XX银行北京分行数据存储系统解决方案建议书(EMC VNX5300).doc
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1、xx银行北京分行数据存储系统解决方案建议书(EMC VNX5300)2012-3-1目 录1前言211 传统存储技术的局限312 几种存储架构模式313 xx银行北京分行机房设备现状42项目建设621 项目建设要求622 需求分析63系统设计831 SAN概念832 组成SAN的基本设备933 SAN的应用场合1034 SAN的优点1035 SAN方案介绍111.整体方案112.方案概述123.方案特性144EMC VNX 产品优势1641 EMC VNX 系列164.2 EMC VNX 产品规格295 EMC CONNECTRIX 产品优势415.1 EMC CONNECTRIX系列415.
2、2EMC Connectrix DS-300B规格461前言在当今这一信息爆炸的时代,IT管理员疲于应付迅猛增长的各种数字信息电子邮件、多媒体应用软件以及其它商业技术,从而对更多存储容量的需求越来越迫切。就当今复杂的IT环境而言,仅仅按照传统方法增加存储设备绝非长久之计,并且,在以服务器为中心的存储系统中,多达50%的现有容量尚未被使用。随着企业IT预算的不断缩减,再也不能接受这种资源的浪费了。如何实现现在和将来系统可用资源的最大化使用?IT管理者们必须寻找一种智能的存储技术即将硬件、软件、服务和支持相结合的整体策略。我们将探讨从直连存储和基于局域网的备份系统向SAN基础设施网络(SAN)迁移
3、的可行性和从中的受益。使您在应对不断增长的存储数据的同时,保持网络和应用程序的高性能,并实现高投资回报。11 传统存储技术的局限 多年以来,企业几乎完全依靠传统的直连和基于局域网的备份存储管理基础架构。但是随着对支持这些模式的SCSI总线需要的增加,网络存储容量和总体的系统性能可能会降低。 传统存储技术面临的压力在于,IT管理员既要找到获得更多存储容量的更好方法,同时又不能牺牲网络的可用性、可靠性和效率。 当今的存储要求包括: 支持各种操作系统、平台、连接和存储架构的能力 通用的数据访问 无缝的可扩展性 集中的管理,以提高性能和正常运行时间 这就是基于联合存储区域管的概念开发全新存储管理方法的
4、初衷所在: 该战略着眼于以网络为中心的存储方法的开发和实施,其目标是用相同数量的存储系统管理员管理十倍的存储规模。 该策略不是一个产品,它是为设计开放、定制的存储解决方案创建标准模块,用较少的管理资源实现更高的可用性、性能和容量从而提供更好的投资回报。 该架构代表着存储效率的最高层次,但是采用现有的以服务器为中心的架构的企业如何逐步向全面联合的系统靠近?解决方案就是采用SAN基础设施络(SAN)。 12 几种存储架构模式以服务器为中心的架构 存储架构的效率最低 存储设备与一台服务器直连 对需求增长的管理复杂而低效 可用容量可能不在需要的服务器上 业务连续性经常由于重新配置和扩展而中断 以存储为
5、中心的架构 效率高 存储设备与多台服务器直连 管理工作以设备为中心,提供更高级的功能,确保共享存储资产的安全 支持简单到复杂的不同级别的业务连续性 架构启动成本高 专有硬件和软件 以SAN网络为中心的架构 最高效的存储架构 多厂商的服务器和存储设备通过分布式网络连接 管理重心从设备转向整个的存储环境 共享数据,并可以对之进行安全的访问 大大提高了存储管理效率 可以管理和提供全球性的存储资源池 智能化的自我管理、自我优化、自我修复存储环境 13 xx银行北京分行机房设备现状xx银行北京分行中心机房是整个局内信息化运行的核心。机房的信息化设备包括Unix/Linux服务器、Windows服务器、工
6、作站、各种控制主机、网络传输设备等。其组成结构基本是各自为政,管理不集中,有些设备互不兼容等等。这些系统在运行过程中产生了大量的数据,这些数据是企业业务的核心和最重要的资产之一,而目前的存储方式已经不能满足业务存储大数据量的需要。为保证xx银行的UNIX系统(包含操作系统、集群软件及应用、数据库等)、PC SERVER(包含操作系统及应用等)正常运行,需要提供额外的大数据量存储,而原有的存储系统体系结构和容量负载都无法满足信息迅猛增长及对存储系统高性能高可用性的要求。所以从IT管理人员角度来看企业面临以下几个方的需求:1)最大存储系统整合 企业在面临激烈市场竞争情况下都希望能够以更少人员、费用
7、和时间存储更多数据,整合是降低成本和提高生产率有效手段,它还可以帮助企业节约资金和提高效率。 (2)保证业务系统连续性 企业渴望业务系统具有真正7*24可用性。首先从确保平台完整性开始,然后关注备份完整性,确保企业可以频繁,统一执行备份任务,而且不会中断企业业务正常运行。其次确保所有关键数据都被安全存放在远程地点,一旦出现意外,可以立即投入使用。 (3)易于控制和管理 当今企业信息处理环境愈加复杂,各信息技术厂商所提供不同工具和技术加大了技术人员学习起来难度,在这种情况下企业要求通过集成化存储管理软件实现智能化监管工作,包括资源管理,网络管理和设备管理等。 (4)适应快速数据和信息增长 目前企
8、业正在面临着一个以内容信息发展为核心浪潮,信息量成倍增长速度过快是围绕企业主要问题之一。因此数字化信息存储模式逐渐被多数企业所接受,数字化信息复制和分发成本极低,便于搜索和延展,因而可以为数字化信息所有者带来更高价值。 (5)降低成本提高生产力 企业希望从购买、使用,维护等几个方面去降低成本,这几个方面的指标反映了存储系统选择正确与否,直接影响到客户业务运作和市场竞争。正确选择存储系统将有助于用户新应用部署进度,提高服务等级,信息管理,保护,备份和共享都得到加强,为企业获得更多商业机会。2项目建设21 项目建设要求业务系统的数据是生产经营中最重要的财富,如何使这些资源发挥更大的作用,使公司决策
9、层能够在办公室、工作人员在施工现场能够非常方便地获得这些数据,是摆在IT人员面前的一个课题。和多数用户一样,用户现在的计算环境既有UNIX/Linux服务器、工作站,也有Windows 2K/2k3/2k8 PC服务器,存储系统目前没有采用SAN结构, 而且目前的数据存储容量无法满足日益增长的数据存储的要求。数据是通信企业的生命线,特别是数据挖掘、数据仓库、实时决策支持技术的应用,数据的价值在不断地增加,因此,提高数据的可用性、安全性和可恢复性的存储技术在当今得到了长足的发展和广泛的应用。存储局域网(Storage Area Network)技术和网络附加存储(Network Attached
10、 Storage)技术便是两个典型的应用。本次项目的主要目的是根据xx银行系统应用的特点,通过存储局域网(Storage Area Network)技术对现有的存储资源进行扩容,解决存储资源不足、数据不安全,可靠性低等问题,在工作中实现应用软件数据的完整存放。目前,随着数据量的不断增大,以及客户的不断增多,需要为业务系统提供必需的磁盘存储系统,以容纳新增的用户和不断扩大的数据量。鉴于业务系统的用户数量巨大,所需存储较大,因此需增加存储设备。具体的数据需求计算参见以下的业务量的分析。22 需求分析当前运行有数据库、媒体、邮件和Web服务器,使用内部硬盘,缺乏存储的整体管理,利用率不高,而扩展性受
11、限于每个服务器内部扩展空间。存储要求SAN(Storage Area Network) 解决方案;要求每个服务器内部使用系统盘,所有的数据存放于SAN存储中;目前容量是1TB,未来由于业务扩展和合并芳村区,考虑可以扩展到接近5TB。并要求较高的性能。为了高可用,SAN存储配备2个光纤口,配备2套SAN交换机,每个服务器使用两块光纤适配卡联结不同交换机。另外,为了保证数据安全,需要备份,希望基于SAN的备份磁带机;选择另外一套低端、高性价比的SAN存储。不同的预算要求不同的解决方案,并希望有高扩展性。在这里我们结合用户的实际要求,做一套针对性的解决方案,并分两步进行:1、SAN系统的建设;2、现
12、有系统的数据移植以新数据的备份;3安全性管理机制。针对SAN网络系统的建设,我们采用EMC公司的VNX5300系统及相关设备组成的解决方案;存储系统估算目前根据客户的实际统计,大概容量在600G-900G之间,在以下的方案设计过程中,按照存储1T数据量来计算,未来可能用到4-5T数据。根据不同的存储方式,选择不同的存储容量。3系统设计31 SAN概念SAN(Storage Area Network) 存储区域网络 一个高速的子网,这个子网中的设备可以从你的主网卸载流量。通常SAN由RAID阵列连接光纤通道(Fibre Channel)组成,SAN和服务器和客户机的数据通信通过FC命令而非TCP
13、/IP,数据处理是“块级”(block level)。SAN也可以定义为是以数据存储为中心,它采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。在多种光通道传输协议逐渐走向标准化并且跨平台群集文件系统投入使用后,SAN最终将实现在多种操作系统下,最大限度的数据共享和数据优化管理,以及系统的无缝扩充。SAN的基本内容包括主机、存储、软件、 网络和服务,它将光纤通道集线器,交换和网关等 网络硬件与软件管理功能结合为一体,各种设备和 软件不论是否出自同一家公司都可以密切配合,随时随地的
14、实现信息的存储、访问、共享和保护。要正确理解SAN,我们最好还是从物理架构来定义它。从上图我们可以看出,高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议是SAN的关键。我们把以光纤通道交换机为骨干的网络拓扑结构称为“SAN Fabric”。而光纤通道协议是SAN的另一个本质特征。SAN正是利用光纤通道协议上加载SCSI协议来达到可靠的块级数据传输。SAN以光纤通道交换机和光纤通道协议为主要特征的本质决定了它的诸多优点,我们可以简单地概括为性能、距离、管理等方面。首先,在一些关键应用中,传输块级数据要求必须使用SAN-尤其是多个服务器共同向大型存储设备进行读取。由于在数据传输时被分成小段,使SAN对服务
15、器处理的依赖较少,可以有效地传送爆发性的块数据,SAN的性能及可靠性就得到了充分的发挥。其次,通过城域网(MAN),SAN可以实现远程灾难恢复。一般地,使用E3信道,SAN可以在不降低性能的同时将部件间的距离增加至150km。第三,很重要的一点,SAN的管理是集中而且高效的。用户可以在线添加/删除设备、动态调整存储网络以及将异构设备统一成存储池等。 由于上述SAN的种种技术特色使得其可以广泛胜任于用户各类关键应用。对于用户的某些关键应用,例如紧急任务数据库应用,如果不采用SAN就很难满足数据的存储需求。 32 组成SAN的基本设备在SAN中,有一些专用的硬件和软件。硬件包括FC卡、FC HUB
16、、FC交换机、存储系统等,软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。下面简单介绍这些设备:FC卡:主要用于主机与FC设备之间的连接,从接口总线可分为64位PCI 、SBUS等。主要厂商有Qlogic Emulex, Genroco, Hewlett-Packard, Interphase,Jaycor Networks和Sun Microsystems。FC HUB:内部运行仲裁环拓扑,连接到HUB的节点共享100MB/S带宽。主要厂商有Gadzoox, Vixel 和 Emulex。FC交换机:内部运行Fabric拓扑,每端口独占100MB/S带宽。主要厂商有Brocad
17、e,Ancor,McDATA,STK/SND 和Gadzoox。存储网络管理软件:存储管理软件主要的功能是自动发现网络拓扑及映射,当在存储网络中增加或减少时自动发现及组态。当有问题发生时,一般通过SNMP作警报,所有的信息都会被记录下来。另外一个重要的功能是作传输的监视,报告及预测网络的交通情况,管理人员可根据这些情况作最佳化的设计以平衡负载。FC存储设备:采用FC连接方式,光纤接口可以有一到多个。FC存储设备通常采用光纤的硬盘,也有Fibre to SCSI的解决方案,使用SCSI的硬盘,在整个配置上较便宜。FC存储设备通常内置了许多高级功能如基于WWN的访问控制、多主控制器、基于LUN的动
18、态扩展,在线维护等。33 SAN的应用场合由于SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的,因此SAN对于以下应用来说是理想的选择: 关键任务数据库应用,其中可预计的响应时间、可用性和可扩展性是基本要素。 集中的存储备份,其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全。 高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平。 可扩展的存储虚拟化,可使存储与直接主机连接相分离,并确保动态存储分区。 改进的灾难容错特性,在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离(达到150公里)。34 SAN的优点 面对迅速增长的数据存储需求,大型企业和服务提供商渐渐开始选
19、择SAN作为网络基础设施,因为SAN具有出色的可扩展性。事实上,SAN比传统的存储架构具有更多显著的优势。例如,传统的服务器连接存储通常难于更新或集中管理。每台服务器必须关闭才能增加和配置新的存储。相比较而言,SAN不必宕机和中断与服务器的连接即可增加存储。SAN 还可以集中管理数据,从而降低了总体拥有成本。 利用光纤通道技术,SAN可以有效地传输数据块。通过支持在存储和服务器之间传输海量数据块,SAN提供了数据备份的有效方式。因此,传统上用于数据备份的网络带宽可以节约下来用于其他应用。 开放的、业界标准的光纤通道技术还使得SAN非常灵活。SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制,极大地拓展
20、了服务器和存储之间的距离,从而增加了更多连接的可能性。改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级,保护了原有硬件设备的投资。 此外,SAN可以更好地控制存储网络环境,适合那些基于交易的系统在性能和可用性方面的需求。SAN利用高可靠和高性能的光纤通道协议来满足这种需要。 SAN的另一个长处是传送数据块到企业级数据密集型应用的能力。在数据传送过程中,SAN在通信结点(尤其是服务器)上的处理费用开销更少,因为数据在传送时被分成更小的数据块。因此,光纤通道SAN在传送大数据块时非常有效,这使得光纤通道协议非常适用于存储密集型环境。 今天,SAN已经渐渐与NAS环境相结合,以提供用于NAS设备的高性能海量存
21、储。事实上,许多SAN目前都用于NAS设备的后台,满足存储扩展性和备份的需要。SAN的一个好处是极大地提高了企业数据备份和恢复操作的可靠性和可扩展性。基于SAN的操作能显著减少备份和恢复的时间,同时减少企业网络上的信息流量。 通过将SAN拓展到城域网基础设施上,SAN还可以与远程设备无缝地连接,从而提高容灾的能力。SAN部署城域网基础设施以增加SAN设备间的距离,可达到150公里,而且几乎不会降低性能。企业可以利用这一点,通过部署关键任务应用和用于关键应用服务器的远程数据复制来提高容灾能力。备份和恢复设备是实现远程管理的需要。 另外,基于交易的数据库应用从SAN部署中获益颇多。其无缝增加存储的
22、能力可以减少数据备份的时间。 35 SAN方案介绍1. 整体方案本方案从实际需要出发,在有限预算内,充分考虑性能、可靠性、容量和未来扩展性,构建SAN存储架构如下图:图一核心SAN存储采用惠普EMCVNX5300,目前最大可以扩展到125颗磁盘,容量达到240 TB,服务器接口为光纤结构,磁盘为SAS接口,以降低成本。为了高可用,SAN存储配备2套24端口SAN交换机,每个服务器使用两块光纤适配卡联结不同交换机。这样每个服务器内部需要配备多通路软件EMC PowerPath,实现冗余和自动切换,并保持存储对服务器的逻辑统一。2. 方案概述目前用户的现状大致如下:在现有环境中,没有SAN存储网络
23、,也没有磁盘阵列投入运行。所有存储基本依赖本地硬盘,其可靠性和可扩展性都很差。而且也不利于数据的备份和统一管理。所以在这次系统建设过程中,将采用目前先进的基于光通道技术的存域网技术和磁带库存储备份技术,并为保证关键业务的可用性,系统应具有对从系统到应用的各种资源的容错处理能力,以保证能够在任何时刻都能正常访问业务信息,达到系统服务于客户的真正目的。图: SAN系统基本结构示意图 该存储备份系统还具有先进性,能够代表存储技术的发展趋势,满足主流平台的应用,同时必须是稳定可靠的。为充分利用SAN的特点,东华公司结合xx银行的实际环境,决定在SAN存储子系统采用两级存储:第一级存储为光纤磁盘阵列,用
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