Ƣu và nhƣợc điểm của hệ thống Xử lý giao dịch trực tuyến:
Về mô hình hoạt động của hệ thống:
- Trong 4 server của hệ thống, các server có năng lực xử lý tương đương nhau, nhưng chỉ có một server chạy chính, các server còn lại để dự phòng, phòng khi
server chạy chính có sự cố, vì vậy tài nguyên của hệ thống bị lãng phí. Tuy nhiên, hệ thống lại có tính sẵn sàng cao, khi server chạy chính hoặc một site bị hỏng thì hệ thống vẫn hoạt động, đảm bảo cung cấp dịch vụ 24/7 cho khách hàng.
- Vùng dung lượng trống trên tủ đĩa 1 và 2 sắp hết, mà tốc độ tăng trưởng dữ liệu trên hệ thống tương đối lớn, vì vậy vấn đề tăng dung lượng lưu trữ cho hệ thống là cấp thiết.
- Tủ đĩa được sử dụng cho hệ thống Xử lý giao dịch trực tuyến là một tủ đĩa có tốc độ xử lý vào/ra thấp, không đáp ứng được nhu cầu thực tế của hệ thống, hệ thống thường xảy ra hiện tượng tắc nghẽn cổ chai (bottleneck) tại tủ đĩa vào giờ giao dịch cao điểm (09h đến 10h30, 14h30 đến 16h) và thời gian xử lý cuối ngày cho chi nhánh (18h đến 21h).
- Vì dung lượng dữ liệu trên hệ thống tăng trưởng ngày càng lớn nên càng chiếm nhiều thời gian backup offline database của hệ thống nên ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ của hệ thống giao dịch, điều này là không thể chấp nhận được đối với một hệ thống giao dịch 24/7.
3.2.2. Hệ thống kho dữ liệu – DataWarehouse
Mô tả hệ thống
Hệ thống kho dữ liệu - DataWarehouse, là nơi tập trung một khối lượng thông tin lớn từ các hệ thống giao dịch nhằm hỗ trợ cho công tác phân tích và ra quyết định sản xuất kinh doanh thông qua xử lý phân tích dữ liệu.
Mô hình của hệ thống DataWarehouse đƣợc mô tả nhƣ ở hình vẽ sau:
Hệ thống bao gồm 2 server DW1 và DW2, server DW1 là chạy chính còn server DW2 dự phòng, phòng khi server DW1 có sự cố. Cả hai server cùng kết nối đến tủ đĩa DW Disk Array qua một mạng SAN độc lập.
Những vấn đề còn tồn tại:
- Dung lượng của tủ đĩa DW Disk Array đã được sử dụng gần hết, mà tủ đĩa DW Disk Array đã đạt tới dung lượng tối đa, vì vậy không thể mở rộng thêm dung lượng cho tủ đĩa.
- Khi chạy cuối ngày cho chi nhánh ở bên hệ thống OLTP, có bước đẩy dữ liệu báo cáo từ hệ thống OLTP sang hệ thống Data Warehouse, tuy nhiên vì hai hệ thống SAN này hoàn toàn độc lập với nhau nên dữ liệu sẽ phải truyền qua mạng LAN nên tốc độ rất chậm, ảnh hưởng đến hiệu năng của cả hai hệ thống trên.
3.2.3. Hệ thống đào tạo – Training
Mô tả hệ thống
Hệ thống đào tạo - Training, được dùng để phục vụ cho công tác đào tạo giao dịch viên sử dụng chương trình ứng dụng của các hệ thống giao dịch.
Mô hình của hệ thống Training đƣợc mô tả nhƣ ở hình vẽ sau:
Hình 3-3 : Mô hình hệ thống Training
Hệ thống Training bao gồm 1 server TRN kết nối qua mạng SAN độc lập tới tủ đĩa TRN Disk Array.
Ƣu điểm:
- Tủ đĩa Training là tủ đĩa có năng lực xử lý cao, khả năng mở rộng dung lượng lưu trữ lớn.
Nhƣợc điểm:
- Vì hệ thống Training và hệ thống OLTP chỉ kết nối với nhau qua mạng LAN nên việc cập nhật dữ liệu mới cho hệ thống Training từ hệ thống OLTP mất rất nhiều thời gian và làm tắc nghẽn đường truyền.
3.2.4. Một số đánh giá chung về các hệ thống
Trong các hệ thống trên, hệ thống OLTP là hệ thống nhạy cảm nhất, có kích thước dữ liệu lớn nhất, số lượng giao dịch trong một giây TPS là lớn nhất nên có nhu cầu vào ra rất cao, cần phải được cung cấp nguồn tài nguyên có tốc độ xử lý và dung lượng lưu trữ cao nhất.
Các hệ thống hiện tại đều nằm trên các mạng SAN độc lập với nhau, nên ta không tận dụng được điểm mạnh của hệ thống SAN là chia sẻ tài nguyên giữa các hệ thống cho nhau. Khi có hệ thống mới, ta không thể tận dụng được cơ sở hạ tầng mạng lưu trữ hiện có.
Hơn nữa, hiện tại dữ liệu báo cáo từ hệ thống OLTP được đẩy qua hệ thống DataWarehouse phải qua đượng mạng LAN nên tốc độ truyền dữ liệu rất chậm, ta không tận dụng được đường truyền tốc độ cao trong công nghệ mạng lưu trữ SAN.
Từ những vấn đề còn tồn tại trên, thì việc xây dựng một hệ thống mạng lưu trữ SAN chuẩn để tích hợp các hệ thống, trước mắt là ba hệ thống OLTP, DataWarehouse và Training và sau này có thể có thêm các hệ thống mới, là một vấn đề cấp thiết
3.3. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI TIẾN
3.3.1. Yêu cầu đặt ra của các hệ thống
- Phải tận dụng được những lợi ích mà công nghệ mạng lưu trữ mang lại như tăng tính sẵn sàng cao cho các hệ thống, dễ dàng chia sẻ tài nguyên giữa các hệ thống, dễ dàng trong việc quản lý.
- Đảm bảo băng thông của mỗi hệ thống, tránh tình trạng xung đột về đường truyền.
- Phải đảm bảo giữ nguyên kiến trúc của chương trình ứng dụng.
- Để tăng hiệu năng tổng thể của tất cả các hệ thống thì hệ thống nào có nhu cầu tài nguyên cao hơn sẽ được sử dụng tài nguyên có năng lực xử lý cao hơn. - Tận dụng tối đa các tài nguyên hiện có.
3.3.2. Tích hợp các hệ thống về một SAN thống nhất
Mục đích:
Hợp nhất lưu trữ giúp tạo các kết nối logic cho toàn bộ tài nguyên lưu trữ (đĩa/tủ đĩa, băng từ) vào một hạ tầng cơ sở lưu trữ và có thể được truy cập bởi bất kỳ máy chủ nào cần tài nguyên. Nhờ hợp nhất lưu trữ giúp tận dụng tốt hơn các tài nguyên hiện có và đó là một trong những kỹ thuật của SAN [9, 10].
Dễ dàng hơn trong việc quản trị hệ thống máy chủ cũng như các thiết bị trong SAN. Dễ dàng tích hợp các thiết bị mới cũng như hệ thống mới vào mạng SAN do tính mở trên mạng SAN.
Một số kỹ thuật đƣợc sử dụng:
Mirror: Khác với phương pháp sao lưu truyền thống, kỹ thuật mirror giúp tạo ra một bản sao dự phòng thứ hai bằng cách cung cấp khả năng storage mirror, cho phép phục hồi sau thảm họa một cách nhanh nhất.
Clustering: Cho phép thực hiện giải pháp nâng cao tính sẵn sàng cho dữ liệu bằng cách cung cấp tính năng failover từ máy chủ chạy chính qua máy chủ đang chạy dự phòng.
Sơ đồ hợp nhất hệ thống mạng lưu trữ SAN như sau:
Bố trí lại tài nguyên cho các hệ thống nhƣ sau:
Mức độ ưu tiên của các hệ thống:
- Mức độ ưu tiên cao nhất là hệ thống OLTP, đây là một hệ thống giao dịch rất nhạy cảm, cung cấp các dịch vụ 24/7 cho khách hàng.
- Ưu tiên thứ hai là hệ thống Data Warehouse, cung cấp dữ liệu để phân tích và tạo báo cáo cho từng chi nhánh cũng như của toàn hệ thống Ngân hàng.
- Hệ thống Training có mức ưu tiên thấp nhất.
Hệ thống OLTP
- Các server vẫn giữ nguyên không thay đổi.
- Sử dụng hai tủ đĩa mới, một tủ đĩa được lấy từ hệ thống đào tạo (tủ đĩa có năng lực xử lý và dung lượng lưu trữ lớn nhất), và mua mới một tủ đĩa có năng lực xử lý tương đương với tủ đĩa thứ nhất. Hai tủ đĩa cũ sẽ được chuyển sang cho hệ thống Data Warehouse.
- Hai tủ tape vẫn giữ nguyên.
Hệ thống Data Warehouse
- Các server vẫn giữ nguyên.
- Sử dụng hai tủ đĩa cũ của hệ thống OLTP. Tủ đĩa cũ của hệ thống Data Warehouse sẽ được chuyển sang cho hệ thống Đào tạo.
- Sử dụng chung hai tủ tape cùng với hệ thống OLTP.
Hệ thống Training
- Các server vẫn giữ nguyên.
- Sử dụng tủ đĩa cũ của hệ thống Data Warehouse. Tủ đĩa cũ của hệ thống Đào tạo là tủ đĩa có năng lực xử lý và dung lượng lưu trữ cao nhất nên sẽ được chuyển qua cho hệ thống OLTP.
- Dùng chung hai tủ tape với hệ thống OLTP.
Trong mô hình hợp nhất trên, phần lớn các thiết bị của các hệ thống cũ vẫn được giữ nguyên, ngoài ra ta cần phải thêm mới các thiết bị sau:
Tủ đĩa OLTP Disk Array 2, có năng lực tương đương với tủ đĩa OLTP Disk Array 1.
Máy chủ SAN Mgt, dùng để quản lý các thiết bị trong SAN như các switch, các tủ đĩa, tủ tape, …
Luồng dữ liệu trên mỗi hệ thống Hệ thống OLTP
Hình 3-5: Hệ thống OLTP trên mạng lưu trữ hợp nhất
- Dữ liệu của hệ thống OLTP sẽ được chuyển từ hai tủ đĩa cũ sang hai tủ đĩa mới nhằm nâng cao hiệu năng.
- Để tối ưu hiệu năng của máy chủ xử lý chính, hai tủ đĩa OLTP Disk Array 1 và OLTP Disk Array 2 sẽ được mirror với nhau theo mức tủ đĩa. Khi ghi dữ liệu sẽ đi vào đồng thời cả hai tủ đĩa.
- Dữ liệu trên hai tủ đĩa sẽ được backup vào hai tủ Tape Library 1 và Tape Library 2 nhằm tăng tính an toàn cho dữ liệu
Khắc phục sự cố:
- Trường hợp 1: Nếu tủ đĩa OLTP Disk Array 1 xảy ra sự cố, thì chương trình ứng dụng vẫn hoạt động bình thường trên tủ đĩa OLTP Disk Array 2.
- Trường hợp 2: Nếu tủ đĩa OLTP Disk Array 2 xảy ra sự cố, thì chương trình ứng dụng vẫn hoạt động bình thường trên tủ đĩa OLTP Disk Array 1.
- Trường hợp 3: Dữ liệu trên cả hai tủ đĩa đều bị hỏng, thì dữ liệu sẽ được phục hồi từ các tủ Tape Library 1 hoặc Tape Library 2.
Hệ thống Data Warehouse
Hình 3-6: Hệ thống Data Warehouse trên mạng lưu trữ hợp nhất
- Dữ liệu của hệ thống Data Warehouse sẽ được chuyển từ tủ đĩa DW Disk Array cũ sang hai tủ đĩa DW Disk Array mới (hai tủ đĩa cũ của hệ thống OLTP).
- Tủ đĩa DW Disk Array 1 sẽ được đặt tại Trung tâm chính còn tủ đĩa DW Disk Array 2 sẽ được đặt tại Trung tâm dự phòng. Dữ liệu trên hai tủ đĩa sẽ được mirror với nhau nhằm tăng tính sẵn sàng và tính an toàn cho hệ thống.
- Khi ghi, dữ liệu sẽ được ghi đồng thời vào hai tủ đĩa.
- Để tăng tính an toàn cho dữ liệu của hệ thống, thì dữ liệu trên hai tủ đĩa này sẽ được backup vào hai tủ Tape Library 1 và Tape Library 2.
Khôi phục sau sự cố:
- Trường hợp 1: Nếu tủ đĩa DW Disk Array 1 xảy ra sự cố, thì chương trình ứng dụng vẫn hoạt động bình thường trên tủ đĩa DW Disk Array 2.
- Trường hợp 2: Nếu tủ đĩa DW Disk Array 2 xảy ra sự cố, thì chương trình ứng dụng vẫn hoạt động bình thường trên tủ đĩa DW Disk Array 1.
- Trường hợp 3: Dữ liệu trên cả hai tủ đĩa đều bị hỏng, thì dữ liệu sẽ được phục hồi từ các tủ Tape Library 1 hoặc Tape Library 2.
Hệ thống Training
Hình 3- 7: Hệ thống Đào tạo trên mạng lưu trữ hợp nhất
- Dữ liệu trên hệ thống Training cũ sẽ được chuyển sang tủ đĩa TRN Disk Array mới.
- Dữ liệu của hệ thống Training sẽ được ghi vào tủ đĩa TRN Disk Arary.
- Dữ liệu từ tủ đĩa TRN Disk Array sẽ được backup vào các tủ Tape Library 1 hoặc Tape Library 2.
Khôi phục sau sự cố:
- Nếu dữ liệu trên tủ đĩa TRN Disk Array bị hỏng, dữ liệu sẽ được khôi phục từ các tủ tape hoặc sẽ được tạo lại từ hệ thống OLTP.
3.3.3. Tăng cường khả năng sẵn sàng của hệ thống fabric
Hệ thống mạng SAN sẽ được chia làm hai fabric, mục đích:
Khôi phục sau sự cố:
- Trường hợp 1: Các switch trên site tại Trung tâm chính xảy ra sự cố, hệ thống sẽ được chuyển qua hoạt động trên site ở Trung tâm dự phòng.
- Trường hợp 2: Một trong hai switch tại Trung tâm chính bị hỏng: Mỗi thiết bị trong mạng sẽ có ít nhất hai đường kết nối, mỗi đường kết nối tới một fabric riêng. Khi một trong hai switch tại trung tâm chính xảy ra sự cố, đường truyền của hệ thống vẫn được đảm bảo bởi vì đường truyền sẽ được thiết lập thông qua switch còn lại.
3.3.4. Phương pháp đồng bộ giữa hai tủ đĩa
Để đồng bộ dữ liệu giữa hai tủ đĩa, có hai phương pháp: đồng bộ theo mức hệ điều hành và đồng bộ theo mức thiết bị lưu trữ. Việc đồng bộ dữ liệu theo mức hệ điều hành sẽ chiếm một lượng tài nguyên không nhỏ của server do đó sẽ ảnh hưởng tới việc xử lý các giao dịch khác. Việc đồng bộ theo mức thiết bị lưu trữ sẽ giải quyết được hạn chế trên. Vì vậy, ta sẽ chọn phương pháp đồng bộ dữ liệu theo mức thiết bị lưu trữ.
Theo mức thiết bị lưu trữ, sẽ có hai phương pháp nhân bản dữ liệu, đó là: nhân bản đồng bộ (synchronous duplication) và nhân bản dị bộ (asynchronous duplication).
- Phương pháp nhân bản đồng bộ:
Hình 3-9: Nhân bản đồng bộ
Thao tác ghi dữ liệu từ server xuống thiết bị lưu trữ sẽ chiếm mất nhiều thời gian hơn bởi vì: tiến trình ghi dữ liệu từ server xuống thiết bị lưu trữ phải qua bốn bước như hình vẽ trên:
o Bước 2: dữ liệu từ bộ nhớ đệm của thiết bị lưu trữ thứ nhất sẽ được ghi sang bộ nhớ đệm của thiết bị lưu trữ thứ hai.
o Bước 3: thiết bị lưu trữ thứ hai gửi tín hiệu xác nhận việc ghi dữ liệu thành công về cho thiết bị lưu trữ thứ nhất.
o Bước 4: thiết bị lưu trữ thứ nhất sẽ gửi xác nhận ghi dữ liệu thành công về server.
Tuy nhiên, ưu điểm của phương pháp này là dữ liệu giữa hai thiết bị lưu trữ luôn luôn đồng nhất.
- Phương pháp nhân bản dị bộ:
Hình 3-10: Nhân bản dị bộ
Thao tác ghi dữ liệu từ server xuống thiết bị lưu trữ chiếm ít thời gian. Tiến trình ghi dữ liệu từ server xuống thiết bị lưu trữ qua các bước sau:
o Bước 1: server ghi dữ liệu xuống bộ nhớ đệm của thiết bị lưu trữ thứ nhất.
o Bước 2: thiết bị lưu trữ thứ nhất gửi tín hiệu thông báo cho server biết việc ghi dữ liệu đã thành công.
o Bước 3: dữ liệu từ bộ nhớ đệm của thiết bị lưu trữ thứ nhất sẽ được ghi qua bộ nhớ đệm của thiết bị lưu trữ thứ hai.
o Bước 4: thiết bị lưu trữ thứ hai gửi tín hiệu xác nhận việc ghi dữ liệu qua thiết bị lưu trữ thứ hai thành công.
Tuy vậy, nhược điểm của phương pháp này đó là: sau bước thứ hai, việc dữ liệu ghi sang thiết bị lưu trữ thứ hai có thể không thành công, tuy nhiên server sẽ không kiểm soát được tình trạng này, khi đó dữ liệu giữa hai thiết bị lưu trữ sẽ không nhất quán.
- Đối với hệ thống giao dịch OLTP, vấn đề nhất quán và toàn vẹn dữ liệu là quan trọng nhất, nên ta sẽ chọn phương pháp nhân bản đồng bộ để triển khai đồng bộ dữ liệu giữa hai tủ đĩa.
3.3.5. Nâng cao tính sẵn sàng (clustering)
Hệ thống máy tính sẵn sàng cao (high availability) cho phép các dịch vụ ứng dụng vẫn tiếp tục hoạt động cho dù xảy ra lỗi phần cứng hoặc phần mềm. Khi có một thành phần nào đó bị lỗi thì thành phần dự phòng sẽ đảm nhiệm [14].
Cluster là một là một nhóm máy chủ được nối mạng (gọi là node) có đủ phần dự phòng về phần cứng và phần mềm để đảm bảo không dừng dịch vụ khi xảy ra lỗi. Các