某政府行业用户集成存储解决方案DCN.docx
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**政府行业用户
集成数据存储项目
神州数码存储方案建议书
2011年12月
**外部网站集成存储项目方案建议书
目录
第一章概述 1
1.1项目背景 1
1.2建设目标 1
1.3系统设计原则 1
1.4系统方案设计内容 2
第二章数据统一存储平台方案建议 3
2.1数据统一存储平台建设总纲 3
2.1.1存储信息基础架构模型 3
2.1.2存储信息基础架构核心-存储系统 4
2.2**外网统一数据存储平台方案建议 7
2.2.1外网统一存储平台数据分层存放考虑 9
2.2.2外网统一存储平台具体配置 9
2.3统一数据存储平台本地数据保护架构分析 10
2.3.1统一数据备份平台规划 10
2.3.2本地备份恢复服务级别定义 11
2.3.3常用数据备份架构参考 13
2.3.4传统物理磁带库和虚拟磁带库技术分析 15
2.3.5备份系统的监控 19
2.4统一数据存储平台DCNNAS-120简介 21
第一章概述
1.1项目背景
*********
1.2建设目标
**信息中心在外部网站独立存储平台项目中总体目标是:
在现有Web应用平台基础上,利用先进的信息基础架构理念,为外网系统构建一个高速、安全、可靠的信息基础架构。
同时为了满足业务系统发展的需要,尤其是满足不同业务系统对存储平台的个性化需求,所以要建设一个全面的、统一的存储平台,以满足各个业务系统的不同需求。
整体的架构一定要具有先进性,可扩展能力,在未来能够便捷的进行扩展,升级。
根据不同业务的需求,对外网应用和内网核心应用进行分离,在DMX区增加一台新的统一存储系统来为外网应用提供数据存储,实现高级别等级保护数据安全的要求。
规划与建设以及数据集中整合的技术目标实现将使**外部网站系统平台达到一个新的高度。
1.3系统设计原则
本着技术先进性、可扩充性、高可靠性、高可用性、成熟性、可管理性的设计原则和总体设计思想,集合了DCN公司优秀技术设计理念和产品,借鉴了DCN全球众多成功案例和实际经验,设计了整体的解决方案。
在方案的设计中,主要依据以下原则:
实用性和先进性:
系统设计应采用当前先进而成熟的技术,不仅可以满足本期工程的需求,也应把握未来的发展方向。
安全性:
充分满足等保要求,内外网数据实现隔离,制定统一的数据与网络安全策略,实现整个信息系统安全性的有序、统一规划与管理。
可靠性:
存储平台具有高可靠性,支持服务器平台的高可用性集群技术;具备先进的冗余的设计;充分保证系统的高扩展能力和高容错能力,具有通道负载自动均衡能力和存储系统性能调节能力,提供极为充分的可靠性各项指标设计。
在不停机情况下,实现不停机扩容、维护、升级等服务,提高性能以满足新的业务需求。
具备7×24×365连续工作的能力,系统的可用性应大于99.999%。
在自动化管理软件支持下可以实现磁盘数据的在线(不停机)备份;
灵活性与可扩展性:
在系统设计时应充分考虑灵活性和可扩展性,从而确保新功能、新业务的增加在原有的系统平台上扩展和实现;
开放性/互连性:
存储系统必须就有较强的开放性,支持主流的操作系统,支持Oracle、DB2、SQL Server 等数据库;
经济性/投资保护:
在方案设计时需要考虑整体系统的投资保护;
可管理性:
存储系统具有较高的可管理性,便于日常维护和管理;
1.4系统方案设计内容
针对以上**信息中心外网统一存储架构的具体需求,在规划方案时,我们将提供统一数据平台存储架构设计。
第二章数据统一存储平台方案建议
2.1数据统一存储平台建设总纲
2.1.1存储信息基础架构模型
信息基础架构是一套共享的产品、服务和最佳做法,通过它可以存储、保护、优化和利用信息,以便人们可以避免潜在的严重风险、减少与管理信息相关的巨大成本,同时充分挖掘信息的价值以实现业务优势。
信息基础架构的设计可以从3个维度进行考虑:
维度一:
应用系统类型。
应用系统类型可以直接反映出数据访问的类型,目前数据访问类型总体上分为两大类,基于数据块的访问和基于文件的访问,这两种不同的数据访问方式又决定了采用什么样的数据存储系统,同时也确定了数据访问性能的需求,所以在信息基础架构的规划中,从应用系统类型入手进行分析,就能够确定使用什么样的信息基础架构。
维度二:
可靠性。
信息基础架构的可靠性可以从几个方面来考虑,首先,支撑生产系统的平台自身的可靠性,这其中包括主机和存储系统的高可靠性设计,存储系统的RAID保护方式,数据访问链路的冗余等等;其次是本地的数据保护能力,多份数据的保护,数据备份,本地应急系统;第三是容灾系统,两站点容灾系统或多站点容灾系统能够在不同的灾难发生时,保证业务系统的持续运行。
这三部分是信息基础架构可靠性的体现。
维度三:
信息生命周期。
信息的生命周期决定了信息基础架构的规模,尤其是数据存储系统的规模,生产系统在线数据需要保存的时间,定期对数据进行梳理,什么样的数据需要进行归档,离线备份系统数据需要保存多长时间等等。
这几个方面决定了信息基础架构中数据存储系统的规模,离线数据备份的规模,是否需要归档系统等几个方面的需求。
综上所述,信息基础架构的设计是要根据业务系统的特点和具体需求,从三个维度出发,进行设计。
2.1.2存储信息基础架构核心-存储系统
信息基础架构的设计中,非常关键的是存储系统的设计。
根据上一节的讨论,从应用系统入手,进行数据存储系统的架构设计。
从目前**外网网站系统的实际情况和未来业务系统的建设规划,整个外网网站系统中数据访问模式是文件访问(文件系统)为主,数据块访问为辅,正是基于这种情况,数据存储系统的基本架构应该是NAS+NAS的架构。
SAN架构:
全球网络存储工业协会(StorageNetworkIndustryAssociation,简称SNIA),对SAN的定义是:
存储区域网络(storageareanetwork)是高性能的网络,其主要目的是使存储设备与计算机系统连接并通信。
一个SAN包括通信基础设施,提供物理连接,以及管理、组织存储系统的资源,提供数据传输的安全性和鲁棒性。
SAN提供数据块的I/O服务,而不是文件访问服务。
SAN通常是指使用FC协议的FCSAN,目的是提供高速、低延迟的数据访通道。
在进行SAN架构设计时,我们要从几个方面考虑:
性能:
作为整个信息基础架构的核心基础架构,SAN架构应该能够提供满足多业务、大并发时的性能需求,为此在SAN架构设计时应考虑高性能,同时能够支撑多业务并发访问的存储系统。
目前,高端存储系统的性能是能够完全满足**web系统的要求,高端存储系统一般采用三层架构,主机通道层、核心处理层和后端磁盘层,内部采用直连高速互联通道,能够提供10GB/s以上的内部交换带宽。
高端存储系统采用多CPU架构,保证数据处理均衡,无论是单一数据访问,还是并发数据访问都能够提供非常好的性能支持。
高端存储系统中磁盘作为数据存储的重要载体,其性能表现将直接影响到高端存储系统的性能,目前大多数高端存储系统都使用光纤硬盘和SATA硬盘,基本上能够满足85%以上的数据访问性能需求,但是有少数数据访问对I/O响应时间要求非常苛刻,使用硬盘已经无法满足这些数据访问的要求,为此闪存驱动器就应运而生。
闪存驱动器的性能是光纤硬盘的10-30倍,适量使用能够较大幅度的提升数据访问的性能。
所以在使用磁盘时,应混合使用不同类型磁盘,以满足不同数据访问的要求。
主机还需要通过光纤通道卡来进行数据访问,所以光纤通道卡的端口速率和数量就决定了每台主机的访问性能。
为此,每台主机应配置多块光纤通道卡,而且在主机上安装通道管理软件,对多个通道进行管理,实现数据访问的负载均衡和数据通道的失败切换。
可靠性:
可靠性是高端存储系统的必须具备的条件,高端存储系统都应该提供“99.999%”的可靠性,所有关键的部件都应该是冗余配置。
从数据保护角度看,高端存储系统应该能够提供多种数据保护机制,RAID1、RAID5和RAID6,不同的RAID保护机制应该可以混合使用,以能够为不同的业务系统提供相应的数据保护机制。
除了RIAD保护机制外,高端存储系统还应该提供本地数据复制能力,将关键数据保存多份,确保数据的安全。
SAN网络系统也必须提供冗余保护,至少配置两台光纤交换机,以保证数据访问链路是冗余的。
可扩展性:
一个好的信息基础架构必须具有良好的“弹性”,所以作为基础架构,就必须能够提供足够的扩展能力,这其中包括性能的扩展、功能的扩展、规模的扩展等几个方面。
ü性能扩展,在原有的基础上对高端存储系统的主机通道层、后端磁盘层等部件进行扩展,提升存储系统性能。
ü功能扩展,在SAN架构上,进行功能扩展,例如提供文件访问服务,提供IP端口以构建IPSAN环境等,这些方面的内容我们在随后的内容中进行阐述。
ü规模扩展,随之业务不断的扩展,信息也在不断的增长,所以信息基础架构的“横向”扩展能力也是非常关键的,为此对高端存储系统的容量扩展,对光纤交换机的端口扩展能力都有一个很高的要求。
NAS架构:
网络附加存储(NetworkAttachedStorage)是连接到网络,并提供文件访问服务的存储系统。
NAS一般包括引擎,实现了文件访问服务,以及一个或多个存储系统。
NAS主要提供文件服务的主机使用文件访问协议,如NFS或CIFS。
NAS是传统网络文件服务器技术的发展延续,是专用的网络文件服务器,是代替传统网络文件服务器市场的新技术新产品,这是信息技术发展的必然,它提高了文件系统的处理能力、可靠性、访问连续性和可扩展性,使用NAS代替传统网络文件服务器是满足用户对性能及可靠性需求的必然之路。
网络文件服务器技术是建立在网络技术发展成熟基础之上的。
因此它的访问协议是通用的TCP/IP,今天的NAS产品也是基于TCP/IP协议的文件访问机制。
网络文件服务器的出发点是数据共享及保护,但NFS和CIFS两类网络文件服务器之间较难共享;一个网络文件服务器系统支持的网络访问能力有限,因此当一个网络文件服务器不能满足性能需求时必须再添加新的网络文件服务器,但过多的网络文件服务器造成管理维护的困难及资源浪费;同时传统网络文件服务器对数据保护能力也非常有限(一般是单一主机连接存储介质构成网络文件服务器,存在单点故障,但又很少采用HA模式,可靠性因而很差),丢失数据几乎是很难避免的。
由于传统网络文件服务器以上几个方面的问题,同时随着信息技术的不断发展,对跨平台文件共享、高性能文件访问、高可靠性、高扩展性的网络文件服务器的需求不断加强,NAS产品和技术便是满足这一需求的新技术新产品。
使用NAS代替传统文件服务器是满足用户对性能及可靠性需求的必然之路。
目前市场上的NAS产品基本上可以分成两种模式:
专业存储厂商NAS产品及主机厂商NAS产品。
客观讲,专业存储厂商的NAS产品是真正的NAS产品,因为在其NAS引擎的微码中内置了NFS和CIFS的支持,是真正的专业网络文件服务器。
iSCSI架构:
是一种新型储存保护技术,该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合,使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。
该技术不仅价格较目前普遍使用的业界技术标准FibreChannel低廉,而且系统管理人员可以用相同的设备来管理所有的网络,并不需要以另外的设备来进行网络的管理。
信息量的指数级增长,对企业存储、保护、分发信息并从中获取价值提出了更高的要求。
因此,信息技术人员正努力寻找新的数据存储解决方案来满足其日益增长的存储需求。
iSCSI是一种存储网络标准,它可以帮助企业从更大范围的IT环境中实现网络存储。
iSCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、
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- 关 键 词:
- 政府 行业 用户 集成 存储 解决方案 DCN