【導(dǎo)讀】虛虛擬擬化化存存儲儲解解決決方方案案。中國地質(zhì)調(diào)查局計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。容災(zāi)及業(yè)務(wù)連續(xù)性方案

　　

【正文】 庫和目錄的實(shí)時拷貝維護(hù)能力。如果在系統(tǒng)恢復(fù)場所具備了實(shí)時數(shù)據(jù)，那么就可能做到在災(zāi)難 發(fā)生的同時實(shí)現(xiàn)應(yīng)用處理過程的恢復(fù)。遠(yuǎn)程備份系統(tǒng)的重新啟動可以做到象一般電源故障后的重新啟動那樣簡單！基于智能 虛擬化存儲系統(tǒng) 的 遠(yuǎn)程容災(zāi)及異地備份解決方案 就是通過上述方式實(shí)現(xiàn)的，目前已占據(jù)了主要市場份額的遠(yuǎn)程容災(zāi)解決方案。它可以實(shí)現(xiàn)不同地點(diǎn)之間的磁盤數(shù)據(jù)實(shí)時備份，距離可以是幾英尺、數(shù)英里、甚至跨越不同的大陸。目前還沒有其他有效的競爭技術(shù)出現(xiàn)，遠(yuǎn)程容災(zāi)及異地備份解決方案是DataCore 公司重要的競爭優(yōu)勢之一。 基于 虛擬化存儲系統(tǒng) 的容災(zāi)模式可以通過智能存儲設(shè)備鏡像到遠(yuǎn)程備份中心的智能存儲設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。生 產(chǎn)中心和備份中心的 虛擬化存儲系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中心與備份中心之間數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程互為備份。保證在生產(chǎn)機(jī)房出現(xiàn)不可抗拒的災(zāi)難時關(guān)鍵數(shù)據(jù)不會丟失。 在通信狀況和備份中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)逐步完善情況下 ，也可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中心出現(xiàn)災(zāi)難后，直接啟用備份中心替代生產(chǎn)系統(tǒng)，保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不中斷服務(wù)。 用戶可根據(jù)需要遠(yuǎn)程保護(hù)的數(shù)據(jù)量來選擇合適的智能存儲設(shè)備。如果生產(chǎn)現(xiàn)場和備份現(xiàn)場相距較遠(yuǎn)，兩地各有 智能存儲設(shè)備 系統(tǒng)，連接方式可靈活使用 DWDM， ATM， FDDI 等，如果生產(chǎn)、備份現(xiàn)場連接距離在 60 公里以內(nèi)，也可采用光纖直連方式。 遠(yuǎn)程容災(zāi)解決方案已 經(jīng)應(yīng)用于客戶的許多重要應(yīng)用領(lǐng)域，并為客戶帶來了真正的實(shí)惠。當(dāng)今的商務(wù)活動每天 24 小時都離不開數(shù)據(jù)。如果由于維護(hù)、內(nèi)部調(diào)整、系統(tǒng)升級，或是由于自然災(zāi)害或人為故障造成重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無法訪問，其代價將是巨大的，甚至關(guān)系到企業(yè)的存亡。所以，最重要的是要保證數(shù)據(jù)的持續(xù)可用性，以確保各種應(yīng)用系統(tǒng)能不間斷地服務(wù)于業(yè)務(wù)活動。遠(yuǎn)程容災(zāi)及異地備份解決方案可以應(yīng)用于許多重要方面，下面所列出的只是其中的一部分： 業(yè)務(wù)持續(xù)性：即使是在可能出現(xiàn)磁盤錯誤的情況下， 也能保證業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的持續(xù)運(yùn)行 ； 災(zāi)難恢復(fù)：災(zāi)難發(fā)生是，可以在幾分鐘 (而不 是幾小時 )內(nèi)，在備份現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)； 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 18 數(shù)據(jù)中心遷移：將應(yīng)用程序的停止時間從數(shù)小時減少到了幾分鐘； 工作量遷移：于數(shù)據(jù)中心遷移類似，遠(yuǎn)程容災(zāi)及異地備份解決方案是進(jìn)行常規(guī)的軟硬件維護(hù)時縮短應(yīng)用程序失效時間的理想手段； 工作量壓縮或消除備份的處理時間：通過利用遠(yuǎn)程容災(zāi)及異地備份解決方案的第二數(shù)據(jù)拷貝縮短或消除備份的處理時間。 最后需要強(qiáng)調(diào)的是這種數(shù)據(jù)保護(hù)方式在存儲層實(shí)現(xiàn)，是獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)層的，因而用根本不用擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)訪問控制對數(shù)據(jù)保護(hù)的破壞，因而具有很大優(yōu)勢。 如果客戶已經(jīng)采用了具有容災(zāi)能力的存儲產(chǎn)品，完成了 數(shù)據(jù)整合，那么采用基于存儲產(chǎn)品的容災(zāi)解決方案就成為首選 . 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 19 數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)方案小結(jié) 離線磁帶備份方式的數(shù)據(jù)容災(zāi)方案在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益完善成熟的今天已經(jīng)越來越不能滿足廣大用戶的實(shí)時需求，盡管它還有其市場的價值， 在小規(guī)模非關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用中還能常?？吹?，但總體講其價值基本上是對在線磁盤備份的補(bǔ)充。 在線磁盤備份方案可以從上面的對比分析中看到：網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程備份仍然擁有其市場，它是一個替代磁帶備份的比較經(jīng)濟(jì)的解決方案，適合小規(guī)模系統(tǒng)非關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求；主機(jī)軟件備份方案具有理論上的可行性，但在實(shí)踐中暴露出許多問題，根本達(dá)不到設(shè) 計(jì)要求；存儲層數(shù)據(jù)備份鏡像是目前業(yè)界的成功容災(zāi)解決方案，相比之下具有巨大優(yōu)勢，在國內(nèi)外擁有廣大用戶群，成為真正系統(tǒng)容災(zāi)的首選。 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 20 第五章 需求分析 企業(yè)信息化建設(shè)的挑戰(zhàn) 目前行業(yè)用戶一般擁有多臺服務(wù)器 ,這些服務(wù)器大部分為 NT 服務(wù)器 ,也有部分 UNIX 服務(wù)器。由于所有的服務(wù)器采購時間較早，其 虛擬化存儲系統(tǒng) 都是直連的模式，而且大部分 虛擬化存儲系統(tǒng) 都是低檔的JBOD 產(chǎn)品，這種現(xiàn)狀是和以主機(jī)為核心設(shè)計(jì) IT 架構(gòu)的年代相適應(yīng)的，但隨著時間的推移，這種構(gòu)架的問題已經(jīng)顯現(xiàn)出來，其問題主要表現(xiàn)如下： 首先，由于目前的 虛擬化存儲系統(tǒng) 是 不能實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)存儲的低檔產(chǎn)品，這樣造成各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息無法方便共享。在這樣的結(jié)構(gòu)下如果 A 業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲容量不足，而 B 業(yè)務(wù)系統(tǒng)即使還有許多剩余空間可用，也不能有效地將 B 系統(tǒng)的容量共享給 A 系統(tǒng)，因而必須對 A 系統(tǒng)存儲擴(kuò)容。因此這樣的架構(gòu)是實(shí)現(xiàn) 虛擬化存儲系統(tǒng) 的多主機(jī)共享的障礙，對其整合勢在必行。 第二，由于分散的獨(dú)立存儲，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的存儲各自獨(dú)立，對其管理必須透過其主機(jī)系統(tǒng)，造成存儲管理上的復(fù)雜性增大。而且當(dāng)用戶同時通過不同主機(jī)平臺管理其存儲設(shè)備時，增大了人為失誤的可能性。如果采用網(wǎng)絡(luò)存儲可以大大簡化 虛擬化存儲系 統(tǒng) 管理，提高 IT 人員的勞動生產(chǎn)率。 第三，這樣分散的獨(dú)立 虛擬化存儲系統(tǒng) 不能實(shí)現(xiàn)有效信息共享，這樣一來在最初配置各自直連系統(tǒng)時必須在系統(tǒng)擴(kuò)展性和系統(tǒng)投資之間權(quán)衡利弊，不能兼顧。而且在日后使用中不可避免造成某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)在日后出現(xiàn)存儲容量擴(kuò)展能力不夠的情況，解決這樣問題以前必須再采購另外的一個直連的存儲，不能有效使用連接到其它服務(wù)器的存儲，這是很明顯的浪費(fèi)，而如果實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲就可以避免這種投資浪費(fèi)。 第四，造成目前分散的獨(dú)立 虛擬化存儲系統(tǒng) 現(xiàn)狀是過去的技術(shù)限制，但是在考慮未來系統(tǒng)建設(shè)時應(yīng)該是面向未來的，也就是應(yīng)該采 用網(wǎng)絡(luò) 虛擬化存儲技術(shù) ，通過網(wǎng)絡(luò)存儲實(shí)現(xiàn)信息的有效共享，方便管理，便于擴(kuò)展，建設(shè)高性能，高可靠，高擴(kuò)展，高兼容的信息存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。 第五， 我們在規(guī)劃信息系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)時，廣大用戶都認(rèn)識到應(yīng)該采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化存儲技術(shù)，即采用光纖技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲。但是光纖技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)只是技術(shù)手段，不是最終目的，網(wǎng)絡(luò)存儲的最終目的是數(shù)據(jù)整合。因?yàn)槿绻麤]有數(shù)據(jù)整合的意識，孤立地采用分散的光纖技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)解決方案，最終的結(jié)果和傳統(tǒng)的直連模式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別，長期發(fā)展也會造成各種各樣的問題。 最后，數(shù)據(jù)整合對整合的存儲設(shè)備提 出了很大的要求，不是所有存儲設(shè)備都能完成數(shù)據(jù)整合的需求。作為數(shù)據(jù)整合的存儲設(shè)備必須具有高性能、高可靠及良好的互操作性。 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 21 第六章 虛擬化 存儲解決方案建議 虛擬化 存儲解決方案介紹 根據(jù)以上需求分析，特提出以下以 虛擬化存儲網(wǎng)絡(luò) 為核心的 信息系統(tǒng)集成解決方案 。 該方案的最大特點(diǎn)就是 FC+ISCSI 數(shù)據(jù)集中存儲解決方案。 FCSAN 具有的大容量集中存儲、高速高帶寬、無地域和距離限制、高度可擴(kuò)展、高可用性、 LANFree 和 Serverless 備份支持、易管理等特征，因此，完全滿足 信息系統(tǒng) 對海量存儲設(shè)備和寬帶高性能 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的要求。本方案中采用 冗余的高可用性 SAN 架構(gòu)更增加了整個系統(tǒng)的健壯性和高可用性。 方案中采用 2 臺 DataCore SANmelody 虛擬存儲控制器 通過 DataCore MPIO 存儲軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步容災(zāi)。 圖 1 信息系統(tǒng) 虛擬化存儲網(wǎng)絡(luò) 解決方案 方案中， DataCore 存儲虛擬化方案通過兩臺臺 DataCore SDS 虛擬化存儲控制器（以下簡稱 SDS 控制器）來組建存儲區(qū)域網(wǎng)（ SAN）。四臺 SDS 控制器分別接管后端兩臺 IBM DS8100 磁盤陣列，通過虛擬化技術(shù)創(chuàng)建虛擬卷，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)映射到前端磁盤陣列。每臺 SDS 控制器均有 8 個 4GB/s 光纖通道 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 22 （前端 4 個，后端 4 個）。四臺 SDS 控制器所組成的虛擬存儲層共有 32 個光纖通道?？赏ㄟ^擴(kuò)展 SDS 節(jié)點(diǎn)數(shù)量，使光纖通道數(shù)量增加到 64 個 （前端 32 個，后端 32 個，且并無上限）。 DataCore SDS 控制器所組成的虛擬存儲層以高可用集群架構(gòu)存在，數(shù)據(jù)同時存放在兩個存儲實(shí)體中 （ IBM DS8100），數(shù)據(jù)同步機(jī)制通過 SDS 硬件 實(shí)現(xiàn)，無需依賴客戶端軟件。當(dāng)存儲路徑上任何一個設(shè)備發(fā)生故障時，存儲路徑將自動切換到備端 SDS 控制器，保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存取連續(xù)性。 DataCore 高可用方案具備 Active/Active 能力，可以實(shí)現(xiàn) SAN 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡。在高可用存儲虛擬化的架構(gòu)上， DataCore SDS 同時具備以下功能：存儲精簡配置、存儲快照、同步數(shù)據(jù)備份、異步數(shù)據(jù)備份、卷數(shù)據(jù)拷貝、異構(gòu)存儲支持 （ FC、 ISCSI、 SAS 和 SATA）。 成本分析 支持 FC 和 ISCSI、 SATA、 SAS 存儲設(shè)備 混合使用是 DataCore 產(chǎn)品 對比其他產(chǎn)品的明顯優(yōu)勢之一，這種 存儲 混用，是 DataCore 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時就考慮客戶總體擁有成本（ TCO）的體現(xiàn)。對其他陣列產(chǎn)品（都無法支持混用）而言，很難在容量、性能和成本之間取得一個非常好的性價比。而 DataCore 產(chǎn)品則做到了這一點(diǎn)。 因此，未來存儲空間需要進(jìn)一步擴(kuò)充，可以采用 FC 和 ISCSI、 SATA、 SAS 存儲設(shè)備 混合使用，將是一個具有非常高的性價比的存儲解決方案。 數(shù)據(jù)安全性分析 雖然許多磁盤陣列能夠修復(fù)因數(shù)據(jù)中斷引起的奇偶性錯誤，但當(dāng)數(shù)據(jù)中斷與磁盤故障攙雜在一起時，就很少有人能提供數(shù)據(jù)的完整性了 。 DataCore SANmelody 在這些情況下也能提供數(shù)據(jù)完整性， DataCore產(chǎn)品提供獨(dú)特的三重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)特征：磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)完整性；端到端數(shù)據(jù)校驗(yàn)和；數(shù)據(jù)奇偶相干性。使它能與其他 RAID 產(chǎn)品（如： HP 的 VRAID）產(chǎn)生明顯的區(qū)別。 DataCore SANmelody 系列對 CACHE 的 UPS 保護(hù)方式更加增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)掉電時可以將cache 的數(shù)據(jù)保存到特定的磁盤區(qū)域，重啟時加載，既保護(hù)了數(shù)據(jù)的一致性，又減少了傳統(tǒng) cache UPS 方式在在重啟時的復(fù)雜步驟，這種安全保護(hù)方式在同類產(chǎn)品中也是絕無 僅有的。 擴(kuò)展性分析 為了進(jìn)一步保護(hù)用戶已有投資， DataCore 更是提供一種絕無僅有的系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)，其 SANmelody、 SANsymphony 之間可以無縫升級，即：可以根據(jù)用戶數(shù)據(jù)訪問不斷增長的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)原地不動的前提下，由 SANmelody 以及 SANSYMPHONY 甚至 SANTRAVELLER 不斷升級， 虛擬化存儲系統(tǒng) 的容量、性能和帶寬不斷擴(kuò)大，而原來存儲的數(shù)據(jù)不受任何影響。這種系統(tǒng)擴(kuò)展性或者是升級性，極大的滿足了用戶按需存儲的需求。 虛虛 擬擬 化化 存存 儲儲 解解 決決 方方 案案 23 虛擬化 存儲解決方案優(yōu)勢 在存儲技術(shù)高速發(fā)展的今天，當(dāng)企業(yè)還在 對不同存儲架構(gòu)的優(yōu)劣爭論不休時。赫然回首，發(fā)現(xiàn)企業(yè)面臨的存儲問題已經(jīng)不再是技術(shù)本身，而是在異構(gòu)的環(huán)境下，面對龐大的存儲資源時，如何對資源進(jìn)行有效的利用和管理。對此， DataCore 早已洞燭先機(jī)，通過存儲虛擬化技術(shù)，打破實(shí)體存儲設(shè)備間的疆界，助企業(yè)構(gòu)建高彈性的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。 DataCore 作為存儲行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先者，研發(fā)出 SANsymphony、 SANmelody 等軟件方案，通過存儲虛擬化技術(shù)，幫助企業(yè)以最經(jīng)濟(jì)的方式部署高彈性的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。 ? 高效管理： DataCore 先進(jìn)的自動化技術(shù)能完成大部分的 管理和維護(hù)工作，大幅降低存儲管理成本。 ? 業(yè)務(wù)連續(xù)性：通過 DataCore 軟件消除存儲單點(diǎn)故障。 ? 節(jié)約成本： 精簡配置技術(shù)大大減少了企業(yè)的初始投資，存儲資源使用率從 40% 大幅提升到 80%。 ? 彈性架構(gòu)： DataCore 先進(jìn)的虛擬技術(shù)為存儲資源無縫擴(kuò)展提供了可行性。靈活的擴(kuò)展性為 IT 系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 虛擬化存儲解決方案 總結(jié) 本方案充分考慮了信息系統(tǒng)對 虛擬化存儲系統(tǒng) 的需求以及對客戶已有投資