1. 项目背景
现代化教育的发展趋势，需要建立一个服务于素质教育，适应未来人才需要的现代化教育教学网络，构建一个面向二十一世纪的、覆盖全国 、连通国际，以教育数据中心为核心的教育信息网络；以培养具有创新意识、实践能力的新一代人为立足点，从“建网、建库、建队伍”入手，营造一个良好的校园网络和远程教育网络环境，使教育信息化建设实现跳跃式发展，为教育现代化的发展打好坚实的基础。
武汉市教委积极推进现代化教育系统的建设，建设成一个以教委为核心，覆盖全市范围的现代教育信息网，提供多元化优秀教学信息共享、或其他大量知识信息共享，充分利用武汉教育网资源，从实质上提高整个武汉市的教学水平。同时，也提供一个现代的、便捷的教学管理手段，实现教委对下属学区及下属学校的统一集中化的管理，并能更实时、更好的统一贯彻国家关于教育的方针和政策。
武汉市教育信息网的总体建设目标是：教育信息网将是一个统一的专用信息网络。在建设过程中，将对所有学区网络进行统一规划、统一建设、统一管理；充分利用现有的资源，建成专用的教育信息网络。
同时，建成的网络是集教学、管理和信息发布为一体的综合服务体系，能够适应各种应用的要求，完成各种形式的信息传递的功能，集成文本、数据、表格、图像、语音、视频的通信，做到一网多用，避免重复建设。
总体建设原则是：
★先进性与实用性
★系统与软件的可靠性
★易管理与维护
★易扩充性
★网络系统总体功能要求达到
1.实现区域内教育信息的共享
2.加快教育系统的管理信息化进程
3.加强教委和各学区，各学区和学校之间，学校、教师、学生和家长之间的交流
4.为学生提供学习Internet的良好环境，提高学生的综合素质
根据教育网的总体建设要求，银河通科技结合自己多年来在教育行业的系统集成经验，采用宝德科技的服务器平台解决方案，集应用与存储为有机整体，承上启下，将武汉市的各个学校通过教育信息网上联教育部网络，可及时共享更为优秀的教学资源；同时，武汉市的各学校之间也互相联系起来，建成一个开放的教学信息平台，通过充分实时地交流达到互相提高。
2. 武汉市教育信息网服务器平台系统说明
系统实现如图所示：
图 武汉市教育信息网服务器平台系统设计
武汉教育信息网是一个对优秀的教学信息和海量的知识资源进行存储、管理及服务的平台，为各学区、各学校提供各类知识信息数据存储资源库的服务。与任何大型信息网络一样，武汉市教育信息网必需一周七天、全天24小时提供不间断的网络服务，必须对访问存储信息实现全面的容错能力，并使用安全接入技术、数据复制系统和文件恢复方法保护数据。此外，由于教学资源和知识信息库会不断扩充，学区规模和学校数量也会不断扩大，存储结构必需可以扩充，以实现更大的存储容量和性能，同时保持简单有效的系统管理能力。
本系统以宝德Intel IA架构服务器构成硬件基础平台，整体部署计划，分成三大部分：市教委，各学区，以及各学校。
2.1市教委
是武汉市教育信息网教学信息资源的核心，也是武汉市教育系统行政管理的核心，上联China-EDN，共享中国教育信息网的教育信息和学科教育资源；并提供学校外联国际互联网的出口。
对于IDC数据中心的硬件平台，银河通科技摒弃传统观念，为武汉市教委推荐性能优于小型机，但价格又比小型机便宜一半的宝德Intel IA架构安腾2服务器PT4900R来建设教育信息核心资源数据库平台，采用的操作系统是RedHat Adv Server 3.0 (64位)，采用了Oracle 9i Adv系列的Oracle 9.2.0.4 Adv版本的数据库系统。利用Oracle 9i企业版的集群服务功能，组建安腾2双机集群为城域网提供资源服务，后端配置RAID盘柜作为共享存储设备。
其他的应用服务器组可根据具体应用的情况，设计为服务器负载均衡集群的系统，提高整个信息平台的性能及高可用性。
安腾2服务器是结合传统小型机RISC结构与传统IA服务器CISC架构的优势而推出的新型优化EPIC显示指令结构的服务器系统，一个指令周期可以并行运行6个指令流。在性能上已经超过小型机。其强大的可以达到约3.2 Gflops/秒的浮点运算能力，是服务器领域的一个革命性的技术突破，将引领新世纪服务器市场的潮流。
另外，在小型机领域普遍存在的互操作性和系统扩展问题，宝德安腾2服务器PT4900R以其开放的架构体系为系统升级和系统兼容提供非常良好的应用前景。
宝德安腾2服务器PT4900R性能：
★领先的64位架构
★EPIC技术（显性并行指令计算），融合了RISC和CISC两者的优点
★一个时钟周期可执行6个指令，最快的RISC处理器一个时钟周期只能执行4个
★更快的处理条件分支：
针对“If/then/else”条件分支，传统方式中只有If语句处理完后，才能处理then/else后的语句，其间处理器只能等待；安腾处理器允许预先加载条件语句中两条分支的指令、数据，并进行并行处理，一旦判断语句执行完毕，不正确的分支将被丢弃。这项技术允许处理器在判断语句执行完之前预先执行而省略了等待时间，从而提高了并行执行的效率
★降低处理器等待时间，更快获取数据
-处理器重新从内存中获取数据时，处理器将处于等待状态
-投机机制就是指：安腾处理器允许编译器鉴别出将要使用的数据，或者称之为潜在数据，在处理器执行时，这些潜在数据将会加载到处理器的高速缓存中这样，就可以大大减少处理器的等待时间，提高处理器的整体性能
2.2 各教区
以教区层面的重点教育行政部门或重点学校等建立多个主干汇聚节点，连接到市教育数据中心，同步镜像市教委的信息资源，为本学区的各学校提供服务，并将本学区的新数据上传教委IDC中心进行集中备份管理。作为市教育信息网的主干支撑体系，快速交换区内的教育信息和资源。并通过这些节点，构成学区子网和远程教育子网,从而构建教育城域网。
学校的访问请求其实是在这个层面受理的；而教育网的核心资源也是经这个层面下发的。因此，这些IDC数据中心的服务器平台同样要求性能强大、稳定、易扩展，由宝德高性能XEON™服务器构建。
根据具体应用的情况，设计为服务器负载均衡集群的系统，提高整个信息平台的性能及高可用性。
2.3 校园网
汇聚主节点所下联的各类学校，各远程教学点。学校内部构建教育子网，将整个学校联入教育网络，实现各校园网之间互联，共享优秀教学资源，
学校的情况分三种：
2000人以上的学校：采用高档次的系统及配置，以宝德Intel IA机架式服务器为基础平台，采用了负载均衡集群等技术，提供代理、网关服务，Web服务，文件服务，Mail服务，多媒体电子教室(课件)服务，语音教室中心服务，VOD服务等等。采用工业级机柜来统一安装，便于机房集中管理和维护。
1000-2000人的学校：采用中档次的系统及配置，以宝德Intel IA 机架式系列服务器为基础平台，一般是独立应用服务器方式，使用Web链接的方式实现统一管理，提供代理、网关服务，Web服务，文件服务，Mail服务等，采用小型机柜来统一安装；
1000人以下的学校：采用低档的经济实惠、性价比较好的系统及配置，以宝德Intel IA 塔式服务器系列产品实现，提供如代理、网关服务，文件服务等；施工安装也不必使用机柜，塔式机器可比较随意摆放，比较适合小型规模学校的应用。
3.系统的特点和项目的效果分析
3.1 高可靠性、高可用性
高可靠性和高可用性是武汉市教育网信息中心各系统的基本特性，涉及到从点到面的规划，包括系统架构、体系结构、服务器、存储设备、操作系统和数据库等大的方面，也包括RAID卡、SCSI卡甚至连接电缆等各个方面的具体细节。
对武汉市教育信息网IDC数据中心系统的关键应用，理论上要求24小时不间断进行，但是实际运行中造成的停机的情况可以分为两类：
1．计划停机：这种停机往往是不可避免的，只是可以控制停机的时间段，如因为软件升级、硬件升级或者更换、系统检修等情况。
2．非计划停机：也就是故障停机，这种停机不可避免但是可以减少，时间无法控制，对企业造成的危害也最大。统计表明，80%以上的故障是因为软件故障或者系统管理管理，而这里有大多是因为认为操作不当造成的。
一方面，本系统采用了硬件设备的单点部件故障冗余、RAID技术和热插拔技术来设计：
√ 教委核心数据库服务器和汇聚点应用服务器都分别配置两个Intel PRO/1000XT服务器网卡，和各自局域网中心交换机相连，绑定构成链路汇聚，当其中一个链路失效时，另外一个承载全部的用户请求，网络通讯不被中断，正常工作期间，起到负载均衡的作用。
√ 硬盘是服务器当中相对比较容易出现故障的机械部件，却又是教育资源信息数据的承载介质，对应用服务器和数据库服务器的系统盘保护方面，做RAID1数据保护，两个系统硬盘互为镜像，当一个系统硬盘出现故障后，立即切换到另外一个硬盘，保证业务的持续、不间断运行。对应用服务器的两个数据盘也作同样的保护方案，建议教育资源平台应用程序部署到应用服务器数据盘。
√ 服务器和存储产品都采用了热插拔冗余电源的设计，在保证输出功率足以满足以后的扩展需求的同时，当一个电源出现故障，被冗余的电源立即投入使用。
√ 散热子系统在服务器的设计当中异常重要，在高密度的机架式环境中，导风槽流向和散热风扇功率、位置我们着重考虑，通常假设即使两个风扇坏掉的情况下，仍然可以保证服务器系统的正常散热。
√ 热插拔技术应用于硬盘、电源、风扇方面，在不停机的情况下，用户可以随时更换损坏的部件，确保系统的高度可用性。
另一方面，采用集群/热备/数据备份等系统设计措施来实现系统的高可用性，防止计划外停机：
√宝德服务器优越的服务器管理系统PSM提供了硬件平台强有力的保障。
√集群服务提供完善的系统资源和故障的监测和处理系统：集群服务能及时将故障屏蔽，实现系统的高可用性。确保各类应用程序在需要的情况下处于在线状态。
√多机集群和多机热备的优化集成：
多机集群涵盖了容错的所有功能，并且更进一步实现了以动态流量均衡机制来实时合理地分配主机的负载，使系统具有更智能的高可用性。在市教委的数据中心，采用了Oracle数据库的双机集群功能，组成教学资源库的安腾2双机集群系统，集成双机热备份，提供更全面的数据安全策略。
双机热备/集群集成
-- 减少计划外的停机时间：在关键的在线应用中，将共享磁盘多机热备与集群服务功能配合使用能够大大减少由意外故障导致的停机时间。
--平稳地进行升级：集群服务确保在不影响客户的前提下实现应用的透明升级。
--适合几乎所有的应用：集群服务受许多具有集群能力的应用的支持，而这些应用涵盖了众多的功能与供应商。可以针对数据库服务，也可针对各类应用服务器。
--支持工业标准硬件：通过在宝德Intel标准IA服务器和存储硬件上设计使用集群服务及双机/多机热备功能，避免使用昂贵且需要经常进行更替的专用高可用性高安全度解决方案，可使有关成本费用保持在较低水平上。
--易于安装和使用：集群服务器之间都是通过TCP/IP连接和通信，和以前没有使用集群技术时在硬件安装和实施上没有大的分别。再配合充分改进的安装向导程序，集群服务安装程序仅需简单的步骤即可完成对各个集群节点的设定。
3.2高性能
硬件平台性能主要表现在服务器的数据处理能力、数据吞吐能力、通讯带宽上，而这些方面在本系统中进行了通盘考虑，建成的系统是一个平衡的高性能系统，也就是说服务器、存储设备、网络设备以及配件的性能相互匹配，不至于某一个环节出现系统瓶颈，从而制约整个系统的性能表现。从性能价格比或总体拥有成本（TCO）上来说，最能保护用户投资、不造成资源的浪费或者性能的下降。
√先进的EPIC指令架构的宝德安腾2服务器PT4900R比小型机的性能更为优越
★宝德安腾2服务器PT4900R提供了最高的4路主机性能
测试数据库性能：
-比SUN最新的处理器性能高50%
-好处：更快的完成大量数据的处理；支持更多的用户
★强大的安全性能：
衡量安全电子商务的性能：
-超强的性能：Itanium® 2处理器处理加密的能力是Sun USIII的10倍
-好处：支持大容量的安全电子商务交易；提高安全交易的响应速度
★内存带宽性能强大：
测试处理器与内存的通讯能力，对服务器的性能有关键性影响：
-是SUN USIII的4倍
-好处：支持更快的内存；更快的读写内存中的数据
★强大的整型及浮点计算能力
测试科学计算的性能：
-比SUN最新的处理器性能高90%
-好处：更短的计算时间；可组成性能更强大、成本更低的高性能计算HPC集群
选择安腾2服务器给用户带来的好处：
★性价比远高于SUN/IBM小型机
★支持开放的Windows和Linux操作系统，使用方便，总体拥有成本低
★保护投资：
★安腾服务器将逐步取代小型机，应用能够在安腾服务器上得到不断发展，并且能兼容IA32平台的应用
★只需更换处理器就可以升级到更高的主频
★升级采用标准部件，价格便宜
★3年免费服务，而小型机的服务费用很高
宝德在IA64上的优势：
★最早发布基于安腾1和安腾2产品
★Intel在中国共同开发IA网络服务器的唯一业务伙伴
★与Intel共建基于安腾产品的技术实验室，拥有领先的应用移植和优化能力
★最好的整体方案和技术支持
★国内首家科学计算的应用（PL64000R-安腾1）
★国内首家成熟的商业应用（PT4900R-安腾2）
√ 集群系统体系结构提升整体的性能
集群系统具有良好的伸缩性，适合于高访问量并发请求的体系结构，十分易于扩展。性能接近线性加速，设计良好的软硬件体系结构，消除系统可能存在的瓶颈。将负载较均衡地调度到各台服务器上。充分利用集群中的每一台主机的资源，实现复杂运算的并行处理。
√服务器性能体现在结构设计、CPU、内存、内部总线上
作为一个并发的多任务系统，多个CPU可以提高其相应能力，特别是对批处理的作业不会造成等待。至强的超线程技术更加可以充分利用CPU资源，提高系统性能30%左右。CPU集成大容量的Cache(PT4900R有6M的L3级缓存)，大大提高了需要在内核中编译的应用级语句的处理能力。Cache越大，语句的重用度越高，被重用的语句无需进行再度编译，从而提高系统的处理能力和速度。
内存越大，存储越快，数据交换能力越强。本系统采用了ECC交叉存取、单位纠错和多位纠错等多种先进的内存技术。
√数据吞吐能力有磁盘子系统的存储技术、数据通道和存储体系所决定
武汉教学信息网的数据库应用以及汇聚点应用服务系统还有各学校的信息系统等，大量和频繁的数据操作决定了I / O密集型的特点。硬件平台能支持很高的数据吞吐能力，满足了用户的快速存取要求。在这些系统中，数据存储为异步型I /O操作，主机CPU发出I / O请求，而大部分的具体操作交给I / O 子系统处理，如果I / O子系统的处理能力和吞吐量不够，系统将不得不分配更多的CPU时间分配给I / O操作，来等待I / O操作的完成，必然降低整个系统的响应速度和性能。数据吞吐能力有磁盘子系统的存储技术、数据通道和存储体系所决定。
SCSI是当前应用比较广泛的存储技术，硬盘I / O系统最有可能成为的系统的瓶颈之一，我们采用了Ultra 320 RPM 512K Cache SCSI硬盘来尽量减少机械部件对系统性能的影响。SCSI通道磁盘阵列，用并行带来的高性能，用冗余带来了高可用性，组成高吞吐率的磁盘存储系统。
3.3良好的可扩展性
随着武汉教育信息网的发展，对系统可能会有更高、更全面的要求，已建成的系统具有良好的可扩展性：
系统结构方面：扩充数据库服务器，在Linux平台下构建的Oracle集群数据库环境，同时共享SCSI通道的磁盘阵列数据。扩充应用服务器，利用集群功能构建负载均衡的应用环境，从整个设备层次上消除了单点故障，保证整个系统的可用性。
从服务器和磁盘阵列本身的可扩展能力来看，相对目前的配置，仍然有非常大的扩展空间，来满足以后的发展要求。
3.5完善的可管理性
系统自建的管理能对服务器进行状态的监控和管理，宝德服务器管理系统遵循业界领先的IPMI 1.5管理控制标准，可监控关键参数：系统电压、温度、风扇转速等。还提供远程管理和诊断的工具，在服务器死机或操作系统已经崩溃的情况下，也可迅速的解决问题。更有紧急事件处理接口（EMP），使管理人员从远程通过电话线及Modem便可监控服务器的工作情况，或通过EMP口发警告，降低系统维护成本。
3.6 经济性:
宝德Intel IA架构服务器系列产品以其优良性价比具有很高的市场竞争力，开放式的EPIC架构，相对于封闭架构的小型机系统而言，不但在系统建设初期为用户减少了成本投资，更为将来的系统维护和管理，大大节约了资金。
