中矿超蓝助力中国矿业大学物联网中心

 IBM案例实施合作伙伴介绍

  江苏中矿超蓝网络科技有限公司(以下简称中矿超蓝)是一家集软件销售开发、硬件销售与服务、系统集成与安防监控于一体的专业技术公司。

 中矿超蓝是区域最大的IBM全系列金牌代理商,全国第五家蓝天碧海体验中心。联想产品区域重要合作伙伴。代理华为网络产品、联想网御和深信服的信息安全产品,漫步者全系列产品,研华工控产品。是淮海经济区最大系统集成商,最大的IT产品零售供应商之一。

用户介绍

用户情况简单归拢为以下四个问题:
1.数据量日益增大,现在的服务器,比如有一些塔式的,也有各种品牌的,惠普、IBM、戴尔的,机架式的,什么都有,已经不能满足他们的需要。
2.对于机密核心数据的保护,以及寻找合适的方案来减少IT投资和IT人员工作量也是迫在眉睫。
3.设备功耗过大,IT运营成本很高。因为这个中心由中国矿业大学和徐州市政府联合做的,针对矿业能源这块的感知矿山物联网中心,所以对整个运营这块也有考虑,因为资金投入也不能光靠政府和中国矿业大学。4.客户希望通过虚拟化方案对于整个单位的IT资源进行整合。

项目背景

应用为先:根据调研结果,从客户应用的需求来选择最合适的软硬件平台。由应用决定平台,而不是由平台限制应用;
通过对中心的服务内容、应用需求,IBM的方案将确保其跨硬件平台,操作系统平台,能够支持各种应用的不同需求。

创新为体:通过对平台建设目标的理解,IBM看出本次建设,绝不仅仅是一个刀片中心设备的建设,而是一个多功能、多应用、多客户的平台。
在多用户、多应用的使用场景下,IBM不单单要考虑到整体设备的高性能,还需要考虑到系统在使用过程中,如何通过虚拟化、资源共享,自动化等手段来协调整个计算平台的资源利用,提高整体利用率,实现一个绿色、高效的计算环境。

方案介绍:

IBM做了一个新的构思。通过刀片服务器做新一代的数据库中心,利用2台高端刀片服务器做双机,确保系统的高可用性和稳定性;另外再部署6套刀片做应用服务器使用,再用4套中间件刀片服务器,部署VMware虚拟化软件,这样一来保护了核心数据的安全、节省投入以及易于管理。在整个系统中部署备份存储,IBM采用的是IBM  DS3500,当时是在2011年,刚推出的一款存储。

通过存储实时备份,确保核心数据的安全。

展开下一个话题,为什么选择刀片服务器。有些用户和有些来宾可能会问,我以前都是用架式服务器就可以解决很多事,投入也很少,我现在为什么非得买刀片。通过这张图大家可能会看到,左上角这张图写的是我的IT系统太乱,我需要简化它们。各位专家可能在自己本单位都会发现一种情况,IBM的机房里机柜后面的线太乱了,乱到可能IBM自己都不敢碰。在这种情况下,可能怕碰了哪根线就不知道哪儿就不通了,哪个系统就停了,乱七八糟的,只能堆在那。只能说什么时候要重新立一个新机房,或者是改造一个新系统才能去动它。

二是可能IT的工程师或者维护人员多会有诉怨,我的设备太多了,辐射也大,机器噪音也大,热度也大,对于IBM在长时间维护这些设备的人来说,是对IBM自身身体的伤害,但是跟领导提是没用的,领导说你干的就是这个工作,你必须跟这些设备打交道。中间下面这幅图,IBM需要更多的空间,这很好理解,因为传统的塔式和机架式服务器会占用机房大量的空间,有一些比较大的数据中心摆几十台机柜,一个机柜里放四五台服务器,一台台看过去很壮观,但是占用的空间也是非常大的。但是对于有些单位或者企业,它给信息中心房间或空间可能就是十几平方、二十几平方的空间,IBM在里面放机柜、放网络交换机、放UPS,可能再放一张办公桌就没了,会很狭小。

设备的品牌太多了,可能一个单位从开始信息化建设到目前为止这么多年走过来,IBM买了很多的设备,各种各样的,对于维护和使用它的人员来说,我要跟不同的品牌,比如说交换机领域,我可能要熟悉很多种协议和命令提示符来解决这些事情。

IT的首要任务是支持公司业务的快速增长或成长,而不是拖累整个企业或者单位的发展。

换一个思路IBM一切都变得很简单。左边是传统信息中心或者机房所有设备的列表,光纤、网络进线开始,到下面有防火墙也好、有VPIN、有留空,接到下面各种各样的应用,有邮件,有OA、数据库等等,再往下面去,比如说到交换机,到最底下的存储,刀片中心不仅仅把不同形状、不同架构的服务器整合到一个统一的平台或箱子里,而且整合了企业IT中另外的几个重要元素:存储,网络和管理,全都到右边去了以后就是一个箱子。

具体能省掉什么?多个服务器管理工具可以简化成一个,线缆可以省去,很多外置交换机可以集成到机箱里去,可以节省空间。KVM服务器的切换工具可以集成到箱子里去,PDU可以大量削减,同时供电、冷却和空间也可以大量节省。汇总完以后IBM得出一个数据,强大的整合、简单的布线和冷却、易于部署、维持以及随着IBM需求的增长进行扩展;易于管理和保护,所有这些是为了什么?IBM减少了1/4的成本,减少了1/3的电力消耗,减少了1/2的占地面积,最后还统一集成了本地的KVM、机房和AM管理模块。
    可能大家会想,现在市场上已经有很多厂家和品牌去做刀片服务器,在市场上曾经出现过40多款刀片机箱,这上面列举的只是我见过的小部分,像刚才前面给IBM演讲的陈工和杜磊见的更多一点。超过2/3的机箱已经被市场淘汰,真正稳定供货的到目前为止,所有品牌加在一起可能也就11款机箱,这上面红色部分可能大家看的不是很清楚,有惠普、戴尔、Sun的,各种时期推出来的都有。
这次IBM给中国矿业大学物联网中心所推荐的是IBM的这款设备,IBM从这五款IBM刀片机箱里给用户做选择,看选哪款更适合于他。其中有IBM  BladeCenter  S系列的,分布式、办公室、紧凑数据中心级的,有E级的,BladeCenter  E是电信级的适用刀箱,还有BladeCenter  HT,可能军工企业或者高性能能用到。对于物联网中心选的是中间这块,叫BladeCenter  H,是企业高性能上用到的。这就是这款机箱正面的前视图,大家可以从这个图上看到,很直观,整个刀箱从左至右能插14把刀片,达到最高的密度。这张图上列的比较详细,包括它的前面和后面都有,这款BladeCenter  H机箱9U高度,一般机柜42U,大家可以算一下,一台机柜,IBM把KVM也省下了,如果还能做到把显示设备,也就是IBM说的液晶显示器如果不是放在机柜里用,4个2U的机柜里至少能放4把这样的机箱,每把机箱可以插14个刀片。它支持14个30毫米的刀片,同时它具备可插拔的媒体托盘,9.5毫米的光驱,带2个前置USB接口,有一个IBM的专利光通路诊断板,所有硬件信息出现故障或者报黄色灯的时候,都可以在这个故障板上看到,准确地告诉IBM是哪个点坏了,这个时候IBM可以打IBM的800报修热线,原厂工程师会带着相对应的备件,比如说内存、主板、CPU,还是阵列卡直接上门来换取,不需要IBM再去抓取错误日志,然后再返给厂家,厂家看完以后说确实是这个坏了,这样能节省大量的时间。在后部能看到,有很多英文字母标注的,像ABCDEFG这个,其中在右上角有一个A,集成了管理模块。在B这个地方有两个交换模块,集成网络这块,交换机就是插在这个地方的。还有下面吹风机,4个高速交换模块,光通路诊断板,还有冗余的电源输入接口。

BladeCenter这款刀片机箱可以保护关键业务运营,特别在虚拟化推动的硬件中,对更多的RAS的需求会提出很多响应。冗余的热交换电源,机箱为电源提供了四套完全分离的和冗余的连线,从刀片中间,冗余的电源及I/O连接器保证没有单点故障,而竞争友商的刀片中只采用了一套电源和一套I/O的连接器。大家可以设想一下,如果我的刀片电源模块只有一套的情况下会出现什么现象,如果电源模块坏了,整个刀片中心就瘫痪了、宕机了,存在一个单点故障。分析得更透彻一些,IBM的刀片机箱当插满刀片的时候,一般最少需要4个电源供电,同时IBM还可以采用N+N的冗余供电模式,也就是说需要8个。一般现在的机房都能做到双路供电,使得核心数据库应用和服务得到保障。IBM在供电这块做到了,大家可以设想一下,底下有两个电源的指示图,如果刀片服务器的电源只有一个,不管我前端有多少供电都是没用的。如果我现在有两个电源模块,我前端的供电可以的话,我在电源模块这个层面就可以做到冗余。
    KVM这个,大家可能在平时的工作中都接触到,也操作过。一般IBM采用单独的KVM直接插到机柜里手动切换。IBM做到了,把KVM集成到机箱里,不需要额外转接线去操作它。同时把管理模块也集成到这上面去。
   
下面说一下关于刀片的选择,IBM推出了很多种刀片,应用于不同的领域和不同的行业。从左边开始数,这上面我只是列举了一部分,有IBM的HS12,这是最早的,有HS22、23,23是目前比较新的。还有HX5,比较高端的,可以堆叠的刀片服务器。在这么多的刀片里IBM给用户选择了HX5和HS22,其中HX5上的是2P的,可以把两台2P的堆叠成一台的模式,刚才提到给用户新构思里两台高端的刀片服务器做双机。
    IBM选这个刀片,也跟用户分享了它的很多优点。其中最直观的优点是什么呢?IBM的刀片采用的是全高设计,除了保证与背板的冗余连接,剩下的就是为了保证足够的冷却,也就是散热,因为高密度的箱子里塞了这么多的设备,它要很好的去解决散热问题才能延长机器的使用寿命,包括降低功耗。HS22采用的是独立的冷却分区,大家能看到这个图,绿色的部分是它的散热通道,把热量不停地循环,从中间带走两边的风。使用同样的内存和CPU,IBM的内存温度从来未超过78摄氏度,远低于行业标准的85摄氏度,大家可以在网上查一查,国家标准都有这样的定义。而友商的设计允许在93度以上使用。IBM对自己的要求会更为严格。
    最后,IBM的BCH+HS22可以提供无可匹敌的密度,无可匹敌的能效,还有节省成本。这两种设备结合在一起,使每个42U的机柜里可以提供最多56个双处理器刀片。同样的配置下,比友商的节能19%。
    最后这张图,当时IBM给物联网中心的用户做的一个拓扑图,在这张图上大家能看到。从上面用户前端的应用,包括他的用户,通过网络要访问这个数据中心或数据库。首先下面是两个交换机,这两个交换机是内置在刀片机箱里的,是BNT交换机,到下面就是刚才我说的,他们这次上的是12把刀片,最前面是HX5,后面是4把做VMware虚拟化应用的中间件服务器HS22,后面的6把是应用服务器,再往下,通过万兆交换机连接到IBM  DS3500存储上面。这样一套链路大家看下来,可能有已经使用类似这种模式的领导或者来宾可能会出现,它有一个冗余链路,所有用户想访问这个服务器,访问这个数据库,在这上面也搭建了很多OA、网站,还有它的Mail服务器,有的小应用占用空间不是很大,它也在上面,它不管怎么去访问,它的整个系统,从网络、从供电、从操作管理全都是冗余的,保障了业务的不中断,也可以提供一种,IBM在不中断业务的情况下进行设备的维护,这样就大大提高了IBM的效率,也节省了IBM的很多维护的成本,因为我不需要把机器完全停下来。