2022年2022年集中式结构与分布式结构的比较 .pdf

《2022年2022年集中式结构与分布式结构的比较 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年集中式结构与分布式结构的比较 .pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、集中式结构与分布式结构的比较目前，在IT 系统架构设计中，对于服务器的配置方案主要有两种。分散式，即根据业务功能、模块设计或行政部门及机构的不同，采用相对分散的中小型服务器；集中式，即将所需的主机资源集中到少数的几台大型服务器中。这两种方式，在投资成本、业务支撑及扩展能力、维护管理、方案拓展等方面，存在着比较显著的差异。（1）业务支撑及扩展能力采用三层结构设计的系统中，数据库层和应用层一般支持横向和纵向两种扩展方式。其中，横向指通过增加服务器台数来扩展某一层次的处理能力，纵向指通过对单台主机的CPU、内存等配件扩充来提高某一层次的处理能力。分散式结构下， 由于单台主机的处理能力比较有限，所以数

2、据库层和应用层将主要依赖于横向扩充方式来支撑业务的扩展。横向扩充方式的实现，并不等同于简单地增加机器，有两个前提必须要满足。一是多台数据库服务器必须能够并行运行，这就要求使用并行版数据库软件。 二是应用系统必须基于并行数据访问方式进行开发。在实际地使用中，由于并行版数据库软件使用较难、维护费用高、 应用软件大多没有基于并行方式开发等原因，横向扩充方式实现起来相对较难。当业务处理需求发展到一定程度时，单台主机的处理能力，尤其是数据库服务的地处理能力，往往成为制约整体业务扩充能力的薄弱环节。集中式结构下， 除了可以采用横向方式进行扩充外，由于单台主机具备较好的扩充能力，因此可以采用纵向方式进行处理

3、能力的扩充。纵向扩充方式， 仅涉及硬件配件的增加，数据库软件和应用软件不需调整，实现起来相对容易。（2）投资成本初期采购成本机房建设成本采用分散方式进行系统建设，一般需要的主机数量从数台到数十台不等。这些主机，都需要基本的机房占地（包括主机自身面积和每台四周一米左右的维护空间）、承重设计、电力供应、制冷需求。累计到一起之后，通常对机房的基本建设提出很大的需求。尤其对于一些保密性要求较高的中心机房，机房建设成本往往不是以平面面积进行衡名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1

4、页，共 6 页 - - - - - - - - - 量，而是以立方面积进行计量的。这种情况下，每增加一台主机设备，将导致机房基本构建成本的大幅度上升。而采用集中方式进行系统建设，所需要的主机和存储设备大幅度减少，相应对占地面积、承重设计、电力供应、制冷设备等基本建设方面的要求都大大降低，从减少了机房建设成本。硬件成本过去，在硬件成本的采购上，采用集中式结构通常会比采用分散式结构投资略大一些。现在，随着主机上分区技术的普遍采用，主机的CPU、内存等资源能够很好地加以均衡和利用，减少每台机器的“浪费”空间和资源，两种结构的投资差异不大，甚至常常出现分散式的投资比集中式的投资更大的情况。软件成本集中

5、式使用的CPU 总数通常比分散式少。系统软件、数据库软件、应用软件等软件产品的采购费用是与CPU 个数成正比的。因此，采用集中式，能够节约软件采购成本。运行成本集中式结构的运行成本较低。由于采用较少的设备，在机房个数、 机房空间、 电源功率、机房制冷、保修费用等方面，集中式都比分散式相对节约。（3）使用灵活性分散式结构中，所有主机的功能单一，若需要变换功能，需要对系统进行较大调整。集中模式下， 各分区的功能可以根据需要进行调整，如果将来有业务扩充或者功能增加时，实现起来比较容易。相比而言，集中模式的灵活性更强。（4）资源利用有效性分散式结构下， 每台主机的资源被限制用于某一个固定的功能。当某台

6、主机资源紧张时，即使其它主机还有大量的空闲资源，也无法调配给这台主机使用。只能通过系统升级的方式解决问题。 而集中模式下， 主机资源可以在同一台主机的不同分区之间动态调配。当某个分区资源紧张时， 如果同一主机的其它分区上有空闲资源，可以随时动态调配给这个分区使用。另一方面，分散模式需要对每台主机都配置本地磁带机、光驱、显卡、显示器等设备。而集中模式则可以根据需要对每台主机只配置一套这类设备。因此，集中模式对系统资源的利用更加有效。（5）维护管理由于集中式采用服务器数量比分散式少，可以减少硬件的故障点，从而减少硬件维护的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

7、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 工作量，降低系统管理的繁琐程度。当然， 由于设备相对比较集中，单台设备故障后的影响范围也就较大。因此，分散式结构下，单台设备故障导致的运行风险相对较小。集中式下， 对选用主机的高可靠性要求更高。（6）方案拓展数据处理中心建立后，随之而来的，就是对灾难备份的考虑。在这个方面， 分散式结构下，要建立灾难备份系统，难度相对较大。由于设备数量多、地点可能分散、平台不一定一致，对灾备技术的选择比较受限制，可选方案相对较少，甚至没有可选方案。而集中式结构下，能够实现灾

8、备的方式，相对较多。另一方面，采用分散式结构，灾备中心需要配置的备份设备比较多，投资相对更大。综上所述，分散式和集中式两种模式，各有利弊。对于大型的数据处理中心，通常集中式更为适合。在近三年以来的实际建设中，绝大多数的案例也都采用了集中方式。逻辑分区 LPAR（Logical Partitioning ）是一种计算机体系结构技术，它的出现改变了公司的 IT 架构形式，对业务运行模式和设备的购买都带来了影响和冲击。早在 70 年代，在 IBM大型主机上，就实现了LPAR 技术，它可以将一台服务器划分成多个独立运行的“虚拟”服务器或分区。于2001 年， LPAR 技术移植到了基于POWER4 C

9、PU 的 pSeries 服务器上，这种服务器既可以运行IBM UNIX操作系统 -AIX V5 ，也可以运行Linux 操作系统。将一台服务器划分多个逻辑分区后，每个分区都拥有属于自己的CPU、内存和 IO 资源，独立运行自己的操作系统。IBM的动态逻辑分区（DLPAR ）技术可以做到不用停止操作系统和应用程序，就可以将分区之间的资源进行相互调配（动态增加或删除CPU、内存、 IO 卡等） ，基于POWER4 CPU 的 IBM pSeries 服务器只要运行AIX V5.2 操作系统就可以支持大型主机的所具有这种技术。比较以上的两种方案，LPAR 给企业业务和IT 部门带来以下的益处：降低

10、系统管理的需求，提高系统管理的效率降低机房的空间占有率和冷气、电源、空调的消耗降低数据库和中间件软件的license购买费用降低设备服务和维护费用提高业务运行维护的灵活性提高 IT 的安全性名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 具体表现在以下几个方面：（1）平衡业务高峰的需求由于许多业务都有日常处理量和高峰期的较大处理量，有些业务虽然日常处理量比较低，但为了保证高峰期的处理，在购买服务器时，需要考虑它的配置能够满足高峰

11、期的处理能力，由此可见，此服务器的日常平均利用率较低，但在高峰时，资源显得很紧张。如果利用动态逻辑分区技术，就可以很好的解决上述问题。我们将一台大的硬件服务器分成多个逻辑分区，每个逻辑分区拥有属于自己的CPU、内存和 IO 设备等资源，独立运行自己的操作系统， 当某个分区的资源紧张时，可以将其它分区的富余资源划分到此分区，支援此分区的业务处理，在业务高峰期过后，又可以将资源归还给原有的分区或调配到其它紧张的分区。这种分区之间的资源调拨，完全是动态实现的，即只要应用软件配合，不用停止和重新启动操作系统， 保证业务的连续运行处理。可见逻辑分区技术极大地提高了服务器资源的整体利用率，同时各个分区是相

12、互独立运行的，某个分区内资源的失效并不影响其它分区的正常操作，如果因为软件的错误造成某个分区宕机，不影响其它分区的操作。逻辑分区技术在保证各个分区相互独立的前提下，实现了CPU、内存、 IO 设备这些重要资源的灵活调配。（2）混合测试环境和生产环境我们知道，在新的应用投产时，对旧应用进行升级改造时，或对操作系统进行升级时，可能造成业务的短暂中断。而利用分区技术，可以将服务器的一部分资源划分成一个测试分区，用来测试新的应用软件和操作系统，同时又保证了生产环境的继续运行。这节省了单独购买一台硬件做为测试服务器的费用，由于测试分区和生产分区是同样的硬件技术，会提高从测试版本转向生产版本的信心。可见逻

13、辑分区技术对于新业务投产、操作系统升级和在线维护等操作有很大的帮助。（3）支持服务器大集中，保证数据和应用相互独立在一台 UNIX服务器上运行多个关键业务，如果其中的某个业务失效，很可能会影响到其它业务的运行、安全和数据一致性。所以，许多企业会根据应用的种类不同，购买多个硬件服务器运行不同的业务，这虽然隔绝了服务器之间的相互影响，但可能会造成服务器利用率的不平衡性， 同时多个服务器会占用更多的机房空间、消耗更多的电源和冷气、需要更多的 IT 管理人员、增大了系统维护费用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

14、理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 如果将多个应用运行在多个分区上，会很好地解决上述问题，一方面隔绝了分区之间的相互影响，另一方面隔绝了各个应用之间对资源的竞争，同时降低系统管理的复杂性。另外， 如果某个应用软件运行在一台服务器上，不能随着CPU 数量的增长进行性能提升时，可以利用分区技术将多个CPU 分成多个分区，将应用运行在多个小配置的分区上，可能会提高系统的整体吞吐量。在某些情况下，LPAR 技术是提高系统的响应时间和业务吞吐量的一种有效手段。（4）支持应用程序运行不同的操作系统逻辑分区技术能够实现不同的分区运行不同的操作系统，从A

15、IX V5.1起，不同的AIX版本 (AIX V5.1,AIX V5.2)，以及 LINUX 操作系统可以运行在不同的分区内，这给业务和应用带来了很大的灵活性。比如， 在升级生产环境之前，可以临时划分一个逻辑分区，用来安装新版本的操作系统，测试新版本的应用软件，当测试完成后，可以将测试分区删除，将资源调配到其它分区中。（5）支持应用程序对不同时区的要求许多的应用程序在进行交易时都依赖于系统时间，一般由系统管理员来设定时间。通常将支持不同时区操作的应用程序运行在不同的操作系统中。即使应用程序自己能够管理不同的时区，但很能做到在不影响时区的正常操作的情况下，进行系统维护和升级活动，而 LPAR技术

16、可以很好地做到这一点。将多个时区的业务操作集中到一台单个物理服务器上。不同的负载可以运行在具有不同的操作系统和不同的时间日期设定的不同分区上。例如将分别处理伦敦、东京、纽约业务的应用程序运行在不同的逻辑分区上，当在纽约分区上进行批处理、维护和升级等操作时，不影响伦敦、东京两个分区的运行。（6）降低计划内的系统宕机时间逻辑分区技术可灵活地调度和实现正常的系统升级和系统维护操作，对应用和操作系统的升级仅限制在某个单独的分区内，极大地减小了对整个业务系统的影响程度。（7）提高贵重资源的使用率如果在每个分区都安装公共的外围设备，如磁带机、 磁带库、 光纤存储设备或高性能通讯卡等，是最简单容易的办法，也

17、是最浪费的方式。而逻辑分区技术，可以做到在每个分区需要上述设备时，动态划分给它，当分区不需要时，可以从此分区拿掉，划分到其它需要的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 分区上。这避免了每个分区都实际配备外设造成的浪费，提高了公用设备的整体利用率。（8）减少硬件维护的工作量采用逻辑分区技术可减少使用服务器的数量，减少硬件故障点， 从而减少硬件维护的工作量和繁琐的系统管理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -