少儿图书馆存储系统项目可行性研究报告书.docx
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少儿图书馆存储系统项目可行性研究报告书
少儿图书馆存储系统项目可行性研究报告书
1前言4
2项目背景5
2.1系统现状5
2.2项目需求5
3技术选型7
3.1选择EMC公司7
3.2选择开放的EMCCLARiiON磁盘阵列8
3.3值得称道的产品兼容性11
3.4SAN+NAS集成优势13
4解决方案15
4.1方案设计原则15
4.2系统拓补图17
4.3存储方案描述17
方案简介17
稳定安全的存储架构19
高性能存储20
数据迁移22
4.4备份系统存储方案22
备份系统设计原则22
磁带库的选择23
备份软件的选择25
备份策略的定制28
4.5技术方案优势总结28
高可用性28
高安全性28
高性能29
可扩展性29
4.6CX4-480C支持的软件及特性29
Navisphere管理套件30
存储管理任务栏30
NQM应用服务级别管理32
MetaLUN32
虚拟LUN技术33
AccessLogix33
SnapView快照和克隆34
MirrorView/A和MirrorView/S34
SANCopy35
PowerPath35
软件在线升级35
4.7EMC售后服务及承诺37
服务承诺37
技术支持和服务的联系方法38
服务期限及服务内容41
5附件：
产品介绍43
5.1EMCCX4-480C光纤磁盘阵列43
5.2NS40G网关50
前言
承蒙少儿图书馆对EMC公司的信任和对我公司厚爱，提供我们参与少儿图书馆存储系统架构建设的机会，我们不胜感激及深表荣幸。
我们将本着诚挚、科学的态度，充分考虑贵方的需求，利用EMC国际领先的科技和丰富的设计、项目经验，提供最佳的专业服务，以及高性价比的系统设计方案，为贵处存储系统项目提供一套优质的数据存储管理方案。
XX少儿图书馆为了适应迅猛发展的数字图书馆系统需求，要求实施新的IT构架，采用新的存储等设备，建立一个高性能的数据中心，来实现数据快速、安全读取。
从而保证各个业务信息系统的高效、稳定、可靠，真正实现业务数据达到7×24的可用性。
EMC公司提出建设基于SAN的存储构架，来满足少儿图书馆对存储的需求。
该系统要求能够满足至少未来3年之内的数据存储能力和提供快速数据读取的能力。
我们非常感谢少儿图书馆给予我们这次机会能够参与贵单位信息化建设，利用国际上先进的技术解决贵公司信息存储的实际问题。
本建议书采用美国EMC公司推出的目前世界上最先进的光纤存储平台――CLARiiON作为基础的数据集中存储平台,并结合少儿图书馆数据的现状和未来需求分析，提出一套完整的SAN+NAS存储解决方案。
项目背景
系统现状
XX少年儿童图书馆是XX市少年儿童文献收藏及服务、少儿文献编目、少儿阅读辅导、少儿社会教育中心，是XX公共文化服务体系的重要组成部分。
作为XX市市级少年儿童图书馆，它将承担着为全市各区少年儿童图书馆（室）和中小学图书馆进行业务辅导、资源共享的任务。
同时，XX少年儿童图书馆是由中国数字图书馆授权的中国数字图书馆少年儿童中心馆（以下简称“中心馆”），在全国十六个省市建设有中国数字图书馆少年儿童分馆。
中心馆和分馆运用高新技术与手段，采集、加工、存贮少年儿童信息资源，为广大读者提供数字信息资源服务。
中心馆作为牵头单位承接了文化部重点科技项目：
中国少年儿童信息大世界――网上图书馆（以下简称“网上图书馆”），目前该项目已经结题，但建设工作仍在继续之中，服务亟待扩展。
XX少年儿童图书馆计算机信息系统工程的建设既是XX少年儿童图书馆数字化建设，也是中国数字图书馆少年儿童中心馆的建设，两者是相辅相成、相互补充、相互融合的，是一体化建设。
本项目既要充分考虑到XX少年儿童图书馆本馆和本地区的计算机信息系统建设的需求，也要全面考虑到XX少年儿童图书馆作为中国数字图书馆少年儿童中心馆的地位和任务，以便实现XX少年儿童图书馆“立足XX、服务全国、面向世界”的目标。
项目需求
随着数据性能要求的提高、数据量的增加、管理和维护的难度加大，针对少儿图书馆目前数据存储管理的现状，以及考虑到未来的发展，相应的需求如下：
建设更高性能的集中存储系统，以满足目前多个应用系统及数据库快速访问的要求，并在面临数据增长时，要实现无缝的扩容，而且不增加因扩容带来的管理开销；
为现有的数据建设一个完善的数据备份系统，保证数据在被破坏时，有数据可以恢复；
要求存储系统的使用总体成本较低,维护成本和扩容升级成本较低。
技术选型
选择EMC公司
信息技术（InformationTechnology）发展迅猛，信息技术的核心是信息，围绕着信息的处理，信息的传送，信息的管理，信息的共享，信息的保护等等，人类在信息技术的各个方面不断取得突破。
人们越来越清楚地看到信息的载体―存储系统在整个IT环境中成为基础架构，它是保证IT环境的其它部分（主机，网络，应用等）正常运转的关键。
客观地讲，离开了存储系统的IT环境将成为无米之炊，什么也做不了。
在今天的信息时代，以信息为中心的模式已成为潮流。
图一、EMC公司成绩单
EMC公司是全球领先的企业信息存储系统、软件、网络和服务供应商，致力于提供全球最强劲、最安全、最可托付的信息存储基础架构。
公司主要客户囊括全球最大的银行和金融服务机构、电信供应商、互联网供应商、制造商、零售商、航空公司、运输公司、教育机构以及地区性和国家政府机构。
2000年EMC公司入选《商业周刊》50强，被《产业周刊》评为全球管理最佳的公司。
EMC公司是《财富》500强、《财富》e－50强之一，同时被《财富》杂志列入100家发展最快的公司、100家最值得工作的地方，并被评为全球最受尊重的公司。
EMC公司在全球范围内运用业界最先进的高级远程服务技术，并配备资深的服务队伍7×24的为客户提供全天候服务。
EMC公司还利用最新诊断技术，通过电信通道持续监控每个安装的系统的工作状况并提出报告，这种内建维修服务方法的设计目的就是为了在数据失效或不可用情况出现之前侦获错误。
EMC公司基于信息为核心提出的信息生命周期管理正是在存储平台上提供了完整的集中存储解决方案,为新的产业模式提供了坚实的信息基础设施.提高了系统的处理能力、可靠性、业务连续性和可扩展性，使IT产业具有最佳的投入产出比。
在了解到少儿图书馆系统数据存储需求以后，EMC公司人员经过详细研讨，依据EMC公司在数据存储系统领域的经验，特做此“存储方案建议书”供少儿图书馆专家参考。
选择开放的EMCCLARiiON磁盘阵列
我们在选择一个存储产品或解决方案时，应从如下五个方面进行综合评估：
存储的硬件平台
产品性能及兼容性
开放式的存储管理功能
服务水平
存储业界的领导地位
CLARiiON是一种全光纤通道存储系统，其设计旨在提供中端存储市场最快的性能、最高的可用性和最低的采购成本。
在已经取得巨大成功的CX3的基础上，EMC推出了新一代的CLARiiON产品---CX4UltraFlex系列网络存储系统CLARiiON结构提供最高的可用性。
所有组件都实现全面冗余并可热交换。
全光纤通道技术允许你的客户随时随地扩展其存储容量。
他们可以在不关闭应用或者现有存储能力的情况下，添加其它驱动器或者驱动器架（DAE，磁盘阵列机壳）。
CLARiiON系统拥有各种先进的数据保护功能－全局热备用、全面冗余的组件、通向光纤通道磁盘驱动器的双重冗余路径、磁盘扇区嗅探校错技术、断电高速缓存数据写入硬盘、端-端数据奇偶校验以及一致性操作环境所提供的其它独特功能，所有这一切都是CLARiiON享有盛名的原因所在。
这种层次的数据保护应该是所有客户的要求，也是任何其它供应商所无法满足的。
中端存储配置发展很快，且变得日益复杂，这是因为较大的系统具有更多的驱动器，并且磁盘驱动器的密度越来越大。
UltraFlex是新一代的CLARiiON技术，随着客户将系统向新级别的扩展，它可确保CLARiiON继续提供最高级别的可靠性和可用性。
UltraFlex技术将新的点对点光纤通道DAE设计与FLARE操作环境中新的故障检测和隔离功能结合在一起。
UltraFlex将后端故障探测和隔离的精确度具体到了单个驱动器的级别。
这一技术将使CLARiiONCX系列能够：
在单个磁盘驱动器级别执行故障检测和隔离操作，因此可以采取纠错措施。
在驱动器进入联机状态之前检验驱动器―在加电时，在更换驱动器时，以及在增加容量时。
最好的端到端4Gb/s性能，最大的可扩展性功能强大的EMCCLARiiONCX4UltraFlex系列网络存储系统以更高级别的性能、可扩展性、灵活性和易用性实现了最大的业务好处，而价格都符合您的预算要求。
您可以选择：
经济划算的EMCCLARiiONCX4机型20，中端巨无霸CX4机型40，或CX4机型80，CX4机型0--世界上最大、处理能力最强的中端存储阵列。
突破性的UltraFlex体系结构集EMC广泛、独有的知识资产于一身包括45项正在申请专利的创新。
此高度可扩展的设计端到端的4Gb/s带宽实现了从365GB到最高TB的无缝扩展能力提供了任何其他中端存储系统无法企及的优异性能一体式分层存储使用CX4UltraFlex机型，您可以整合大量不同类型和业务价值级别的数据。
选择满足您特定需要的驱动器选项--实现在一个系统中提供多种性能级别的灵活性。
它支持用于需要最高性能要求的4Gb/s15kRPM光纤通道驱动器对于需要在性能和成本之间达到最佳平衡的应用，可选择Gb/s光纤通道10kRPM对于要求高容量和低成本的第2层应用（如基于磁盘的备份），可选择低成本的Gb/s光纤通道驱动器7.2kRPM使用EMCCLARiiON软件简化管理，最大程度地提高生产效率，并保护您的信息使用CLARiiON系列系统，还可以获得高级、业界领先的软件带来的好处，帮助最大程度地提高生产效率、简化管理，和满足最具挑战性的可用性、保护和迁移要求。
可以从一系列功能中选择：
NavisphereManager：
提供全面的配置、管理和事件通知功能
NavisphereAnalyzer：
提供全面的性能、管理和趋势分析
CLARalert：
提供持续的系统监控、呼叫总部和远程诊断功能
PowerPath：
提供路径故障切换以实现连续数据存取，并提供动态负荷均衡功能
SnapView：
提供信息的时间点视图以实现无中断备份和克隆
MirrorView：
通过远程同步和异步镜像提供灾难防护
SANCopy：
允许在不同的阵列（如CLARiiON、Symmetrix?
、HPStorageWorks）之间进行本地或远距离数据移动
VisualSAN/VisualSRM：
提供数据保护、共享存储存取、SAN管理功能
ReplicationManager系列：
管理复制过程（主机和复制软件）以集成SnapView和SANCopy操作
无中断升级NDU：
CLARiiON的设计还可以实现在线升级存储软件和FLARE?
操作系统。
这意味着客户在需要实现业务连续性或灾难恢复的软件功能时，可以在不中断业务运行的情况下为存储系统增添上述软件。
无与伦比的投资保护。
CLARiiON提供了业界最好的投资保护--支持从上一代CLARiiONCX机型中以及在整个CX4系列中轻松地进行“数据就地”升级。
EMC通过跨代保持一致的软件功能、在线软件升级和不断提供可用于新的和现有系统的增强功能，进一步保护了的投资。
业界一流的服务和支持。
依靠EMC世界一流的客户支持让您的信息保持可用并服务于您的业务。
高级CLARiiONCX4系统功能优化了安装、管理和支持。
而且CLARiiON支持选项为提供了前所未有的选择和灵活性--没有任何损失。
使用CLARiiON支持选项，您可以使您的支持级别与业务需要相匹配。
选择标准的增强支持（3年，9x5）或顶级的特优支持（3年，24x7）--高级、主动预防性的EMC支持让您可以高枕无忧。
只有EMC能够提供以遍布全球的远程和现场支持专业人员以及授权服务网络合作伙伴作为坚强后盾的专注于存储的专业技能。
这一切都是为保持您的信息基础结构以最佳性能运行而专门设计的。
存储环境的配置和管理比以前任何时候都更具挑战性。
您需要一项具有广泛的互操作性和集成专业经验的资源，以及将这些知识直接应用到您自己的基础结构中的工具。
EMC电子实验室：
提供您所需要的知识和专业经验。
EMC电子实验室覆盖每一种主要平台和操作系统，执行业界最严格的端到端互操作性测试。
在此过程中，我们建立了一个关于整个环境和您可能使用到的每个组件的全面而深入的知识库。
最重要的是，我们与您共享这些知识。
因此，不管您在使用多少供应商的产品，您都可以保证您的环境安全而高效地运行。
电子实验室通过三个关键途径提供了您所需要的信息：
利用全面的多供应商专业经验。
多数供应商执行的简单运行测试是很容易的，但不可能让您了解很多内容。
因为电子实验室测试完整的端到端多供应商基础结构，所以我们能够准确地知道产品将如何工作―不只是在理想的情况下，还能知道产品在真实环境（例如您的环境）中将如何工作。
在开发和测试新的数据存储技术方面，电子实验室起着主导作用。
我们还可以帮助您预测新产品在您的基础结构中将如何运行。
将我们的知识直接集成到您的业务中的工具。
您可以通过智能发现、定制通知和自动更新等将电子实验室的互操作性知识直接应用到您自己的环境中。
优化的更改管理。
获取用于安全地规划和实施技术过渡的解决方案。
E-LabNavigator可以生成各个重要规划的详细信息--从启动设备配置到总体设计考虑事项。
此外，EMCSANAdvisor扩展了此能力，能够预测更改将如何影响特定的配置。
业界领先的多供应商环境支持。
今天，问题的解决必须跨供应商界限。
在EMC，对于我们鉴定的任何产品（即使不是我们的产品），我们都是支持电话的第一接听者。
此外，因为EMC支持服务有电子实验室广泛的多供应商专业经验作为后盾，所以您的问题将能够得到更快、更完善的解决。
解决方案
少儿图书馆此次规划采用两台高性能稳定的小型机运行Oracle做为主数据库系统，通过Cluster保证数据库系统的高可用性；一台文件服务器存放教学需要使用的大量数据；大量的视频点播数据需要存储到磁盘阵列上，供学生及教师及时使用。
馆际互借联合采编服务器、知识库服务器等需要的存储空间较大，需要连接到存储设备上，获取更多的存储空间。
OA系统的服务器，也连接到存储系统中，获得稳定可靠的存储资源，保证办公系统的正常运行。
此次规划的包括未来3年的存储系统，SAN存储容量约为22TB，NAS存储容量约为40TB。
方案设计原则
经过仔细分析选型内容及要求，结合我们多年的方案设计经验，在方案设计上本着以下原则来设计：
数据安全性和高可靠性
业务的发展使少儿图书馆对数据的依赖性极高，因而数据的安全性显得尤为重要。
关键数据存储系统是整个少儿图书馆的业务支撑，是整个信息管理重要的组成部分，是典型的关键性业务，所以对系统的高可靠性有着很高的要求。
--体系结构设计是安全的，在CLARiiON上数据全部在线保存,CLARiiON系统部件全为冗余设计,没有单点故障,所以设备本身是安全的，符合安全的设备设计和使用规范；
--设备的应用是安全的，为了确保内容的完整可靠，CLARiiON采用先进的AccessLogix技术，保证了每台服务器（或群集的每组服务器）只能查看和使用经过授权的存储空间，从而保证了数据的唯一性和安全性。
先进性：
能适应未来的体系结构。
计算机技术是一项十分活跃的技术，更新换代很快。
因此系统设计时应考虑到产品的先进性，有利于保护投资。
突破性的UltraFlex体系结构集EMC广泛、独有的知识资产于一身包括45项专利的创新。
此高度可扩展的设计端到端的4Gb/s带宽提供了任何其他中端存储系统无法企及的优异性能CLARiiON基本单元，当需要较多的容量时通过增加扩展柜来扩容；在增加CLARiiON节点的过程中系统不用停机，应用系统仍然能够继续运行。
CLARiiON实现了从365GB到最高TB（960块磁盘）的无缝扩展能力CLARiiON具有自我治愈和自我管理的功能，可以使FRU自动离线，数据自动重建。
通过和应用密切集成，用户几乎很少涉及管理和维护工作。
大大减少维护成本。
兼容性：
为以后数据中心多平台、多架构扩展做好准备。
CLARiiON与现有的系统有很好的连接性，管理操作方面，能够满足使用性的原则,CLARiiON能够与现有系统兼容，保护原有投资，实现在线的系统升级不影响业务的正常。
系统拓补图
存储方案描述
方案简介
从少儿图书馆存储系统的建设需求分析，我们建议采用Veb服务器、教学服务器等大文件型的数据存储采用NAS结构；数字资源服务器、OA服务器、视频点播电子图书、数据库等服务器采用SAN结构光纤存储。
建设一套完整的SAN＋NAS整合存储网络，在提供高性能、高可用性存储的同时，为以后的扩展打好基础。
EMC的集中存储方案是提供一台稳定性极高，高性能，并具有丰富的软件功能的全光纤存储阵列CLARIIONCX4-480c做为核心存储设备，通过两台EMCDS5100B40口光纤通道交换机构成SAN存储环境，以存储设备为中心，支持数据存储服务功能（见上页系统拓补图）。
资源服务器、馆际互借联合采编服务器等，每台服务器配备两块4Gb光纤通道适配器（HBA卡），构成服务器与阵列之间的冗余通道连接，直接存取磁盘阵列上的数据，配合EMCPowerPath软件实现通道冗余和负载均衡，保障数据的高性能和高可用性。
EMCCX4-480c除了提供高性能的FC光纤存储资源，还提供基于iSCSI的IP存储资源，成本较低，为以后存储系统的扩展，提供了极大方便，对性能要求不高的服务器直接通过网络连接到磁盘阵列，无需增加HBA卡和光纤交换机端口，成本低，扩展方便。
NAS网关NS40g通过后端光纤口与两台交换机相连，共用磁盘阵列上的空间，为用户或服务器直接提供文件共享存取服务。
NS40g支持Windows、UNIX、Linux、Mac等系统平台的文件共享。
NAS网关前端提供4个1000Mbs以太网接口，与网络交换机相连，为VOD服务器、教学服务器提供存储空间。
VOD服务器、教学服务器直接通过网络映射磁盘的方式，基于CIFS协议访问NAS设备，与传统的网络共享的访问方式相同。
NAS提供NFS和CIFS协议的共享，NFS支持UNIX、Linux的数据共享，CIFS支持Windows的用户文件共享，
此次推荐的EMCCLARiiONCX4-40C磁盘阵列，在硬件上采用完全冗余的架构，从控制器、Cache、光纤环路到电源、风扇、电池均有冗余，并通过全局热备盘、RAID保护、Cache断电保护等技术保护阵列数据的可用性。
阵列管理软件（ACCESSLOGIX，包含在NavisphereManager软件中）可根据具体应用的需求将磁盘阵列的卷组访问/使用权限进行划分，每一台主机只能使用各自的磁盘卷组，具备访问安全性的管理能力，同时EMC支持Cluster集群的卷组共享访问，并且可以动态地调整卷组的访问权适应业务变化的需要。
特别指出的是，EMC公司与微软公司互开放针对微软双机系统MSCS的API，让微软MSCS更好的与EMCCLARiiON配合工作，以达到最佳应用保护效果。
对于磁盘阵列最核心的部分CACHE缓存，EMC独有的先进的CACHE算法设计，使CLARiiON能达到80%~95%的CACHE读命中率和100%的CACHE写命中率，同时提供顺序文件读应用的高效RAID3的CACHE技术。
每个存储处理器的高速缓存均彼此构成镜像。
换言之，每个存储处理器中的高速缓存既包含它所拥有的磁盘组的基本高速缓存数据，也包含其他存储处理器的基本数据的副本。
如果发生存储处理器失效，则仍正常工作的存储处理器的高速缓存―包括其基本高速缓存和与其并列的存储处理器的镜像―将立即被写入磁盘存储。
因此，EMCCLARiiON磁盘阵列能永远确保写操作被安全地逐级传递给磁盘，即使在存储处理器失效的情况下亦如此。
如果发生电源失效的情况，则备用电池装置可提供需要的电力，从而确保在电源关闭前将全局高速缓存安全地写入磁盘。
镜像高速缓存的数目可极大地缩短响应时间，并使客户动态扩大特定性能所要求的内存大小。
CLARiiON系列存储处理器的内存是完全受ECC保护的；硬件可在所有总线上提供奇偶校验保护。
阵列软件可在用户数据的每个部分提供CRC保护，最终确保数据的完整性和可用性。
稳定安全的存储架构
1.主机层
链接EMC存储的每台主机均安装两块HBA卡，分别连接到存储交换机上，无任何单路径故障。
每台主机安装EMCPowerPath数据访问高可用软件，实现主机到存储路径的互相保护和工作量负载均衡。
EMCPowerPath软件功能在处理故障时，能保证对整体系统影响最owerPath可针对不同的数据访问类型选择操作模式，操作模式主要有如下表中四种：
操作模式描述SYMM_OPT用户根据读写，动态优化或用户自定义优先级策略Round_RobinI/O请求路径分配无选择，随机方式，其他厂家只能实现这种策略Least_I/OsI/O请求被分配给I/O最少的路径Least_BlocksI/O请求被分配给Block最少的路径99.999%，杂志评价EMC产品质量全球第一。
系统内部高度冗余，无任何单点故障，控制器、电源、风扇等硬件均为冗余，并有软件RAID、热备盘、不间断电源保护，可保证整个存储系统的高可用性。
3.NAS层
NS40G通过在磁盘驱动器和网络中创建多条数据访问路径来保证连续的数据可用性.除此之外,NS40g中的所有关键部件均为冗于配置,保证数据的高可用性.整个系统没有任何单点故障.
数据移动器和控制工作站间的双路网络路径保证内部通信链路的冗于
后端SPE存储处理器到每个数据移动器的双路FC连接支持故障切换
热备的数据移动器可保证当工作的数据移动器出现故障时提供自动,快速,透明的故障切换（需升级后才可实现）
文件系统的在线复制允许创建多份文件系统拷贝,满足多个应用需求.
先进的卷管理功能提供了HyperVolume,MetaVolume,Slicing,和Striping等功能.
内部的双网络通路保证控制和管理链路的冗于,同时系统还带有双路交流电源,环境监控,远程自动报警和诊断等功能.
高性能存储
1.SAN存储系统：
众所周知，SAN的建设是为了整合多种应用系统的资源，形成网络化的存储资源共享和使用，是结合了多重技术的实体，因此会有多种因素影响整体性能：
先看一下CX4-480C的技术参数：
采用PCI-Express连接技术；
全新光纤存储系统；
枚GHz双核CPU处理器
GB的高速缓存，具有写缓存镜像及突发断电直写数据保护的功能
8个4Gb前端主机光纤通道连接
个4Gb后端磁盘光纤通道连接
支持多到台HA主机
单台控制器模块支持最多0个磁盘
146GB、300GB、450GB15Krpm4GbFC
300GB、400GB10Krpm4GbFC
1000GB7.2Krpm4Gb/sSATAII
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