專利名稱：一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
機群服務(wù)器是一組相互獨立的、通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的計算機，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理，即充分利用機群中的每一臺計算機的資源，實現(xiàn)復(fù)雜運算的并行處理。其高性能、高可用、易擴展的特性，能夠更好的滿足當(dāng)今日益增長的信息服務(wù)的需求。目前，機群系統(tǒng)服務(wù)器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于科研、氣象、石油、電力、生物、CAD等應(yīng)用領(lǐng)域。機群技術(shù)已經(jīng)是比較成熟的公有技術(shù)。但機群的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴展。
證券行業(yè)指數(shù)計算具有海量數(shù)據(jù)處理、實時性高、可靠性高的要求。指數(shù)的實時處理、發(fā)布，指數(shù)的回溯計算等要求指數(shù)計算系統(tǒng)具有良好的實時性、穩(wěn)定性和可靠性。而指數(shù)計算過程中涉及到海量數(shù)據(jù)的讀取、處理，這些都決定指數(shù)計算系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)建于一種高效、穩(wěn)定的平臺之上。目前指數(shù)系統(tǒng)仍舊大多基于Unix小型機，采用Unix小型機作為構(gòu)建平臺，而這種方式在速度、穩(wěn)定性和可靠性上均存在比較顯著的弊端。同時，基于這種方式開發(fā)的軟件系統(tǒng)對硬件平臺依賴性強，不易移植。這些制約因素都從某種程度束縛了行業(yè)發(fā)展。
將機群服務(wù)器系統(tǒng)作為證券行業(yè)指數(shù)計算的系統(tǒng)平臺，利用機群服務(wù)器系統(tǒng)進行指數(shù)計算，是一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。充分利用機群系統(tǒng)在高性能計算方面的優(yōu)越性，提高指數(shù)系統(tǒng)在計算處理、安全、可靠等方面的性能，能夠更好的推動證券行業(yè)的發(fā)展。
應(yīng)用機群系統(tǒng)進行指數(shù)計算具有以下優(yōu)勢1.機群實際應(yīng)用性能明顯優(yōu)于Unix小型機系統(tǒng)，采用并行化處理技術(shù)能夠更好的體現(xiàn)機群系統(tǒng)在性能上的優(yōu)越性；在基于Linux的機群系統(tǒng)的證券指數(shù)計算中，采用并行化指數(shù)計算，利用并行化的數(shù)據(jù)讀取和分布技術(shù)可以很大程序提高指數(shù)計算速度。
2.機群具有優(yōu)越的可擴展性。采用機群技術(shù)，可以根據(jù)應(yīng)用的需要動態(tài)擴展節(jié)點，網(wǎng)格化程序設(shè)計，方便用戶的二次開發(fā)，方便靈活。
3.高可用機群技術(shù)可以保證足夠的可用性；4.系統(tǒng)的高可靠性。采用高可靠機群系統(tǒng)，消除單點故障。大大提高系統(tǒng)的可靠性。
5.系統(tǒng)的穩(wěn)定性好。機群系統(tǒng)采用成熟的產(chǎn)品技術(shù)，擁有強有力的應(yīng)用支持和技術(shù)支持。
6.機群內(nèi)部設(shè)置專門的存儲設(shè)備，能夠更有效的實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的保存?zhèn)浞荨?br> 7.機群系統(tǒng)成本相對較低；Linux操作系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速，其安全性、可靠性、穩(wěn)定性以及可移植性吸引了越來越多的注意。Linux作為開源的操作系統(tǒng)擁有全世界最強大的開發(fā)團隊，使得Linux在這些年得到了很好的發(fā)展，同時也成為了一個優(yōu)秀的操作系統(tǒng)平臺。Linux的發(fā)展得到了IBM，Oracle、HP、Intel、Bea、Dell等國際知名廠商的大力支持，使得Linux從硬件平臺、數(shù)據(jù)庫平臺都擁有了優(yōu)秀的解決方案和成功案例。同時，Linux不依賴于硬件平臺，不僅可以穩(wěn)定運行在32位和64位的PC服務(wù)器上，同時在多種小型機上也得到了良好的支持。Linux是目前可以完全支持安騰2、EMT64、AMD64多種64位CPU的操作系統(tǒng)。
Linux與機群兩種技術(shù)相結(jié)合，能夠從根本上解決證券行業(yè)指數(shù)計算對實時、穩(wěn)定、可靠和可移植等多方面要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要內(nèi)容包括利用Linux機群系統(tǒng)構(gòu)建證券行業(yè)的指數(shù)計算系統(tǒng)。這種設(shè)計模式為證券行業(yè)指數(shù)計算系統(tǒng)提供了一種新型的構(gòu)建模型，能夠更好的滿足指數(shù)計算實時性、穩(wěn)定性的要求?；谒_發(fā)的指數(shù)系統(tǒng)具有更高的實時計算和回溯計算性能，更好的可靠性、靈活性和可擴展性。
證券指數(shù)是指在眾多的證券中選出具有代表性的證券，利用證券交易價格，權(quán)重股本，以及基期和基期指數(shù)等進行綜合計算而獲得的數(shù)據(jù)，它能夠反應(yīng)一類證券交易的情況，具有標(biāo)尺功能。當(dāng)它作為一種產(chǎn)品正式上市交易后，那么它就又具有了投資功能。計算證券指數(shù)，目的在于通過科學(xué)客觀的方法挑選出最具代表性的樣本證券，建立一個反映證券市場的概貌和運行狀況、能夠作為投資評價尺度及金融衍生產(chǎn)品基礎(chǔ)的基準(zhǔn)指標(biāo)。
使Linux機群系統(tǒng)可以應(yīng)用到證券行業(yè)中指數(shù)計算這一嶄新領(lǐng)域。
利用多節(jié)點機群系統(tǒng)構(gòu)建的指數(shù)計算系統(tǒng)采用Linux操作系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)平臺，具有安全、可靠、穩(wěn)定和可移植的特性。
一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法包括把機群系統(tǒng)應(yīng)用到證券行業(yè)中的指數(shù)計算領(lǐng)域，通過把指數(shù)計算應(yīng)用移植到機群系統(tǒng)上，來滿足指數(shù)計算對計算效率，計算可靠性，計算可擴展性等計算需求。
指數(shù)計算系統(tǒng)構(gòu)建在機群硬件平臺之上，機群內(nèi)部多個節(jié)點協(xié)同工作，共同參與指數(shù)的計算處理。
機群內(nèi)部包括生產(chǎn)區(qū)和存儲區(qū)，生產(chǎn)區(qū)用于指數(shù)計算處理，存儲區(qū)用于進行有效數(shù)據(jù)的保存、備份。
機群系統(tǒng)的處理節(jié)點基于Linux操作系統(tǒng)。
機群系統(tǒng)內(nèi)部多個處理節(jié)點上安裝有并行處理軟件，支持指數(shù)計算系統(tǒng)的多點并行處理，利用并行化技術(shù)提高指數(shù)計算速度。
指數(shù)計算平臺按照功能可主要劃分為存儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、登錄區(qū)、備份試驗區(qū)和I/O區(qū)。
存儲區(qū)主要由兩個節(jié)點和一個HP磁盤陣列組成。它是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存放區(qū)域，主要用于存儲指數(shù)計算需要的大量數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放具有重要的作用，是系統(tǒng)的核心區(qū)域。存儲區(qū)是兩個互為備份的機器，通過HA軟件進行備份管理。對于重要數(shù)據(jù)則采用多種方法進行保護，包括磁盤RAID(由HP磁盤陣列自動完成)、斷電保護(通過使用UPS電源來實現(xiàn))等方法。
生產(chǎn)區(qū)由多個節(jié)點組成，是系統(tǒng)的主要運行區(qū)，主要完成并行計算工作，要保證它能夠24小時運行。使用機群并行計算技術(shù)進行指數(shù)計算，機群內(nèi)多個節(jié)點協(xié)同工作，并行計算，共同完成指數(shù)的實時計算和回溯計算等任務(wù)。節(jié)點上運行系統(tǒng)的運算MPI程序，支持指數(shù)系統(tǒng)的并行計算處理，要求能夠迅速的部署系統(tǒng)的運算，并能夠快速的將運算結(jié)果匯總到存儲節(jié)點，同時還要保證系統(tǒng)具有高可靠性，在運行節(jié)點中如果有節(jié)點出現(xiàn)問題，系統(tǒng)節(jié)點會自動對負載進行均衡的分布。
系統(tǒng)中的登錄區(qū)包含一個節(jié)點，負責(zé)系統(tǒng)的登錄和監(jiān)控，該節(jié)點的文件系統(tǒng)中包含用戶的登錄信息，用戶的管理和控制也在這個登錄節(jié)點上進行配置。同時，該節(jié)點上安裝有系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的監(jiān)控功能。
備份試驗區(qū)由8個節(jié)點組成，組成系統(tǒng)的備份試驗區(qū)，負責(zé)待機備份和試驗。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)問題節(jié)點或節(jié)點負載超過系統(tǒng)設(shè)定的門閾值時，備份節(jié)點就投入實際生產(chǎn)。
I/O區(qū)由一個節(jié)點組成，負責(zé)系統(tǒng)的對外數(shù)據(jù)發(fā)布。


圖1是利用機群系統(tǒng)部署指數(shù)計算示意圖。
圖2是Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法流程圖。
具體實施例方式
圖1的利用機群系統(tǒng)部署指數(shù)計算，機群系統(tǒng)部署指數(shù)計算需要把機群系統(tǒng)根據(jù)需求配置機群的不同功能節(jié)點。數(shù)據(jù)導(dǎo)入節(jié)點負責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入和接收，計算節(jié)點負責(zé)指數(shù)計算，Web服務(wù)節(jié)點負責(zé)對廣域網(wǎng)進行指數(shù)發(fā)布服務(wù)，備份節(jié)點負責(zé)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的備份問題，登錄節(jié)點負責(zé)系統(tǒng)的登錄管理，存儲節(jié)點負責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲，試驗節(jié)點供用戶進行指數(shù)設(shè)置試驗。機群間用雙網(wǎng)絡(luò)連接，保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
圖2的Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法，其步驟如下步驟S1，根據(jù)機群的特點對機群系統(tǒng)進行配置安裝，需要600(cm)*900(cm)*2000(cm)(長寬高)的標(biāo)準(zhǔn)機柜；需求有良好的通風(fēng)性能的機柜。要求能夠提供強有力風(fēng)扇的機柜；每臺節(jié)點都需要一個隔板來隔離。要求隔板的厚度不能超過1cm；保持良好的通風(fēng)性能，能夠保證機器的溫度不要超過45度；每臺機器的功率為350W，總計350*24＝8400W；能夠提供30插口的電源插線板；在千兆交換機和服務(wù)器間要求用6類線來連接，百兆交換機要求5類線連接。推薦全部用六類線進行網(wǎng)絡(luò)連接。
步驟S2，設(shè)置機群的網(wǎng)絡(luò)地址為兩個不同的網(wǎng)段；例如10.10.10.0/255.255.255.0和192.168.1.0/255.255.255.0。可以根據(jù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定兩個內(nèi)部網(wǎng)段。
步驟S3，存儲區(qū)安裝，存儲區(qū)有兩個PC服務(wù)器和存儲陣列組成。兩個服務(wù)器通過級聯(lián)線互相連接。一臺作為生產(chǎn)用機，令外一臺作為備份用機。兩臺服務(wù)器可以同時連接到HP的存儲陣列上。
服務(wù)器配置CPUIntel Xeon2.8G/D L2512k 2顆1G Registered ECC DDR 2條希捷硬盤36GB 10000轉(zhuǎn)Ultra320硬盤 1塊
CD-ROM 1個1.44”軟驅(qū)1個千兆RJ45接口自適應(yīng)網(wǎng)卡1個百兆RJ45接口自適應(yīng)網(wǎng)卡1個安裝軟件Redhate9.0 Kernel linux-2.4.20-8Oracle 9i Enterprise Standard EditionMPI并行軟件mpich-1.2.5.2步驟S4，生成區(qū)安裝，生產(chǎn)區(qū)有12臺實際生產(chǎn)的節(jié)點機組成，完成系統(tǒng)的計算。
服務(wù)器配置與存儲區(qū)配置相同。
安裝軟件Redhate9.0 Kernel linux-2.4.20-8MPI并行軟件mpich-1.2.5.2步驟S5，備份試驗區(qū)安裝，備份實驗區(qū)有8個節(jié)點，供用戶進行備份和試驗開發(fā)新的指數(shù)。
服務(wù)器配置與生產(chǎn)區(qū)區(qū)配置相同。
安裝軟件與生產(chǎn)區(qū)配置相同。
步驟S6，登錄節(jié)點安裝，登錄由一個節(jié)點組成，用于系統(tǒng)的登錄和監(jiān)控。
服務(wù)器配置與生產(chǎn)區(qū)區(qū)配置相同。
安裝軟件Redhat9.0 Kernel linux-2.4.20-8并行執(zhí)行命令軟件Prsh步驟S7，I/O區(qū)安裝，I/O區(qū)由一個節(jié)點組成，用于系統(tǒng)對外數(shù)據(jù)發(fā)布，以及與其它系統(tǒng)的連接。
服務(wù)器配置與生產(chǎn)區(qū)區(qū)配置相同。
安裝軟件Redhat9.0 Kernel linux-2.4.20-8指數(shù)計算研發(fā)平臺環(huán)境步驟S8，監(jiān)控節(jié)點安裝，監(jiān)控節(jié)點安裝軟件Windows2000Professional SP4ServerMaster步驟S9，交換機安裝設(shè)備，Catalyst 3750 Switch(千兆交換機)24口，10/100/1000Mbps自適應(yīng)。
設(shè)備，Catalyst 2950 Switch(百兆交換機)48口，10/100Mbps自適應(yīng)。
兩個交換機應(yīng)該安裝于機柜的最高端。通過網(wǎng)線與不同的服務(wù)器進行連接。
步驟S10，KVM安設(shè)備，Raritan 24 Z-Series Z4200U通過網(wǎng)線連到控制臺。在控制臺對機群進行管理。
權(quán)利要求
1.一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法包括把機群系統(tǒng)應(yīng)用到證券行業(yè)中的指數(shù)計算領(lǐng)域，通過把指數(shù)計算應(yīng)用移植到機群系統(tǒng)上，來滿足指數(shù)計算對計算效率，計算可靠性，計算可擴展性等計算需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于指數(shù)計算系統(tǒng)構(gòu)建在機群硬件平臺之上，機群內(nèi)部多個節(jié)點協(xié)同工作，共同參與指數(shù)的計算處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于機群內(nèi)部包括生產(chǎn)區(qū)和存儲區(qū)，生產(chǎn)區(qū)用于指數(shù)計算處理，存儲區(qū)用于進行有效數(shù)據(jù)的保存、備份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于機群系統(tǒng)的處理節(jié)點基于Linux操作系統(tǒng)。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于機群系統(tǒng)內(nèi)部多個處理節(jié)點上安裝有并行處理軟件，支持指數(shù)計算系統(tǒng)的多點并行處理，利用并行化技術(shù)提高指數(shù)計算速度。
6.一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法，機群系統(tǒng)采用Linux操作系統(tǒng)平臺， 劃分為存儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、登錄區(qū)、備份試驗區(qū)和I/O區(qū)，存儲區(qū)主要由兩個節(jié)點和一個HP磁盤陣列組成，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存放區(qū)域，用于存儲指數(shù)計算需要的大量數(shù)據(jù)；生產(chǎn)區(qū)由多個節(jié)點組成，是系統(tǒng)的運行區(qū)，完成并行計算工作，節(jié)點上運行系統(tǒng)的運算MPI程序，支持指數(shù)系統(tǒng)的并行計算處理，要求能夠迅速的部署系統(tǒng)的運算，并能夠快速的將運算結(jié)果匯總到存儲節(jié)點；登錄區(qū)包含一個節(jié)點，負責(zé)系統(tǒng)的登錄和監(jiān)控，該節(jié)點的文件系統(tǒng)中包含用戶的登錄信息，用戶的管理和控制也在這個登錄節(jié)點上進行配置；備份試驗區(qū)由8個節(jié)點組成，組成系統(tǒng)的備份試驗區(qū)，負責(zé)待機備份和試驗，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)問題節(jié)點或節(jié)點負載超過系統(tǒng)設(shè)定的門閾值時，備份節(jié)點就投入實際生產(chǎn)；I/O區(qū)由一個節(jié)點組成，負責(zé)系統(tǒng)的對外數(shù)據(jù)發(fā)布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法，其特征在于，存儲區(qū)是兩個互為備份的機器，通過HA軟件進行備份管理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法，其具體步驟如下；步驟S1，根據(jù)機群的特點對機群系統(tǒng)進行配置安裝；步驟S2，設(shè)置機群的網(wǎng)絡(luò)地址為兩個不同的網(wǎng)段；步驟S3，存儲區(qū)安裝，存儲區(qū)有兩個PC服務(wù)器和存儲陣列組成，兩個服務(wù)器通過級聯(lián)線互相連接；步驟S4，生成區(qū)安裝；步驟S5，備份試驗區(qū)安裝；步驟S6，登錄節(jié)點安裝；步驟S7，I/O區(qū)安裝；步驟S8，監(jiān)控節(jié)點安裝；步驟S9，交換機安裝；步驟S10，KVM安裝；
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種Linux機群系統(tǒng)在證券行業(yè)中的應(yīng)用方法。指數(shù)計算平臺按照功能可主要劃分為存儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、登錄區(qū)、備份試驗區(qū)和I/O區(qū)。方法步驟包括；步驟S1，根據(jù)機群的特點對機群系統(tǒng)進行配置安裝；步驟S2，設(shè)置機群的網(wǎng)絡(luò)地址為兩個不同的網(wǎng)段；步驟S3，存儲區(qū)安裝；步驟S4，生成區(qū)安裝；步驟S5，備份試驗區(qū)安裝；步驟S6，登錄節(jié)點安裝；步驟S7，I/O區(qū)安裝；步驟S8，監(jiān)控節(jié)點安裝；步驟S9，交換機安裝；步驟S10，KVM安裝。
文檔編號H04L12/28GK1645396SQ20051000950
公開日2005年7月27日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者徐志偉, 王海軍, 蔡季萍, 李偉 申請人:中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所