數(shù)據(jù)中心整合探討

詹溫祺，李 陽(yáng)，宋衍全

（新鋼公司技術(shù)中心信息部，江西 新余 338001）

隨著公司信息化快速推進(jìn)，大量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在不斷的被搭建起來(lái)，業(yè)務(wù)需求和場(chǎng)景也不斷的變的復(fù)雜，各系統(tǒng)之間接口越來(lái)越多，現(xiàn)狀是：企業(yè)內(nèi)部存在多個(gè)完全異構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，分公司和總公司采用不同的管理軟件，部門和部門各自采用適合本身業(yè)務(wù)特點(diǎn)的信息系統(tǒng)，系統(tǒng)之間邊界、信息相對(duì)獨(dú)立，對(duì)于數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的匯總和一致的管理，一個(gè)系統(tǒng)一套設(shè)備，存在很多資源浪費(fèi)、重復(fù)建設(shè)的情況，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多樣。

1 超融合硬件解決方案

1.1 硬件服務(wù)器現(xiàn)狀

以往的信息系統(tǒng)基于單個(gè)項(xiàng)目建設(shè)，其特點(diǎn)為“煙囪式”，呈垂直的體系結(jié)構(gòu)，每一個(gè)IT系統(tǒng)都有自己的存儲(chǔ)和IT設(shè)備，以及獨(dú)立的管理工具和數(shù)據(jù)庫(kù)，不同系統(tǒng)不能共享資源，不能交互和訪問(wèn)。使得IT系統(tǒng)信息孤島嚴(yán)重，IT資源服務(wù)率低；IT基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)雜，難以適應(yīng)業(yè)務(wù)變化需求；服務(wù)器數(shù)量和管理總體成本太高。

虛擬化+服務(wù)器+存儲(chǔ)的傳統(tǒng)架構(gòu)極其依賴SAN網(wǎng)絡(luò)及高性能共享存儲(chǔ)。對(duì)專用設(shè)備的依賴顯著的增加了基礎(chǔ)設(shè)施的成本。存儲(chǔ)維保費(fèi)用越來(lái)越高，甚至年維護(hù)費(fèi)達(dá)到硬件設(shè)備30%，并且調(diào)整擴(kuò)展必須依賴廠家。存儲(chǔ)設(shè)備一旦出問(wèn)題后果不堪設(shè)想，將導(dǎo)致整個(gè)虛擬機(jī)資源池的停機(jī)，存儲(chǔ)設(shè)備需要專業(yè)的運(yùn)維人員，控制臺(tái)口令不對(duì)用戶開放。存儲(chǔ)廠家通常會(huì)對(duì)硬盤進(jìn)行Lock-In，必須使用專用的硬盤才能對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)容，相同規(guī)格的硬盤在盤陣中的售價(jià)會(huì)是通用服務(wù)器的數(shù)倍。為確保磁盤陣列的高可用，通常的辦法只有買2套，甚至3套相同配置的陣列，再通過(guò)專用的同步復(fù)制或異步復(fù)制確保數(shù)據(jù)的高可用性。而存儲(chǔ)復(fù)制軟件通常又會(huì)以TB的方式授權(quán)。如果更換了陣列廠家，這些復(fù)制軟件的費(fèi)用又等于白費(fèi)。為滿足各種棘手的業(yè)務(wù)需求，企業(yè)不惜重金采用先進(jìn)的技術(shù)和架構(gòu)，擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心規(guī)模。而如何通過(guò)軟件定義將IT架構(gòu)變的更加智能、更加適用于企業(yè)的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)更好的控制運(yùn)維成本，已成為企業(yè)必須考慮的重要因素。

1.2 超融合架構(gòu)

為擺脫對(duì)存儲(chǔ)廠商的依賴，引入超融合架構(gòu)。

超融合架構(gòu)（Hyperconvergence Infrastructure, HCI）是指在同一套單元設(shè)備中具備計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和服務(wù)器虛擬化等資源和技術(shù)的整合架構(gòu)，多套單元設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聚合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)模塊化的無(wú)縫橫向擴(kuò)展，形成統(tǒng)一的資源池。硬件重構(gòu)，軟件定義,虛擬化計(jì)算和存儲(chǔ)整合到同一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。

圖1 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)演變

超融合的核心是軟件定義分布式存儲(chǔ)，超融合比服務(wù)器+存儲(chǔ)的傳統(tǒng)架構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是擺脫對(duì)存儲(chǔ)廠商的依賴，降低維護(hù)費(fèi)用。超融合方案淘汰共享存儲(chǔ)和SAN網(wǎng)絡(luò)，大幅節(jié)省成本。VSAN使用服務(wù)器內(nèi)置磁盤，從而大幅降低磁盤的采購(gòu)成本和擴(kuò)容成本，可以將TCO降低多達(dá)50%。并且在今后的擴(kuò)容中，可以選擇不同品牌和型號(hào)的服務(wù)器，只要在VSAN的官方兼容性列表中，就可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，從而避免了被某具體硬件廠商綁定。

同樣預(yù)算，超融合架構(gòu)將不同副本分布在不同服務(wù)器上，消除存儲(chǔ)單點(diǎn)故障，比較傳統(tǒng)架構(gòu)，可靠性提升一個(gè)層級(jí)。

超融合方案降低了維護(hù)技術(shù)難度，滾動(dòng)升級(jí)設(shè)備更新快。通過(guò)集成在VSAN中的存儲(chǔ)配置文件，受服務(wù)級(jí)別協(xié)議（SLA）約束，能夠自動(dòng)調(diào)優(yōu)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡。管理員可以根據(jù)策略對(duì)每臺(tái)虛擬機(jī)指定存儲(chǔ)屬性，比如容量、性能與可用性。實(shí)現(xiàn)垂直與水平擴(kuò)展。VSAN是策略驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)品，可以通過(guò)向集群添加主機(jī)或向主機(jī)添加磁盤，輕松擴(kuò)展數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量。

2 數(shù)據(jù)集成方案

2.1 應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀

公司現(xiàn)有的信息系統(tǒng)有鐵前MES、一鋼MES、二鋼2.5級(jí)、冷軋MES、熱軋MES、銷售MES、產(chǎn)銷MES-I、智能營(yíng)銷平臺(tái)、資金管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程集中計(jì)量系統(tǒng)、設(shè)備材料管理系統(tǒng)、原燃料電商平臺(tái)、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、勞動(dòng)人事管理系統(tǒng)等近20多個(gè)信息系統(tǒng)這些管理系統(tǒng)在各自的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用情況良好，為公司生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理提供了有效的支撐。但是各個(gè)系統(tǒng)間邊界、信息相對(duì)獨(dú)立，擁有各自的數(shù)據(jù)編碼體系，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭的歸口管理部門比較分散，數(shù)據(jù)通訊接口復(fù)雜、分散，缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行集中管控。

IT復(fù)雜度和成本往往源于企業(yè)的應(yīng)用集成方法。無(wú)組織的建設(shè)使得難以在正確時(shí)間將正確的信息與正確的人員相連，以致錯(cuò)失良機(jī)。這是由多種原因造成的，其中包括：不可靠的連接；緩慢而不靈活的應(yīng)用集成模式；因點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接和集成造成的高成本和復(fù)雜度；無(wú)法有效利用新方法。數(shù)據(jù)量和復(fù)制性飛速增長(zhǎng)，每一個(gè)組織都應(yīng)對(duì)有一個(gè)數(shù)據(jù)集成策略。如果沒有數(shù)據(jù)管理策略，應(yīng)用之間接口天然的復(fù)雜性將很快變得無(wú)法管理。

2.2 基于企業(yè)服務(wù)總線的數(shù)據(jù)集成方案

針對(duì)多系統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口數(shù)量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，最值得注意并且最重要的設(shè)計(jì)模式就是數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)的“中心和節(jié)點(diǎn)（星形）”模式。

傳統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的方式，每個(gè)系統(tǒng)直接與需要和它共享數(shù)據(jù)的系統(tǒng)進(jìn)行交互，系統(tǒng)增多，接口數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)集成“中心”是一個(gè)基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，所有需要在系統(tǒng)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都必須轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)中心中所定義的數(shù)據(jù)格式，接口隨著系統(tǒng)數(shù)量呈線性增長(zhǎng)。

采用“中心和節(jié)點(diǎn)（星形）”模式，通常會(huì)使用企業(yè)服務(wù)總線（ESB）來(lái)協(xié)調(diào)應(yīng)用和系統(tǒng)之間的交互，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)接口。實(shí)時(shí)接口通常用于支持主數(shù)據(jù)管理（以實(shí)時(shí)的方式將數(shù)據(jù)移入或者移出主數(shù)據(jù)中心），以及在應(yīng)用之間同步業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的更新[1]。

采用企業(yè)總線架構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）IT架構(gòu)簡(jiǎn)化、有序化，有效的減少接口數(shù)量，降低總體IT成本。

（2）對(duì)內(nèi)外部提供服務(wù)的能力。

（3）降低系統(tǒng)間耦合度，減少系統(tǒng)間的依賴，系統(tǒng)升級(jí)、修改更急方便。

（4）后期維護(hù)難度降低。

（5）減少開發(fā)工作量，讓開發(fā)人員專心做接口業(yè)務(wù)。

（6）對(duì)服務(wù)進(jìn)行有效的管理和監(jiān)控。

（7）減少后端服務(wù)器（業(yè)務(wù)系統(tǒng)）的壓力。

（8）通過(guò)認(rèn)證和授權(quán)提升服務(wù)安全。

（9）對(duì)事務(wù)、服務(wù)的可交付性管理提升服務(wù)質(zhì)量。

以ESB建設(shè)為依托對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理和組織，以供分析引擎快速查詢，優(yōu)化IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，降低服務(wù)重用的復(fù)雜性，使服務(wù)能夠快速得到交付。通過(guò)ESB建設(shè)制定新鋼自身的集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)及管理規(guī)范，讓企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用能融為一體，而不是成為一個(gè)個(gè)信息孤島。

3 小結(jié)

通過(guò)全面的數(shù)據(jù)中心解決方案引入超融合架構(gòu)統(tǒng)一融合資源管理(網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算，存儲(chǔ))、統(tǒng)一融合數(shù)據(jù)管理(調(diào)度，編排，處理)，最終實(shí)現(xiàn)軟件定義一切的超融合計(jì)算，節(jié)省人力成本，降低維護(hù)成本，為人均噸鋼做貢獻(xiàn)；利用ESB統(tǒng)一數(shù)據(jù)，打通各業(yè)務(wù)應(yīng)用的孤島建設(shè)模式，制定新鋼自身的集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，管理規(guī)范，為企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)輸送完整、唯一、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，真實(shí)打造企業(yè)數(shù)據(jù)中心，為企業(yè)的數(shù)據(jù)決策分析提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使企業(yè)可以從數(shù)據(jù)中獲取洞察，進(jìn)行創(chuàng)新，敏捷快速地響應(yīng)新機(jī)遇和威脅，從而推動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，建立普遍的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型文化。