SF技术白皮书v2.docx

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SF技术白皮书v2

SymantecStorageSolution™V4

StorageSolution

存储及高可用解决方案

（version:

ga2.0）

概述：

VERITAS虚拟化产品优化存储架构4

1.Qoss5

1.1当今的在线存储5

1.1.1技术选择5

1.1.2新一类磁盘阵列5

1.1.3问题综述5

1.2传统的文件管理策略6

1.2.1文件系统和存储设备6

1.2.2多个文件系统的局限性6

1.2.3更微妙的影响：

在文件系统中不同的数据类型7

1.3VERITASStorageFoundation多卷文件系统7

1.3.1VERITAS卷管理器7

1.3.2VxVM卷组8

1.4在多卷文件系统中的文件位置9

1.4.1定义数据分配策略并使之与卷相结合9

1.4.2采取策略将元数据从用户数据中分离10

1.4.3多用户数据卷11

1.4.4为文件系统日志分配卷11

1.4.5在多卷文件系统中管理存储空间12

1.5在多卷文件系统中控制存储分配12

1.5.1控制文件位置13

1.5.2控制文件组的定位13

1.6文件重定位14

1.6.1文件重定位标准15

1.6.2定义文件重定位策略15

1.6.3对重定位文件造成影响的分析18

1.6.4自动文件重定位19

1.7分配策略和存储检查点20

1.8封装卷21

1.9QoSS带来的好处21

1.10应用——特殊的文件重定位22

1.11结论23

2StorageCheckpoint：

为用户和管理员准备的“回滚”键24

2.1概述24

2.2存储检查点24

2.2.1业务优势24

2.2.2技术优势24

2.3存储检查点最佳运用实例一览25

2.3.1可用性25

2.3.2安装25

2.3.3命名25

2.3.4空间管理25

2.3.5加载25

2.3.6集群25

2.4结论25

2.5附录25

2.5.1使用检查点25

2.5.2用于检查点管理的PerlScript程序（与cron同时使用）26

3PortableDataContainer：

在异构平台之间共享数据33

3.1VERITAS可迁移数据容器33

3.2Oracle可迁移表空间34

3.3利用VERITASPDC操纵Oracle可迁移表空间34

3.3.1自包含数据集合34

3.4生成Oracle可传送数据集合34

3.4.1转换字节顺序34

3.4.2传送数据34

3.4.3提取目标数据库系统35

3.5总结35

4StorageFoundationForDatabase：

数据库存储性能解决方案36

4.1灵活的存储基础架构36

4.1.1VERITAS企业管理员控制台36

4.1.2自动优化数据库读写DirectI/O36

4.1.3动态多路径36

4.2数据库加速36

4.3数据库文件迁移36

4.3.1存储服务的质量37

4.3.2在线存储迁移37

4.4（Extent-Based）的存储空间分配37

4.5脱机处理37

4.6存储映射37

4.7解决真实世界的性能问题39

4.8总结44

5FlashSnap：

基于“卷”的跨平台快照技术45

6IntelligentStorageProvisioning（ISP）：

自动化的存储管理46

7成功案例47

概述：

VERITAS虚拟化产品优化存储架构

IT技术的不断创新和提高可以推动业务的发展。

因此，企业的决策者不断地增加IT投入，但同时也在不断增加系统环境的复杂性。

如果只遵循一个标准，企业就不会为选用哪种系统头疼。

但实际情况可能是：

企业可能有一个基于Solaris的应用用来记录输入数据，然后又需要用HP-UX对那些数据进行批处理，之后又要将那些数据加载到基于AIX的数据仓库中……。

于是，不同厂商的硬件、软件产品所组成的异构IT平台就形成企业IT系统的现状。

并且，其复杂状况可能会一直持续下去。

但是用户可不管企业碰到什么麻烦，他们只在乎所享受的服务是否快捷、方便，而企业的决策者只需要看到结果，由此，IT系统管理人员的压力就可想而知了。

跨平台操作，实现虚拟化

异构难题无处不在，存储架构也无法逃避。

一个企业可能存在着多种硬件平台、不同的操作系统、应用系统和数据库；存储方式也可能多种多样，DAS、NAS和SAN等几种架构同时并存，存储硬件设备来自不同的厂家。

将异构存储平台和数据统一管理起来，是存储管理面临的首要问题。

存储虚拟化是解决异构难题、优化存储构架的基础。

VERITAS作为存储虚拟化技术和市场份额的领先者，为此提供了全面的解决方案VERITASStorageFoundation，其核心技术卷管理（VolumeManager）和文件系统（FileSystem）具有技术上的独特性。

卷管理是VERITAS存储虚拟化的核心产品，它将存储环境中的磁盘划分为不同的组并进行分区，合并不同的RAID，分配空间，处理操作错误，跟踪进程，分析性能，为管理员优化存储资源提供图形界面。

在卷管理的作用下，分散在各处的不同厂家的存储设施被整合成一个单一的存储池，业务部门和员工可按照容量、响应时间、成本和备份频率描述各自的存储需求，系统管理员按照他们的不同需求分配存储空间，从而优化现有存储资源的使用。

在利用卷管理构建的虚拟化存储环境中，系统管理员不必关心后端存储设备，只需专注于管理存储空间。

几乎所有的存储管理操作，如系统升级、建立和分配虚拟磁盘、改变RAID级别、扩充存储空间等都可自动实现，存储管理变得轻松简单。

卷管理解决了存储异构平台问题，实现了数据集中统一管理。

而VERITAS的文件系统则增强了系统对数据和文件的管理能力。

VERITAS的文件系统结构简洁，提高了I/O操作的效率，使得在数秒内就可完成这个文件系统的检测。

当系统故障时，系统恢复不需要扫描整个磁盘，通常数秒内就可完成。

减少投入成本，提高服务等级

卷管理和文件系统让跨平台的存储操作和管理变得容易，它为构建先进的存储架构奠定了坚实的基础。

而同时StorageFoundation还可以确保关键数据在本地、存储局域网或广域网中始终可用，能够最大化的利用存储资源、减少宕机时间、提高管理水平，实现减少成本，提高服务等级的目的。

随着时间的推移，数据对业务的重要程度在不断变化。

StorageFoundation可按照数据的重要程度分类存储，将大量不经常访问的数据存放在带库、盘库等低成本的存储介质中，在高成本的盘阵中则保存少量访问频率高的数据。

当存放在磁带等介质上的数据被访问时，系统自动将这些数据回迁到盘阵中，同样，盘阵中很久未访问的数据被自动迁移到磁带介质上，这样就使存储资源的利用率达到最大化，大大降低投入和管理成本。

宕机之所以令人头疼，不仅在于因外部因素所引起的计划外宕机，实际上多数情况下，调整卷大小、配置改变、磁盘交换和碎片整理等常规维护造成的计划内宕机是很普遍的。

StorageFoundation可使磁盘保持在线情况下完成这些计划任务来消除宕机时间。

同时，通过卷复制选件（VERITASVolumeReplicator）跨越平台和网络对卷进行镜像复制，一旦镜像宕机，StorageFoundation就自动选择新的磁盘来取代失败的磁盘，这样就将计划外宕机所造成的损失降低到最小范围。

另外，StorageFoundation还可以成为存储异构平台管理的统一控制台。

它支持所有主要操作系统，支持所有主要磁盘阵列。

消除对单一硬件厂商的依赖，减少培训和支持成本。

同时，使不同的平台可以共享数据，简化存储分配工作，成倍的提高异构环境的管理能力。

通过VERITAS的这些产品功能，企业实现了存储管理的飞跃，在对现有存储空间实现更有效的利用的同时，还能减少不必要的资源支出，从而节省IT投资，提高了服务等级。

1.Qoss

1.1当今的在线存储

1.1.1技术选择

在当今存储领域中，针对于在线数字数据的存储，应运而生了大量可供选择的硬件技术。

它们中的每一项技术都拥有独特的性能、可用性、以及成本特性。

用户可以通过选择直接连接到服务器I/O总线上的磁盘驱动器，或者选择那些更为精细的，能够为许多个甚至是上百个磁盘驱动器提供机柜、电力、冷却、以及集中化管理能力的磁盘阵列，来维持较低的资金成本。

存储虚拟技术通过分区、连接、条带存储（striping）、镜像（Mirroring）、或者通过RAID技术使用多个物理磁盘驱动器，表现的好像它本身是一个磁盘驱动器一样，使上述优势发挥的更加淋漓尽致。

虚拟技术可以通过如下途径实现：

∙在磁盘阵列中，使用专门为此目的经过编程的微处理器；

∙在应用服务器中，使用诸如VERITASVolumeManager的卷管理软件；

∙在存储网络中，使用诸如VERITASStorageFoundationforNetworks的交换虚拟软件。

需要重申的一点是，所有这些选项都有其自身独特的优势和局限性。

1.1.2新一类磁盘阵列

最近几年，由于相关领域中引进了一种新型的磁盘阵列，它使用一些廉价的磁盘，整体存储成本接近磁带，这使得情况变得更为复杂。

比起采用高性能驱动器的企业级磁盘阵列来说，这些低成本磁盘阵列的I/O性能要逊色得多，但是它们所具有的低廉成本以及方便的取用性，使其对于维持较低在线访问量的数据来说更具吸引力。

图1：

在线存储解决方案的多维空间图

1.1.3问题综述

所有上述这些可供选择的存储技术都表现为虚拟磁盘，可以在其上格式化文件系统，这让用户进行在线文件存储时在成本－可用性－性能方面拥有较为广阔的选择范围。

对于所有文件来说，无论它对于企业有多重要，无论采取何种访问模式，都有一个最理想的硬件方案可供选择，那就是虚拟技术和虚拟化实现。

虽然这看起来像是一种解决方案，但实际上在线存储的可用的选择是当今在线存储管理领域中的核心问题，原因有如下两点：

∙在文件存在的周期内，其价值和被访问的方式是不断变化的。

具有高性能、高可靠性的企业级磁盘阵列在文件刚被新创建的并且被频繁访问的情况下，其使用效果最为理想，而在文件非常陈旧或者不经常被访问的情况下，就显得有些大材小用了。

∙在一个典型的企业数据中心中，在线保存的文件数量变得越来越大，越来越难于管理。

这要求管理员随着访问模式的变化对利用率进行跟踪，并在存储设备之间移动数以百万计的单个文件，而它的费用是高不可攀并且容易出错的。

对于管理员来说，那些价值和访问模式经常发生变化的文件数量太多了，以至于他们很难加以管理。

基本上来说，企业不得不退而求其次，采用并非最理想的策略。

1.2传统的文件管理策略

1.2.1文件系统和存储设备

在当今，大多数商业文件系统的设计初衷都是为了占据单个（物理或者虚拟的）磁盘的存储容量。

反过来，存储系统的设计初衷是为了使每个虚拟磁盘都拥有唯一的配置，它可以是经过或者未经过镜像的，经过或者未经过条带化（strpied），等等。

其结果就是所有的位于给定文件系统中的文件占据了一个虚拟磁盘，并带有一个虚拟化的配置。

上述“一个文件系统对应一个存储配置”的特性使得管理员使用在线存储想要达到最佳效果变得非常困难，即便他们已经配置了多种类型的设备，也不会使情况得到改观。

这样，由于每个文件系统为确定文件位置所出的命名空间（namespace）或者分级结构路径不尽相同，问题就