| 出版日期：2003-12-22 总期号：1277 本年期号：96 |
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要的不仅仅是大容量
——透视中海集装箱运输公司TS系统的应用升级 郭涛 
现代物流企业需要的是一套灵活、快速、低成本的解决方案。信息化对业务流程的改造加速了传统物流企业向现代物流企业转变的进程。 从中海集装箱运输公司的实践来看，系统升级不仅为企业提供了一个效率更高的数据交换和传输平台，更对企业业务流程优化起到了积极的推动作用。 一般人可能想像不到，海运一批货物，从货物装箱到进堆场、上船、下船、提货、公路运输、中转，最后到客户提货，一共要经过20多个步聚。如果遇到运输10多个集装箱，又分别走不同的航线，其复杂程度就更大。在运输的过程中，每个集装箱的变动情况都要随时记录下来，以便代理商和客户查询。 中海集团下属公司中海集装箱运输公司（以下简称中海集运）及其国内外代理广泛使用的信息管理系统——TS系统，就承担着存储和管理中海集运绝大部分业务数据的重任。围绕TS系统，根据中海集团实际的业务需求又开发了很多相关的外挂系统，如TS报表系统、EDI系统、预配系统、设备交接单和美国海关24小时反恐等系统，大大提高了工作效率和数据操作的准确率。而支撑此软件系统的硬件平台就是IBM P690服务器和IBM ESS 800存储系统。 老系统“跑”不动了 TS系统自1999年正式上线使用，已经成为中海集运的核心业务系统。中海集团下属公司环州电脑有限公司负责该系统的维护工作。据环州电脑有限公司运行部经理余镭介绍，目前已接入TS系统并已开展正常业务的全球用户达1200多个。 TS系统为中海集运遍布全球的代理提供了一个数据交换和传输平台，世界各个地方的代理在接入TS系统以后，除了可以通过TS系统管理、检索自己的业务数据以外，还可以查看到船公司发布的航次信息以及其它港口的业务数据，方便了各地的代理之间、代理与船公司之间及时交流信息，查询所需的业务数据。同时，船公司也可以通过TS系统检查、督促各地的代理按要求开展业务。这样一套与业务密切相关的应用系统，更需要安全、可靠、高效的硬件平台支持。 随着业务的发展，中海集运TS系统处理的提单数量和箱量越来越多，而且需要7×24小时在线为客户和代理提供服务。“随着访问用户数的增多，服务器和存储系统都出现了瓶颈，”余镭举例说，“如果有六七百个用户同时访问，服务器已经明显带不动了，因此升级在所难免。” 瓶颈在哪儿 在系统升级以前，TS系统面临的主要问题如下。 1. I/O瓶颈问题 TS系统原有的存储设备属于中低端产品，数据传输速率为12MB/s，已无法满足TS系统对读写数据的需求。经测试，日常业务中，系统I/O等待时间达到系统处理时间的90％以上，严重影响TS系统的运行效率。 2. 备份问题 原有存储设备的数据传输速率小，而TS数据库已达70GB，因此每做一次完整的数据备份（物理备份要求停止数据库服务），需要大约5个小时，这给系统升级维护带来了许多麻烦。例如，每当对TS系统做一次升级或阶段性维护，都需要停止数据库服务进行物理备份，使得TS系统十多个小时无法使用。另外，最重要的是TS系统的数据安全问题。由于每做一次物理备份都需要停止数据库服务，影响了正常的业务运行。而数据库运行时只能进行逻辑备份，存在丢失24小时数据的风险，如果发生意外，将严重影响业务运行。 3.扩展性问题 TS系统采用一个磁盘阵列柜连接两台主机，形成双机热备份的结构（简称HACMP）。随着设备的增加，这种结构的扩展性已经不能满足发展需要。 从存储开刀 “TS系统会把所有的业务数据汇总形成报表供客户查询，而在总共31000万条记录中快速查询，并且能同时接受1000个用户的访问，这需要强大的硬件平台的支撑才能完成。”余镭解释说，“由于应用软件是成熟的商业软件，不能修改，所以必须通过提高硬件性能来提高系统效率。IBM P690和IBM ESS 800成了最终之选。” 升级后的系统，用IBM P690代替了原来的主机，原存储阵列则被IBM高端磁盘阵列ESS 800代替。TS系统数据库服务器升级到P690小型机后，数据库服务器的处理能力得到了很大提高，解决了CPU处理能力的瓶颈。存储系统由原来的直连方式变成SAN，可以对数据进行统一访问与集中管理，并因集中管理进一步提高数据的安全性。利用其单独的快速光纤存域网进行服务器与存储设备间的数据通信，不仅提高了服务器与存储之间的I/O 性能，也使得LAN网络的带宽得到了有效提升。SAN平台的建立也为将来服务器多系统的设立增强了扩展性。在SAN的环境下，IBM ESS 800高性能、高安全性的特点得以充分发挥。 两台IBM ESS 800互为备份，作为TS数据库的存储服务器，用来存放应用数据，之间通过PPRC实现数据同步复制。数据分别存放于两套系统内，可以进行数据完全冗余，从而提高了安全性。如果出现其中一台设备宕机的情况，另一台可以立即接替其工作，避免了单一故障点。IBM服务器P690、S701、S702各自放置两块光纤卡，分别连接两个交换机，其中P690 与S701 作双机热备份。系统升级后，各项性能指标得到了优化，I/O速度更快、安全性更高、备份不影响在线交易，并可以进行实时数据测试。 TS系统的I/O性能大大提高，I/O等待占用的处理时间从90%减低到35%。升级完成后对报表系统中的主要报表进行了测试，系统响应速度有较大提高，尤其在运行大数据量的数据时体现得更为明显。如舱单报表，用“9124/0017/E”航次测试，总共1465票提单，大约1分40秒就运行完毕，而升级前检索如此大数据量的航次舱单信息至少需要5分钟。此外，整个系统的性能得到了大幅度的提高，能够容纳更多的TS用户，为以后业务的扩展打下了坚实的基础。中海集运又在IBM 7133磁盘阵列上建立了备用数据库，通过P690不断把归档的日志文件传送到指定的目录，备用数据库不断从日志恢复，使得备用数据库保持和生产系统同步。 采购原则：稳定、成熟、不宕机 “由于原有系统就采用了IBM的硬件平台，为了确保平滑升级，所以仍延用了IBM的硬件产品？”对于记者的提问，余镭的回答很实在：“这是一个很重要的原因。我们需要的是一种成熟的产品，为了保证软件以及应用系统的平稳，保持原有的平台确实可以省却许多麻烦。比如，若更换主机平台，就不得不重新测试，还要进行人员的再培训，而存储平台的更换则会引起更大的调整，比如数据迁移、应用程序或数据库的变化。我们选择IBM，主要是看中了它的产品质量和服务。” IBM ESS 800是企业级高端存储系统，虽然容量、性能等各方面优异，但价格也较贵，中海集运为什么对它情有独钟呢？ “说实话，我们对存储容量的要求并不高。目前，虽然业务的增长非常快，但是每月新增的存储容量只有2GB。IBM ESS 800在存储容量方面肯定可以满足要求，但更重要的是它的性能，特别是高速的I/O访问对我们来说更有意义。”余镭补充说，“1999年，我们有16个代理点，100个用户；2003年，代理点增加到140个，用户数达到1200个，而我们设想的并发访问用户数要达到1500个，这才是我们选择高性能ESS 800的重要原因。”由于业务的特性决定，中海集运必须提供7×24小时的服务，这对数据和系统的安全性提出了更高的要求。“如果出现意外情况而宕机，1小时的停机损失就是100万美元，而ESS 800可以给我们安全上的保证。此外，IBM ESS 800是可靠、成熟的产品，买来就能用，可以保证万无一失。” 对于一套复杂的存储系统，管理起来是不是也很困难呢？余镭笑言，他们把IBM ESS 800当作是一个“硬盘”对待，日常的维护比较简单。 为了确保系统的可靠性，明年，中海集运将建立远程异地容灾备份系统。到时，除了位于上海的主数据中心之外，还要在香港兴建第二个数据中心，并将购置第三台IBM ESS 800。使用P690+ESS 800的模式，可以保证数据恢复时间在业务允许的范围之内。看来，IBM与中海集运还要续写另一段美好姻缘。 
中海集运TS系统存储架构 
升级前后存储系统性能对照 产品链接 IBM TotalStorage ESS 800 IBM TotalStorage ESS 800 (代号“银鲨”)是IBM高端磁盘阵列产品线中最具代表性的一款。它具有较强的自我管理和自我修复功能。它采用了每秒2GB光纤/FICON数据传输速率技术，系统吞吐能力好。为了有效降低总体拥有成本，用户还能对该产品进行快速配置和管理。 2003年，IBM再次提升了“银鲨”的功能。新系统的数据传输速度最多比当前的ESCON技术快8倍，通道数量减少了3/4，而且一种新的TurboⅡ处理器可使改进后的“银鲨”的数据事务处理速度比以往增加30％。“银鲨”具有了更强的灾难恢复能力。 
IBM pSeries 690服务器 
IBM pSeries 690是一款先进的高端IBM Unix服务器。针对数据中心所需的容量、性能和可靠性，其上的POWER4+处理器采用了“SMP－on－a－chip”设计结构。1.5 GHz或1.7 GHz处理器是当今最快的64位芯片之一。由于采用了铜和绝缘硅（SOI）技术，这些芯片耗电少、可靠性高、性能卓越。现有POWER4 pSeries 690系统客户可升级到POWER4+配置，以提高应用系统运行速度和处理能力。 创新的CPU包装增强了pSeries 690的企业级性能和可靠性。先进的多芯片模块体系结构类似于IBM zSeries服务器上采用的设计，单个手掌大小的多芯片模块最多可容纳8个微处理器。为进一步增强性能，模块内嵌了L2高速缓存和128MB L3高速缓存。L3高速缓存有利于将信息更有效地从处理器内存传送到应用程序。 用户心得 1/10的钱花在存储上，值！ TS系统对中海集运业务的重要性从以下的例子就可见一斑。美国海关的反恐要求，所有船只在离港前必须准备齐所有资料，因而增加了二次输入的数据量。使用TS系统可以及时录入这些数据，确保航运的正常进行。TS系统7×24小时不间断运行是保证中海集运航运业务顺利进行的关键。而随着业务量的翻番和用户数的猛增，服务器和存储都出现了瓶颈。 对于中海集运来说，软件决定了硬件的选择，所有的硬件升级必须围绕着TS系统进行。在实际应用中，服务器与存储之间是相对独立的，因此，中海集运采用了服务器和存储的交替升级。当主机升级到P690后，CPU处理能力的瓶颈得以解决，存储成了整个系统的瓶颈所在，问题的关键在于I/O。 之所以选择IBM高端的磁盘阵列ESS 800，容量、可扩展性等指标还在其次，重要的是ESS 800可将I/O的处理能力由原来的10000ops提高到48000ops，I/O通道的读写速率达到200MB/s，并且在同时响应大量I/O请求时，保障每一个I/O请求的高性能。 就投资而言，存储占了公司IT总投资的1/10。存储系统是否高效可靠已经成了中海集运业务发展的关键一环。中海集运准备建立异地灾难备份系统的计划也说明了，公司对存储和数据保护的重视程度。 环州电脑有限公司于2003年8月1日正式成立，专门负责中海集团各下属公司IT系统的建设和维护，目前公司员工有40多人。一支专业的IT维护队伍对于整个集团的业务发展也是必不可少的。 环州电脑有限公司运行部经理 余镭 应用背景 中海集装箱运输 中海集团以中国海运（集团）总公司为核心企业，现有总资产310亿元，是中央直接管理的44家国有重要骨干企业之一。 中海集装箱运输有限公司是中国海运（集团）所属主要从事集装箱运输及相关业务的多元化经营企业。其经营范围涉及集装箱运输、船舶租赁、揽货订舱、运输报关、仓储、集装箱堆场及集装箱制造、修理、销售、买卖等领域。 中海集装箱运输有限公司作为中海集团所属的重点发展企业，目前拥有船舶近100艘，总箱位近20万TEU，已先后开辟中国各港至日本、韩国、东南亚、澳大利亚、欧洲(地中海)、北美、西南非、中东波斯湾等数十条国际集装箱班轮航线和国内沿海内贸线及外贸内支线。 中海集装箱运输有限公司拥有自己的货运代理网络、堆场和集卡运输车队，可以为客户提供世界范围内的门到门服务。今后，中海集运还将新造多艘大型集装箱船舶投入营运，运力将大大提升。全球各网点每年操作的箱量总数由2001年的190万TEU到2002年的280万TEU，2003年上半年则达到了150万TEU。 商务策略 流程再造 软硬一体 中国加入WTO以后，物流行业面临着新的巨大商机和挑战。越来越多的外资和合资企业进入中国物流市场，加快建设现代物流体系已经成了当务之急。其中，信息化对业务流程的改造加速了传统物流企业向现代物流企业转变的进程。 变无序为有序 为了适应现代物流体系的发展，传统的物流企业比如运输、仓储企业都面临着向现代营销型企业转换的问题。在这种趋势下，传统的航运企业不再是单纯的运输，也开始提供包括仓储、配送、信息管理等在内的完整供应链式的服务。现代物流企业在业务、经营、管理上的转变离不开信息系统的支撑，在面向全球的航运业务中，这种趋势就更加明显。像中远集团、中海集团等都十分重视信息化的建设，在与业务流程联系紧密的软硬件方面有了比较成熟的应用。 1998年，中海集团就决定开发中海集装箱运输管理系统（CSCAS），也就是目前TS系统的前身，这对于业务流程的再造起到了关重要的作用。系统建成后，变无序的手工操作为自动化流程，各系统间可以通过EDI进行数据交换，实现了集装箱的全球动态跟踪查询。从运营成本看，原来只能通过传真、普通邮件实现的公司间业务活动，现在通过全球数据共享模式完成，成本得以降低。从经营和管理的角度看，TS系统的使用减少了部门间的重复劳动，服务质量大幅提高，集装箱的利用率随之提高，运力大大增强。 系统正式投入运行后，中海集运的营运能力显著提高。1998年，集装箱运量为60万TEU，2000年就增至150多万TEU，增幅超过250%，系统用户数也从不足100增至1000个左右。 现代物流企业需要的是一套灵活、快速、低成本的解决方案。以集装箱运输行业为例，由于具有全球一体化的特殊性，因此在信息系统的搭建上，一方面要求采用先进的技术，与国际接轨，另一方面，又要求经济实用，适合企业的实际需求。信息化也不是简单的软件应用问题，信息化是一个完整的应用系统。 变孤岛为共享 传统的物流企业在信息化建设方面有了一定基础，但由于技术和应用所限，原有的系统可能存在信息孤岛现象，即数据只能在部门内共享，而不能在整个公司的系统中共享，这对今后业务的扩展是极为不利的。TS系统在升级前采用的是低端磁盘柜直连的存储方式，对于日益增长的数据量和全球数据共享的要求来说必须要变革。TS系统升级后，采用了SAN存储架构，在解决I/O瓶颈、实现不停机备份和可扩展性的基础上，保证了业务的持续运行，增强了TS系统的可靠性和处理能力，使公司的业务流程更加顺畅。 硬件平台的升级不一定能从根本上改造业务流程，但对业务流程的优化和促进作用却是不容忽视的。物流行业与其它中小企业一样，对存储的需求正在快速增长，且正处在从直连存储向网络存储过渡的阶段。存储系统的可靠、稳定、高效已经成了物流企业核心业务的重要保障。 |
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