2节点服务器群集及网络存储系统集成方案.doc
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AP1000核电项目
2节点服务器群集及网络存储系统集成方案
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信息中心
发布单位：
中国核工业第五建设公司AP1000施工总承包部
版权声明：
此文件内容属中国核工业第五建设公司所有，未经同意不得引用、复制、借阅或发表。
2节点服务器群集及网络存储系统集成方案
编号：
ZBICCBCG00533
版本：
0
目录
1. 说明 3
2. 需求分析与选型原则 3
2.1 需求分析 3
2.2 选型原则 4
3. 2节点服务器群集介绍 5
4. 服务器群集方法比较 5
5. 网络存储系统技术介绍 6
5.1 网络存储技术分类 6
5.2 网络存储方式对比 7
6. 网络存储技术方案整合 8
6.1 NAS+SAN方案 8
6.2 NAS+SAN融合构架 9
7. 网络存储安全 10
8. 存储方案总结 11
8.1 相同点 11
8.2 不同点 11
9. 总承包部网络存储部署方案 11
9.1 总包部存储及服务器使用状况 11
9.2 部署方案选择 14
9.3 产品的选型 14
10. 存储系统划分 15
11. Oracle数据库集群部署 16
11.1 Oracle群集系统的介绍 16
11.2 Windows平台下Oracle集群的安装步骤 18
1.说明
随着总包部信息系统的深入应用，信息系统内的服务器担负着总包部的关键应用，存储着重要的信息和数据，为总包部领导及决策部门提供综合信息查询服务，因此，建立可靠的网络群集存储系统，保护关键应用的数据安全是重中之重，本方案是根据AP1000三门核电项目信息系统的特点而编制的，在总包部现有计算机网络平台的基础上，构建一套群集存储系统，保证数据的完整性，避免数据不会破坏和丢失。
2.需求分析与选型原则
2.1需求分析
随着总承包部业务数据的增加和应用对数据的依赖性的增强，数据的有效汇集、集中管理、综合分析以及容灾备份等处理要求日益提高，总承包部存储系统应具备以下的需求：
n数据集中化
数据存储与管理集中化这种模式有利于总包部各项业务间的联动处理，并且有利于实现分级授权，加强控制和监督，提高总包部集约化管理水平；
n业务综合化
业务综合处理就是将各种业务紧密结合起来成为一个整体，使得各系统之间、部门之间信息共享，以消除总包部信息孤岛现象，为数据挖掘与决策分析奠定坚实基础；
n数据安全性
存储系统作为数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的，必须从网络、操作系统、数据库、存储设备等方面建立起一套严密的保障措施，保证总包部、用户和业务数据的100%可用；
n高可靠性与高可用性
存储系统的数据备份是保证数据高可靠、高可用的基本手段，在本地及异地建立与业务系统相同的备份系统，或将各种系统的数据进行实时备份，将大大提高数据资源的可靠性；
n效率与成本
总包部目前的数据由于比较分散，管理和备份都相当的难度，容易造成损坏或丢失，安全性很低，新部署的存储系统，数据需高度集中，管理和备份都非常方便，可以提高了工作效率同时也可以降低系统成本；
n兼容性和可扩展性
由于总包部工作的进一步开展和扩大，数据量会迅速的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证系统的连续性；
n数据备份
存储系统正式运行后，数据及应用系统都迫切需要行之有效的数据安全保护措施，在此情况下，必须采取有效的数据备份手段，确保网络系统、应用系统的高度安全，建立自动化、跨平台网络备份管理系统有利于以后系统管理要求；
2.2选型原则
n先进性
群集及网络存储集成系统采用的技术必须是先进而成熟的；现在计算机技术的发展日新月异，要保护总包部的投资就必须采用先进的技术，并且这种技术和产品必须被业界公认为成熟且有发展前途的；
n实用性
建设群集及网络存储集成系统的目的是要解决总包部数据信息的共享和交换，提供现代化的管理，因此，部署存储系统的出发点就是要满足用户的信息要求；
n经济性
在进行设备选择时不但要考虑采用技术的先进、可靠，而且还必须考虑总包部的经济负担。
因此，群集及网络存储集成系统方案必须具备很高的性价比；
n高可管理性与高可靠性
由于总包部整个信息系统的数据采取集中式的存储策略，所以群集及网络存储集成系统必须具备很高的可管理性，另外，计算机网络系统的外部环境是多变的，存储方案必须能够很方便地进行调整，以满足外部环境的变化；
n高可扩充性与升级能力
群集及网络存储集成系统方案必须能够适应总包部网络系统发展的需要，具备高可扩充性与升级能力，存储系统必须是可以扩充的，必须具备较高的扩展能力，而且随着计算机技术的发展可以对存储局域网络进行升级；
n开放性与标准化
群集及网络存储集成系统中所采用的技术和选用的产品都必须是目前业界公认的主流，而且必须满足开放性的要求。
3.2节点服务器群集介绍
2节点服务器群集是通过两台服务器共享一个外部的磁盘存储设备，所有要求高可用的数据和应用程序代码存储在共享的设备中，两台服务器分别对磁盘存储设备具有访问权，当一个服务器发生失效的时候，另外一个服务器仍然可以对共享存储设备中的数据进行访问，客户端网络的访问，可以由这台服务器继续维持。
4.服务器群集方法比较
5.网络存储系统技术介绍
众所周知，目前主流存储应用的体系结构主要有DAS、NAS和SAN三种模式，三种模式从体系架构的逻辑上看，有明显的区别，根据总包部实际情况，本方案必须符合性能、安全性、扩展性、易用性、整体拥有成本、服务等要求。
5.1网络存储技术分类
5.1.1DAS
DAS是大型服务器采用的主要存储方式，是指将外置存储设备通过连接电缆，直接连接到一台或多台服务器上，采用直接外挂存储方案的服务器结构如同PC机架构，外部数据存储设备采用SCSI技术，直接挂接在内部总线上的方式，数据存储是整个服务器结构的一部分，在这种情况下往往是数据和操作系统都未分离，DAS这种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，并且单台外置存储系统的容量，已经从不到1TB，发展到了2TB，随着大容量硬盘的推出，单台外置存储系统容量还会上升，此外，DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存储对高可用的要求，从目前发展趋势上看，DAS仍然会作为一种存储模式，继续得到应用。
5.1.2NAS
NAS设备主要用来实现在不同操作系统平台下的文件共享应用，与传统的服务器或DAS存储设备相比，NAS设备的安装、调试、使用和管理非常简单，采用NAS可以节省一定的设备管理与维护费用，NAS设备提供RJ-45接口和单独的IP地址，可以将其直接挂接在主干网的交换机或其它局域网的桌面交换机上，通过简单的设置就可以在网络即插即用地使用NAS设备，而且进行网络数据在线扩容时也无需停顿，从而保证数据流畅存储。
5.1.3SAN
SAN的支撑技术是光纤通道技术，光纤通道是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成，支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议，它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开，这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口，使得系统的成本和复杂程度大大降低，光纤通道支持多种拓扑结构。
5.2网络存储方式对比
5.2.1NAS
1）特点
NAS可理解为是一整套的网络存储服务器产品，它和客户之间通过NFS和CIFS协议通信，网络中多个不同操作系统的应用服务器都支持这两个协议，在服务器集群系统尤其显得重要，可以实现不同操作系统之间文件共享，即异构平台实现文件共享；
2）缺点
n单一连入网络容易单点失败，一旦出错，系统将无法访问数据；
n扩张性能方面，NAS不保证服务持续，添加新的磁盘将引起服务中断；
nNAS是提供文件级的访问，经过TCP/IP打包才能传输数据，打包解包影响传输速度；
nNAS的备份和恢复相当困难，备份时间依数据量而定，容易使网络饱和；
因此NAS不能满足事务处理。
5.2.2SAN
1）特点
SAN可理解为一个专用网络，可以把一个或多个系统连接到存储设备和子系统，是负责存储传输的“后端”网络，而“前端”网络（即数据网络）负责正常的数据传输，SAN主要通过FibreChannel连接，在光纤协议上映射SCSImingling，实现块级数据访问，可以实现高可用性、高扩张性、集中存储、较小备份周期等。
2）缺点
n只实现设备及共享，各个客户端的存储空间是分离的；
n通过FibreChannel实现连接，设备价格高昂，SAN的实现需要相当高的费用；同时网络维护也需要相当的开销；
6.网络存储技术方案整合
6.1NAS+SAN方案
NAS+SAN网络存储方案适合于大型企业存储，将两种方式进行融合，根据总包部实际需要进行选择组合，即可以使用以NAS为主、SAN为辅，也可以使用SAN为主、NAS为辅；
6.1.1NAS为主、SAN为辅
NAS为主的整合方法是将NAS中的操作系统与存储服务器分开，通过SAN连接操作系统和存储资源，对外通过NFS和CIFS协议提供基于文件级的数据访问，同时还可以通过ISCSI协议提供对基于块数据级访问。
网络可以利用SAN来统一管理存储资源，并进行高效备份和远程容灾，还可以通过存储服务器，对外提供异构平台数据共享，不过通过存储器访问存储资源，会有一定开销，拓朴图如下：
6.1.2SAN为主、NAS为辅
SAN为主、NAS为辅的方法是将应用服务器中文件系统功能剥离出来，集中到元数据服务器，对外通过直接提供和SAN相连，并通过存储服务器实现块级数据的访问，对于访问文件级数据而言，需要通过元数据服务器访问SAN，对元数据服务器会产生而外开销，拓朴图如下：
6.2NAS+SAN融合构架
存储服务器为NAS服务器，其他服务器除了和以太网连接外，还和SAN直接连接，即解决了NAS单点失败问题，也解决了SAN块级数据访问问题。
此方案可以满足上述2个系统的存储需求，又有较高的I/O速度，实现数据备份和远程容灾，提供较高可靠性，因此，此方案适合很多大中型企业，不仅可应用于关键业务，也可以实现文件级和块级数据访问，部署结构图如下：
7.网络存储安全
存储安全实质上是指系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统可连续可靠正常地运行；因此，在网络存储选型时必须考虑其安全性并保证符合以下要求：
n保密性：
存储信息不泄露给非授权用户、实体或过程；
n完整性：
数据未经授权不能进行改变的特性；即信息在存储或传输过程中保持不被恶意修改、破坏和丢失；
n可用性：
可被授权实体访问并按需求使用的特性，即当需要时能否存取所需的信息；
n可控性：
对存储信息及内容具有控制能力。
8.存储方案总结
NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言，无论是从网络传输带宽、数据共享性
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