联想万全NS10000高性能集群系统——二代身份证的幕后英雄

　　2004年4月，作为我国先期启动第二代居民身份证的试点城市之一－天津，开始在和平区、西青区制发第二代居民身份证。2004年下半年，天津市在全市范围内制发第二代居民身份证，全市换发工作预计于2006年6年全部结束。

　　和以往前往公安机关办理户口本、补办身份证不同，前往办理第二代身份证的天津市民普遍感到，“这一次办理第二代身份证时间短了许多。”市民们不知道在这缩短服务时间的背后，天津公安系统为了做好第二代身份证换发工作已经做了很多准备工作。其中，建设高容量、可扩展性、高安全的人口信息系统就是最重要的一项。

　　第二代身份证融入了先进IC卡技术，拥有防伪性能高等众多优点，因此要求人口信息系统不仅容量大、而且具有可扩展性，还有确保安全。天津市公安局选择了联想万全NS10000高性能集群来构建人口信息系统，他们希望借助通过联想万全服务器的帮助，不仅能满足人口信息管理的需求，而且还能缩短公安系统办理各项业务的时间；同时，全面满足实施第二代身份证的各种需求。

　　“二代证”工程的信息化难题

　　以天津原有的人口信息系统为例。其包括天津市常住人口800多万，算上暂住人口、历史纪录、重点人口以及户籍信息等，数据库记录已达到了2000多万条。同时，原有信息系统包含了一共18个分局和384个派出所，采用光纤和DDN网络连接到市局信息中心，如下图所示：

　　总而言之，用户的需求是一套能够实现天津市人口信息集中管理和网络办公的系统。天津市常住人口800多万，算上暂住人口、历史纪录、重点人口以及户籍信息等，数据库记录已达到了2000多万条，而且380多个派出所办公要求数据库系统的性能和稳定性都非常高。

　　（1）用户希望选择硬件和软件开发商，来建立一套新的集中式系统来满足目前天津市常住人口信息管理系统；

　　（2）希望建立一套异地备份系统来备份天津市局的数据库系统，当中心数据库失效的话，可以切换到备份数据库系统不影响业务的正常进行；

　　（3）软件系统希望采用B/S/S结构来设计，硬件系统希望采用高可靠和高可用系统。

　　用户要求第二代居民身份证系统的后台数据库是一个运行在硬件集群系统之上的并行数据库。在这个数据库中，实现数据录入、查询以及生成统计报表等功能。另外，在远程有第二套并行数据库，数据通过一定的机制复制到这个数据库中。这样，就有两份同样的数据，实现了数据保护的功能。

　　并行数据库系统必须能够实现负载均衡、并行处理，才能应付大数据量下、大用户量的办公业务；

　　并行数据库必须能够实现失效接管。也就是当集群系统中的一个节点或多个节点出现故障，只要还有节点能够正常工作，数据库就仍然能够正常工作。

　　远程备份服务器，这是第二套并行数据库，通过一定的机制将数据复制到这个数据库中（例如，Advanced replication,Stream,DataGuard等），实现数据保护。另外，当第一套并行数据库出现故障，不能正常工作时，马上启用该数据库，为前端提供数据访问服务。

　　全面应对 联想万全NS10000高性能集群大显身手

　　天津市人口信息系统的核心目标是以公安内部网络和数据库技术为依托，以市局为系统数据中心，遵循国家和公安部关于信息化建设的各项标准，充分考虑人口管理和公安实战的需要，以实现人口资源数据库的信息共享，规范行政管理，提高办事效率，提供准确及时的统计分析数据，更好地服务于现实斗争为目标。因此，满足换发二代身份证的需求，应该只是天津人口系统的一个方面，他们希望能借助换发二代身份证这个契机，全面提升人口信息系统的性能，同时，天津市公安局还希望建立一套异地备份系统来备份天津市局的数据库系统，来确保数据100％可用。

　　联想万全NS10000高性能集群系统是集成了并行处理、负载均衡和高可用性的集群方案产品，采用联想万全高端IA服务器和存储产品，结合Oracle 8i OPS/9i RAC并行数据库，在Windows和Linux平台上为大型数据库应用提供高处理能力、高可用、高性价比的数据库平台。

　　NS10000高性能服务器集群系统于2000年分别通过了在Windows 2000 Advanced Server（中文版）和Linux上的Oracle 8i OPS四节点认证，联想万全是目前唯一通过此项认证的国内服务器厂商，也是全球第一个在Windows2000平台上通过OPS认证的厂商。随着Oracle9i的推出，联想又在第一时间通过了在Windows 2000 Advanced Server（中文版）和Linux上的9i RAC认证。

　　该系统的最大特点是：

　　高性能：联想万全NS10000高性能服务器集群系统通过并行处理、负载均衡技术大幅度提高系统性能，为大型数据库应用提供更强的并行处理能力。其“并行处理”包含以下两方面的含义：

　　1、将大规模用户的并发访问分配到多台节点机上并行处理，缩短用户等待响应的时间，并能够接受更多用户的并发访问；

　　2、将单个用户重负载的运算分配到多个节点机上并行处理，系统处理能力得到大幅度提高。

　　高可用性：联想NS高性能服务器集群系统可以采用冗余配置，有效地屏蔽单点失效的危险性，使整个系统的可靠性达到99.99%以上。

　　高可扩展性：随着业务的发展，可以通过增加节点来进行系统升级获得处理性能的提高，确保系统处理能力随用户应用的成长不断扩展。

　　集中管理性：有一台客户机做为管理控制台，同时监控多个节点上的数据库运行情况，另外，可以同时安装网管、磁盘柜管理及UPS管理等系统，实现集群系统的统一管理。

　　高性价比：由于采用廉价工业标准服务器，以低廉的价格实现过去只有小型机才能担纲的应用。在配件的易得性和服务的本地化方面的优势更进一步降低了用户的总拥有成本（TCO）。

　　由于人口信息系统是公安系统的核心系统之一，为提高性能，联想采用了联想万全NS10000高性能集群帮助天津构建人口信息管理系统。联想万全NS10000高性能集群系统通过并行处理、负载均衡技术大幅度提高系统性能，为大型数据库应用提供更强的并行处理能力，同时还具有高可扩展性、高安全性和低成本的众多优势。

　　在整个方案中，联想采用2台4路联想万全R630服务器加两台联想2G光纤通道磁盘阵列构成两个NS10000-2节点集群系统，这是一个2节点的集群系统，操作系统（Windows或Linux）、Oracle系统部分安装在每个节点的本地硬盘上，数据库安装在共享的磁盘阵列上。2节点机通过1000M以太网卡互相通讯，作为集群系统的内部通讯，因为是2节点集群，所以可以通过千兆以太网卡直接连接，不必通过交换机。2个节点机上的第二块百兆以太网卡作为与客户端的数据通迅通道。内部通讯网卡使用一个专用的网段，以避免干扰。

　　2节点集群系统实现负载均衡，客户端可以连接到任何一个节点进行数据库操作。同时，实现失效接管，只要2个节点中的任何一个节点能够正常工作，它就可以接管全部客户端的工作。远程备份服务器也是一套2节点集群系统，可以放置在远程，只要与主数据库能够通过TCP/IP协议相连，就可以实现数据复制，将主数据库中的数据复制到备份数据库中。复制的方式采用Data Guard实现，这样就可以实现数据保护。

　　该集群系统具有以下特点：

　　第一、集群系统是对服务器的保护，既能够实现负载均衡，充分利用服务器的硬件资源，又可以实现失效接管，不会中断任务处理，但是集群系统不会保护磁盘阵列。磁盘阵列的安全性也很重要，磁盘阵列也是全冗余的，双电源，双控制器，硬盘做RAID，可靠性高。另外，在方案，有两个磁盘阵列，保存两份相同的数据，进一步提高可靠性。在这种情况下，将备份服务器放置在远程比较有意义。

　　第二、有数据库的任务都在2节点的集群系统上实现，包括数据录入、查询、生成报表等操作，数据库备份（export/import、RMAN）;远程备份服务器数据库只保留一份相同的数据，起数据保护作用。远程备份服务器可以实现三部分数据功能：包括数据保护、数据查询、和数据库冷备份。

　　第三、采用了远程备份服务器数据库只保留一份相同的数据，起数据保护作用。这样，在一个数据库中，实现数据录入、查询以及生成统计报表等功能。另外，在远程有第二套并行数据库，数据通过一定的机制复制到这个数据库中。这样，就有两份同样的数据，实现了数据保护的功能。

　　客户收益显著 再铸金色盾牌

　　联想万全NS10000高性能集群系统在天津人口信息系统的应用中取得了非常好的效果。整套方案的总体设计思想符合天津公安系统数据集中的要求，高效、便捷和稳定。系统资源能很好的满足用户业务需求，达到了用户的预期目标。而且，用户在设备采购投入上节约了大量采购成本，此方案比采用小型机大约节省成本50%以上。同时后续维护成本很低廉，一般的信息中心技术人员即可以处理技术故障，而联想提供的原厂商服务费用也远低于国外厂商的小型机服务费用。因此，这个项目在业务要求、服务投入、测试服务等各方面均很好地满足了客户的需求，得到了用户的信赖。

　　联想作为国内服务器领域的领军人物，长期以来一直关注着我国公安系统信息化的进程，并一直孜孜以求，不断创新，通过技术、产品、和方案服务来满足我国公安系统的需求，为我国公安系统提高战斗力，铸造金色盾牌做出了很多的贡献。它也是国产服务器领域当之无愧的第一品牌。在天津人口信息系统这一案例中，联想服务器通过提供高性能、高可扩展性、高性价比的产品和解决方案，赢得了用户的赞誉，再一次为铸造“金色盾牌”做出贡献。

　　附：联想万全R630服务器应用环境和特点介绍

　　应用举例

　　担当大型网络的多个应用的主干网服务器（如：大型校园网、大型企业网、电子政务网……）

　　承担某一可靠性要求极高关键业务（如：证券交易服务器、银行交易服务器、电信实时计费等…）

　　采用机群和热备份方案可担当在大型行业用户（如银行系统、税收系统、证券系统、大型网站等）省级大型网络的主干网服务器

　　独立承担要求快速处理的大数据量实时业务（如：大量用户视频点播、高访问量的WEB主页等……）

　　对硬盘数据安全极高的业务应用（如：大型ERP、金融系统、电信系统、证券系统等）

　　特性概览

　　多达四路英特尔®至强TM 处理器，大规模计算能力的充分保障

　　最大内存可达24GB的超大容量

　　高达4M的三级高速缓存。

　　主板集成千兆网卡，配合高速大缓存的英特尔®至强TM 处理器，全面提高处理速度

　　冗余热插拔电源和冗余热插拔风扇，热插拔PCI-X实现彻底的安全可靠

　　热插拔硬盘，可配合RAID卡，实现硬盘数据真正安全。

　　集成双通道Ultra 320 SCSI控制器

　　配有联想独有的全中文导航软件：自动安装Window SERVER 2003等操作系统