银行it架构转型思路及linuxone解决方案 - ibm...(openstack) 数据库层...
TRANSCRIPT
银行IT架构转型思路及LinuxONE解决方案
汇报议程
1 银行IT架构转型思路探讨
2
3
从银行IT基础架构建设需求看LinuxONE核心价值
LinuxONE银行场景及案例
互联互通、优势整合实现价值最大化
Systems of Engagement
交互系统 个性化服务和精准营销
Systems of Record
记录系统
Systems of Insight
分析系统
企业服务总线
渠道整合
实时或准实时分析 ETL for 大数据/数据仓库
部署层面，用对武器很重要，“为分而分，为合而合”都没有必要；SOI ：基于Hadoop大数据平台架构，本身基于分布式部署设计，分布式是不错的选择SOE：应用服务器层面高可用及高扩展比较容易通过集群实现，物理的或是虚拟的分布式部署都是可以选择SOR：基于大型数据库的逻辑集中或者多个数据库的物理集中部署，可以实现数据的有效管理及价值的最大化
1. 交互系统越分散，记录系统越需要集中,需规避新一轮孤岛式建设
2. 不管是传统数仓还是新兴大数据平台，数据移动导致的延时普遍存在！3. 分库分表往往
改造成本巨大但业务价值却非常有限
认知计算
人工智能
API IOT VR/AR
区块链
业务需求安全管理快速扩展业务创新
• 双核心
• 单核心
• 无核心
4个重点
• 技术平台化，如数据库服务，消息服务，加密服务，API管理服务等。
• 应用组件化，便于功能的快速组合，同时支持灵活的部署方式。
• 数据一致性
• 数据加解密
• 容灾
Asia/Pacific Server Customer Revenue by Operating System, 2010–2016
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016CAGR
(%)
Revenue ($M)
Windows 4,753.7 5,788.3 6,628.2 6,877.9 7,132.0 7,319.3 7,717.5 5.9
Unix 4,240.8 3,934.0 4,080.1 3,947.2 4,089.2 4,033.0 3,885.3 -0.2
Linux 1,708.0 2,314.5 3,588.8 3,243.9 3,498.3 3,711.4 4,013.5 11.6
Other 2,285.3 2,122.8 1,996.2 1,834.8 1,706.1 1,723.9 1,661.6
Total 12,988 14,160 16,293 15,904 16,426 16,788 17,278 4.1
物联网云 大数据 认知计算 区块链
VR/AR 量子计算 安全 人工智能
组件环境
时点生产环境
开发环境
测试环境
质保 灾备
硬件 $ $ $ $ $ 升级/ 更新迁移扩容采购
并发成本净现值
成本回收周期
软件 $ $ $ $ $
人力成本 $ $ $ $ $
网络 $ $ $ $ $
存储 $ $ $ $ $
机房环境 $ $ $ $ $
服务质量 与 业务价值 可用性、可靠性、安全性、扩展性 市场投放时间，挽留客户, 预测及排
程, 应收账款SLA服务水平协议罚则
6
汇报议程
1 银行IT架构转型思路探讨
2
3 LinuxONE银行场景及案例
从银行IT基础架构建设需求看LinuxONE核心价值
8
IBM LINUXONE 系统 – A BIG LINUX SERVER最值得信赖，高效，具备最佳性能,和强大整合能力的
企业级 LINUX平台
IBM LINUXONE 解决方案专为数字经济而打造
EMPEROR II - SEP 2017 ROCKHOPPER II - APR 2018
性能• 主频 5GHz，4级大缓存（>12GB），多线程技术• SIMD单指令多数据流向量分析技术• 独有的I/O专用SAP处理器
扩展性• 单机可部署>8000个虚机，软件定义分布式• 最高的垂直扩展支持业界最大的单工作负载• 不停机秒级微码激活动态加入备用资源
I/O能力• 系统带宽>832GB/s• 内存级机内高速网络Hipersocket• 跨机器远程内存访问技术RDMA
安全• 处理器内置加密模块CPACF• 支持国产加密算法的加密卡Crypto Express 5S• 唯一获得EAL 5+最高等级安全认证
数据处理 操作简便• 优先级混合负载的数据大集中平台• Spark 大数据解决方案• Hadoop的BigInsight解决方案
• 一键式物理装机模式DPM• 纯图形化虚拟化操作工具WAVE• 标准Linux发行版，无需特殊运维技能
生态系统
vRealize
银行IT架构建设需求一：“稳定”“灵活”双模IT
处理器、内存、I/O
LinuxONE 服务器
三层级虚拟化架构
虚机管理 DPM、PR/SM
Linu
x on
z
Linu
x on
z
Linu
x on
z
Linu
x on
z
Linu
x+ D
ocke
r 容器
KVMz/VM
Linu
x on
z
Linu
x on
z
Linu
x+ D
ocke
r 容器
一台服务器最多支持8000个虚机及2百万个容器
层级一：LPAR（逻辑分区）
层级二：虚拟化
方式一：z/VM• 最安全可靠的虚拟化技术• 实现众多中小业务应用服务器或
数据库服务器整合，满足横向扩展需求
• 先进负载优先级管理能力，确保关键应用在混合负载情况下的优先资源保障
方式二：KVM• 标准化开源虚拟化技术• 满足客户虚拟化开源技术需求
• 通过DPM或PR/SM实现微码级逻辑分区
• 高安全性，大型关键数据库可以直接部署在LPAR分区，赋予更接近硬件的资源调度及强大纵向扩展能力
层级三：Docker容器• 轻量级的容器技术• 部署更加灵活，并实现各种负载
的物理整合并提升利用率• 满足微服务等快速部署需求
LinuxONE 灾备环境按需容量升级模式为您实现全新 绿色灾备，打破常规！3
LinuxONE 弹性可伸缩 定价模式 为您实现 资源的可伸可缩，公私兼得！- 您再也不需要为短时特别业务高峰提前购置
大量物理资源了！- 私有云的安全及公有云的灵活可以兼得！- 轻松应对数据库等负载的短时纵向伸缩需求，
或是虚机和容器等虚拟横向伸缩的需求!!
2The 3D Scale Cube
纵向扩展：
为数据库或特定应用快速增加资源实现纵向扩展且业务无中断！
横向扩展：
快速克隆虚机或创建容器用于支持应用水平扩展，或是微服务的运行，或者是数据库切分
（基于资源全共享体系架构，硬件软件组件高度标准化基础上的自动化克隆/部署/批量运维）
纵横双向无极扩展
1
§ 一台 LinuxONE Emperor r运行了1 Million+ containers
o 负载: busybox httpd server (no NAT)§ LinuxONE Emperor 平均运行2000+
containers ，2倍于Haswell-based o 负载Apache Solr
§ LinuxONE Emperor能够承载 10k +containers
o 负载: 4k Apache Solr + 6k busybox httpd server (no NAT)
管理多层虚拟化，最大限度地减少满足广泛工作负载需求的SLA的资源量。o 当检测到应用瓶颈时，启动一组docker容
器o 当检测到daemon瓶颈时，在同一个主机下
启动一个Docker Engine daemono 当检测到OS级瓶颈时启动一个操作系统o 根据工作负载需求检测硬件级瓶颈时，动态
地调整CPU、内存和I/O等硬件资源。
§ 根据工作负载特点，可选择Lpar/z/VM的容器部署方式，满足不同工作负载多样化需求
§ LinuxONE Emperor 启动容器的速度比Haswell 快7.8倍
o Workload: nginx
Lower is Better
Higher is better
Lower is better
物理基础架构 存储
网络
虚拟化和操作系统
Infrastructureas-a-service
KVM
容器管理
自动化部署
AnsiblevRA
Platformas-a-service
无缝融合异构平台
PRIVATE PUBLICHybrid
HSBN
z/VMPR/SM
UCD
NEW
NEW
IBM Cloud private
安全：LinuxONE硬件平台的安全、高效以及独有的安全服务容器（SSC）确保数据及代码万无一失
敏捷：逻辑分区/虚机/容器的三层虚拟化架构助力实现快速应用部署，敏捷开发，自我监控，弹性伸缩以应对突发高峰的需求
开放：支持OpenStack标准的云管理平台；支持IaaS、PaaS、SaaS三种不同的需求
创新：利用容器技术实现公司业务的敏捷转型，实力应对互联网冲击
Storage
Switches
z/VM KVM
Cloud Manager
Appliance
SUSE OpenStack
Cloud 6Ubuntu
OpenStack
SLES RHELUbuntu
OpenStack Trove
Ubuntu
Databases
DB2
Legend: Delivered by IBM
* - Only supported on z/VM only
*
物理层
虚拟化层
IaaS层(OpenStack)
数据库层
• 按需的，安全的和高弹性的数据库综合服务平台，实现数据库自动部署和管理服务。
• 通过DBaaS，用户可以简单、快速的管理数据库，而不需要掌握复杂的DBA技能。
• DBaaS 可以兼容关系型和非关系型数据库，并向外提供RESTful API接口和用户图形界面。
柜面 DB
MicroService
总账 DB
LPAR1
核心 DB
LPAR3
Ecif DB
LPAR2
ESB DB
柜面 DB
LPAR1
核心DB
LPAR3
Ecif DB
LPAR2
ESB DB
本地数据库双机切换方案：
• 数据库双活：Oracle RAC……
• 数据库复制：HADR、ADG、CDC、GD、
Mango DB cluster、Redis Sentinel……
• IBM Tivoli System Automation for
Multiplatform (TSAMP)
VM n
MicroService
总账 DB
VM n
核心类APP&DB（Lpar）
外围及其他类APP&DB
（VM）VM1 VM1
Oracle RAC/TSAMP
/HADR/ADG
Oracle RAC/TSAMP
/HADR/ADG
Oracle RAC/TSAMP
/HADR/ADG
Oracle RAC/TSAMP
/HADR/ADG
Oracle RAC/TSAMP
/HADR/ADG…… ……
K8S
互金应用（Docker）
Mango /Redis Mango DB ClusterRedis sentinel Mango /Redis
Docker 1
Docker 2
Docker 1
Docker 2
银行IT架构建设需求二：降低运维复杂度
连续高度的可用性，硬件平均无故障时间（MTBF）>40年
l 体系架构上做到了硬件部件全冗余设计，避免单点故障，降低计划内/计划外宕机时间。
l CPU、内存、电源线、内置电池、光纤通道卡、网卡等所有部件设计都支持N＋1冗余。
l 硬件部件做到了智能检测报警和自动隔离，支持在线不停机更换。
I/O 协处理器 最小冗余处理器
LinuxONE Emperor
§对于关键业务支撑平台而言，如何在业务高峰甚至在系统处于很高利用率的状态下依然保持高效稳定的运行至关重要，LinuxONE平台在设计方面做了很多针对性的优化：
计算能力和I/O处理能力同样重要说明大幅减少瓶颈的出现
LinuxONE Hardware
Hypervisor
LPARCPs
LPARCPs
C A N N E LH S
Disk
CU CU
Disk
CU
DiskEthernet
SAP SAP
LPARCPs
专有I/O处理CPU帮助实现I/O和计算的并行大幅减少I/O等待
先进负载管理能力确保高优先级分区负载不受其它负载干扰
均衡的系统设计 强大的I/O处理能力 先进的负载管理
减少冲突、减少等待、规避瓶颈
141-wayCustomer Processors
单核处理能力
1695
内存
10 TB
系统I/O带宽832 GB/秒
80-way64-way
54-way
1.5 TB
512 GB
1202902600
288 GB/sec*
172.8 GB/sec*
15143TB
384 GB/Sec*
101-way z10 ECz9 EC
z196zEC12z13
无整体吞吐能力漏损无响应时间增加
无浪费的CPU资源
LinuxONE 如何保障关键系统 在业务高峰状态下依然稳定运行？
• 所有商业服务器中最高的EAL5+分区安全等级，Lpar间隔离性=物理服务器之间的安全隔离性，从隔离性角度，一台顶多台
• 高性能，更少的CPU数量，更少DB license，更省钱！
• Orace RAC心跳网络通过HiperSocket/Share OSA内部解决，无需外部网络部署，安全、高效、低成本
• 独占/共享资源模式，确保Lpar模式下CPU、内存、I/O资源灵活使用
• 独有的I/O协处理器，确保I/O不占用CPU处理资源，保障批量高效完成
LPAR1
10Gb Ethernet NIC Port (Shared)
HiperSockets (High-Speed Internal N/W)
LPAR2
Batch ServerSUSE/RH Linux
IBM Java
DB Server SUSE/RH Linux
Oracle DB
Save 21%
Save 91%
App DB
LPAR1
10Gb Ethernet NIC Port (Shared)
HiperSockets (High-Speed Internal N/W)
LPAR2
Batch ServerSUSE/RH Linux Oracle EAC
DB Server SUSE/RH Linux
Oracle RACRAC-1 RAC-2
银行IT架构建设需求三：投资保护，节省TCO
770 MHz 1.2 GHz1.7 GHz
5.2 GHz 5.0 GHz
2000z900
189 nm SOI16 Cores**Full 64-bit
z/Architecture
2003z990
130 nm SOI32 Cores**Superscalar
Modular SMP
2005z9 EC
90 nm SOI54 Cores**
System level scaling
2010z196
45 nm SOI80 Cores**OOO core
eDRAM cacheRAIM memoryzBX integration
2008z10 EC
65 nm SOI64 Cores**
High-freq core3-level cache
MHz
/GHz
1000
0
2000
3000
4000
5000
1202*+33%GHz
+18%
902*+50%GHz
+159%
1695*+12%GHz-9%
31,826*+72%
111,556*+42%
5.5 GHz
1514*+26%GHz+6%
78,426*+50%
52,286*+64%
6000
2015z13
22 nm SOI141 Cores**SMT &SIMD
Up to 10TB of memory
2012zEC12
32 nm SOI101 Cores**
OOO and eDRAMcache improvements
PCIe FlashArch extensions
for scaling** Number of PU cores for customer use* MIPS Tables are NOT adequate for making comparisons of z Systems processors. Additional capacity planning required
2017z14
14 nm SOI170 Cores**
VFMzHyperLink
Up to 32TB of memory
SMT on SAP
4.4 GHz
902*+50%GHz
+159%
31,826*+72%
1832*+8%GHz+4%
146,462*+31%
5.2 GHz
z900 z990z9 EC
z10 ECz196
zEC12z13 z14
23
CRUNCH (用数据说话)：
• 近80台服务器，根据nmon两周数据，峰值利用率从低于10%到高达60%参差不齐
• 左图为按时间轴拟合之后的效果图(更高平均利用率+更多峰值资源复用机会）
以一顶百
比率（以高密度整合为例）：• 硬件设备采购：LinuxONE约为x86的2.0倍• 加上7年电费支出：LinuxONE约为x86的1.0倍• 加上机房空间：LinuxONE约为x86的0.8倍• 加上软件支出：LinuxONE约为x86的0.4倍
说明：1）整合比率基于客户实际运行数据结合专业分析工具CRUNCH分析而得2）LinuxONE价格仅供分析试算参考，包含7年MA；x86以5年生命周期计算，不含MA3）x86价格基于某大行200台300台集采价格4）x86功耗按Gartner参照值计算(约为额定功率一半),PUE按2.2计算,含制冷和UPS等(电费：0.9元)5）机房面积按单价每平米35000元估算6）软件费用考虑到ELA按折扣后25%价格计算
100台x86 (4路 56核, total 5,600 cores) 1台LinuxONE 以一台LinuxONE整合100台4路x86服务器，7年的硬件+维护+电费成本基本打平，这还不包括空间与软件授权的大幅节省，也不包含x86平台因为安全问题与停机所造成的业务损失。
汇报议程
1 银行IT架构转型思路探讨
2
3
从银行IT基础架构建设需求看LinuxONE核心价值
LinuxONE银行场景案例
基于Linux的关键数据库平台
§ 由您做主，高度开放，更加安全稳定灵活的平台帮助满足核心/前置等关键负载基于Linux部署高需求
§ 例如Oracle/DB2/MySQL/MongoDB/Maria DB基于LinuxONE灵活部署，实现更高可用
1 大规模负载整合
§ 多层级虚拟化技术实现最为灵活高效安全的整合及基础架构的全面简化（网络/灾备/运维管理等）
§ 例如商用及开源DB+关联应用服务器大量整合实现效率提升并大幅节约软件、空间、能耗等成本
2
异构集中化灾备平台
§ 通过数据复制技术实现多个源数据库异构集中化灾备并提前部署应用服务器等关联环境实现快速恢复
§ 例如众多Oracle/DB2及应用服务器实现灾备端的异构整合，并结合CBU大幅降低灾备建设成本！
3
实时分析处理
§ 基于平台已有数据通过实时分析提升风险防范及精准营销的能力，减少数据移动并大幅提升实效性
§ 例如利用内存数据库/Spark/SPSS实现联机交易数据在线分析处理或者基于复制数据进行准实时分析
6
26
企业级区块链云服务平台
§ 通过共享账本技术实现企业内多部门之间以及联盟内多个企业之间打造共享业务流程实现业务创新
§ 基于Hyperledger Fabric+LinuxONE构建高安全高性能的区块链网络及区块链云服务平台
4
互联网金融新核心平台
§ 以核心能力及可拓展增值服务能力构建为出发点构建新型互联网金融核心平台
§ 例如在构建核心及外围数据库服务之外，融合API/ BaaS/AIaaS/统一异构云管平台/智能运维平台等
5
Linux
LPAR1(核心生产区）
Oracle Database 12c
综合前置 ESB
…CRM
综合运营
PDB
CDBLinux
LPAR2(开放生产区）
Oracle Database 12c
EAST二维码支付
…
流动性风险
呼叫中心
PDB
CDB
生产LinuxONE A和生产LinuxONE B部署图PR/SM
Hipersocket内部虚拟高速通信内存级交互
Linux
LPAR 3（准生产区或开发测试区）
Oracle Database 12c
备用3 备用4
…备用1 备用2
PDB
CDB
网络交换机
防火墙
路由器
划分逻辑分区，通过Oracle Database 12c新的特性：多租用户环境进行部署。
生产LinuxONE A
灾备LinuxONE C
生产LinuxONE B
生产两台机器部署相同RAC集群
LPAR1LPAR2LPAR3
灾备机器和生产部署相同采用数据库复制
或者存储复制方式实现同城灾备
数据库 数据库数据库复制技术
P存储复制
S
数据库
RAC方案 整合范围 整合机器 CPU（核数）内存（TB）大规模数据库整合
数据库 7*24+7*8+5*8
5*S822(20c)+2*E850(48c)+6*X3850(60c)（仅包括生产部分）
20（共两台，每台各10）
4（共两台，每台各2）
2台LinuxONE 整合200台四路X86，共承载1250个虚机。
用户收益• 通过数金云BaaS大幅降低技术门槛，让云平台的
最终用户包括中小客户可以轻松的利用区块链技术为其业务创新而服务
• 为不同类型需求的用户提供差异化服务等级及相应服务计划
• 一键部署区块链网络• 通过硬件加速芯片，哈希和加解密运算性能提高数
十倍
应用场景及特点• 支持企业私有链或多企业共建联盟链应用场景• 可用于电子合同存证，数字票据，积分联盟，供
应链金融等场景• 基于LinuxONE，兼容其他异构平台，支持跨硬
件平台混合组网• 支持物理分布式及逻辑分布式部署架构• 软件架构均采用HA设计• 分布式网络存储保护用户数据安全
© 2016 IBM Corporation 31