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烟台地税:在IA32架构集群上运行关键业务系统

  山东省是中国的大省,烟台市是山东省仅次于济南和青岛的第三大城市。烟台市地税局现辖13个县市区地税局、3个直属单位,共有干部职工2200余人,担负着全市10万多个纳税户地方税收的征管工作,年税收收入达到20亿。

  为了认真贯彻落实“加强征管、堵塞漏洞、惩治腐败、清缴欠税”的治税方针,加强税收管理,为纳税企业提供便捷的服务,烟台市地税局决定上地税数据集中项目,实现烟台市地税系统13个区县税务局直接连通到市局系统,确保区县局征管数据能够实时传输到市局,市局能够实现实时监控区县数据,实时了解各区县税款入库情况、征税任务完成情况和征期纳税人申报纳税情况。并为后续的网上申报税、省局数据集中奠定良好的基础。

  山东省烟台市地税管理局通过引进4台整合了Oracle集群数据库的4路联想NS10000服务器集群,在联想应用方案中心的帮助下,顺利部署基于IA32架构的集群系统。不仅能够全面满足当前的税收管理应用需要,而且利用Oracle RAC,获得了应对未来不断提高的应用需求的能力,并借助Oracle DataGuard,实现了至关重要的税收数据安全性。由于此方案成本相对低廉、后续维护相对简单,使得一般的信息中心技术人员都可以胜任系统维护工作,从而使烟台市地税局能够在IT预算相对紧张的情况下,获得了业务应用平台所要求的高性能、可扩展、可用性和可管理性。

  处理大数据量得心应手

  对于项目的实施,山东省烟台市地税局制定了非常明确的项目目标,这就是通过集群系统把全市各县区地税局税务征管数据实现地市级的集中,所有数据集中存放在运行在硬件集群系统之上的并行数据库中。在这个数据库中,需要实现数据录入及查询功能并确保数据安全。

  负责此项目的联想应用方案中心副主任工程师杨俊说:“目前,烟台市的税收征期为每月1号到10号,每月的这段时间都有大量的客户端登录系统,大量的业务需要在服务器端处理,并发数量很大,高峰流量达每小时数万条数据记录。因此,对服务器尤其是CPU资源占用较大。因此,要实现这个项目目标,并行数据库必须能够实现负载均衡和失效接管。Oracle RAC很好地满足这些需求。”

  杨俊进一步解释说,在我们设计的系统中,所有客户端都可以连接到任何一个集群节点上进行数据库操作。由于Oracle RAC能够在多个服务器中自动分布数据库,并根据动态工作负荷特征来调整集群性能,因此,不会出现某个服务器节点由于超负载运行而导致运行速度变慢、而另一个服务器节点的计算资源出现闲置的现象。这种强大的负载均衡能力使集群系统在流量高峰期内也能够提供稳定的性能。

  在IA服务器上实现关键业务应用的高可用性

  烟台地税局的征管软件基于Oracle数据库,由山东地税系统自行开发,在业务上涉及地税系统所有税种的征收与管理,具体包括企业所得税、营业税、城建税与教育费附件、个人所得税(企业代征代缴)、印花税等10多个税种。同时,系统和软件还要实现各种征税数据报表的实时生成、各纳税人信息的即时搜索查找。因此,在对整个地区的税收管理数据进行集中管理之后,对数据库平台的可用性和可靠性以及性能有着更高的要求,任何计划外的停机时间都会给纳税人和税收管理造成极大的不便。

  传统上,为了获得数据库平台的高可用性和可靠性,很多企业级用户通常都在RISC系统上运行数据库系统,这样做虽然可以满足大容量、高性能和高可用的应用需求,但这样的系统往往很昂贵,其后续的管理和扩展成本也超出了普通企业用户的承受范围,特别是在当今用户需要面对更大的成本压力下。IA服务器虽然在成本上能够很好地满足用户的要求,但如何实现用户所需要的高可用性和高性能呢?

  “Oracle RAC使我们容易地实现了这一目标。”杨俊说,“借助Oracle RAC,由4台联想NS10000组成的集群系统实现了失效接管,只要4个节点中还有任何一个节点正常工作,那么,它就可以自动接管全部客户端的工作,确保数据库仍然能够正常工作。”

  高性能、低成本

  现在,无论是政府信息化还是企业信息化建设,都面临着投资回报和成本的压力。用户希望项目能够快速部署、快速投产、快速见效,并且能够以更低的成本实现保质保量地实现更多的功能。

  联想IA32架构服务器与Oracle RAC的结合,为广大中国用户提供一个具有非常好的可伸缩性、可靠性和低成本的部署平台。NS10000是由联想研制开发的一套基于4路高性能服务器集群系统,自1999年推出后引起用户的广泛关注。它通过了Oracle 8i OPS四节点在Windows 2000 advanced Server(中文版)上的认证,联想万全是目前唯一通过此项认证的国内服务器厂商,也是全球先进个在Windows2000平台上通过OPS认证的厂商。随着Oracle9i的推出,联想再次在第一时间通过了相关的测试和9i RAC认证,显示了联想对Oracle并行数据库技术的深入了解和成熟的掌控能力,为国内广大用户提供了一个强有力的数据库服务器平台。

  地税信息中心负责人说,联想基于英特尔架构的服务器集群在产品和硬件质量方面都已经十分成熟了,在整体性能上已经达到与小型机抗衡的水平,而性价比则大大超过。现在,这套系统我们用起来很顺利,管理也相对简单,使我们真正实现了低成本、高性能。

  为什么选择ORACLE

  作为全球最大的企业级软件供应商,Oracle在数据库产品领域的优势不仅体现在市场份额上,同时也体现在重要用户对Oracle数据库的充分信任上。在FactPoint公布的“财富100”家企业应用研究报告中显示,Oracle已无可争议地成为“财富100家”企业的首选。

  最新一代数据库产品——Oracle9i数据库,提供了无限的可伸缩性和总体可用性,是第一个能够跨越多个计算机集群系统运行的数据库软件,它在集群、高可用性、数据储存、安全功能、系统管理和内容管理等方面提供了最完整和非常先进的数据库功能。由于RAC可以把一个或多个节点添加到集群中,这样,烟台地税可以根据容量的增加情况方便、快捷地向集群中添加节点,从而可以按需扩大系统真正节省资金投入。同时,RAC能够动态地在集群服务器上优化数据库资源,从而能够为税收征管系统提供非常好的的性能。

  为什么选择联想

  联想是国内著名的高科技IT企业,联想万全服务器在行业用户中拥有广泛的应用层面,并积累了丰富的实施部署经验。同时,项目获得联想应用方案中心的大力支持,方案中心是联想与INTEL共同投资建设的,可以为烟台地税提供移植、测试、优化、选型、培训和咨询等服务。

  联想对Oracle集群数据库有比较好的理解,能够把Oracle集群数据库的性能充分发挥。同时,联想在方案设计、技术支持、移植调优和客户服务方面比较完善,建立了一套快速响应的专业技术服务体系。

  方案设计和实施过程

  联想应用方案中心针对烟台地税数据集中项目建设需求设计的方案结构图如下:

  该方案具有以下特点:

  第一、4台4路服务器加一台光纤通道磁盘阵列构成一个NS10000-4节点集群系统,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。4个服务器节点都通过1000M以太网卡互相通讯,并由第二块千兆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。(参见上图)

  第二、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4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。在本地或者远程放置同步服务器,只要与集群系统能够通过TCP/IP协议相连,就可以实现数据复制,将并行数据库中的数据复制到同步服务器上来。复制的方式可以采用replication,stream,Data Guard等实现,实现数据保护。

  第三、作为系统的进一步改进,将四节点集群系统一分为二,磁盘阵列也一分为二,变成两套两节点集群系统。可以在第一个2节点集群系统上完成录入操作,这样可以确保足够的硬件资源,利用Oracle DataGuard,将数据同时复制到第二个2节点集群上和本地或远程的同步服务器上,在第二个2节点集群上实现查询,也就是说,将备份数据库放置在第二套2节点集群上。由于第二套集群系统有8颗CPU,可以较高提升查询效率,因为数据库处于只读模式,没有锁的操作,所以查询效率高,同时对主数据库的录入业务没有任何影响。而且,第二套2节点集群系统和同步服务器都可以起到数据保护作用,将数据库冷备份操作放置在第二套2节点集群系统或者在同步服务器上进行。

  杨俊说:“我们在方案设计中,磁盘阵列也采用全冗余:双电源,双控制器,硬盘做RAID,可靠性高。同时,把磁盘阵列一份为二,保存两份相同的数据,进一步提高可靠性。所以,在这种情况下,将同步服务器放置在远程。这样设计的特点,既能够充分利用集群系统的负载均衡功能,又能够根据应用系统的特点,在系统结构设计上保障应用系统的稳定、可靠、高效运行。”

  烟台市地税数据库平台从2003年12月开始规划,2004年1月开始实施,于2004年1月5日正式上线运行。截至2004年2月底,经过两个月的运行,系统状况良好,实现了方案设计中的第一部分功能,四节点的集群系统运行状况良好。

  后期将实现方案设计的第二部分,用DataGuard做数据保护。

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