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基于PaaS的数据库云服务实现方法研究.pdf
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基于PaaS的数据库云服务实现方法研究.pdf
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1
成果上报申请书
成果名称
基于 PaaS 的数据库云服务实现方法研究
对企业现有标准规范的符合度:
(按填写说明 5)
符合《中国移动私有云总体技术要求》 规范编号 QC-Y-001-2013
如果该成果来源于研发项目,请填写研发项目的年度、名称和类型(类型包括:集
团重点研发项目、集团联合研发项目、省公司重点研发项目、其他研发项目),可
填写多个:
2013 年省公司研发项目 “基于云服务的数据库资源池建设方法研究”
专利情况:如果该成果产出相关专利,且专利处于国知局专利申请审查阶段或已授权,请说
明专利名称、类型、申请号、状态、是否海外申请等情况。(按填写说明 7)
无
成果简介:简要描述成果目的和意义,解决的问题,取得的社会和经济
效益。
云计算是一种能够方便地、按需从网络访问共享的可配置计算资
源或服务(例如,网络、服务器、存储、应用和 IT 服务)池的模型。
云计算的主要优势包括降低成本和复杂性、提高服务质量以及提高响
应负载变化时的弹性。在传统模型中,业务应用与特定的基础架构绑
定在一起,导致效率低下、利用率不高、灵活性很差。云计算技术支
持在运行时将应用动态部署到最合适的基础架构上。云计算与生俱来
的弹性使得应用可以更低的成本实现伸缩,而无需“叉车 ” 式升级。
根据美国国家标准与技术研究所的定义,云计算包括三种不同的服务
模型。即 SaaS、PaaS 和 IaaS。
对于数据库云计算来说,PaaS 云模式可提供比 IaaS 模式更好的
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IT 服务。PaaS 模式在云中不仅提供了足够的资源以确保数据库能够快
速启动运行,而且还留有足够的自由度,让用户能够创建所需应用。此
外,通过一致性和规模效益,极大地增强了集中式 IT 管理、安全性和效
率。相反,在 IaaS 模式中,每个租户都必须自己构建大部分体系,从而
导致部署时间延长、体系不一致且较难以管理。
通过实现数据库云服务,能够实现以下四点目的:
一、降低成本
IT 预算总是处于不断监督之下,因此 IT 部门需要借助合适的解
决方案来降低资本支出和运营支出,同时满足关键业务需求。整合共享
资源可有效地将孤立、未充分利用的基础架构更换为一个共享资源池,
从而降低总体成本并提高资源利用率。多租户配置可以提高每台服务器
上的数据库密集度,这不仅可以减少服务器占用的空间,还可以降低资
本支出。自动化和更高的管理效率有助于提高整体效率,从而降低运营
支出。
二、降低复杂性
IT 部门通过合理化、标准化和整合,可以减少需支持的配置和服
务的数量,进而可以简化其环境。通过基于公共构建模块的标准化,IT
部门可以使用模块化组件轻松部署预定义配置并实现扩展。集中管理是
降低复杂性的关键因素之一:随着环境变得更为同构,其管理也会变得
更加轻松。并且,拥有一个集中的管理中心可以将运营成本保持在较低
水平并进一步推进日常任务的自动化。
三、提高服务质量
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IT 部门不仅要尝试降低成本,而且还要通过一些解决方案来提高性
能、可用性和安全性。在数据库云中,可以通过共享的监控中心来监视
和管理数据库性能。数据库云服务还可提供内置的高可用性。此外,作
为标准化供应流程的一部分,整合帮助加强统一身份标识和安全基础架
构。
四、增强敏捷性
IT 部门日益寻求开发更加敏捷和灵活的环境,以便加快上线速度
和快速响应不断变化的业务需求。这有助于高效推行新的业务战略并且
支持快速部署应用,而不需要在基础架构设置上花费大量时间。敏捷性
的三个主要方面包括:
(一) 快速部署。使用标准化硬件组件、软件配置和工具构建私
有云基础架构,从而实现自动化和简化的部署流程。
(二) 快速供应。可以快速供应云中的资源(通常通过自助服
务),从而更快地完成应用部署。这将缩短部署生产应用和开发平台以
及建立测试环境配置所需的总时间。
(三) 资源弹性。是扩展和收缩任何数据库容量的能力,包括
大小和计算能力,使应用能够灵活适应不断变化的业务负载。
本项目研究通过服务的方式提供数据库能力方法。建立基于 PaaS
的数据库云服务平台,将数据库能力封装成不同的服务,对应不同的应
用与业务,应用基于服务进行部署,并实现高可用性的连接.作为数据
库资源池平台应具备几个特征:以服务为提供方式,高扩展、高可靠性,
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多业务共享。前两个特征通过虚拟化计划和集群技术,各数据库厂商都
提供了成熟的产品和技术。对多业务共享,由于各种业务特性不同,需
求不同,每类业务的需要分配多少资源,如何避免业务与业务之间的互
相影响。安徽移动以数据库资源池平台为基础正在进行相关探索与尝试。
其中提出了基于服务的数据库资源池的架构。
服务是应用系统的逻辑映射,这使得安徽移动可以基于业务要求
(如服务水平和优先级)将应用程序的负载分解为可管理的部分。
应用服务可以自动分配到一个资源组中并指定资源使用计划与隔
离策略。
应用用户通过服务连接到数据库,并通过服务提供业务连续性保障。
每类业务创建一个独立的服务。在资源池数据库中,为避免节点之间过
多的数据交互,同一类业务尽量连接到同一数据库节点,因此服务通常
采取主、备用方式。未来的资源池的资源管理与性能分析均可以基于业
务服务维度进行,同时可以快速供应云中的资源(通常通过自助服务),
从而加快应用程序上线速度。这将缩短部署生产应用程序和开发平台以
及创建测试环境配置所需的总时间。
省内试运行效果:描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、
推广价值和建议等。
安徽移动自 2012 年 12 月完成平台搭建后,已完成 12 套数据库服
务的部署,应用效果良好。
(一) 降低硬件维护成本,提高资源利用率
通过整合,将 12 台数据库服务器整合到 4 个数据服务器,平均每台
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数据库服务器利用率从 15%增加到 40%。从 12 台服务器 192 CPU 整合到 4
台 112CPU ,降低软件维保成本。将原有 12 台主机的耗电空调降温成本,降
低为对 4 台主机的耗电空调降温成本。将原有 12 台主机整合到 1-2 个
机柜,减少了数据中心空间占用。减少硬件以及软件维保 120 万元。
(二) 减少应用部署时间
预先设置,开箱即用,部署时间可以从 5 天减少到 30 分钟。
(三) 提高系统高可用性
使用数据库集群业务可靠性增强,为计划停机和意外停机提供保护。
减少业务停机时间。使用数据库集群可根据系统压力,灵活的提供处理
能力。
(四) 降低运维管理成本
通过整合:将原有 12 台主机的日常维护,健康检查,补丁升级工作,
降低为对 4 台主机的日常维护。运维管理效率提高 3 倍。通过统一监控
进行诊断和调优,实现自动诊断和调优操作,提高使运维人员工作效率
提高 。
(五) 缩短系统切换时间
通过使用服务器端 TAF 技术,将部分分钟级的应用切换场景缩小到
秒级,大大缩短了应用切换时间。
建议全集团推广。
文章主体(3000 字以上,可附在表格后):根据成果研究类别,主体内容的要求有差异,
具体要求见表格后的“填写说明 6”。
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