【正文】 新購一臺存儲設(shè)備全面接管現(xiàn)有存儲設(shè)備的性能和容量，并能為未來的發(fā)展提供充足的擴展空間。 XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 ? 新存儲設(shè)備需能夠解決現(xiàn)有存儲設(shè)備在實際維護和使用的過程中遇到的如下困難： ? 存儲擴容步驟復雜，費時費力，整個擴容過程很難保證數(shù)據(jù)完整性 ? 存儲擴容后容易導致應用系統(tǒng)的 IO 性能下降 ? 存儲配置調(diào)整復雜，特別是對于 RAID 組或 LUN 的配置進行調(diào)整 ? 無法對存儲的熱點數(shù)據(jù)進行自動監(jiān)控和優(yōu)化 ? 當磁盤出現(xiàn)損壞時，存儲設(shè)備的全局熱備盤重建時間長，重建時影響系統(tǒng)性能 ? 新存儲設(shè)備需要為未來的信息中心容災建設(shè)提供安全、高效、經(jīng)濟的硬件平臺支持。 第 3章． 需求分析 容量分析 從原有存儲設(shè)備的配置可以看出，之前配置的磁盤大部分采用了 15K 轉(zhuǎn)的高性能 磁盤 ，這樣配置主要是出于對性能的考慮 ,未來仍建議使用 15K 轉(zhuǎn)高性能磁盤，對于不常訪問的數(shù)據(jù)或備份，可配合使用 大容量磁盤 。同時，根據(jù)數(shù)據(jù)生命周期理論我們可以得知：處于活動狀態(tài)的數(shù)據(jù)（經(jīng)常被訪問的數(shù)據(jù)）需要高性能，但這部分 數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)容量的比例較小；而處于非活動狀態(tài)的數(shù)據(jù)（不經(jīng)常被訪問的數(shù)據(jù)）無需高性能，但這部分數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)容量的絕大部分。 通過數(shù)據(jù)生命周期理論我們就可以對數(shù)據(jù)進行分層處理：將活動數(shù)據(jù)存放在高性能低容量磁盤上，將非活動數(shù)據(jù)放在高容量低性能磁盤上。通過高性能低容量磁盤和高容量低性能容量的合理搭配，即可以保證存儲系統(tǒng)對外輸出的高性能，同時又可大大降低存儲設(shè)備的總體采購成本。 性能分析 針對于 數(shù)據(jù)庫 環(huán)境的示例，請按照需求修改 用戶現(xiàn)有存儲設(shè)備的使用主要集中在 數(shù)據(jù)庫應用 ， 讀寫類型均為隨機讀寫，所以存儲設(shè)備的性能評估應該以 IOPS 值為主要評估依據(jù)而非存儲設(shè)備的帶寬值。 此外，存儲設(shè)備的性能評估應該采用實際與理論相結(jié)合的方式進行，即國際公認的第三方測試數(shù)據(jù)（如 SPC1）和理論性能計算公式相結(jié)合的方式進行。 雖然各品牌存儲設(shè)備設(shè)計理念不同，但存儲設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和使用的存儲介質(zhì)基本相同。存儲設(shè)備一般可分為以下三大部分： ? 前端（接口） ? 存儲控制器 ? 后端（存儲介質(zhì)） XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 對于一個讀操作，存儲設(shè)備需要從數(shù)據(jù)所在的后端磁盤驅(qū)動器中將數(shù)據(jù)讀至存儲控制器中，再通過存儲前端端口返回給應用系統(tǒng)；對 于一個寫操作，應用系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過存儲前端端口傳遞到存儲控制器中，最終寫入到后端磁盤驅(qū)動器。從讀寫操作的具體流程我們會發(fā)現(xiàn)：存儲系統(tǒng)的讀寫性能直接依賴于存儲后端的性能。 存儲后端的性能即安裝在存儲設(shè)備上的所有磁盤驅(qū)動器的性能總和，主要由磁盤驅(qū)動器的類型和數(shù)量所決定，如下公式所示： 存儲后端性能 = ∑ 磁盤驅(qū)動器性能 * 該類型磁盤驅(qū)動器數(shù)量 眾所周知，存儲設(shè)備的磁盤驅(qū)動器一般都由第三方驅(qū)動器生產(chǎn)廠商提供，所以同類型的磁盤驅(qū)動器的性能在不同品牌的存儲設(shè)備上應該是一致的，也就是說存儲設(shè)備的后端性能對于不同品牌的 設(shè)備有相同的評估標準。 綜合以上分析：存儲設(shè)備的性能直接依賴于存儲設(shè)備的后端性能，且存儲后端性能的評估標準對于不同品牌的設(shè)備是統(tǒng)一的。應此，存儲設(shè)備的后端性能計算公式可以作為評估存儲性能的理論依據(jù)，如下公式所示： 存儲性能 = ∑ 磁盤驅(qū)動器性能 * 該類型磁盤驅(qū)動器數(shù)量 常見磁盤驅(qū)動器的 IOPS 如下表所示： 驅(qū)動器類型 IOPS值 SATA 80 FC 10K 120 FC 15K 180 SSD 2300 XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 維護分析 存儲部署 存儲設(shè)備常見部署步驟如下： 1. 預估各應用系統(tǒng)今后幾年需要的性能和容量 2. 根據(jù)預估數(shù)據(jù)計算和設(shè)計存儲部署方案，包括各應用系統(tǒng)需要的 RAID 類型和容量 3. 劃分 RAID 類型 4. 劃分 LUN 空間 5. 指定 LUN 所在的控制器分布 6. 掛載 LUN 至服務(wù)器 7. 服務(wù)器卷管理 通過上述步驟我們會發(fā)現(xiàn)一個嚴重的問題：整個存儲部署方案的制定是基于對未來幾年的預估值。對于未來的預估，時間跨度越短則越準確，如果存儲設(shè)備的部署方案建立在未來幾年預估的基礎(chǔ)上，則很容易導致如下問題： ? 對容量和性能的投資過剩，造成資源浪費 ? 存儲部署時間的大大增加，增加維護成本 ? 存儲配置的頻繁調(diào)整，占用極大的維護成本 當然，對未來的預估是無法避免的，因此就要求存儲設(shè)備能夠提供安全、靈活、智能的部署方式，使用戶能方便的對存儲進行部署和調(diào)整，這樣可以大大的縮短預估的時間?？s短預估時間就意味著準確度的提高，意味著部署時間的縮短，也意味著包括購置成本和維護成本在內(nèi)的總體成本的大幅削減。 XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 存儲配置調(diào)整 存儲設(shè)備的配置調(diào)整包括對 RAID 類型的調(diào)整以及 RAID 組所在磁盤進行調(diào)整等，常見的步驟如下： 1. 預估需要的性能和容量 2. 根據(jù)預估數(shù)據(jù)計算和設(shè)計存儲部署方案 3. 備份涉及的應用系統(tǒng)數(shù)據(jù) 4. 涉及的所有應用系統(tǒng)停機 5. 刪除原有 RAID 組配置 6. 重新劃分 RAID 組 7. 重新劃分 LUN 8. 指定 LUN 所在的控制器分布 9. 掛載 LUN 至服務(wù)器 10. 服務(wù)器卷管理 11. 恢復原有數(shù)據(jù) 可以看出對存儲配置的調(diào)整需要大量步驟，涉及大量的人工操作，稍有不慎就會導致多個應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失。同時由于整個調(diào)整方案也是建立在預估的基礎(chǔ)上，所有很難保證調(diào)整后的實際效果。 因此就要求存儲設(shè)備能夠提供安全、靈活、智能的配置調(diào)整方式，協(xié)助用戶方便的對存儲配置進行調(diào)整，這樣就能節(jié)約大量的維護成本，且能夠保證配置調(diào)整后的實際效果達到預期。 XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 存 儲擴容 存儲擴容常見步驟如下： 1. 設(shè)計擴容部署方式 2. 為新增磁盤劃分 RAID 組 3. 劃分 LUN 空間 4. 將新增 LUN 與原有數(shù)據(jù)所在 LUN 進行合并 5. 應用系統(tǒng)停機 6. 服務(wù)器進行卷擴展 同存儲配置調(diào)整相同，存儲擴容的整個調(diào)整過程涉及大量人工操作，容易導致擴容過程中的數(shù)據(jù)丟失會損壞。 同時，根據(jù)數(shù)據(jù)生命周期理論，整個業(yè)務(wù)系統(tǒng)經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)（活動數(shù)據(jù)）會隨著時間的推移慢慢移動至擴容的空間。如果擴容使用的磁盤數(shù)量或類型與原有數(shù)據(jù)所在的 LUN 不同，很容易導致業(yè)務(wù)系統(tǒng)性能的極大下降。如果要避免此類問題，就需要在存儲擴容的時候?qū)ΜF(xiàn)有數(shù)據(jù)進行重新的條帶化分布，就會涉及對存儲配置進行調(diào)整，需要占用更大量的維護成本且無法保證最終的實施效果。 因此就要求存儲設(shè)備能夠提供安全、靈活、智能的容量調(diào)整方式，且保證在擴容的同時完成現(xiàn)有數(shù)據(jù)的重新條帶化分布。 性能優(yōu)化 存儲系統(tǒng)的優(yōu)化常見的是對存儲系統(tǒng)的 配置進行優(yōu)化，包括 RAID 類型的調(diào)整；將數(shù)據(jù)重新條帶話到更多的磁盤上等，這種優(yōu)化方式工作量大且收效甚微。目前對存儲系統(tǒng)的優(yōu)化XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 已經(jīng)集中在根據(jù)數(shù)據(jù)生命周期原理，通過對數(shù)據(jù)的合理分層，使存儲達到性能和容量的最優(yōu)化配置。 根據(jù)數(shù)據(jù)生命周期原理，我們可以把數(shù)據(jù)分為熱點數(shù)據(jù)（訪問頻率極高的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)庫某些索引塊），活動數(shù)據(jù)（經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，如最近一年的數(shù)據(jù)）和非活動數(shù)據(jù)（不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，如幾年前的歷史數(shù)據(jù)）。根據(jù)不同數(shù)據(jù)對性能和容量的不同需求，將數(shù)據(jù)存放在不同類型的磁盤上，如將熱點數(shù)據(jù)存放在 SSD 固態(tài)硬盤上；將活動數(shù)據(jù)存放在 FC 磁盤上；將非活動數(shù)據(jù)存放在 SATA 磁盤上，可以極大的提高存儲系統(tǒng)的對外 IO 性能。 實現(xiàn)以上方式的性能優(yōu)化方式需要兩個基本條件： ? 對數(shù)據(jù)訪問頻率的自動監(jiān)控 ? 對數(shù)據(jù)塊的自動遷移 因此就要求存儲 設(shè)備能夠智能的監(jiān)控數(shù)據(jù)塊的訪問情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)訪問頻率的不同，自動的將數(shù)據(jù)存放在合適的磁盤類型上，以此實現(xiàn)存儲性能的智能優(yōu)化。 高可用性需求 存儲系統(tǒng)在整體架構(gòu)設(shè)計上均采用了全冗余方式的設(shè)計，不會出現(xiàn)硬件部件的單點故障。在數(shù)據(jù)存放方式上，通過 RAID 技術(shù)可以防止磁盤驅(qū)動器出現(xiàn)損壞時的數(shù)據(jù)丟失問題，并通過存儲系統(tǒng)全局熱備盤的方式保證 RAID 的正常工作。 全局熱備盤在進行 RAID 數(shù)據(jù)重建的時候會采用多對一的方式進行重建，也就是說需要從原有 RAID 組的其他未損壞的磁盤中讀取數(shù)據(jù)后，根據(jù) RAID 算法對損壞磁盤的數(shù)據(jù)進行還原后，再寫入全局熱備盤中，見下圖所示 XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 這種方式的問題在于：整個熱備盤的重建過程緩慢，且重建過程中會極大的降低存儲設(shè)備的性能，導致應用系統(tǒng)響應時間極大的增加。對于普通用戶來說，一個需要極長時間響應的應用系統(tǒng)和一個不能使用的應用系統(tǒng)沒有任何區(qū)別。 這就要求存儲設(shè)備能夠提供快速的全局熱備盤重建機制，且整個重建過程不會對存儲系統(tǒng)造成嚴重的性能資源占用 ，保證整個應用系統(tǒng)的高可用性。 容災需求 由于用戶需要新購的存儲能夠為以后的信息中心容災建設(shè)提供硬件平臺，這就需要存儲設(shè)備能夠提供存儲間的同步復制和遠程異步復制技術(shù)，確保容災數(shù)據(jù)的完整性。 第 4章． 解決方案 方案概述 針對客戶的應用現(xiàn)狀，構(gòu)建獨立于主機及操作系統(tǒng)環(huán)境的、為多臺服務(wù)器服務(wù)的集中管理的存儲系統(tǒng)。 方案總體架構(gòu)設(shè)計如下示意圖所示： XXX 公司 HP3PAR 存儲解決方案 數(shù)據(jù)處理層，主要包括數(shù)據(jù)庫處理服務(wù)器主機、應用服務(wù)器、文件共享設(shè)備、備份及管理處理主機等。按照功能考慮建立各種業(yè)務(wù)服務(wù)器集群，這些服務(wù)器可以按分布式架構(gòu)，保證應用系統(tǒng)的擴