架构设计三大定律
墨菲定律 – 任何事没有表面看起来那么简单 – 所有的事都会比预计的时间长 – 可能出错的事情总会出错 – 担心某种事情发生,那么它就更有可能发生
康威定律 – 系统架构师公司组织架构的反映 – 按照业务闭环进行系统拆分/组织架构划分,实现闭环、高内聚、低耦合,减少沟通成本 – 如果沟通出现问题,应该考虑进行系统和组织架构的调整 – 适合时机进行系统拆分,不要一开始就吧系统、服务拆分拆的非常细,虽然闭环,但是每个人维护的系统多,维护成本高 – 微服务架构的理论基础 – 康威定律>
文件管理系统能够大大降低文件管理工作人员的负担,在实现无纸化文件传输流转的同时,也提高了办公效率。下面对分布式文件管理系统进行了设计与应用,提出了基于B/S模式和C/S模式相混合的应用架构,这对于分布式文件管理设计是一次有益的尝试,同时对其它分布式管理系统设计与应用也具有较好的指导和借鉴意义。
鉴于自动化控制系统在处理多任务信息开发和管理中所表露出来的优越性,本文件管理系统的开发设计也借鉴和应用了分布式管理系统的开发模式。目前,分布式管理系统的主流开发应用模式主要有两种:B/S模式和C/S模式。
11 B/S模式
B/S模式,即浏览器服务器模式,其主要应用模式是将多任务所涉及到的数据信息,统一交由数据库服务器进行管理和发布,而用户只需借助浏览器就能实现对多任务信息的统一访问及数据信息管理。如果文件管理系统采用B/S模式,则无需开发专门的文件管理信息系统,就能够轻松实现对文件信息的管理,而且只要有能够联网的电脑终端,且电脑终端配备了浏览器,就能够实现对文件信息的访问和管理。这种模式极大地减轻了开发人员的设计工作量,但同时也增加了数据库服务器的'负载压力,容易导致整个信息管理系统宕机,一旦数据库服务器宕机,则有可能导致整个文件管理系统失效。
12 C/S模式
C/S模式也称客户端/服务器模式,这种应用模式需要为用户配置专门开发的客户端,只有电脑终端安装了这种专门开发的客户端,才能够实现对系统内数据信息的访问、配置和管理。因此,该模式的最大弊端就是开发设计的工作量大,需要专门技术人员才能够实现对系统内文件信息的有效管理。同时,这种C/S模式将数据库服务器的负载压力平均分摊到了每一个客户终端,因此服务器的压力较小,提高了整个文件管理系统的稳定性和健壮性。
分析发现,B/S模式和C/S模式都有各自的优缺点,因此,考虑将B/S模式和C/S模式这两种分布式系统模式的优势相结合,设计基于B/S和C/S混合模式的文件管理系统。这种基于混合架构的文件管理系统具有如下特征:①文件管理系统的数据结构采用B/S模式,这样每一个客户端只需要借助于浏览器就能够实现对文件管理信息的访问和统一管理,而无需为每一个客户端配置专用的客户端程序,降低了开发设计人员的工作量;②文件管理系统的分布式结构采用C/S模式,将数据库服务器统一管理模式交由若干个应用终端分担,能够极大地减轻数据库服务器的负荷压力,有利于提高整个文件管理系统的稳定性和健壮性;③应用C/S模式可以有效实现在局域网内的联网通信管理能力,同时C/S模式所采用的异步确认机制也能够从根本上提高文件收发管理的实时性和准确性,有助于提高文件管理办公效率。
21 文件管理系统功能
基于B/S模式和C/S模式混合架构的文件管理系统,其管理功能主要包括以下几个方面:
(1)文件管理功能。文件管理主要是对文件收发进行相关信息记录,包括收发责任人、文件大小、传输信道、文件格式、时间戳等,所有数据信息统一在数据库服务器备份,以实现统一管理。
(2)文件收发功能。利用局域网通信组件能够实现自上而下及自下而上的文件收发、转发管理。同时,对文件信息内容进行按需过滤,建立文件检索关键词,以提高文件管理效率,并实现自动化、无纸化办公的目的。
(3)用户管理功能。对使用该文件管理系统的用户进行注册管理,分配统一的登陆账号和密码,确保文件信息的安全性;另一方面,针对不同级别的用户,分别设置不同级别的权限,以实现对文件信息的分类管理和权限制访问管理,提高文件管理效率。
(4)联网安全管理功能。由于文件管理系统不可避免地会涉及到网络文件的收发,因此需要加强对系统的联网安全管理能力。可以通过采用用户账号登录、数据库矩阵机制、文件信息内容加密等措施,提高文件管理系统的安全性。在系统硬件架构上,可采取物理隔离、硬件防火墙等措施为文件管理系统的安全性提供保障。
22 系统架构与实现
基于B/S和C/S混合架构的文件管理系统,从硬件架构上来说,既要凸显C/S模式的优势,同时也要在数据库访问机制上保留B/S模式的优点,图1为基于B/S和C/S混合架构的文件管理系统架构原理图。整个文件管理系统,其硬件上主要从以下几个方面加以实现:
(1)文件服务器采用磁盘阵列。主要存放tiff格式的遥感影像文件及其影像产品的描述文件等,数据库服务器存放遥感印象产品的编目信息,FTP服务和IIS服务部署在同一台服务器上。并且,采取通关防火墙等安全隔离措施,以方便外网多用户通信。
(2)Web程序采用VS2010 C#语言,基于ASPNET 开发。主要实现遥感影像产品编目信息查询、遥感印象产品管理、用户管理、文件分发计划制定、公告发布等功能。 (3)FTP服务提供文件下载服务。采用Windows自带的FTP服务,采用虚拟目录的形式将FTP的文件目录指向文件服务器。
(4)文件分发管理服务软件安装在中心的FTP和IIS服务器上,与IIS服务和FTP服务共用一台服务器。主要定时查询数据库中管理员制定的文件分发计划,解析文件分发计划内容,根据分发计划中的用户名将分发计划中的文件名和编目信息,以及访问FTP的用户名和密码发送到指定用户的文件下载客户端,文件下载客户端收到文件推送信息后根据信息的文件名和路径,以及访问FTP的用户名和密码自动下载文件。
(5)文件下载客户端软件,安装在用户终端上。用以实时接收文件分发管理服务软件推送的文件下载信息,并根据下载信息自动下载文件。
23 系统软件设计
基于B/S和C/S混合架构的文件管理系统,其主要功能是实现文件的收发传输,因此在软件设计上,需主要完成文件收发传输的工作流程设计。
(1)文件传输管理。由文件发送方选择文件类型、文件数量及文件内容,经过系统内部封装,打包发往指定的部门或者客户群,同时出于对文件安全性的考虑,支持增添密码访问功能。当指定用户打开由上游转发而来的文件时,在验证了用户身份和文件访问密码后,可进行文件打包下载,将相关下载信息反馈给文件发送方,并对整个文件传输信息进行记录备案。
(2)用户权限管理。用户必须完成注册,获取系统统一分配的用户名和密码,才能够登陆系统进行使用;并且,针对用户注册时所选择用户类型的不同,分别赋予不同等级的权限,对文件管理系统内的所有文件信息标记不同权限等级访问标签,从而实现对用户和文件的双重分类管理,提高系统的安全性。
;基于Intel至强5300四核处理器的服务器产品遍地开花,让四核服务器产品市场分外热闹。 双核服务器现在是市场的主流,其中Intel的至强和AMD的浩龙在IA架构服务器中各有千秋; 而在非IA架构领域,IBM的Power、Sun和富士通的SPARC,以及被多个厂家采用的Intel公司的安腾2都有上乘的表现。不过,说起四核服务器,那就只有Intel至强、IBM的Power、Sun的Niagara和Niagara2,屈指可数。四核处理器与芯片组
目前Intel的四核产品有双路至强5300(Clovertown)系列和面向高端游戏市场的QX6000系列。毫无疑问,企业级应用成为了多核产品的主战场。今年第三季度,Intel将如期推出基于酷睿架构的四路四核Xeon MP产品Tigertown,L2缓存也将加大到8MB。从2006年年末至今,Intel发布了一系列Quad Core CPU产品,其中最引人注目的当属面向DP Server和专业工作站的Xeon 5300系列,这款开发代号“Clovertown”的CPU为Quad Core(4核) ×Dual Processor(2CPU),共计8核,也就是搭建了Intel宣称的Oct-Core构架。
目前,面向服务器与工作站的Xeon DP产品基本情况如下表所示。
根据Intel提供的资料,四核至强5300有几大特点: 也是拥有四个处理器核心,在性能、单位能耗性能等方面都为数据中心和需要高密度部署计算提供新选择; 二是采用了Intel的酷睿架构,它提供了更好的多任务运行环境,能耗降低; 三是二级缓存将达到8MB; 四是支持Intel的虚拟化技术VT; 四是采用64位架构,可以运行64位与32位 *** 作系统与应用等等。
与四核处理器配合的芯片组包括面向服务器的Intel 5000P和5000V,以及面向工作站的Intel 5000X。
Intel 5000P和5000V 芯片组采用了新一代Intel双处理器(DP)服务器芯片组技术,能提高图像性能,降低功耗,改进平台的可靠性及系统的可管理性。从性能参数来看,这三者最大的区别在于对PCI-E设备的支持和内存容量的支持,5000P和5000V只支持PCI-E 8X,而5000X支持PCI-E 16X; 内存方面,5000P 、5000V 和 5000X最大支持内存分别为 64GB、16GB、21GB DDR2 FB DIMM,其他参数基本相同。整体来说,该系列芯片组增加了许多新特性,例如支持FB-DIMM内存,最高容量可达32GB,支持内存镜像、内存热备、x4 SDDC等,支持PCI-E 、PCI-X等高速扩展设备、支持英特尔虚拟化技术。
Intel表示将在今年下半年推出更快速的前端总线芯片。该芯片组代号为Seaburg,前端总线达1600GHz,而目前用于工作站和高性能计算的芯片组只有1333GHz。
由于四核的IA服务器产品众多,我们将按机架、塔式、刀片三类分别介绍。
IA塔式
塔式(TOWER)服务器即常见的立式、卧式机箱结构服务器,可放置于普通办公环境,一般机箱结构较大,有充足的内部硬盘、冗余电源、冗余风扇的扩容空间,并具备较好的散热能力。正是由于塔式服务器的机箱空间较大,所以其配置也能达到一个较高的水平,冗余扩展可以很齐备,应用范围非常广。由于只有一台主机,即使对其进行升级扩张也有一定的限度,所以在一些应用需求较高的企业中,单机服务器就无法满足要求了,需要多机协同工作,而塔式服务器个头大,独立性强,协同工作在空间占用和系统管理上都不方便,这也是塔式服务器的局限性所在。
从目前的四核塔式服务器来看,其特色主要有: 配置的四核处理器主频最高,性能较好; 成本较低,维护与管理简单方便; 可以集多种常见的服务器应用于一身,使用塔式服务器来解决中小企业或者工作组的各种应用。
1. HP ProLiant ML370 G5
ML370 G5服务器利用了性能最高的英特尔至强处理器,前端总线达到1333MHz,最大64GB的PC2-533全缓存内存(DDR2-667),4∶ 1交错内存,6个PCI-Express I/O槽,两个PCI-X槽和一个Smart Array控制器。免工具的内部服务性提高了组件的更换速度。机架式产品带有Snap-on快速部署滑轨,塔式到机架式转换工具包实现了快速安装,可以节约宝贵的时间。PCI-X与PCI-Express I/O槽的混合可以令用户有选择扩展卡技术的自由,适合自己的要求。最大支持16个热插拔串行附加小尺寸SCSI硬盘。
特色推荐: SIM管理工具、免工具的内部维护,以及塔式到机架式转换工具包等,方便用户的应用。
2.华硕TS700-E4/RX8
华硕最新的5U塔式高性能服务器产品TS700-E4/RX8配两个LGA771 插槽,支持最新的Intel Xeon 处理器 5000/5100/5300 系列。12 个DIMM 插槽支持四通道DDR2 533/667 FBD内存,最高支持到48GB。TS700-E4/RX8 有 8 硬盘插槽可支持8个热插拔SAS 或 SATAII 硬盘, 这种设计可有效减少宕机引起的硬盘数据损坏。同时为提供更完善的数据保护,产品内建了LSI 1068 PCI-X SAS控制器,可支持RAID 0、1、1E,并可通过选配的ZCR RAID卡提供硬件的RAID 5。TS700-E4/RX8采用730W服务器专业冗余电源,避免了系统断电引起的损失。扩展功能也非常丰富: 2个 PCI-X 133/100 MHz (一个可支持 ZCR RAID 卡), 2个 PCI-E x 8插槽, 1个 PCI-E x 16 (x8 link) 以及1个 SODIMM 插槽可支持华硕ASUS ASMB3 远程控制卡,8 个 35英寸 磁盘阵列支持可根据用户需求支持SAS和SATAII 硬盘; Intel 82563EB 网络控制器 (双接口)提供负载均衡及错误冗余特性,保障网络转换更加平滑流畅。
特色推荐: 在线及离线的管理软件解决方案华硕ASWM20 系统提供实时的突然出现的故障监测,备选的AMSB3-SOL远程控制卡可为MIS提供离线的服务器管理。
3.曙光天阔I650(r)-F服务器
天阔I650(r)-F服务器是一款部门级服务器产品,采用Intel最新的酷睿2 Clover Town四核处理器和Intel 最新的5000P高端两路芯片组,提供1066MHz或者1333MHz频率的系统前端总线,系统带宽最高达21GB/s。每内核可分配 4 MB 的高速缓存,支持64位内存扩展技术。采用DDR2-533 FBD 内存,最高可支持32GB内存,可提供最高达17GB/s的内存带宽。同时,提供高速PCI-E x8和PCI-X 插槽,支持高速扩展设备,支持8块热插拔硬盘,可作为存储盘阵使用。
特色推荐: 国产四核服务器中的精品,同时具有很好的本地化服务。
IA机架
至强5300的一大特色是基于酷睿架构,功耗降低,同时它也包括了两款低功耗的产品,因此特别适合在机架与刀片服务器中应用。机架式服务器用了5~6年的时间,成功地代替了塔式服务器,成为服务器市场的主流。机架式服务器的目标是密度更高、能耗更低的数据中心。我们推荐几款四核机架服务器产品。
1.1U的华硕RS162-E4/RX4
华硕基于Intel 5000/5100/5300 Xeon双核/四核处理器平台的1U服务器产品RS162-E4/RX4在内存容量上有了明显的提升: 包含了12个内存插槽,支持新式的FBD(Fully Buffered DIMM全缓冲式内存)DDR2 533 / 667,最高可达到24GB,保证系统能应对严苛的计算环境需求,为数较多的内存插槽也让用户有更多的升级空间与灵活性。内建的LSI 1068 PCI-X SAS控制芯片,可为使用者提供RAID 0、1和RAID 5(需购ZCR卡)等不同功能。用户可选购ZCR RAID卡,保护资料的安全。
华硕RS162-E4/RX4提供了最新SAS存储技术与上佳的散热方案: 在1U 的机箱内4个硬盘槽位可支持SAS或SATAII热插拔硬盘。它全方位内建了多种规格的扩充插槽,包括PCI-E x 8、PCI-X、PCI插槽等,可以更好地满足使用者的不同需求。
特色推荐: 拥有海量存储和独特的无线材设计两大亮点,而且,其内部采用多处冗余设计,为系统的安全运行提供“多重保险”,节省了额外的系统安全投入。
2.1U的HP ProLiant DL360 G5
DL360 G5采用四核至强E5345处理器233GHz、串行连接 SCSI (SAS) 及 PCI Express 技术,非常适用于向上扩展的应用程序。它配有8 个 DIMM 插槽,最大内存32 GB,采用英特尔5000p 芯片组,配6 个 SAS/SATA 热插拔驱动器。内嵌技术和 2 个 PCI-Express 插槽可在高效的 1U 外形的服务器中提供多功能部署。此外,DL360 G5 可以通过冗余电源、冗余风扇、镜像内存或联机备用内存、嵌入式 RAID 功能以及全功能远程 Lights-Out 管理来提高超高密度平台的容错功能。业界领先的管理和配置工具具有高级远程管理功能,可实现更出色的寿命周期管理和资源利用。
特色推荐: DL360 G5将1U的计算能力、集成 Lights-Out 管理和基本容错性能集于一身,适用于企业数据中心和服务提供商、中小型企业。
3.2U的IBM System x3650
2U 的IBM System x3650最多可支持两颗四核英特尔至强处理器 X5355(最高 266 GHz,前端总线速度最高可达 1333 MHz),通过 12 个 DIMM 插槽来增强内存可扩展性,支持多达 48GB 的新一代高性能 667 MHz 内存。配4个 PCI-Express 插槽 x8(1 个全长,1 个半长、2 个薄形),支持 2 个 PCI-X 133MHz 插槽的可选升级板。同时支持最多8个 25 英寸热插拔 SAS 硬盘驱动器和用于存储保护的内置磁带备份选件,集成的 RAID-0、RAID-1 和 RAID-10,可选择通过 IBM ServeRAID-8k 升级到 RAID-5(无需使用 PCI 插槽)。另外,热插拔的冗余散热、电源和硬盘驱动器,可实现高可用性。
特色推荐: 利用新的集成解决方案管理您的资源,在寿命长久的服务器平台上使用可扩展内存、I/O 和存储器,从而保护 IT 投资。
4.1U装两款服务器的SGI Altix310
SGI Altix310高性能服务器既可以单独用,也可以作为集群的计算平台。它也是SGI提出环保服务器概念后推出的一款特别设计的产品,它采用新一代的服务器主板构架,和Intel Xeon酷睿构架的四核处理器。Altix 310服务器拥有业界机架服务器最高的计算密度,可以在1U高机架式机箱内容纳两台服务器,从而达到在1U的机箱内容纳16个CPU核的超高密度,最大程度地为用户节约了空间,用户在机房设计以及IDC托管(以服务器高度收费)时将最大程度的节约费用。
特色推荐:密度超高,适合高性能计算和网络数据中心应用。
5.1U装两款服务器的宝德双子星
宝德PR1760T双子星服务器在1U空间内,支持两块双路主板,提供4颗处理器,配合最新的四核处理器,最大可以提供16个处理核心。其主板采用5000P高端服务器主板,成为IDC应用、HPC应用、互联网用户的又一良好选择,也为宝德在IDC行业和HPC领域的拓展提供强有力的支持。
特色推荐: 1U机箱里放两套服务器主板,实现两套服务器的功能,拥有2个IP结点,拥有16个计算内核,适合高密度应用需求。
6.2U曙光天阔I620(r)-F
曙光天阔I620(r)-F服务器采用标准2U机架式服务器设计,支持两路Intel酷睿2 Clover Town四核处理器,具有处理速度快、可用性强、易管理、高扩展、低功耗和低噪音等特点,能运行Windows 2000/2003 、RedHat Linux、Solaris x86、SCO Unixware等多种 *** 作系统平台。可选SCSI RAID配置:RAID0/1/0+1,支持在线恢复RAID阵列,硬盘出现故障时可确保数据安全。8条DIMM插槽,最大可扩展至32GB内存。支持6块非热插拔/热插拔U320 SCSI硬盘,构造海量存储。
特色推荐: 天阔I620(r)-F是专门针对E-mail、ERP、数据库应用以及信息处理开发的服务器平台。
7.4U容错ftServer 6200
第四代ftServer服务器――ftServer 6200系列容错服务器,配备最新的Intel Xeon 四核处理器,支持Windows 或 Linux *** 作环境,以满足企业对网络稳定性及可靠性的需求。双插座ftServer 6200采用了Continuous Availability Summit 2007技术,是业界首台配备双处理器(两个处理器/八核/八执行线程)的四核容错服务器,提供与所有Stratus容错服务器相同的99999%或更高的可靠性。Stratus 连续处理特性 (Stratus Continuous Processing)技术可确保应用程序不受处理器、子系统或组件故障的影响,也可有效消除数据丢失。ftServer 6200最大内存为24GB,内置热插拔 SAS/ SATA 驱动器,最高可支持3个逻辑插口 (最高可支持6个插物理口)。
特色推荐: 其虚拟专家模块(Virtual Technician Module) 能让远程支持得以实现,让厂商的服务工程师在线诊断和重新启动硬件,如同工程师亲临现场。而Active Upgrade软件允许在线完成软件升级和关键 *** 作系统热修复,无需停止服务器或延长系统停机时间。
IA刀片
刀片服务器市场的快速增长,已经成为服务器市场最引人注目的一道风景。而这一市场一直由惠普、IBM这两家企业引领并占据绝对领导地位,Sun、Dell、富士通等企业紧紧跟随。刀片特色体现在更高的计算密度、更好的可管理性、更低的功耗等,并在从刀片计算,向刀片系统扩展。四核为刀片服务器提供了更好的工具,其中低功耗的四核处理器更受刀片产品的欢迎
1.SGI Altix ICE 8200
SGI新一代刀片计算平台就是SGI Altix ICE,其中SGI Altix ICE 8200是其第一套真正专为高性能计算(HPC)应用以及大规模集群工作流设计的刀片式服务器。采用这一新发布的刀片,可以在一天内为用户搭建一个无机架的高性能计算集群系统。Altix ICE 8200采用2路英特尔四核至强处理器,单一SGI Altix ICE 8200机架,可以配置512个 Intel Xeon处理器核,即6TFLOPS(每秒6万亿次浮点运算)的计算性能。而高密度源于SGI与Intel联合设计的高度集成的“Atoka”主板。新一代的“Atoka”主板,专为HPC市场设计,每块SGI Altix ICE刀片可以配置两个双核或四核的Intel Xeon处理器和最高32GB的内存。
特色推荐: 基于其无盘式刀片架构,SGI Altix ICE还提供“刀片外”集中的存储资源。通过将存储从计算刀片上移开,并且基于SGI infinitestorage存储,SGI允许客户选择最适合自己计算环境的存储方案,满足特定应用的需求。这个“刀片外”的磁盘设计也进一步降低了成本、重量和功耗,同时提高可靠性。
2.FUJITSU PRIMERGY BX620 S3
FUJITSU PRIMERGY BX620 S3采用了一系列面向未来的技术,包括处理器(双核或四核)、内存(FBD、扩展镜像)、存储(模块化存储控制器配置)和25英寸SAS硬盘驱动器。Fujitsu (富士通)创新地采用了这些技术,与以前的双核或四核服务器刀片上运行的应用相比,FUJITSU PRIMERGY BX620 S3客户能够运行更大型的应用。具备 RAID 1 功能的 SAS 存储模块更好地满足用户对更高数据安全性的需求。FUJITSU PRIMERGY BX620 S3还为企业提供了最高水平的可靠性,即使出现微乎其微的意外故障,安全性功能也会迅速检测到错误并进行纠正,以防止故障进一步扩散。
特色推荐: FUJITSU的刀片产品有多个系列,在保持性能提升的基础上,产品设计合理,管理性不错。
3.HP ProLiant BL480c Server
新的C-Class刀片服务器产品目前具体包括HP ProLiant BL460c和BL480c。其中HP ProLiant BL480c刀片服务器所拥有的2 个至强5100 双核处理器,或者四核至强处理器和48GB内存,为用户提供了出色的性能; 热插拔 SAS 驱动器与硬件RAID5支持,则提供了最佳的数据安全性 。而冗余 4Gb 光纤通道选件,可为多厂商 SAN 解决方案提供了高性能 SAN 连接。BL480c还可支持多服务器应用,如动态 web 托管、应用服务器、终端服务器群和介质流等。
特色推荐: 惠普的HP ProLiant BL480c Server有四种采用四核处理器的产品,用户选择余地很大。
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