数据库的主机选型问题

数据库层的扩展性，从硬件部署角度看，一般分为横向扩展和纵向扩展，比如对于Oracle数据库，横向扩展可以用Oracle RAC，但是现实问题是，Oracle RAC的节点达到3个以上，整体性能急剧下降，且多个节点之间的通讯的性能消耗和延迟也很大，这也是市面上3节点（包括）以上的Oracle Rac架构不常见的原因。因此，数据库服务器虽然可以横向扩展，但是横向扩展能力毕竟有限，因此在选择平台也需要重点考虑系统平台的单机垂直可扩展能力。

对于核心的数据库来说，垂直扩展能力，互联网行情下的灵活扩展和支撑能力都尤为重要。采用LinuxONE支持核心数据库，具有最强的垂直扩展能力，在突发行情下快速激活更多CPU容量，更好的支撑业务发展，免去不停横向扩展和管理越来越复杂的烦恼。针对灾备建设需求，采用LinuxONE在灾备中心整合大量的应用服务器，一台服务器即可搞定灾备应用建设，并可随容灾建设周期，逐步灵活扩展，达到减少服务器数量、减少占地、简化建设和管理的目的。LinuxONE在数据集中，流转，交互效率，以及数据库性能，特别是批处理业务，安全等场景拥有绝对优势。对于虚拟化而言，LinuxONE解决方案包括了硬件虚拟化，z/vm,KVM,及DOCKER等技术支持。z/VM是虚拟化的鼻祖，且不断创新，结合硬件的虚拟化技术，能够提供最灵活高效的虚拟化方案，同时也提供给客户开源的KVM，以及DOCKER等技术支持，使得客户能够按需选择虚拟化解决方案并可以有效的组合在一起。

LinuxONE的硬件系统构建跟IBM z Systems大型主机的构造一样，在系统架构上做到了硬件的全部冗余设计，比物理双机能更加有效的避免单点故障。LinuxONE主机的CPU核内指令采用双路校验，处理器出现故障的时候，备用的处理器可以自动替换有故障的处理器，以及内存、电源、电池光纤卡、网卡等所有部件都采用N+1冗余，一旦硬件部件出现故障，可以做到智能检测报警和自动隔离，支持在线不停机更换零部件和硬件升级。LinuxONE和大型主机拥有业界最高的RAS（可靠性、可用性和可维护性）。

在平台选型方面，为满足人社数据库业务系统需求，必须满足高可靠，高性能的特点。

LinuxONE服务器专为运行Linux应用而设计，硬件延承于大型主机System z的设计，具有无与伦比的高可靠性与高性能，在可靠性和性能方面完全能够满足医院业务系统需求。

同时，LinuxONE服务器的敏捷性与灵活性比X86服务器更高，需要的人机互动更少（人为错误就更少），停机时间更短，因为可以营造更稳定的生产环境，只需几分钟即可激活容器和虚拟服务器，而且通常只需要几秒钟就能自动添加物理资源。此外，LinuxONE服务器还可随着扩展，成比例的降低单位工作的成本，实现无与伦比的可扩展性。LinuxONE系统还能实现最高水平的可用性（正常运行时间接近100%，无单点故障）、性能、吞吐量和安全性，不仅内置了端到端的安全防护，还对系统的每一层都进行隔离，并通过了业界最高水平的安全认证。

此外，IT技术发展到今天已经有50多年的历史了，其间涌现了许多繁荣一时的技术，也有许多公司随着其技术被市场的淘汰而销声匿迹。当今民用服务器市场大致有三大主流技术：LinuxONE主机、UNIX小型机、和x86服务器。从服务器的CPU和I/O性能、可靠稳定性、平台安全性和技术先进性来比较，Linux ONE主机全面优于Unix小型机，Unix小型机全面优于X86服务器。

大型主机问世50多年来，在业界享有非常高的盛誉，特别是在银行、保险和金融领域享有非常高的口碑，在全球银行100强中有92家银行使用IBM大型主机和LinuxONE主机处理最核心的关键业务；全球最大的10家保险公司全部使用IBM大型主机和LinuxONE处理核心业务。LinuxONE主机和z Systems 大型主机一样，享有最高的硬件稳定性和安全性，相对z Systems 大型主机来说，LinuxONE这个产品立足于Linux操作系统，支持更多的软硬件，更为开放。

LinuxONE主机用一句话来说，LinuxONE就是世界上最高端的Linux服务器。它的特点可以用三方面来概括：

第一、        由您做主的Linux，也就是最开放的操作系统，它支持的企业级的操作系统有redhat、SUSE和Ubuntu。LinuxONE全面支持DB2、Oracle等主流商业软件和解决方案，也全面支持包括区块链在内的各种主流开源技术。

第二、        没有限制的Linux，LinuxONE拥有业界最成熟的虚拟化技术，可以基于裸机、分区、虚机和容器等混合部署，可以轻松实现横向和纵向扩展，横向扩展一台LinuxONE单机可以支持8000个虚机，纵向扩展一台LinuxONE单机最多可以扩展141颗处理器，单机内存最多扩展到10TB。

第三、        没有风险的LinuxONE，LinuxONE拥有业界最高端的硬件技术，LinuxONE的架构设计遵循全冗余容错设计，也就是说，一台LinuxONE就是一台冗余机，LinuxONE硬件平均无故障时间大于30年，内嵌原生成熟的高可靠灾备解决方案，也是业界唯一达到EAL5+安全认证的服务器。

IBM Linux ONE它具备广阔的扩展能力、支持多种类型的负载混合运行、可以胜任大规模的数据服务和事务处理，并能始终保证数据的一致性，特别适合关键业务的处理，其市场定位属于“大型通用计算机”。IBM LinuxONE主机历经50年的市场洗礼和验证，依然在领导着IT技术的发展，代表着IT先进技术发展的最前沿，一直服务于国计、民生等各个重要领域。IBM LinuxONE主机的经典特性有: 高可用性、高安全性和高可扩展性(具备业界最高的RAS)。

LinuxONE（企业级Linux服务器）具备业界领先的虚拟化技术，可以整合整个数据中心于一体并具有高效的批量处理能力（I/O密集型）和高效的联机处理能力（高并发、即时响应）。大型机采用均衡的系统设计理念，减少数据处理各个环节中的瓶颈，因此大型机体系架构可以支持非常高的资源利用率（接近100%），并能保证服务水平和业务连续性。

IBM LinuxONE主机硬件的关键部件采用了N＋1冗余设计，消除单点故障。从历史经验来看，可以实现大于30年的平均硬件无故障时间。从服务器最关键的部件——处理器的角度来看，LinuxONE的处理器单核内的指令是以双路执行的，相互验证计算结果，保证数据的一致性，一旦计算结果不一致，系统会默认该处理器出故障并摒弃该处理器，且自动激动备用的处理器。并且，LinuxONE服务器采用均衡的设计理念，确保其CPU在业务的高峰期可以长时间在90-100%的高位上运行。有利于缓解医保系统在突发的峰值期间上维持稳定的运行状态，避免业务系统受到影响。

对于密集I/O的数据操作类型的业务和需要在特定时间窗口内完成批量作业的业务来说，LinuxONE主机具有天生的优势。LinuxONE主机系统的I/O带宽最大可达每秒832GB且拥有其他平台所不具备的异步I/O机制。当LinuxONE收到I/O操作的请求时，主处理器便把I/O处理的任务交予I/O子系统完成，不占用主处理器资源。这种体系结构的特点使主机在进行海量数据I/O处理操作的同时，处理器还有余力处理其它的事务；不需要等待I/O的结果便能继续运行下一条指令。批量作业处理是属于单线程长作业类型，其对CPU单核的主频要求较高。处理器主频高代表单颗处理器处理能力强，对于批量数据处理作业至关重要，可以缩短批处理时间窗口。LinuxONE主机单核单线程拥有最高的CPU主频，高主频有利于提升批量作业这种单线程业务的工作效率。LinuxONE主机的处理器有其独有的四级缓存技术，平均每核CPU拥有更大的缓存，大缓存（落实每核CPU）意味更多的数据被保存在处理器内部，可以直接被处理器访问到，减少数据路径长度、缩短数据处理的总体时间，有利于提升服务器的I/O处理能力。

LinuxONE主机除了在大规模整合数据库有天然的优势外，当应用和数据库一起部署在LinuxONE平台，应用和数据库之间的TCPIP通讯，可以利用LinuxONE平台独有的HiperSockets微码交换技术（内存级别），可以节省91%的网络通讯时间，大大提升应用的响应速度。

LinuxONE主机独特优势：

–        业界最快的服务器,新一代主机主频可以高达5.5GHz，为业界最快。

–        业界最强扩展性的服务器：主机CPU可以实现在线激活，升级后可以支持到141颗CPU。

–        业界最强劲的I/O服务器：主机的系统总线I/O带宽高达832GB/sec。

–        业界最可靠的服务器：主机关键硬件部件采用冗余的技术，避免硬件的单点故障。实现平均硬件无故障时间大于40年。

–        业界最安全的服务器：主机是唯一能达到EAL5+安全技术认证的商业计算机。

–        业界最绿色的服务器：通过主机的整合能力可以为用户节省机房空间、节约电力开销、减少软件成本、降低运维成本。

个人观点：

看你的需求，应该是不想动原来的主机了，保留主机，想用添加备机或者添加又一主机的方式来横向均衡负载

如果我想得没错的话，那么应该从以下几个方面进行考量：

1.如果是主机CPU和内存的压力，数据库主机资源又无法扩容了，那么只有一种办法，将数据库横向扩展，扩展部分业务逻辑至新的主机，i如ORACLE的话，可以改为ORACLE DG，并将应用的读逻辑分离至DG端，这样可以缓解你主数据库的读压力，集中处理写逻辑。该方式较稳妥，你主机端基本没有多少变动。如果是DB2的话，也是一样的，改为DB2+HADR方式，读写分离。

2.如果主机不是CPU和内存的压力，只是数据库并发较大，CPU利用率不高，CPU大部分时间都在等待IO读写，说明，读写压力在于存储IO，有两种方式：

A.优化数据库的数据分布，调整和优化索引，能重整数据的重整数据并将统计信息收集至最新。并分析运行时间较高的SQL语句，到底耗时在哪，将数据量较大的表的历史数据归档重整。

B.上闪存或者性能更高的存储，或者原存储中增加SDD盘（如果原存储支持热点数据自动迁移）

已在人社系统信息部门工作多年，简单谈一下我的理解。

你说的这个问题的前半部分情况，我是深有体会，我们就是市级集中的大环境这个问题还是很突出的，比如我们这里基本是上午9点到10点30分，下午一般是14点到15点半是高峰期，机器会很忙，其他大部分时间是不太忙的，但一些定点医疗机构的需要实时连接的，但业务量并不是很大。

这个时候如果有条件更换当然更换最好，当然也涉及太多其他问题很难做到，从技术理论上讲就数据库层面，结合人社系统的业务数据应用要求，通过基于主机的虚拟化环境，以及数据库RAC可以做到，但前提是要有多余的虚拟化环境中的主机和实施数据库RAC的技术（服务）能力。即使有这个环境也会由于各种原因无法实现。我们的生产数据库就是部署在POWER VM环境下，数据库也是基于RAC环境部署的，但没有多余的主机，或者其他业务数据在使用，而无法做到。

这种环境对于200-300万左右人口的地市级是可以基本满足的。

以我们在福建某地市的真实案例来说，客户的一套LINUXONE仅配置了少量的IFL，通过Z/VM平台整合了社保（养老、工伤）、社保卡、医保（生育）、就业、机关保多个险种的10台各型主机设备，实现了核心业务系统的物理整合。多个业务动态共享大型主机的计算资源，享受大型主机带来的RAS特性和垂直拓展能力。极大了简化了客户IT系统架构的复杂性，无论从日常的监控和日后处理能力拓展上仅需要考虑单一主机的性能需求。

轻量DB，要求足够灵活性的话：

oracle 12c, 可以将DB服务和硬件资源隔离，很好实现资源动态分配和调整。

重量DB，要求足够性能和稳定性的话：

传统oracle rac，既适度可以横向扩展，又不中断业务更换硬件资源。