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netappfas2040存儲(chǔ)整合設(shè)計(jì)方案建議書(shū)-文庫(kù)吧資料

2024-10-22 08:33本頁(yè)面
  

【正文】 es 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)。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。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。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。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。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。 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。 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。 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。反之也是同樣。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))。 CIFS 等多種協(xié)議。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。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)。 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。 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) 。 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。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。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。也可以連接 UNIX NIS 服務(wù)器作基于 NIS 服務(wù)的認(rèn)證。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。 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)。從而實(shí)現(xiàn)沒(méi)有單點(diǎn)故障。 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)。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。 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。 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。 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。 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 。 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) 。這樣既節(jié)約的大量采購(gòu)成本,同時(shí)也提高了管理和維護(hù)以及備份的易操作性和所有數(shù)據(jù)的安全性,降低了總體擁有成本。這也是其他廠商所無(wú)法比擬的。 所謂存儲(chǔ)的融合也正是 NetApp 的理念所在,當(dāng)前的 NetApp 的 Filer 真正實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)的統(tǒng)一。同時(shí),可以看到這種實(shí)現(xiàn)的模型其管理還是原有的 NetApp 的產(chǎn)品,因此管理復(fù)雜度沒(méi)有大 幅度的改動(dòng)。同一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)可以通過(guò)不同的接口卡完成對(duì) SAN 和 NAS的同時(shí)支持,如通過(guò)以太網(wǎng)卡提供 NAS 的訪問(wèn)服務(wù),而同時(shí)又可以通過(guò) HBA 卡提供 SAN 的訪問(wèn)服務(wù)。這種實(shí)現(xiàn)方式和 SAN 前加 NAS 網(wǎng)關(guān)正好相反 ,不是 SAN 到 NAS 的支持,而是 NAS 到 SAN 的支持,即在原有的 NAS 基礎(chǔ)上,增加對(duì) FCP 協(xié)議的支持就完成了。這種方式就像給病人換一條胳膊,雖然可以用,但畢竟不如自身本來(lái)的胳膊好用,而且兩者偶爾可能還會(huì)出點(diǎn)問(wèn)題。這種方式需要宿主 SAN 存儲(chǔ)物理隔離一部分空間供 NAS 網(wǎng)關(guān)來(lái)使用。 圖表 54: NetApp 公司 的統(tǒng)一存儲(chǔ)方案 目前業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn) NAS 和 SAN 融合的方法有兩個(gè):一種是在 SAN 前增加 NAS 網(wǎng)關(guān);另一種是NetApp 的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。絕大 部分的數(shù)據(jù)是既能應(yīng)用在 SAN 上,又能應(yīng)用在 NAS 上。 因此, SAN 和 NAS 的區(qū)別在于傳遞的內(nèi)容是數(shù)據(jù)塊還是文件,更根本上來(lái)說(shuō)是文件系統(tǒng)所處的位置。 iSCSI 的誕生更加說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)模型的實(shí)現(xiàn)究竟使用光通道協(xié)議還是以太網(wǎng)協(xié)議是相對(duì)次要的環(huán)節(jié)。(因此也稱(chēng)為 IP SAN。 傳統(tǒng)的 NAS( FSSAN)概念由于使用的是公網(wǎng)而導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)其有許多的偏見(jiàn)。于是我們可以在同一種拓?fù)湎拢_(kāi)始我們新的游戲。 圖表 53: iSCSI 框架圖 在實(shí)現(xiàn)的方式上,業(yè)內(nèi)目前有兩種方式: 采用相應(yīng)的存儲(chǔ)交換機(jī),如其 MDS 9000 和 545428 的存儲(chǔ)路由器充當(dāng)中間的交換機(jī),存儲(chǔ)設(shè)備則可以采用普通的磁盤(pán)陣列; 采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(一般使用千兆以太網(wǎng))交換機(jī),但要求存儲(chǔ)設(shè)備使用能夠支持 iSCSI 協(xié)議的存儲(chǔ)產(chǎn)品,如站在這種部署方式前列的 Network Appliance 公司的產(chǎn)品。 更重要的是,所有的應(yīng)用軟件都可以使用 iSCSI 協(xié)議,因?yàn)楸緛?lái)他們就支持 SCSI 的命令。在 2020 年底, Intel 公司的服務(wù)器側(cè)的 10G 的以太網(wǎng)卡的推出是一個(gè)劃時(shí)代的事件,從此,服務(wù)器的以太網(wǎng)環(huán)境可以向 10G 推進(jìn)。畢竟,承載的貨物(數(shù)據(jù)塊)是一樣的,差別僅在于交通工具而已。以上兩點(diǎn)導(dǎo)致了 iSCSI 的誕生。現(xiàn)在我們又擁有了新的一種存儲(chǔ)設(shè)備 iSCSI:通過(guò)以太網(wǎng)接入,但卻承載裸數(shù)據(jù)塊。 我們知道,現(xiàn)在的存儲(chǔ)環(huán)境,包括兩大類(lèi):直連式存儲(chǔ)( DAS)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)( FAS),而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)又包含兩大類(lèi): NAS 和 SAN。其根本點(diǎn)在于應(yīng)用 IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議承載 SCSI 的命令,使數(shù)據(jù)塊得以在廣泛成熟部署的以太網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行傳輸。理想中 GbESAN的 NAS 一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 ? 能隨時(shí)擴(kuò)增所需硬盤(pán)數(shù)量(一顆或多顆)至使用中的文件系統(tǒng),不用等待,就立刻可使用擴(kuò)充后的新容量,同時(shí)不對(duì)系統(tǒng)造成停頓和效率的影響。 ? 在大容量的文件系統(tǒng)(如單一 volume 為 16TB 或更高時(shí))高負(fù)載運(yùn)作下,文件系統(tǒng)不會(huì)損毀。 ? 支持跨平臺(tái)( NFS 及 CIFS)鎖定的安全資料共享,以防止資料損毀和讀取錯(cuò)誤的資料。一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備是否能擔(dān)任 NAS 的角色,至少需符合以下的條件: ? 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的資料: Oracle8i、 9i、 9iRAC、 MSSQL Cluster、 DB Sybase、 Informix。倘若 NAS的文件系統(tǒng)效率夠高、夠穩(wěn)定,主機(jī)的 CPU 就可以全速執(zhí)行應(yīng)用程序的運(yùn)算,不必負(fù)擔(dān)文件系統(tǒng)和底層的硬盤(pán)子系統(tǒng)的負(fù)載,就可縮短應(yīng)用程序執(zhí)行所需的時(shí)間。以 GbESAN 架構(gòu)的 NAS 來(lái)看,因?yàn)橘Y料存取是透過(guò)存儲(chǔ)設(shè)備本身的文件系統(tǒng),并且提供安全的跨平臺(tái)檔案鎖定,因此所有不同的主機(jī)(或不同平臺(tái)的主機(jī))皆可同時(shí)存取同一個(gè)檔案,達(dá)到了實(shí)時(shí)性資料共享的目的。 FCSAN 的存儲(chǔ)設(shè)備使用連接主機(jī)的文件系統(tǒng),常見(jiàn)的主機(jī)文件系統(tǒng)有 UFS (Unix File System)、NTFS (NT File System)、 VxFS (Veritas File System),數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是 FCP (Fibre Channel Protocol),交換機(jī)是 Fibre Channel Switch,資料存取的協(xié)議是 SCSI。 圖表 51: FS SAN (NAS) 光通道數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng) SAN( FC SAN) FC SAN( Fibre Channel Storage Are Network)光纖存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)是允許存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器之間建立直接的 FC 光纖連接,通過(guò)這種連接實(shí)現(xiàn)只受光纖線路長(zhǎng)度限制的集中式存儲(chǔ)。 NAS 存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)( Ether)連接到一群計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器上,而不象FC SAN 那樣需要昂貴復(fù)雜的光纖交換機(jī), NAS 使用普通的以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),即插即用。我們有必要對(duì) SAN(FCP SAN 和 iSCSI SAN)、 NAS,以及它們之間的比較進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。是采用光纖通道 FCP SAN方式,是采用 iSCSI SAN 方式,還是采用 NAS 方式?這需要根據(jù)前端的業(yè)務(wù)類(lèi)型、主機(jī)平臺(tái)以及具體的應(yīng)用需求,經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析、評(píng)估之后才能夠決定。 8 5 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu)的選擇 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是 已經(jīng)成為 整個(gè)信息化建設(shè)的重要組成部分,需要提供多功能、多用途的存儲(chǔ)資源整合、備份、容災(zāi)等能力。系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供遠(yuǎn)程告警。能夠采用基于 Web 的界面對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行配置管理。因此在方案設(shè)計(jì)中在提供高可靠性的同時(shí),也要注重提供存儲(chǔ)系統(tǒng)的可管理性和可維護(hù)性。 3.高可靠性 在確保系統(tǒng)可靠工作和數(shù)據(jù)的可靠性的原則基礎(chǔ)上,盡可能的做到高起點(diǎn),選用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,使構(gòu)建的存儲(chǔ)系統(tǒng)有較高的技術(shù)水平,以適應(yīng)今后的發(fā)展。 2.可擴(kuò)展性 在滿足當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求的同時(shí),還考慮到今后業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,確保在未來(lái)擴(kuò) 容時(shí)能夠擴(kuò)展到更多的存儲(chǔ)容量支持。 數(shù)據(jù)安全性是存儲(chǔ)系統(tǒng)最核心的問(wèn)題,這里需要詳細(xì)描述整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)能力。 6 系統(tǒng)性能是整個(gè)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的另一個(gè)要點(diǎn),考慮到已有的 windows 系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn),能夠承載已有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。但同時(shí)不應(yīng)增加太多系統(tǒng)成本。存儲(chǔ)整合會(huì)帶來(lái)如下的好處: ? 減少維護(hù)成本 ? 減少維護(hù)復(fù)雜度 ? 提升整個(gè)系統(tǒng)性能 ? 提高系統(tǒng)可靠性 ? 統(tǒng)一數(shù)據(jù)備份管理 考慮到 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性 ,不應(yīng)該對(duì)主機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件進(jìn)行改動(dòng),而應(yīng)該只對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行更新?lián)Q代來(lái)避免影響整個(gè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 目前有多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求,考慮未來(lái)的數(shù)據(jù)增量,可用數(shù)據(jù)量在 1TB, 考慮到 存儲(chǔ) 系統(tǒng)投資成本和總體擁有成本的因素, 揭陽(yáng)榕城區(qū)政府 希望用基于 統(tǒng)一 的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu)來(lái)整合本次工程中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 被商業(yè)周刊雜志評(píng)為 99 年全美最佳業(yè)績(jī)公司第 19位 ; 99,00 年連續(xù)兩年名列高速增長(zhǎng)公司前 100 位 (20th/00) 其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 FILER 占 2020 年 NAS 存儲(chǔ)市場(chǎng)的 57%,處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位; 占 IP SAN 市場(chǎng)的 30%, 處于 市場(chǎng) 領(lǐng)先位置 ; 除此之 外, NetApp 公司在存儲(chǔ)業(yè)界中率先實(shí)現(xiàn)了在同一物理設(shè)備上 IP SAN 與 SAN 結(jié)構(gòu)的融合,成為一體化的存儲(chǔ)解決方案的廠商。 NetApp 公司還是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)普爾500 與 NASDAQ 股市 100 的指標(biāo)股成員。 作為一個(gè) 1995 年上市的公司, NetApp 建立起了穩(wěn)健成長(zhǎng)的良好記錄,達(dá)到了連續(xù)10個(gè)季度的與上年相比的收入與利潤(rùn)雙增長(zhǎng)。 所有 NetApp 產(chǎn)品-(包括 NearS
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