提供了业界最好的数据库集群技术。Oracle Real Application Clusters (RAC) 是获奖的 Oracle Database 企业版的一个选件。Oracle RAC 是一个具有共享缓存体系结构的集群数据库,它克服了传统的不共享和共享磁盘方法的限制,为业务应用程序提供了一种具有较高可伸缩性和可用性的数据库解决方案。Oracle RAC 是
8、Oracle 企业网格体系结构的关键组件。Oracle Database 企业版包括支持更高水平的系统运行时间的 Real Application Clusters。Oracle RAC One Node 是 Oracle Database 10g 第 2 版的一个新选件,是运行在集群中一个节点上的单一 Oracle RAC 实例。通过在企业中提供 Oracle 数据库的标准部署,该选件在降低管理开销的同时为数据库整合提供了灵活性。公安交警的业务数据几乎100%建立在Oracle数据库基础上,因此,基于Oracle RAC构建高可用性数据库架构,成为必然选择。1.3.3 以UNIX服务器为数据
9、库核心在当今充满挑战的商业环境中,商业计算用户需要运行要求极高的应用软件,如企业资源规划(ERP)、供应链管理、业务智能等;而技术计算用户则需要具备能够进行深入分析、更快地执行模拟运算及运行计算密集型应用的能力。公安交通管理综合应用平台六合一系统是个典型的联机事务处理系统,因此本项目中数据库服务器是六合一综合应用平台最重要的基础设施。由于独特的主板设计技术,比起基于Intel/AMD X86系列CPU的标准PC服务器,Unix服务器提供了16路甚至更高端的出色性能和扩充能力;其配置的先进内存保护与高可用性特性,包括内存芯片备用、内存与高速缓存上的错误检查与纠正(ECC)、热插拔磁盘驱动器、热更
10、换冗余电源及风扇,以及内存和处理器的自动隔离等,这些特性可确保系统在台州市交警支队数据中心的计算密集型环境中实现最稳定的运行。1.3.4 以刀片服务器为应用平台刀片服务器是一种高可用高密度的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其主要结构为一大型主体机箱,内部可插上许多“刀片”,其中每一块刀片实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器,它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每一块刀片可以运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。而且,也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源
11、为相同的用户群服务。在集群中插入新的刀片,就可以提高整体性能。而由于每块刀片都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。 在台州市交警支队数据中心系统环境中,必须要考虑到能平滑的扩展和有非常好的投资保护,所以刀片服务器能非常好的满足用户的需求。1.3.5 以SAN存储架构为核心兼顾NAS服务六合一综合应用平台系统架构应考虑采用的是技术上领先的SAN存储局域网技术。SAN (存储局域网)是近年兴起的一种全新的存储理念,它为业务数据的级数增长和应用系统的高速扩展提供了广阔的天地。SAN是一个独立于服务器网络系统之外的高速存储网络,这种网络采用高速的光纤通道作为传输媒体,
12、以FC+SCSI的应用协议作为存储访问协议,将存储子系统网络化,实现了真正高速共享存储的目标。采用以数据和存储为中心的SAN解决方案,以数据和存储为中心可以极大地保护用户的投资,有效利用存储空间,降低用户管理费用,从而确保整体拥有成本最低。降低管理难度,维护数据管理的统一性。提高了电子化数据管理的可靠性。数据的集中化管理,能够确保数据的一致性和完整性,保证电子化数据的可靠性。集中SAN环境的解决了系统体系结构中对存储I/O性能和数据库应用共享的挑战,它的主要特点为:l开放的标准,适合于服务器和存储设备之间的共享SAN标准最早就是为了多个服务器之间通过专用的高速网络来共享存储和更加有效地管理存储
13、设备所设计,经过近十年的发展,已经成为非常完善的标准。各主流厂商均遵循开放的观念,保证各家设备之间的互连性。在物理连接上是采用已经成熟的光纤技术实现。由于数据规模比较大、各项应用和各种设备都比较多,SAN的这一点优势尤为重要,在系统改造、升级中将能够很好的利旧。凭借惠普在服务器和存储方面丰富的经验和技术,惠普的SAN方案使用户能迅速、方便地建立、整合和管理其多平台的存储环境,让用户对其异构存储局域网拥有无限的扩展能力、管理能力和百分之一百的可用性。2高性能的数据存取SAN采用的链路连接是通过光纤,光纤本身具有抗干扰能力强,传输距离长,传输速度快的特点,目前具有的速度是8Gbit/s。而且最关键
14、的是,基于SAN架构,服务器和存储设备之间的协议是专为数据密集型存取所设计。3具有高度的可扩充性基于SAN架构的存储设备,本身具有可扩充性。而且一旦SAN架构构建以后,可以很容易增加存储设备,并且这些存储设备均可以作为一个整体来共享,它们可以作为一个卷或多个卷来共享。在SAN的架构下,存储是独立于应用的。4具有无与伦比的可靠性作为关键性应用中,设备的可靠性是必须考虑的。在SAN架构中,主机和光纤交换机,和存储设备之间的连接均是冗余的,冗余的通路带来的好处,在正常情况下,是带宽的扩充,实现自动负载均衡,如果某一通路出现问题,它又可以作为另一选择路径,保证系统的可用性。SAN的存储设备内部,本身也
15、考虑很多系统的高可用性,如惠普磁盘通常是连接到两台光纤环路上或两个控制器上,内部的总线或连接也均是多通道的,电源,风扇等等均是冗余的。5基于SAN的备份恢复、灾难恢复等多种解决方案目前具有多种基于SAN架构的解决方案,比较典型的是包括远程容灾解决方案和零停机时间备份。它可以通过异地远程的两台阵列实现数据的同步,独立于操作系统和应用,一旦某地的系统出现问题,可以很快地切换到异地,保证系统的应用。数据的备份和恢复也是一个数据密集型访问的应用,如果基于LAN,要占用企业内部大量的带宽,前台响应将极为缓慢,因此,在SAN的架构下,可以实现LAN-free的备份解决方案,Server-free的备份解决
16、方案和零停机时间的备份解决方案。6集中式管理分布式的设备,包括主机系统、存储系统、交换机和光纤适配器等等,均可以通过一个简单的管理平台从单点管理。7 网络存储服务六合一综合服务平台主要的业务数据基于文本信息,包括驾驶证、机动车登记信息、违法和事故信息、交警队平台等信息;但同时道路交通违法和非现场证据存有大量的图片证据。如何在一个体系中完整地实现二种类型的信息服务呢?选择统一存储架构,同时支持FC SAN / IP SAN和NAS,保证了同一存储满足各种结构化及非结构化数据的存储和管理要求,是一个可选的策略1.3.6 D2D2T模式的多级备份系统目前大多数用户采用D2T的传统方式,但是随着数据量
17、的逐渐增大,传统磁带的备份模式已经严重滞后于数据的爆炸性增长。而且由于SATA盘价格的迅速下降,D2D备份方式越来越受到关注,D2D备份方式专门为数据量大、备份要求高的用户而设计,随着3年多时间的发展,目前技术非常成熟,而且成功案例也非常多。D2D 备份系统完全兼容已有的以太网网络和领先的备份应用软件,1 小时内便可配置到已有的 IT 环境。不仅如此,它安装后无需维护,并可以为客户提供简单、全面、经济、高效的数据保护路径,大大减轻与管理日常备份和恢复作业相关的负荷。通过D2D的解决方案,加上传统的物理带库,可以建设成目前业界最先进的D2D2T(DISK TO DISK TO TAPE)的备份链
18、所有需要备份的数据通过LAN FREE的模式,将数据从生产阵列备份到虚拟带库,然后再归档到物理带库中。不但可以提高备份速度,而且可以做好数据归档工作,提高物理带库的工作效率。1.4 系统建设内容充分利用成熟的IT技术,建立台州交警六合一系统软、硬件服务云平台,按照“自动化、虚拟化、可无缝扩展化、服务化”建设模式,以按需提供的服务方式,支撑台州市交警六合一信息系统的正常运行。包含以下具体内容:(1) 构建关键数据库主机、存储系统硬件支撑平台,形成一体化的服务器、存储资源池,实现本地及异地存储的无缝扩展和数据容灾确保数据安全;(2) 构建统一的Web发布平台的主机硬件服务平台,形成统一的应用服务
19、器资源池,可自动化调节资源,保障服务水平。(3) 构建数据安全保障平台,实现数据的快速备份、恢复,保护关键系统数据的安全。 1.5 系统建设原则系统建设应遵循以下建设原则:1、 遵循规范、结合实际依据国家和公安部、省厅交管局的相关政策、标准及规范,结合台州交警特点,以创新的思路来建设台州市六合一信息系统建设,建设后的数字化管理系统既符合业务系统的基本要求,又具有良好的系统延展性。2、 总体规划、分步推行台州市六合一信息系统建设是一项整体工程。应因地制宜、稳步推进、统一规划、分步实施,做到规划在前、管理先行、有序实施。要重视前期规划,重视管理新体系建设。规划要坚持意识超前、科技含量高、技术手段先
20、进、架构完整融合、系统扩展升级容易等。3、 资源整合、信息共享台州市交警信息系统在信息化发展方面已经取得相当的成绩、通过资源合理调配和优化,利用共享增加信息设施使用效率,最大限度地发挥作用,降低建设成本。4、 开放性与可扩展性原则要充分考虑台州市六合一信息系统的高速发展,系统要考虑一定的扩展性,并且以后可以方便、快速、稳定地进行升级。在硬件配置上充分考虑可扩展性要求,便于系统进行网络升级和硬件设备添置。在软件、应用范围、应用业务上也考虑可扩展性的要求。由于在系统建设和运行过程中存在数据变动、业务流程变化、软硬件升级等一系列变化因素,系统应具有良好的可扩展性,以防止由于数据、业务变化等因素造成系
21、统运行不稳定。第2章 系统建设技术要求2.1 系统总体框架图2.2 系统建设拓扑图2.3 核心业务系统对核心系统的可靠性设计主要是基于两个重要的参数进行衡量,一个是RPO(允许业务数据丢失的程度),一个是RTO(代表业务恢复所需要的时间)。六合一平台是对现有的六套关键业务系统进行了整合,整合后的业务系统对系统的可靠性、稳定性要求更为苛刻,通过对业务系统的分析,其业务特点如下:1. 均是面向公安内网的业务,不是访问密集型业务2. 均是交警队关键业务应用,需提供724小时不间断服务基于以上对于台州交警主要业务类型和特点的分析,我们希望核心系统能够实现以下目标,以满足台州交警关键业务的高性能、高可用
22、性、可管理性、可扩展性的应用需求。1. RPO (允许业务数据丢失的程度)、RTO(业务恢复所需要的时间)均趋近于0;2. 数据库实例逻辑故障10分钟恢复;3. 生产主机、生产主存储宕机应用无需停止;4. 表的恢复能够恢复到出错前的一个I/O记录;2.3.1 核心系统服务器池六合一核系统服务器池由两台高性能小型机物理服务器(部署在交警支队数据中心)和一台高性能小型机物理服务器(部署在同城异地数据中心)构成,满足台州市交警六合一平台对数据库服务器的性能要求。其中部署在交警数据中心的一台小型机上配置2个DLPAR分区,能够灵活的利用服务器资源划出测试分区,供新系统上线前配置仿真测试环境。部署在同城
23、异地数据中心的小型机上配置2个DLPAR分区,其中一个分区用作生产数据库的灾备节点,另一个分区提供给330平台使用。为解决应用和数据仅依托于单台服务器可靠性,防范因服务器单点故障引起的重要业务系统服务中断,应通过关键服务器的集群,来避免长时间的服务中断,保证系统长期、可靠的服务,同时实现服务器资源池保证未来服务器的动态资源增加和调节。通过核心系统服务器池能够实现在系统正常运行情况下各个服务器之间进行负载均衡,最大化发挥多台服务器的硬件性能,在RAC架构下,当本地数据中心服务器全部中断,同城异地数据中心的小型机将在线、动态接管本地数据中心数据库系统,为六合一系统提供不间断服务。2.3.2 共享存
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