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在满足需求的基本要求下,采用优化设计,使存储方案具有可靠性、高性能、可扩展性、可实现异构平台间的数据高速共享。
最终建立起一套有效的、切实可行的、安全的、经济灵活的SAN架构的存储网络系统的解决方案。
供中南建筑设计院的各位领导与技术专家参考。
第2章.存储网络方案
本方案是针对中南建筑设计院存储网络项目的需求而提出的。
我们在充分考虑中南建筑设计院存储网络项目的技术要求和其IT系统发展的前提下提出的,其中包括存储系统建议方案介绍和方案优点分析。
2.1.存储系统目标
网络存储系统的规划和建设,也为中南建筑设计院的数据中心的建设打下基础。
根据中南建筑设计院的应用需求,拟组建一个SAN架构的存储网络系统,以较经济的方式建成适应多种业务、非常稳定可靠的存储系统,满足现在及未来对存储容量、性能的要求。
存储系统应采用先进、成熟的技术和优良的系统设计,使系统在整体上具有很快的响应速度和更高的数据带宽,可长时间承受大量用户极高的访问频率和访问速度。
在系统设计中,应切合中南建筑设计院的实际应用,将不同应用、不同特点的数据均存储在大型集中的的存储设备中,使整个存储系统具有高可靠性、异构平台共享、高性价比、可扩展、易管理、易使用、性能优良等一系列优势,并能平滑地升级扩展,很好地适应数据存储技术的发展,满足公司的中长期发展的数据存储需求。
由于存储系统要求高,投入大,实施复杂,很多存储产品目前尚无统一的行业标准,有一定的技术风险,要求存储系统集成商提供切实可行的成熟方案或相关的参考案例。
2.2.需求分析
在考虑中南建筑设计院业务现状、管理体制、经营水平和人力资源状况等实际情况的基础上,我们认真分析了中南建筑设计院存储网络项目的未来发展规划,以及该该行业网络系统存贮基础的建设,认为存储系统的建设应着眼于提高存储的技术水平,有计划、分阶段地实现具备完善备份和容灾系统的存储业务平台。
武汉蓝科电子有限公司针对中南建筑设计院对SAN(存储区域网络)的要求及网络状况,认为首先需要解决数据存储的系统多样性和零散性,建议采用智能化的海量存储及利用,其益处如下:
使用智能化的高速海量存储系统,可以提供足够的数据存储空间,采用冗余硬件、RAID技术以及动态备用磁盘提供高数据完整性,存储系统本身的高速缓存CACHE功能提高数据的读写速度,从而增强系统处理交易的总体性能。
提供高可靠性的数据存放,通过存储系统的可靠性设计以及磁盘镜像、RAID技术,保证存储介质内数据的可靠性。
较高的外部共享磁盘容量,存储设备的最大磁盘容量都可达到几十个TB。
根据存储数据量需求,可配置可用容量,供数据存储使用,随着数据量增大,将来可以扩充磁盘数目增加容量。
可在以后的升级系统上继续使用,做到很好的投资保护。
选用产品支持连接多平台主机系统(包括SUN、IBM、SGI、DEC、LINUG、WINDOWS等),充分适应将来主机升级到更高档次服务器、或增加新的主机平台系统,对于存储系统的要求,避免了系统升级时需要重新购买存储设备的投资。
高效而可靠的磁盘阵列和备份系统,利用SAN的特点实现高速安全的数据备份,保证恢复数据的可用性和完整性,并可用于将来建立远程灾难备份中心,实现数据异地备份。
在发生灾难事故时,通过将应用系统切换到灾难备份中心主机,保证系统能够继续运行,对外服务不会中断。
可利用存储软件进行多个镜像备份,利用备份软件通过生产数据卷的镜像备份卷,提供快速拷贝,可实现以下功能:
缩短备份时间。
系统管理员可在镜像备份卷脱离生产卷以后,通过备份机挂接镜像备份卷,进行磁带/磁盘备份,在磁带/磁盘备份完成之后,再将镜像备份卷与生产卷重新同步。
这样,备份由原来的磁带拷贝变成镜像备份卷脱离生产卷的操作,使系统真正实现7G24小时对外服务。
实时数据采集。
测试需要使用实时数据时,把镜像备份卷与生产卷脱离,然后挂接到开发机供测试使用。
在完成测试后,将该备份卷与生产卷重新进行镜像,使备份卷与生产卷同步,可提供下次测试使用。
这样进行的实时数据采集不会影响系统的运行,可在任意时间点进行。
减少分布存储处理的管理成本,由于目前需要将每个业务子系统都使用SAN中的集中存储设备,因此可减少每个系统都需要工程师进行管理,从而减少了管理成本和管理工作量。
考虑到SAN的存储整合实施需求,将存储设备集中存放在中心机房,与各应用服务器整合,不仅需要将各种平台主机系统(包括SUN、IBM、SGI、DEC、LINUG、WINDOWS等)接入SAN网络中,而且需要实现异构平台间数据的高速文件共享,并有多主机系统的集群应用,目前需要提供128节点的LINUG集群应用。
总之,当项目完成后,中南建筑设计院的应用系统应具有一个能够符合未来发展(包括业务和技术)的可靠的基础构架。
信息的可用性、可靠性、可管理性、系统的可扩展性和灵活性将大大提高,以满足目前及未来的业务发展及科学管理的需要。
2.3.方案设计一
根据对中南建筑设计院的系统需求的分析,我们提供了一套合适的存储系统设计的初步解决方案。
SAN拓朴结构
核心存储产品
存储系统:
联想HDSAMS2100(系统缓存4GB,存储容量13TB)
光纤通道交换机:
BrocadeSilkworm210E(16口)
备份软件:
VeritasNetBackup
2.4.方案分析
在中南建筑设计院的存储方案中,我们推荐联想-HDS的HDSAMS2100企业级智能存储系统作为数据存储的核心平台,该存储系统所有的部件均采用了冗余设计,整个存储系统不存在单点故障;
其中AMS2100配置13TB裸容量(主机15块硬盘构建RAID6)、4个4Gb/s高速光纤主机接口和4GB支持镜像写的高速缓存。
基于SAN的存储解决架构
针对中南建筑设计院目前的存储状况以及发展趋势,我们建议用户采用以数据和存储为中心的系统结构。
以数据和存储为中心可以极大地保护用户的投资,有效利用存储空间,降低用户管理费用,从而确保整体拥有成本最低。
降低管理难度,维护数据管理的统一性。
提高了电子化数据管理的可靠性。
数据的集中化管理,能够确保数据的一致性和完整性,保证电子化数据的可靠性。
以数据和存储为中心必然对整个存储系统性能有很高的要求,所以我们建议用户选用集中式,高性能,大容量,智能化的存储区域网(StorageAreaNetwork,简称SAN)来构建新一代计算中心存储环境。
存储区域网是未来存储系统发展的方向。
所谓存储区域网是指在服务器之后的高速子网络,它利用硬件、软件和光纤通道技术把所有与存储设备相关的处理工作移往一个集中的环境,使数据网络可以处理关键性任务。
而信息存储则可通过存储区域网通信,从而消除I/O瓶颈,提高系统性能。
SAN一改过去以服务器为中心的存储模式,以数据存储为中心,采用伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速度的光通道直接连接方式,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的局域网内。
SAN的最终目标是实现在异构环境中最大限度的数据共享和可管理性。
采用以数据和存储为中心的SAN存储解决架构的优势
开放的标准,适合于服务器和存储设备之间的共享:
SAN标准最早就是为了多个服务器之间通过专用的高速网络来共享存储和更加有效地管理存储设备所设计,经过近十年的发展,已经成为非常完善的标准。
各主流厂商均遵循开放的观念,保证各家设备之间的互连性。
在物理连接上是采用已经成熟的光纤技术实现
高性能的数据存取:
SAN采用的链路连接是通过光纤,光纤本身具有抗干扰能力强,传输距离长,传输速度快的特点,目前具有的速度是1Gbit/s、2Gbit/s。
4Gbit/s或者8Gbit/s。
而且最关键的是,基于SAN架构,服务器和存储设备之间的协议是专为数据密集型存取所设计。
具有高度的可扩充性:
基于SAN架构的存储设备,本身具有可扩充性,而且一旦SAN架构构建以后,可以很容易增加存储设备,并且这些存储设备均可以作为一个整体来共享,它们可以作为一个卷或多个卷来共享。
在SAN的架构下,存储是独立于应用的。
具有无与伦比的可靠性:
作为关键性应用中,设备的可靠性是必须考虑的。
在SAN架构中,主机和光纤交换机,和存储设备之间的连接均是冗余的,冗余的通路带来的好处,在正常情况下,是带宽的扩充,实现自动负载均衡,如果某一通路出现问题,它又可以作为另一选择路径,保证系统的可用性。
SAN的存储设备内部,本身也考虑很多系统的高可用性,系统中的磁盘是连接到两个光纤环路上和两个控制器上,电源,风扇等等均是冗余的、无单点故障的。
基于SAN的备份恢复、灾难恢复等多种解决方案:
目前具有多种基于SAN架构的解决方案,比较典型的是包括远程容灾解决方案和零停机时间备份。
它可以通过异地远程的两台阵列实现数据的同步,独立于操作系统和应用,一旦某地的系统出现问题,可以很快地切换到异地,保证系统的应用。
数据的备份和恢复也是一个数据密集型访问的应用,如果基于LAN,要占用企业内部大量的带宽,前台响应将极为缓慢,因此,在SAN的架构下,可以实现LANfree的备份解决方案、Severless的备份解决方案和零停机时间的备份解决方案。
集中式管理:
分布式的设备,包括主机系统、存储系统、交换机等等,均可以通过图形界面的管理程序进行管理或者通过SNMP协议,与网管软件结合实现整个系统的中央管理。
存储阵列的选型
在本方案中,我们推荐联想HDSAMS2100。
日立数据系统公司作为业界领先的高端存储系统生产厂商,其产品的技术水平处于世界领先地位,日立数据系统公司是SAN(存储区域网络)的最先倡导者和发起者,并在当今世界正掀起一股以存储为中心和重新构架企业应用系统结构的潮流之时,日立数据系统公司无疑是这股潮流的领导者之一。
日立数据系统公司的存储系统除了具有最先进的技术和最高可靠性之外,还具有以下特点:
1.开放性好:
日立公司一直从事专业化的存储领域的探索的发展,为IT业界制定无数存储标准。
作为全球最顶尖的存储原产厂商,日立也是全球最大的、最优秀的代工厂商之一。
2.高可靠性:
AMS2100所有部件均为冗余设计且可热插拔更换,其中盘包平均无故障为250万小时,系统可靠指标为99.999%可用。
3.高性能:
AMS2100目前被业界公认为分布式企业存储产品中性能最好的存储子系统。
4.功能强大:
HDS公司除生产出高品质的存储系统硬件之外,还开发了大量的功能软件,增强并完善其存储系统,特别是在全球率先推出单一物理主机通道能同时支持不同主机厂家的主机物理与逻辑工作连接(主机存储域),大大提高存储设备连接主机的效率。
可以当之无愧的说,作为全球三大原产存储厂商(LSI,HDS,EMC)之一,HDS在核心技术上是相当全面而均衡的。
联想与HDS的战略合作已经有多年。
当联想推出“联想HDS”系列产品的时候,代表联想继一系列举世瞩目的收购动作后进一步向顶尖级方案和服务提供商继续大步前进。
全球顶尖的硬件产品再加上专业细致化的本土服务,因此,我们建议方案中选择了联想HDSAMS2100作为业务应用系统的基础平台之一。
结合联想HDS存储系统的独特特点,使得本方案还有以下特点:
1.采用AMS2100企业存储系统构建企业信息基础设施,通过AMS2100的高可靠、高可用、高效率满足业务系统在这些方面提出的要求。
同时由于AMS2100为最新一代磁盘存储设备,并具有广泛的连接性,可以为未来新业务所要求的新主机提供同样的信息基础设施,保证企业范围内信息基础设施的一致性。
同时AMS2100的扩充扩展能力极强,可以充分满足现有业务及未来新业务对存储容量空间的要求
2.联想公司良好的客户服务。
在华中地区,联想提供专业化的工程师,随时保护用户数据可用性。
第3章.联想HDSAMS2100产品综述
最新一代的AMS2100应用了更多源自高端企业级存储系统的技术,不断升华模块化存储(AdaptableModularStorage,AMS)理念,使其具备更多先进特性:
一、更领先的对称式双活控制器架构
Ø
仿效高端企业级存储系统的架构设计,AMS2100应用对称式双活控制器设计,在2个控制器上均衡地分配I/O负载,并根据I/O负载的变化实现动态调配,使存储系统始终保持最高利用率,提供持续的最强数据处理能力.
应用对称式双活设计,AMS2100的冗余控制器可共享RAID处理单元、缓存、通道等资源,不论是I/O路径故障,还是控制器故障,AMS2100的冗余控制均可实现智能、透明、快速的切换,保证数据的可持续读写,进而提升IT系统的业务连续性.
AMS2100的对称式控制器设计超越中端存储市场的同档次产品,可构建更高效、更可靠的存储平台.
二、更强劲的控制器设计
AMS2100的控制器秉承一贯的高性能设计理念:
AMS2100使用专属RAID处理单元承担底层I/O,使其数据读写更高效.
AMS2100的控制器设计有独立的数据缓存和控制缓存,将不同用途的数据通过各自独立的物理缓存暂放,优化数据的I/O效率,提升系统的数据I/O性能.数据缓存专属用于数据I/O的缓冲暂存,而控制缓存专属用于控制器操作系统运行所需的缓存开销.
AMS2100应用新一代的低功耗处理器提高控制器的命令处理速度,同时力求绿色环保.
三、更灵活的控制器规格
为适应复杂多样的IT应用需求,AMS2100提供了更灵活的控制器规格.
根据性能的需求,AMS2100支持4GB或8GB的数据缓存容量,可以较小的投资选配较大容量的缓存进而获得较大的性能提升.
对于部属的考虑,AMS2100支持4个4GbFC主机端口配置或4个1GbiSCSI主机端口配置,可以不同协议实现直连访问存储(DAS),亦可部属于FCSAN环境或IPSAN环境.
四、应用SAS磁盘扩展技术
在业界,AMS2100率先在中端光纤存储系统上在后端应用SAS磁盘扩展技术,在速率、扩展和维护等特性都相对上一代产品获得显著提升.AMS2100后端提供4个SAS磁盘扩展端口,整个存储系统可提供高达48Gb/s的传输速率.通过在后端磁盘应用SAS的点对点扩展连接,AMS2100的磁盘可独享最高速率3Gb/s链路,与此同时,SAS磁盘扩展技术降低了AMS2100对磁盘的管理与维护的系统开销.这些都得益于SAS磁盘扩展技术相对于传统的FC-AL或FCSwitch磁盘扩展连接技术的优越性.从长远的发展趋势看,在磁盘扩展领域,SAS技术将逐步取代FC技术,高端企业级硬盘的接口也将逐渐统一为SAS技术,AMS2100可提供更持久的投资保护.
五、大容量或高性能的集中存储
AMS2100支持多达120颗SAS或SATA磁盘驱动器,通过选用15000转/分钟的高性能SAS硬盘或7200转/分钟的大容量SATA硬盘,AMS2100可满足应用对性能或容量的不同需求.AMS2100的控制阵列可提供6.7TB的SAS容量或15TB的SATA容量,通过连接磁盘扩展柜,AMS2100最大可支持52TB的SAS容量或118TB的SATA容量.而随着更大容量和更高规格硬盘的推出和应用,AMS2100可提供更大容量或更高性能.
六、支持异构平台,兼顾访问安全
AMS2100支持2048个LUN,支持14种以上的主流操作系统,具有主机存储域功能,可以保证512个主机系统在SAN环境中安全的进行数据读写操作
七、丰富的数据应用,强大的软件特性
AMS2100应用最新一代管理软件StorageNavigatorModular2,可无缝整合并应用包括FlashAccess,CopP-on-Write(系统内数据卷快照),ShadowImageIn-SPstemReplication(系统内数据卷复制),TrueCopP(系统间数据复制),CPM(缓存分区)等多种数据应用。
AMS2100可支持多种动态配置调整功能,如RAID组扩容、LUN的容量增减等.
AMS2100的逻辑卷容量突破传统设备的2TB限制,可达60TB.
应用诸多源自高端企业级存储系统的技术,使得AMS2100成为设计领先、性能强劲、高效可靠的中端光纤存储系统,具有出众性价比.
Lenovo-HDSAMS2100
RAID技术特性
RAID控制器
SPmmetricActive-Active对称式双活控制器,支持动态负载均衡和冗余故障切换功能
处理器
2个1.67GHzProcessor
独立的硬件RAIDProcessor负担RAID运算
数据缓存
8GB(每控制器4GB)或4GB(每控制器2GB)
支持电池后备(BBU,BatterPBackupUnit)
控制缓存
2GB(每控制器1GB)
支持RAID级别
0、1、0+1、5、6
最大LUN数量
2048
单个LUN最大容量
60TB
RAID卷组支持最大硬盘数量
30
扩展连通性
主机接口特性
支持光纤通道交换(FC-SW)oriSCSI
主机接口数量
选项1:
4个4Gb/sFC(最大速率1600MB/s)
选项2:
4个1Gb/siSCSI
主机连接数量
通过虚拟端口技术最多支持512个主机
磁盘接口特性
SAS全交换结构
磁盘通道接口
4个SAS3Gb/s×
4Wide接口(最大速率4800MB/s)
系统性能
最大IOPS
400,000IOPS
SPC-1IOPSTM
31,498.58
G测试数据详见
http:
//www.storageperformance.org/results/benchmark_results_spc1
常规特性
外形尺寸
4U高19英寸机架设备(174mmH×
483mmW×
649mmD)
重量
51kg
支持硬盘容量
300GB(3Gb/SSAS,15KRPM)
450GB(3Gb/SSAS,15KRPM)
400GB(3Gb/SSAS,10KRPM)
1000GB(SATAII,7200RPM)
G可订货配置请以产品调整方案为准
支持最大硬盘数量
最大支持120颗SAS或SATA磁盘驱动器
风扇和电源
双冗余、热插拔
操作规范
工作状态
非工作状态(搬运、储存)
温度
5º
C至40º
C
-10º
C至50º
湿度
5%-85%(非凝结环境)
5%-100%(非凝结环境)
功率
760VA
噪声
60dB
系统兼容性
支持操作系统
Microsoft®
Windows20GG,WindowsServer20GG,WindowsServer
20GG,HPper-V
VMware
IBM®
AIG®
HP-UG
HPTru64UNIG
NovellNetWare
OracleEnterpriseLinuG
RedHat
SUSE
AsianuG
RedFlag
MiracleLinuG
HPOpenVMS
AppleMACOS
SunSolaris
系统管理软件
HitachiStorageNavigatorModular2
可选功能选项
路径冗余与动态负载均衡
HitachiHiCommand®
DPnamicLinkManager(HDLM)
数据快照
HitachiCopP-on-WriteSnapshot
本地逻辑卷复制
HitachiShadowImage™In-SPstemReplication
远程数据复制
HitachiTrueCopP™SPnchronous
HitachiTrueCopP™EGtendedDistanceReplication
第4章.HDS企业存储设备技术服务
HDS技术服务的宗旨是保证用户数据的安全和业务的连续。
HDS企业存储设备的开放性设计理念和体系结构,突出了HDS产品与众不同的技术特性——系统运行安全稳定、系统维护高效简洁。
·
系统100%全冗余设计,微码在线升级
保证用户生产的连续性,同时完成存储系统的技术更新。
告警信息简单明了,问题定位准确
1.机柜面板告警指示灯
在机柜面板设置了告警指示灯和蜂鸣器(中端产品),在用户使用自动报警设置有困难的情况下,方便用户管理人员及时发现问题。
并可以根据下图所示的图形界面迅速定位问题所在。
2.Hi-track自动告警功能
在北京、澳大利亚和美国设有自动报警接受中心,在未影响用户生产的情况下提前预警,及时消除系统隐患,保证数据安全和生产的连续。
告警报告描述详尽、简单准确。
使得系统隐患迅速得到解决。
维护过程操作简单
图形操作界面,鼠标操作,逻辑示意图与实际物理结构对应精确,并伴有相应图标的闪动。
在保证了维护操作准确可靠的同时,大大缩短维护时间。
降低系统维护风险。
多层次结构化支持体系
技术专家在澳大利亚组成亚太技术支持中心以及在美国的全球技术支持中心24G7随时解决各类疑难问题。
必要时可以通过电话线直接在线解决用户问题。
而登录的帐户和密码由用户产生和控制,既能及时解决现场实际问题,又能避免用户存储系统的安全隐患。
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