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农业信息中心也需换上绿色新装

原创 Linux操作系统 作者:Java_simon 时间:2009-06-23 10:31:47 0 删除 编辑

目前,农村信息化的加速推进,使得负责信息化的主管们在欣喜的同时也遭遇到了高速发展带来的措手不及。“农村信息化的飞速发展让很多信息化专家都大吃一惊,以为20年后才会发生的事情在‘一夜’之间就‘千树万树梨花开’了。”在山东省济南市农业信息中心主任万学道平和的语气中透露出了些许无奈。

从1997年开始,济南农业信息中心开始筹建,如今,信息中心已经成为涉及农、林、牧、副、渔的信息综合平台,提供的信息资源在宣传国家政策、引导农业产业结构调整、提高农业效益、促进农村劳动力转移和增加农民收入等方面都取得了显著的成效。

据万学道介绍,经过10年的建设,济南农业信息中心累计投资2500万元,已经实现了四级网络联动的信息服务格局,建立了一批具有区域特色的农业数据库,开发了网上培训、网上交易和农业知识整理系统,数据总量达52.5GB。此外,还建成了具有国际先进水平的网控中心,开通了“山东金农信息网”、“中国农业书店网”和“易农易”山东农业市场网三大网站,目前已建成并维护的涉农类网站总数达192个。

在农村信息化奋力打通“最后一公里”时,海量数据的存储与处理成为了信息主管的“心头病”。与企业级用户相比,济南农业信息中心没有过多的生产营销管理系统,看似任务会“轻巧”许多,其实却并不然,都面临着同样的难题。“业务的增加、数据的增长、设备的更新都向数据中心层层施压,我们丝毫不能放松。”万学道深知数据中心的发展必须与业务增长速度处于同一水平线上,不能拖后腿。
走虚拟化捷径

 

“数据中心建设的投入是一笔不可小觑的开支,一个建立在业务之上的数据中心才不‘浪费’。”万学道说。IT管理人员对数据中心一直都是“既爱又恨”: 一方面,数据中心承载着关键业务系统和数据; 另一方面,对数据中心的性能需求越来越像无底洞,采购、维护与能耗成本屡攀新高,管理维护起来又仿佛是遍布其中的布线一样愈缠愈乱。现在,济南农业信息中心的数据中心每年都要“吃进”100余万元。

事实上,从2000年开始,济南农业信息中心才真正开始筹建数据中心,而在此之前则是两年多的漫长规划。万学道告诉记者,整个数据中心的建设是通过对农业农村信息化进行分析,根据不同区域、潜在用户特点、电子政务、电子商务、监控等各方面的因素综合考虑后才形成了网络中心建设设计书的,并在项目和任务的双重驱动下将数据中心逐步完善。

支撑200多个网站的安全正常运行是该数据中心的最重要业务,其运行的支撑平台是以IBM的x260以及其系列小型机为基础的,并以高集群的方式运行。

尽管前期的规划面面俱到,但伴随着业务的增长,数据中心的扩容仍然成为了困扰。“在构建数据中心之初我们做了‘三年计划’,但谁也没有想到信息化的发展如此迅速,伴随业务的增长,服务器只能不断地增加。”万学道说。

而服务器的增加还只是一个源头,随之而来的是机房的扩容、电量的剧增等一系列问题。怎么办?面对来自各方面的增长,万学道担忧万分。针对这一情况,农业信息中心计划将数据中心搬迁到大楼的顶部,这里大概有1000多平方米。“在这里,空间问题可以得到缓减,但是这还不能从根本上解决问题,要提高数据中心的效率,还必须有合理的设计——从服务器到用电再到机柜摆放都要更有效率。”万学道强调说。

在物理服务器被接二连三购进的情况下,济南农业信息中心走上了虚拟化的道路。据济南市农业信息中心网络部主任苏静介绍,在2006年年底,数据中心便开始进行服务器的虚拟化工作。“通过使用VMware的虚拟化软件,在数据中心的集群系统中关掉利用率低的服务器,并在需要的时候再启动服务器以增加资源。”苏静说。

事实上,通过虚拟化技术可以建立与物理设备没有连接的IT逻辑资源池,它的意义就在于实现应用隔离,可以让单一的硬件平台支持尽量多的传统应用软件,而且不必对传统应用进行重新开发,从而降低了新购服务器和存储硬件的费用,延长了应用系统的使用时间,并简化了IT管理。

据了解,虚拟化可以把服务器的平均利用率从15%~20%提高到80%~90%,也就是说,用更少的服务器来完成更多的工作,而耗电量不会增加。可以说,虚拟化是条捷径,沿着这条捷径,济南农业信息中心的数据中心在物理服务器上已经虚拟出了30余台虚拟服务器,这就遏制住了服务器数量的飞涨,继而带来了降耗、省电等一系列的连锁反应。
安全稳定迫在眉睫

 

保证数据中心的安全性与稳定性是所有IT管理者的重要目标。目前,济南农业信息中心的数据中心通过高交加双磁盘阵列和磁带库进行每天的联机热备。“每天凌晨2点,机器将会自动进行备份,每个月我们还会进行人工冷备,争取在现有的情况下做到最好。”苏静介绍说。

除此之外,为了防止攻击、保证数据的完整性,该数据中心还通过防火墙IDS(入侵监测系统)进行防护。“由于网络本身的复杂性,使得被动防御方式已经显得力不从心; 防火墙对某些攻击的保护很弱,而且并不是所有的威胁都来自于防火墙外部; 入侵教程随处可见,侵入变得轻而易举。”苏静说,“因此,IDS的应用是一个必然。”

假如防火墙是一幢大楼的门锁,那么IDS就是这幢大楼里的监测系统,一旦小偷爬进大楼,或内部人员有越界行为,只有实时监视系统才能发现并发出警告。作为防火墙的合理补充,入侵检测技术从计算机网络系统中的若干关键点收集信息,并分析这些信息,这就能够帮助系统对付网络攻击,并扩展了系统管理员的安全管理能力(包括安全审计、监视、攻击识别和响应),提高了信息安全基础架构的完整性。

不同于防火墙,IDS入侵检测系统是一个监听设备,没有跨接在任何链路上,无须网络流量流经它便可以工作。据苏静介绍,对IDS部署的惟一要求就是,IDS应当挂接在所有关注流量都必须流经的链路上,在这里,“关注流量”指的是来自高位网络区域的访问流量和需要进行统计和监视的网络报文。其实,在如今的网络拓扑中,已经很难找到以前的HUB式的共享介质冲突域的网络,绝大部分的网络区域已经全面升级到了交换式的网络结构。

但缺乏容灾消灾能力、没有灾备中心是济南农业信息中心数据中心的一大短板,这使得万学道无法睡个安稳觉。“停一次电,我便揪心一次。”万学道回顾起去年20余次的停电仍然心有余悸。

不久前,该数据中心曾出现过一次惊心动魄的数据丢失事件。突然的停电,使得大量的网站数据只能在UPS电源的支撑下,在几小时内进行全面的备份。虽然经过工作人员的努力,绝大多数数据保护完好,但仍有小部分数据丢失。“那天我的电话都要被打爆了。”万学道提起这次意外相当感叹,“安全是重中之重,这给了我们一个很沉重的教训。”

经历过这次惊险,灾备中心的筹建被放在了首位。据万学道介绍,预计今年年底会将原来农业局信息中心的数据中心建立为灾备中心以实现异地备份。

数据中心计划在本地端与灾备端分别配置两套相同的存储系统,并运用磁盘阵列复制技术。这一技术的关键是实现盘阵之间的直接镜像,通过存储系统内建的固件或操作系统,利用IP网络、光纤通道等传输界面连接,将数据以同步或异步的方式复制到远端; 这一技术能够将数据与应用系统分开,对主机系统的运行资源影响比较小。此外,由于运行机制大多是利用镜像来复制数据的,并借助高速缓冲存储器加速I/O存取,两端的数据差异时间点比较小,加上存储系统本身具备一定的容错能力,使之具有较高的运行性能和可靠性。
需换上绿色新装

 

灾备中心的缺失是济南农业信息中心数据中心亟待解决的问题,而耗能、散热等这几项数据中心的通病,同样让万学道感到紧迫。

目前,该数据中心拥有一台模块化的UPS。据苏静介绍,模块化UPS可以通过不断添加功率模块的方式满足不断增长的业务需求,并做到“边成长边投资”,而采用模块化设计、N+1冗余输出、可在线更换模块、在线维护等使其可实现网络监控。此外,还可通过按需配置达到UPS系统最高效率的负载率。UPS采取了新双变换逆变技术,逆变设计相对于原有设计减少了50%的损耗,低功耗的控制器、驱动设备以及缓冲电路减少了30%的空载损耗。

然而,在遭遇了去年20余次的意外停电后,万学道希望能为电力扩容。“这是件非常复杂的事情,机房的供电来自于UPS,往往在数据中心设计之初就已经规划好了UPS提供的电力总量以及每个机架所分配的电量,要扩容则需要有足够的空间和电力供应量。”

通过增加UPS来提升供电能力,就需要一定的空间来升级UPS,倘若数据中心里面没有足够的预留空间,便难以进行UPS的升级。即便是UPS能够升级,电力部门的电力供应也不一定能跟得上。基于这一情况,万学道计划在新的数据中心中安置发电机以保证不断电。

此外,计划新建的数据中心将在机柜的设计上有新的考究。机柜通常被认为只是一种机械支架,除了放置服务器之外,没有任何其他的价值。但事实并非如此,它对节能和散热有着至关重要的作用。“大多数数据中心管理者都会忽略机柜盲板的问题,通常没有盲板的机柜缺少自然屏障,服务器所产生的热空气压强较高,加上设备进气过程中的吸力,将可能会导致热空气被重新吸入设备进气口,从而造成气流短路。”万学道介绍说。

与企业级用户相比,在数据中心的管理上,农业信息中心数据中心显得“土”了一些,目前还没有统一的管理软件对湿度、温度和电流进行全面的监控,也缺少一套精确的管理系统,这使得IT管理者无从了解并全方位地掌控机房,有效控制相关设备的运行,电能还会随时随地白白流失。比如,机柜需要的冷量和通过的电流成正比,但如果缺少有效的管理系统,就不能实现根据电流大小来调节出风口的大小,节能效果当然“事倍功半”。

万学道早就已经意识到了这一问题,“在计划构建新的数据中心时,应用电源以及制冷容量规划管理软件是重点。”他坦言,现在的数据中心在构建管理平台这一方面稍显落后,一套行之有效的电源及制冷容量规划是节能的关键,也是“绿化”不可缺少的工具。

资金紧张一直是济南农业信息中心数据中心建设的一大束缚,其实,这也是很多数据中心的困扰。基于这一不可避免的事实,万学道认为,数据中心的构建需要精打细算。在“绿色”数据中心的大浪面前,万学道相信“绿色”需要前期的投入,但一旦建立后,用户也将尝到甜头,带来长期的利益。

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