西南科技大学数字化校园成功案例
来源:中国电子政务网 更新时间:2012-04-15

  教学信息化建设是高校进行数字化校园建设,在教学、教务管理过程中,利用信息化手段提高管理效率、服务水平的一体化建设过程。教学信息化建设的核心是教务管理系统的建设和运行。它涵盖学校招生、学籍管理、学习过程管理、课表编排、网上选课、预约试验、成绩分析等功能,和学生和教师息息相关。教务系统是很典型的联机事务处理,因为教学规律导致的访问量时效性非常的明显。所有的执行完全学分制的高校都会在学生进行网上选课的时候碰到服务器处理能力不够的尴尬。一方面,选课期间会出现大量的访问造成服务器明显的缓慢。另一方面,学生在选课期间所有的页面都是动态页面,数据的实时性要求非常强,服务器需要处理大量相当复杂的SQL语句,造成数据库巨大的负载。

    用户简介:

    教学信息化建设是高校进行数字化校园建设,在教学、教务管理过程中,利用信息化手段提高管理效率、服务水平的一体化建设过程。教学信息化建设的核心是教务管理系统的建设和运行。它涵盖学校招生、学籍管理、学习过程管理、课表编排、网上选课、预约试验、成绩分析等功能,和学生和教师息息相关。

    教务系统是很典型的联机事务处理,因为教学规律导致的访问量时效性非常的明显。所有的执行完全学分制的高校都会在学生进行网上选课的时候碰到服务器处理能力不够的尴尬。一方面,选课期间会出现大量的访问造成服务器明显的缓慢。另一方面,学生在选课期间所有的页面都是动态页面,数据的实时性要求非常强,服务器需要处理大量相当复杂的SQL语句,造成数据库巨大的负载。

    解决方案的描述:

    根据项目的需求及在服务器技术上的深度分析,在应用服务器上宝德科技精心挑选了PowerScale3045这款Intel安腾服务器(4-way):基于最新的Intel安腾29000处理器,1.6G主频18M高速三级缓存及533MHz前端系统总线等,保证系统的整体高性能;Intel芯片组的内存系统支持四路交叉访问和双总线设计,系统数据带宽高达21GB/s,能够保证端瞬间大量迸发访问时数据不丢失;4U机架式设计,并集成了INTEL双千兆网卡,是Java应用服务器的最佳选择。

    在数据库上,基于稳定性,处理能力和扩展性的考虑,宝德科技选择了PowerScale5005系列服务器,PowerScale5005系列是可灵活选择的模块化的安腾小型机系统,用户可灵活的从4路扩展到32路,并支持物理分区技术,这也是目前国内最先进的安腾小型机系统之一。    

    系统设计的原则

    开放性:开放式小型机系统,已成为目前世界计算机工业发展不可抗拒的主流,也同时受到广大国内用户的采纳。英特尔作为开放式系统的领导者,完全引领开放系统理念,宝德系列产品严格遵循各种工业标准,包括POSIX、OSF、OSF/MOTIF、FIBS等,在通信协议及各种高级语言方面也是如此。从而保证了系统的可移植性、相互可操作性与可扩展性,亦即满足了系统开放性的要求。更为重要的是,宝德是IA-64体系结构的积极参与和倡导者,这一全新的体系结构,不仅将芯片技术从CISC、RISC提升到线性并行,而且为用户提供了真正开放的平台,使用户可以自由地选择主机硬件平台和操作系统。

    高性能:选择处理能力均衡的系统平台是很重要的。市场上有些结构设计不好或CPU处理能力不够的平台系统,能有效的处理大量的联机交易和支持相关的系统I/O流量;在做统计分析处理或工作集中在CPU的运算处理时,却容易形成处理瓶颈。与此相反,有些系统平台有很好的CPU处理能力去应付统计分析处理的工作;但不一定能应付有强大I/O流量的联机交易处理需求。采用宝德安腾系列小型机系统平台,提供均衡的系统结构,既具有强大的I/O流量足以应付大量联机交易处理,又拥有强大的CPU处理能力。显示出它强大均衡的数据总体处理功能,充分适应实际业务需要。

    稳定性:系统的稳定性和可用性是不可忽略的因素。要实现系统的高可用,应从几个方面考虑:

    系统级,既单机可靠性,通过高可靠部件,冗余设计来实现;

    网络级,即连接可靠性,要求IP网络和存储区域网连接的冗余;

    应用级,即系统可用性,通过集群等技术,减少甚至消除由于硬件故障、操作系统、应用软件、人为错误所带来的系统停机。
 
扩展性:系统扩展性主要体现在CPU、内存、I/O等方面的扩展能力,良好的扩展能力为今后系统的平滑升级和能力提升预留了广泛的空间;同时也最大限度的保护用户的现有投资。宝德安腾系列服务器采用均衡的体系架构,CPU、内存、I/O均可独立扩展,而无须考虑某一方面的折衷,同时非常便利。

    构建成本:宝德PowerScale系列服务器既可运行BullGCOSUnix,也可运行LINUX和WINDOWS等其他操作系统。可以自由的选择从2路开始到32路的服务器产品。既获得系统的高性能的同时,可以根据自己的需要选择适合自己的不同等级的产品,节省客户的成本,提高系统的灵活运用能力。

    以及该系统所选用的

    系统配置:

    应用服务器硬件平台    

    硬件环境:IntelItanium2-Based

    服务器机型PowerLeaderPowerScale3045

    内存32GBDDR2-533ECC/REG

    硬盘2*146GBSAS10krpm,RAID1

    网卡2xIntel1000M

    其他4GbHBA

    数据库硬件平台:硬件环境:IntelItanium2-Based

    服务器机型PowerLeaderPowerScale5005

    内存32GBDDR266ECC/REG

    硬盘2x146GBSCSI15k,RAID1

    网卡Dual-PortIntelPRO1000MT

    其他4GbHBA

    光纤存储:硬件环境PowerLeaderGS-84204GbFC-SAN

    主机通道4x4GbFC,向下兼容2Gb/1Gb

    最大容量33.6TB,当前配置1TB

    软件平台软件环境:OpenSource

    操作系统:RHEL4Update4forIA64

    数据库:MySQLv4

    应用软件:ApacheHttpd,ApacheGeronimo

    其他OpenSSL,BEAJRockit

    西南科大通过使用INTEL安腾服务器产品,构建了稳定的应用平台,截至此次项目结束,宝德提供的INTEL安腾架构服务器具有处理速度快、管理能力强、兼容性好等特性,不仅在当前项目中故障率为0,而且对于西南科大的教务的应用软件具有非常优秀的兼容性。经过一段时间的运行,宝德服务器优质的性能,稳定的运行给校园教务系统信息化发展带来很大的收益。为宝德全国教务系统的类似应用的推广带来成功的经验和可借鉴范例。    

   系统拓扑结构图

    本次西南科大教务项目主要需求是一个高效可靠的数据处理终端。宝德科技本着:“实用,高效,稳定”的设计原则,选用PowerScale3045安腾服务器。宝德服务器PowerScale3045是采用英特尔最新的安腾2代64位处理器。最多可采用四个英特尔双核安腾2处理器,支持硬件虚拟化技术,提供无比强大的数据处理性能。最大支持256GBECCRegisteredDDR内存,峰值内存带宽高达21GB/sec。PowerScale3045采用目前最为先进的机械及电子工程技术,在仅仅4U的机架式结构中实现真正高可靠的模块化、免工具维护设计,使得日后的维护升级工作变得异常容易。主要部件如电源、风扇、SAS硬盘、PCI扩展槽均支持热插拔技术,无需当机便可进行相关维护升级工作,保证企业的关键应用真正7X24小时高可用。PowerScale3045采用英特尔专为安腾2处理器而优化设计的第二代高端服务器芯片组,基于完全开放的平台架构,提供异常强健、平衡的计算处理能力。处理器与内存之间,内存与I/O系统之间提供平衡的带宽能力,撤底消除数据传输瓶颈。结合ECC内存,芯片组还为所有数据传输提供ECC保护及内存数据修复功能,保证整个系统的数据完整性,以达到真正的高可靠、高可用。PowerScale3045可无缝升级到下一代安腾2处理器,而无需重新培训技术人员,无需修补或重新购买其它的基础架构部件。数据服务器集群配置了10gRelease2的并行数据库,可同时提供服务并支持线性增长,来满足不断增长的请求负载。可以自动实现并行处理及均分负载,还能实现数据库在故障时的容错和无断点恢复。

    教务系统是很典型的联机事务处理,因为教学规律导致的访问量时效性非常的明显。所有的执行完全学分制的高校都会在学生进行网上选课的时候碰到服务器处理能力不够的尴尬。一方面,选课期间会出现大量的访问造成服务器明显的缓慢。另一方面,学生在选课期间所有的页面都是动态页面,数据的实时性要求非常强,服务器需要处理大量相当复杂的SQL语句,造成数据库巨大的负载。

    以学校最近这一次选课为例,在第一次选课开始的当天,电信出口的网站浏览量从平常的十万左右陡然提升到三十万以上。接入电信网的http整体流量峰值高达87m/s,这一高峰连续近2天时间。学校的教务系统用户是2.2万学生,2千余教师。选课的高峰期集中在3天。每个学生平均需要选择12-18门课。每一门的选课需要2-10个页面。一个学生完成选课大致需要访问30-150个页面。每个页面平均有12个SQL事务请求。由此可见,完成一个学期的网上选课,服务器需要处理大量的联机事务,因为教学运行的时效性要求和学生从普遍存在的抢课抢老师抢时间段的心理,导致在选课开始的前3天,服务器的访问量存在爆发式的增加。

    为了保证系统和数据信息的平稳工作,宝德提供了基于英特尔安腾2处理器的宝德PowerScale3045服务器,对该系统的数据库服务器进行升级。升级完成后,经过测试表明,新系统能够很好的支持业务运转。

    一个高效稳定的数据信息系统对于建立教务自动化系统,实现日常办公事务的网络化、电子化处理,实现真正的无纸办公是至关重要的。只有在一个可靠的数据库的基础之上,以上的应用才有可能实施。特别是对于一些综合性、专业性比较强的部门,如教务部门,财务部门,行政管理部门、税务部门等,确保数据库系统的安全高效可靠是首要解决的问题。

    对于西南科大的项目,宝德一直本着对每个客户负责的态度,以良好的服务提供技术支持。在随后的系统软件优化和压力测试以及方案拓扑的确认过程中,宝德认真负责细致入微的工作态度,最终赢得了客户的信任。

 电子商务解决方案:

    教务处使用的教务信息化管理平台使用J2EE技术构建了Java中间件,能够部署到任何支持J2EE1.4标准的JAVA应用服务器上,支持64位的JDK5运行环境。任何一个JAVA应用程序都需要JVM虚拟机作为基础运行环境,它驻留在内存中,更多的内存意味着JAVA应用可以运行得更快,负载能力可以更大。在传统的32位环境中,JAVA虚拟机最多只能使用1.8G的内存,而64位环境中的JVM不在受内存寻址能力的限制,因此,采用安腾处理器在极大地提高JAVA的内存访问能力的同时,CPU计算能力的提升可以对应用性能带来很大的提升。

    所有的软件解决方案都由开放源代码的软件组成。我们的应用由运行在SuseLinux10操作系统上的ApacheHttpServer、ApacheGeronimo、OpenSSL、BEAJRockit以及MySQL构建了整个软件环境。所有的这些都可以从开放源代码社区或公司产品中免费获得,并由开放源代码的讨论获得相关的技术支持建议。

    整个系统按照功能划分为:访问层、应用层、数据层,三层结构都由开放源代码产品构建。其中:

    ApacheHTTPd提供HTTP服务和基于OpenSSL的HTTPS访问服务。使用AJP协议向后台的多个J2EE服务器分发访问请求。

    ApacheGeronimo提供J2EE1.4应用服务器环境和ServletContainer。

    MySQL提供数据库支撑服务。

    特别值得一提的是MySQL的安腾平台分发版本。在大量的JDBC请求涌向MySQL服务的时候,它展示出了快得超乎想象的查询效率和长时间高负载运行的稳定性。

    事实也证明:在安腾处理器上运行开放源代码软件可以把系统的构建成本大大的降低,用户不必再支付昂贵的软件授权许可和硬件,就可以获得企业级的性能的应用平台。

    通过项目的实施,在整体效果上全面满足了从应用效果、管理水平等各方面的计划,所以,获得了西南科技大学的充分肯定和认可,对于后期的合作提供的坚实的基础和平台。    

    技术方面

    ORALCE9i数据库

    ORACLE9iRAC群机环境下实现多机共享数据库,以保证应用的高可用性。同时可以自动实现并行处理及均分负载,还能实现数据库在故障时的容错和无断点恢复。

    海量处理能力,采用先进的EPIC显示并行指令技术

    宝德服务器PowerScale3045最多可采用四个英特尔双核安腾2处理器,支持硬件虚拟化技术,提供无比强大的数据处理性能。最大可支持256GBECCRegisteredDDR内存,峰值内存带宽高达21GB/sec。宝德服务器PowerScale3045是满足企业级应用及科学计算高性能、高可靠需求的理想解决方案。

    使用优化的芯片组,构建强健、平衡的计算系统

    宝德安腾??计的第二代高端服务器芯片组,基于完全开放的平台架构,提供异常强健、平衡的计算处理能力。处理器与内存之间,内存与I/O系统之间提供平衡的带宽能力,撤底消除数据传输瓶颈。结合ECC内存,芯片组还为所有数据传输提供ECC保护及内存数据修复功能,保证整个系统的数据完整性,以达到真正的高可靠、高可用。

1支持4路Intel安腾2处理器,并支持下一代安腾2处理器

    2内存子系统最多可支持256GBECCRegisteredDDR内存,四路交叉访问,内存带宽21GB/sec

    38个热插拔硬盘位,支持SAS硬盘,并支持镜像数据保护功能

    42个(1+1冗余)热插拔1390W电源

    56个可调速,冗余的热插拔风扇

    66个可用的PCI扩展槽,支持(2个PCI-X,64bit/133MHz,4个PCI-E)

    7处理器散热导风槽

    8ATIES100064M显卡

    intel服务器平台真正具有的服务器需求特性,代表了最新的服务器发展技术,我们坚信INTEL服务器能够带给我们的用户100%的满意和放心。