飞康容灾存储系统整合方案建议书.doc
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1、飞康容灾存储系统整合方案建议书目录现状分析3存储系统面临的挑战4存储整合总体需求5飞康NSS方案简介8ABC公司存储整合方案14ABC公司存储整合方案 的说明16虚拟存储技术18存储逻辑分区18ABC数据迁移与业务系统切换19ABC公司容灾系统设计 本地数据保护20ABC公司容灾系统设计 远程数据保护22技术优势23飞康公司简介25现状分析目前,在ABC公司信息系统中有多个应用子系统。例如:营销管理系统,综合管理系统、人力资源系统、执法评估子系统、物资管理系统、内、外门户系统等多个重点应用系统。这些应用系统分别运行在3套存储系统上,如图: 具体数据量分配如下:目前,EMC CX400磁盘阵列上
2、存储着各个应用服务器的数据分别是:人力资源数据库服务器、人力资源中间件服务器、物资中间件服务器、物资数据库服务器的数据。 CX400磁盘的总容量为:2336G。目前,EMC CX600磁盘阵列上存储着各个应用服务器的数据分别是:内门户服务器、外门户服务器、TAM服务器、TIM服务器、财务中间件服务器、财务应用服务器的数据。CX600磁盘的总容量为:4234G。目前,EMC CX700磁盘阵列上存储着各个应用服务器的数据分别是:营销运行数据库服务器、营销计费数据库服务器、营销数据仓库服务器、营销收费Tuxedo服务器、营销计费Tuxedo服务器、领导查询数据库服务器的数据。CX700磁盘的总容量
3、为:4234G。存储系统面临的挑战随着ABC公司应用系统系统集中化程度不断提升,SAN存储系统也需要增加,由于目前所提供SAN存储系统均为中端存储,而且是互相独立的,在这种情况下就出现了很多问题,例如:l 中端存储系统性能无法满足应用系统的需求由于ABC公司营销等核心业务系统已经基本实现大集中,全区的各个电力部门都会通过网络访问这些业务系统,在业务量繁忙的时候,中端存储系统由于采用双控制器、单一芯片处理结构,其性能就无法满足前端应用系统的需求,导致系统响应时间较长,直接影响了应用系统的服务质量(QoS)。l 现有存储系统扩展性无法满足应用系统的需求ABC公司目前使用的EMC CX系列存储系统,
4、虽然容量配置不是很大,但是其Cache已经配满,无法再进行扩展,影响未来应用对存储系统性能的要求。另外,目前使用的EMC CX400、600和700存储系统已经停产,在已经停产的存储系统上进行扩展,配件、服务能否及时提供, 还有很多不确定因素。l 存储资源的有效利用问题不同的SAN之间无法有效的共享存储资源,形成了SAN的信息孤岛,每个孤岛之间的存储资源无法有效利用。l 新建存储系统后如何利旧问题ABC公司目前的存储环境中,各个存储系统本身还有非常大的扩展能力,而且总署会随着各个业务发展的需要在原有系统上进行扩容,这就需要在考虑整合的存储平台时,一定要将原有的存储系统充分利用起来,使这些存储系
5、统继续发挥作用,这一点对于ABC公司是非常关键的。l 存储系统的资源管理问题独立的存储系统其资源管理方式也是互相独立的,在SAN环境中无法快捷、有效的将存储资源进行分配,管理界面过多,造成管理成本的增加。l 中端存储系统的稳定性问题由于中端存储系统大多采用双控制器结构,其系统冗余性、可靠性并不是很高,而且当一个关键部件出现故障后,整个存储系统性能都将下降,随着ABC公司各个业务系统不断发展,这样的可靠性是无法接受的。l 中端存储系统无法构建统一的、基于存储系统的容灾系统ABC公司希望在未来建立一个基于存储系统的容灾系统,但是目前的存储系统均为中端存储,无法“多对一”的容灾方式,导致容灾系统建设
6、成本和维护成本增加;另外,基于中端存储系统的容灾技术目前应用于远程(超过100Km)在国内还鲜有案例,对ABC公司就意味着建设容灾系统的风险加大。存储整合总体需求根据上述的现状分析可以看出,与众多电力行业的项目一样,ABC公司存储整合涉及了存储虚拟化设计的可靠性、可管理性、扩展性、性能、数据容灾复制等若干关键性环节。但是应该注意到,与以前系统建设不同的是,ABC公司存储系统的目前阶段的建设已经跃升到一个新的层面,现阶段需要的不仅仅是一个局限于设备参数的简单方案,而是一个从实际业务应用角度出发的,真正能够解决存储设备管理维护难度问题、设备可靠性问题、数据量膨胀问题、设备综合利用等等问题的存储一体
7、化解决方案,以及一个着眼现状、兼顾未来发展,融存储系统的整合、管理、容灾安全保护为一身的长远系统规划,以改善前期系统在建设、运行的过程中逐渐体现出来的若干问题。ABC公司的主体需求体现在以下几个方面:1.在存储管理方面,如何对数量庞大、日趋复杂的存储系统设备进行集中统一管理,如何利旧?ABC公司数据存储系统在不同建设阶段引入了不同型号、种类繁多的基本存储设备。不同的设备在各个时期的重要性不同,随着存储技术的演化发展,旧设备的存储能力会逐渐降低。系统建设面临的问题是:随着新系统、新设备的不断引入,从成本控制的角度看,淘汰旧设备显然是系统建设的下策。但是,在日益复杂的存储环境中,旧设备的再度利用又
8、会面临管理界面复杂,管理成本上升的难题。依据现代存储“数据生命周期管理”的理论,不同业务系统的数据在不同时间阶段的重要性会发生很大的变化。因此,利用智能存储的技术手段,将重要性降低的数据自动的重新部署到关键性降低的旧设备上,并通过一个统一的管理界面进行各种旧设备的资源集中整合和统一规划分配,是解决上述问题最为合理的途径。2.在性能方面,如何在存储层面保证各关键业务的响应时间?随着应用业务系统的逐步集中,业务重要性的不断提升,关键业务对存储系统的响应时间也提出了严格的要求。所以ABC公司从业务需求出发,选择了高端智能存储设备,由于存储虚拟化采用了先进的技术架构,从IOPS、吞吐量等性能指标来看完
9、全可以满足关键业务高峰流量的处理需求。但是,应该注意到,营销管理、综合管理等系统的建设目标是为了满足不断改进的市场需求和客户服务需求,因此存储数据的访问需求是复杂多变的。当大批量业务并行上线之后,各种数据业务必将互相竞争存储资源。显然,当非关键业务的访问需求临时增大时,会增加对存储系统内部Cache、CPU、及总线等基本资源的占用,并直接影响到基于同一存储系统的重要关键业务的I/O响应时间。因此,在处理能力方面,智能存储系统不仅需要满足业务系统的基本处理需求,还需要进一步面对业务系统中发生的各种动态访问需求,保证最关键的业务系统保持拥有最稳定的存储服务质量(QoS),并获得最佳的I/O响应时间
10、。3.在安全性方面,如何将存储系统的可靠性提升到一个新的层面?存储系统是ABC公司各个关键业务系统的生命线。随着数据的全面集中,将形成海量级的数据存储系统。这个庞大的存储系统承载了ABC公司的营收命脉,对数据信息的可靠性、存储设备的连续运转能力提出了近乎苛刻的要求,底层存储设备的任何缺陷都会成为数据丢失、业务中断的重大隐患。经过长时间的运行观察,可以看出:以往使用的存储设备在增加设备可靠性、减少日常管理维护难度等方面还存在较多需要改善的环节,因此迫切需要采用新的技术手段来加固BSS业务的数据基础,实现存储系统可靠性的大幅度跃升。4.如何规划未来的容灾体系架构,最大程度的减少灾难引起的数据损失?
11、随着ABC公司各个业务系统的全面集中,营销等业务的社会影响面也在逐步扩大。营销业务系统的正常安全运转,直接关系到客户的满意度、企业的社会声誉以及ABC公司在电力行业中的持久竞争力。我们应该看到,系统建设的长远目标必然是全面防范各种区域性电力中断、地震、地域性疾病而建立的远距离异地容灾系统,而异地容灾系统建设的技术复杂程度远远超过同城容灾系统,其中,如何最大程度的减少异地数据的丢失、如何保证远程通信线路的传输速度和通信质量、如何减少灾备系统对于生产系统性能的冲击,如何减少灾备系统的建设成本并充分利用其资源缓解生产系统的压力,是异地灾备系统需要解决的重大关键问题。ABC公司信息系统的容灾系统的建设
12、总体目标是:在现有信息系统的基础上,在充分利用现有资源的前提下,实现容灾系统的建设。飞康NSS方案简介FalconStor Network Storage Server(NSS)是基于完全开放(TOTALLY Open)储存虚拟化技术的网路储存伺服器平台,提供不限储存硬体品牌与储存网路协定的资源分配、资料保护与灾难复原/异地备援功能,全面提升企业储存利用率、管理效率、资料可用性、系统可靠度,同时降低营运成本完全开放的储存虚拟化FalconStor NSS是以飞康国际获奖无数的IPStor储存虚拟化技术为基础,可部署于任何品牌、符合工业标准伺服器,充份发挥的x86/x64平台多核心处理器与高速汇
13、流排的强大优势。后端可搭配任何品牌的磁碟阵列,支援光纤通道(FC)、SCSI、iSCSI、 InfiniBand等标准网路储存协定,彻底摆脱单一储存供应商的束缚,不再受限于特定品牌,让企业依据需求和预算自由选择最合适的储存设备,消除规画和建置储存网路时的相容性障碍,资源分配更有弹性,降低TCO总体持有成本。提升50%储存空间利用率,减少机房空间与电力成本 随着资料成长速度越来越快,为避免伺服器营运时发生储存空间不足,导致必须停机重新配置磁碟空间的困扰,管理者会配置超过应用程式所需要的磁碟空间,导致储存资源浪费。 FalconStor NSS内建Thin Provisioning(精简储存配置)
14、功能,可将较小的实体储存空间对映成较大的虚拟磁碟,一旦实际资料量接近一定水位,系统会按用户设定的容量,自动扩展磁区容量;一旦资料量接近实体储存空间上限,系统会自动发出通知,提醒管理者进行扩充。如此,伺服器无须真正配置等量的实体储存资源,可将储存利用率从40%提升至90%以上,储存空间利用率提高了50%,不但大幅降低新设备的采购频率与储存成本,更能有效减少机房空间与电力支出。资料迁移零风险 当磁碟阵列机器老旧或租用时间到期,都需要将资料迁移到新的磁碟阵列,不同厂牌的储存设备之间迁移资料,有时还需编列高额的顾问服务费用,才能确保资料的正确性和安全性。 FalconStor NSS支援储存系统之间的
15、同步镜像(synchronous mirroring),能大幅简化资料迁移的流程。若现有的储存阵列已经由FalconStor NSS来管理,只要将新的磁碟阵列连上储存区域网路(SAN),透过简单的使用者界面,点选几下即可在两个磁碟阵列之间执行磁碟镜射,一旦磁碟镜射完成同步,即可切断旧阵列机器的连线,并从储存区域网路中移除该设备,迁移资料过程中,应用伺服器完全不需要停机,也不会影响资料一致性。不消耗资源、无备份窗口的快照备份FalconStor NSS以先进的TimeMark快照取代传统磁碟对磁碟备份(D2D backup),执行时不会复制和目标磁碟相同的复本,仅修改异动资料区块和快照资源区的映
16、射指标列表( UMAP),比起传统备份方式速度要快很多,而且执行时几乎不会消耗系统资源;由于可以在营运时段执行快照备份,不会产生传统备份的备份窗口问题;备份次数也不受限于一天一次,管理者可视业务需要,每小时建立一个快照还原点。100%保证回复资料的一致性FalconStor NSS特别针对所有主流的资料库、应用程式,提供应用感知(application-aware)的资料库代理程式(DB agent),当资料库接收到快照通知时,代理程式会自动执行记忆体资料写入磁碟、快照后重启资料库等动作,无须撰写Script,就能100%确保快照备份时资料库的一致性,而且执行时资料库只会暂停一瞬间,完全不影响
17、日常营运。消弭备份窗口,加速磁带备份FalconStor NSS提供HyperTrac Backup Accelerator备份加速器功能,可自动将快照安装到备份伺服器上,让资料直接备份到虚拟磁带柜(如FalconStor VTL)或实体磁带上。由于备份工作直接在NSS储存伺服器和磁带之间进行,完全不会对运行中的应用程式造成冲击。这个机制同时具备了无区域网路备份(LAN-free backup)与无伺服器备份(serverless backup)的好处,可以消除用户端备份时的效能影响,有效提升磁带备份效能。内建广域网优化,频宽节省90% FalconStor NSS可选购远端复制(replic
18、ation option),将本地端的资料保护功能延伸到远端的备援中心。远端复制支援周期复制(Delta Replication)和连续复制(Continuous Replication)两种模式。周期复制是结合TimeMark快照技术的排程复制模式,依照使用者预设的排程启动复制作业,在本地端启动快照的同时,备援端也会产生一份快照,作为备份的复本磁碟,和本地端一样,备援端每一磁碟区皆可保留255份快照,这些快照复本同样可读可写,管理者可在备援端运用快照复本,执行测试、开发等作业,分担主资料中心的运算负载。周期复制模式支援拥有技术专利的MicroScan功能,可将频宽的利用率发挥到最高。一般远端
19、复制技术在执行差异资料比对时,是以4KB64KB为处理单位进行复制,即使资料异动量不足1KB ,系统仍须以464KB为单位传送资料,进而产生许多冗余的流量,占用额外频宽。 MicroScan则以最细微的512bytes为单位追踪磁碟区异动,由于颗粒度更细,产生冗余区块的比率非常低,传输差异资料时所需的频宽更小。在执行复制时启用MicroScan可节省90%的网路流量。换句话说,在频宽较窄的环境,也可用周期复制模式来维持两端资料同步,而且不需另外购买广域网路加速器,进而节省庞大的频宽租用和设备采购成本。自动弹性切换非同步/排程复制模式 连续复制是FalconStor NSS提供的非同步复制(as
20、ynchronous replication),在此模式下,所有异动资料皆会被传送至远端,RPO(复原点目标)比周期复制模式小,即灾难发生后的资料丢失量较少。连续复制同样也可按照排程在本地和远端建立快照复本,并配合安装在主机上的代理程式,确保回复时复本资料的一致性。连续复制还具备自动复制模式转换功能。如果发生网路中断、壅塞,导致快取区被写入资料占满时,系统会自动终止连续复制模式的运作,转为周期复制模式,同时启用MicroScan功能来降低流量冲击,避免连线恢复时因差异资料量过大,占满整个网路的状况。支援多种进阶网路功能,节省设备投资无论周期复制或连续复制模式,皆支援先进的网路管理/流量优化功能
21、。复制流量管理(Replication Throttling)可限制传输频宽的上限,并依照网路流量尖峰与离峰时段,设定不同的传输频宽上限,提升频宽利用率;透过压缩(compression)功能,可减少资料在经过WAN传送时耗损的频宽;内建的加密(encryption)功能,可卸载现有闸道器及伺服器执行SSL加密作业负荷,增进整体效能;支援中断点续传,当网路中断时,会从中断处接续未完成之档案,而非全部重传,亦免除比对两地磁碟差异的完整磁区扫描作业,节省时间和系统资源。以上功能皆可以软体实现,无需另外采购网路设备。可随时进行主机效能零负担的灾难复原演练 灾难复原计划中最重要,却最容易被忽略的就是灾
22、难复原演练。在磁带备份的环境下,复原演练由于所需时间、费用、人力等限制,导致按时执行十分困难。 FalconStor NSS提供随时可以在资料中心或备援机房启动的TimeView磁碟映像档,让灾难复原过程大幅简化。这些映像档可以用来开启备援机,完全不影响正常的资料保护运作。运用相同的方法,快照映像档还可以用于测试及开发用途。在正式布署一个修补或更新程式到营运环境之前,可运用TimeView启动和营运伺服器完全相同的备援伺服器。将更新程式发布到可写入的TimeView映像档,确认测试结果正确无误且不影响其它的应用程式后,再全面布署到营运主机环境。测试完毕即可删除TimeView,将磁碟资源还给储
23、存池(storage pool),有效利用储存资源。结合VMware SRM提供自动化灾难备援 支援Failover与Failback FalconStor NSS是率先通过VMware SRM(Site Recovery Manager)官方认证的灾难备援解决方案。运用TimeMark针对虚拟伺服器的储存空间,快速产生不同时间点的复本,做为备份/还原、虚拟机器测试、灾难复原演练等用途。针对虚拟机器运行的资料库,FalconStor提供应用程式快照管理员(Application Snapshot Director, ASD),于执行快照时与VMware ESX伺服器沟通,确保回复时资料库内容一
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