【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S 等多種存儲(chǔ)架構(gòu)的接入方式，便于企業(yè)用戶(hù)集中管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化管理和便于維護(hù)。 考慮 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 的 實(shí)際 情況， NetApp 認(rèn)為可以采用 iSCSI 方式 來(lái)整合存儲(chǔ) 。iSCSI 是基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，可以在保證高性能的前提下降低系統(tǒng)的總體擁有成本和投資成本。 考慮 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的 window20 Windows2020 服務(wù)器主機(jī)的情況，將現(xiàn)有各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)整合在一臺(tái)高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)， 將現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別遷移到新的存儲(chǔ)系統(tǒng)平臺(tái)上，所有現(xiàn)有的操作系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型和存儲(chǔ)管理模式繼續(xù)保留， 采用 iSCSI 后的主要優(yōu)勢(shì)在于為塊級(jí)協(xié)議，對(duì)應(yīng)用的兼容性非常好 。相比較于 FC SAN 來(lái)所， iSCSI 協(xié)議本身的兼容性非常好，沒(méi)有 FC SAN 中復(fù)雜的兼容性問(wèn)題，維護(hù)成本大大降低。 NAS 和 iSCSI 是基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，可以在保證高性能的前提下降低系統(tǒng)的總體擁有成本和投資成本，通過(guò)整合存儲(chǔ)完全可以滿足 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。 IP－ SAN（ ISCSI） 、 NAS 整合方案如下圖所 示： 15 NetApp FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)的 SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)可以支持主流的主機(jī)平臺(tái)，包括 IBM AIX；HPUX； SUN Solaris； Linux； Windows 2020 / 2020 等。 NetApp 存儲(chǔ)設(shè)備這里我們選擇 FAS2020A 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備， FAS2020A 是一款中低端的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備。容量及端口數(shù)量列表如下： FAS2020 系列產(chǎn)品概覽 FAS2020 最大原始容量 68 TB 最大磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器數(shù) 68 雙控制器 有 高速緩沖存儲(chǔ)器 2GB 最大光纖通道端口 數(shù) 4 最大以太網(wǎng)端口數(shù) 4 16 存儲(chǔ)協(xié)議 FCP、 iSCSI、 NFS、CIFS 遠(yuǎn)程管理 有 NetApp存儲(chǔ)設(shè)備這里我們選擇 FAS2020A統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備， FAS2020A是中低端的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備，最大容量為 68TB，可以支持最多 4個(gè) GE端口和 4個(gè) FCP端口，完全可以滿足 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 的要求。 iSCSI整合方案 對(duì) 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 運(yùn)行在 Windows 平臺(tái)上的 SQL Server、財(cái)務(wù)以及郵件系統(tǒng)及網(wǎng)站等應(yīng)用，建議用 iSCSI 方式進(jìn)行整合，主要原因是 iSCSI 可以提供非常 好的應(yīng)用兼容性和性能。 此種方式使用 iSCSI 作為 Windows 主機(jī)和 NetApp 存儲(chǔ)設(shè)備之間的通信協(xié)議。在 Windows 主機(jī)上需要安裝 iSCSI Initiator 軟件，該軟件由微軟免費(fèi)提供。在不需要非常高性能的前提下，可以不購(gòu)買(mǎi)額外的 HBA 卡，在現(xiàn)有的千兆網(wǎng)絡(luò)中即可實(shí)現(xiàn) SAN的塊級(jí)存儲(chǔ)要求，成本較低。 在服務(wù)器主機(jī)上看到的存儲(chǔ)系統(tǒng)分區(qū)是本地的磁盤(pán)系統(tǒng)（ LUN），而不是網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)。 iSCSI 位于存儲(chǔ)的 IP 私網(wǎng)（使用隔離的私網(wǎng) IP 地址）， iSCSI 可以利用 IP 網(wǎng)絡(luò)本身的智能來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由的自動(dòng)切 換。從而實(shí)現(xiàn)沒(méi)有單點(diǎn)故障。這一部分可以參見(jiàn) IP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一節(jié)。 NAS 整合方案（可選） 在此種環(huán)境下，直接把 NAS 的網(wǎng)絡(luò)端口接入網(wǎng)絡(luò)，用于普通的用戶(hù)文件共享服務(wù)。此時(shí)使用公網(wǎng) IP 地址或者 OA 網(wǎng)的私網(wǎng)地址。提供文件共享服務(wù)時(shí)只需要在 NAS 側(cè)設(shè)置NFS（ Unix 平臺(tái)文件訪問(wèn)）和 CIFS（ windows 平臺(tái)文件訪問(wèn)）網(wǎng)絡(luò)共享就可以提供服務(wù)了。同時(shí)可以連接 Windows 2020 / 2020 / NT4 的域控制器對(duì)用戶(hù)進(jìn)行基于域的認(rèn)證。也可以連接 UNIX NIS 服務(wù)器作基于 NIS 服務(wù)的認(rèn)證。 對(duì)運(yùn)行在 NT 平臺(tái) / UNIX /LINUX 上的文件級(jí)應(yīng)用，建議使用 CIFS 或 NFS 方式來(lái)整合。對(duì)于運(yùn)行在 Windows 2020 上的應(yīng)用，可以使用 CIFS 或 iSCSI 二種協(xié)議根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行整合。 17 圖中采用了 4 個(gè) GE 端口來(lái)連接前端主機(jī)。為了安全考慮，構(gòu)建存儲(chǔ)私網(wǎng)提供數(shù)據(jù)庫(kù)和高性能服務(wù)的端口和普通的文件共享服務(wù)端口應(yīng)該區(qū)分使用。如果端口數(shù)量不足則可以采取劃分 VLAN 的方式進(jìn)行安全隔離。 FAS2020A 的 2 個(gè)控制器采用交叉連接的方式連接到不同的 GE 交換機(jī)，主機(jī)可以采用同樣的方式，這樣整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有單點(diǎn)故障。 配置列表 本方案推薦存儲(chǔ)系統(tǒng) FAS2020A，配置如下： FAS2020A 配置雙控制器， 2GB Cache， 4 個(gè) 4Gb Gb 光纖端口和 4 個(gè) 1Gb 以太網(wǎng)口； FCP、 iSCSI、 CIFS（可選）等協(xié)議，同時(shí)支持 FC SAN、 IP SAN、 NAS（ windows 平臺(tái)文件共享）等多種存儲(chǔ)方式； 存儲(chǔ)容量按目前需求，先配置 8 塊 300GB 15000 轉(zhuǎn) SAS 磁盤(pán)，以后可根據(jù)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)情況可在線擴(kuò)展容量； 配置存儲(chǔ)集群 Cluster、 Snapshot 快照軟件 、 Dedup(ASiS)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除軟件 ，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)訪問(wèn)高可用性 及數(shù)據(jù)快照備份； 詳細(xì)配置清單請(qǐng)看附件。 這里需要說(shuō)明的是整個(gè) FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)配置冗余的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本方案采用的NetApp FAS2020A 存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器、電源、風(fēng)扇、硬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)接口卡、光纖環(huán)路等部件具有冗余功能： 卷組容量和 RAID劃分 建議為了性能考慮，本次工程全部配置 15000 轉(zhuǎn) 300GB SAS 硬盤(pán)，考慮到未來(lái)容量擴(kuò)充的需要可以先配置 12 塊磁盤(pán) 。 由于本次工程磁盤(pán)數(shù)量較少， RAID 方式推薦 使用兩個(gè) RAID4（ 5D＋ 1P＋ 1S）；以后隨著容量擴(kuò)展，磁盤(pán)數(shù)目增多可以采用 RAIDDP，可 以用較低的成本實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)可靠性。 NetApp 的存儲(chǔ)設(shè)備熱備盤(pán)是全局的，不限槽位，所以只需要按照比例留出相應(yīng)的熱備盤(pán)即可。通常推薦 23%比例的熱備盤(pán)。但由 18 于此次工 程的數(shù)據(jù)量較小 ，處于安全考慮，建議留出至少 2 塊磁盤(pán)作為熱備盤(pán)。（每個(gè)控制器至少 1 塊熱備盤(pán)） 因?yàn)楸敬喂こ陶系臄?shù)據(jù)庫(kù)多數(shù)為小容量的數(shù)據(jù)庫(kù)，為了避免小容量數(shù)據(jù)庫(kù)在整合時(shí)的性能問(wèn)題，建議采用 NetApp DataOnTap 7G 中的 FlexVol 功能，首先創(chuàng)建Aggregate，每個(gè)控制器各有 1 個(gè)，每個(gè) Aggregate 分配 6 塊磁盤(pán)（減去 1 塊熱備 盤(pán)），然后在 Aggregate 磁盤(pán)中分配 FlexVol，每個(gè) FlexVol 上只放置 1 個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的 Data File或 Log File，所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 Control File 和 Binary File 可以統(tǒng)一放置在 1 個(gè)FlexVol 上。這樣做的好處是所有的數(shù)據(jù)庫(kù)共享 Aggregate 磁盤(pán)的性能，避免熱點(diǎn)盤(pán)的性能瓶頸。 iSCSI的容量調(diào)整 NetApp 存儲(chǔ)設(shè)備具有非常完整的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能，可以在同一臺(tái)設(shè)備上同時(shí)支持 FC SAN； NFS； iSCSI。 CIFS 等多種協(xié)議。并且同一臺(tái)設(shè)備中的 NAS 和 SAN 的 容量分配比例可以靈活調(diào)整。具體的調(diào)整方式如下： 1） 釋放不用的存儲(chǔ)空間 （通過(guò) FlexVol 的減少卷空間設(shè)定，或者將不用的系統(tǒng)卷數(shù)據(jù)摧毀） 2） 將新分配的空間配制成一個(gè)新的卷 3） 在新的卷中可以創(chuàng)建 FC/iSCSI LUN 或 NFS export 所有上述操作都可以由系統(tǒng)管理員獨(dú)立完成（無(wú)需購(gòu)買(mǎi)額外的 NetApp 服務(wù)）。并且對(duì)于在 FCP 環(huán)境下創(chuàng)建的 LUN，可以輸出到 iSCSI 的主機(jī)中，此時(shí) iSCSI 主機(jī)不需要更改任何設(shè)置就可以訪問(wèn)其中的數(shù)據(jù)。反之也是同樣。所有前述的配置都可以在半小時(shí)之內(nèi)完成。 如果只是對(duì) NAS 的數(shù)據(jù)共 享卷進(jìn)行擴(kuò)容，則只需要簡(jiǎn)單的增加卷容量就可以完成， 1 分鐘內(nèi)可以在線完成配置。如果只是對(duì) NAS 的數(shù)據(jù)共享卷進(jìn)行容量縮減，也可以在 1 分鐘內(nèi)在線完成。 19 如果只是針對(duì) LUN 進(jìn)行擴(kuò)容，則可以通過(guò)運(yùn)行 SnapDrive for Windows 軟件完成 LUN 的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。針對(duì) LUN 的容量縮減在技術(shù)原理上來(lái)說(shuō)不能在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備側(cè)實(shí)現(xiàn)。 IP 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)計(jì) 由于本方案采用了支持 NAS（ IP SAN）的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，所以在客戶(hù)端和 FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)之間需要采用高性能的千兆以太網(wǎng)連接。為了可靠性考慮，需要采用冗余的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)計(jì) 。建議使用二臺(tái)千兆交換機(jī)專(zhuān)門(mén)用于客戶(hù)端和 NetApp FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的連接。 FAS2020A 設(shè)備中每一個(gè)存儲(chǔ)控制器的 2 個(gè) GE 千兆接口使用 VIF（虛擬端口 /中繼， Ether Channel/Trunking 以太網(wǎng)通道聚集）中的 SingleMode 以太網(wǎng)通道技術(shù)作為 1 主 1 備方式，分別連接到二臺(tái)千兆交換機(jī)中。當(dāng)然，也可以采用以下的網(wǎng)絡(luò)連接方式： FAS2020A 設(shè)備中每一個(gè)存儲(chǔ)控制器的 2 個(gè) GE 千兆接口使用 VIF（虛擬端口 /中繼， Ether Channel/Trunking 以太網(wǎng)通道聚集）中的 MultiMode 以太網(wǎng)通道技術(shù)作為冗余負(fù)載均衡方式，連接到同一臺(tái)的高性能核心千兆交換機(jī)中。 如果 FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)的主用 GE 千兆端口發(fā)生故障，則可以自動(dòng)切換到備用端口。這里需要注意的是在一些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，交換機(jī)為了避免形成環(huán)路而需要啟用生成樹(shù)STP 協(xié)議。在此時(shí)發(fā)生端口切換時(shí)，由于交換機(jī)需要重新計(jì)算 Spanning Tree（收斂），如果采用普通的 STP 協(xié)議則需要較長(zhǎng)的時(shí)間（缺省約 50 秒）才能完成收斂。這里建議在和 FAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)及前端交換機(jī)相連的端口上使用千兆交換機(jī)的 PortFast 配置，此時(shí)交換機(jī)端口可以 在用戶(hù)端口狀態(tài)變化時(shí)立即完成切換（直接進(jìn)入 Forwording 狀態(tài)）而不需要經(jīng)由 STP 協(xié)議完成切換。 存儲(chǔ)虛擬化管理 FlexVol 技術(shù)不僅通過(guò)增加底層 IO 的分散度大大提升了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的性能，同時(shí)其獨(dú)有的存儲(chǔ)共享池的技術(shù)，支持不同應(yīng)用在存儲(chǔ)空間上的真正共享和調(diào)劑，極大的提高了存儲(chǔ)空間的利用率，簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)空間管理的復(fù)雜度。而一般的預(yù)分配存儲(chǔ)空間的管理方法，是在業(yè)務(wù)管理人員所提出的空間需求的基礎(chǔ)上給每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)分配一定的空間，這個(gè)空間分配是固定，分配給每個(gè)應(yīng)用的空間都是一個(gè)給定大小的實(shí)際空間，不管此應(yīng)用實(shí)際使 用空間的大小，它都占用分配給它的物理空間，而再次調(diào)節(jié)這些空間是一件非常耗時(shí)的操作，且在這段時(shí)間內(nèi)會(huì)影響應(yīng)用的正常運(yùn)行。因此這種傳統(tǒng)的方式往往會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)的某些 20 應(yīng)用由于預(yù)先分配的空間過(guò)小需要擴(kuò)容而同時(shí)還有大量的應(yīng)用手里還有許多空閑的空間沒(méi)被使用，但是又無(wú)法調(diào)劑給那些需要擴(kuò)容的應(yīng)用。用戶(hù)唯一能解決此問(wèn)題的辦法就是繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)容量，這樣就會(huì)進(jìn)入一個(gè)系統(tǒng)越擴(kuò)容導(dǎo)致的空間浪費(fèi)越大，而空間浪費(fèi)越大越需要頻繁擴(kuò)容的惡性循環(huán)，最終造成用戶(hù)存儲(chǔ)空間利用率低下和存儲(chǔ)空間管理復(fù)雜的后果。而Netapp 的 FlexVol 所提供的先進(jìn)的存儲(chǔ) 空間的管理和使用策略完全避免的這些問(wèn)題 。 Flexible Volumes 的概念 Flexible Volumes 是一個(gè)劃時(shí)代的新技術(shù)，所有的卷被視為邏輯的數(shù)據(jù)容器，同時(shí)可以在不破壞底層物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的前提下被獨(dú)立的設(shè)置、調(diào)整大小，管理和移動(dòng)。 NetApp FlexVol 技術(shù)提供了真正的存儲(chǔ)虛擬化解決方案，能夠縮減開(kāi)銷(xiāo)和資本費(fèi)用，減少業(yè)務(wù)中斷并降低風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還具有很高的靈活性，可以快速方便地適應(yīng)企業(yè)不斷變化的需求。 FlexVol 技術(shù)可以自動(dòng)集中存儲(chǔ)資源，便于您在一個(gè)大型磁盤(pán)池中創(chuàng)建多個(gè)靈活的卷。有了這一 靈活性，您就可以簡(jiǎn)化操作，最大限度地提高利用率和效率，并可以快速、無(wú)縫地進(jìn)行修改。利用 NetApp 存儲(chǔ)解決方案，您可以隨時(shí)隨地根據(jù)需要以最低成本增加存儲(chǔ)容量，并且無(wú)需中斷業(yè)務(wù)運(yùn)作。 如下圖 1 所示，一個(gè) Aggregate 被定義為給卷（ Volumes）分配空間的許多磁盤(pán)的池（ pool）。從管理者的角度來(lái)看，卷仍保持著對(duì)主要項(xiàng)的數(shù)據(jù)管理。但由于是對(duì)管理者透明， Flexible Volumes 現(xiàn)在面向的是邏輯項(xiàng)而不是傳統(tǒng)的物理存儲(chǔ)了。 Flexible Volumes 因此不再受限于它們存在的磁盤(pán)的限制了。你可以 在一個(gè)存儲(chǔ)的 “池 ”中定義一個(gè)你需要多大的空間的 FlexVol，而不是由你創(chuàng)建卷所在的磁盤(pán)個(gè)數(shù)硬性規(guī)定。一個(gè) FlexVol 也可以不需要停機(jī)任意收縮或者擴(kuò)展。 同時(shí) Flexible Volumes 可以在Aggregate 所擁有的所有物理磁盤(pán)上實(shí)現(xiàn)條帶化。對(duì)于那些對(duì)性能敏感的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，F(xiàn)lexible Volumes 比那些由磁盤(pán)個(gè)數(shù)限定大小的卷?yè)碛懈玫男阅堋? 21 7G以后的 FlexVol 存在于 Aggregate 中。 性能的提高 在 Data ONTAP 7G 中， RAID 組仍由磁盤(pán)組成，其中包含一個(gè)校驗(yàn)盤(pán)（如果是RAIDDP? 則需要兩塊校驗(yàn)盤(pán)）和一定數(shù)量的數(shù)據(jù)盤(pán)。以前 Data ONTAP 將一個(gè)或多個(gè)RAID 組組成一個(gè)卷（ Volume）。這種