存储虚拟化解决方案.docx

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存储虚拟化解决方案

xxxxx存储虚拟化解决方案

<版本：

V1.0>

项目名称：

xxxxx存储虚拟化项目

编制：

xxx集团新疆分公司

时间：

2014年8月5日

一、项目方案背景

1现状分析

1.1xxxxx信息化系统现状概述

目前xxxxx的磁盘阵列划分孤立、分散，造成磁盘阵列的浪费以及数据的高风险性，管理上的不便和资源使用率的低下，且使得管理者无法站在整个信息系统资源的角度对其进行统筹规划，致使其成长性较弱，十分不易于维护。

随着之后系统和数据量的不断增加，这一现象将会持续加剧。

且使得管理者无法站在整个信息系统资源的角度对其进行统筹规划，致使其成长性较弱。

1.2系统使用存储状况

存储设备

存储型号

所属系统

存储空间

LUNMapping

合计槽位

已用槽位

光纤交换机型号

硬盘类型和转速

IBMV7000

CRM

4.8TB

POWE730

24

16

B24

300GB15KSAS

POWE730

300GB15KSAS

P570

300GB15KSAS

IBMDS4700

ERP

4.8TB

P570

16

16

300GB15KFC

P570

300GB15KFC

EMCCX4-120

超市ERP

4.5TB

P570

30

16

400GB10KFC

P570

400GB10KFC

EMCCX3-20

测试

4.5TB

300GB10KFC

EMCDD640

备份

2.项目建设的必要性及重要意义

xxxxx的存储设备来自不同的厂家或者采用了不同的型号，为了方便统一管理，我们可以通过实现存储的虚拟化，将存储整合起来，可以实行对整个磁盘阵列进行总的调配和规划，充分利用磁盘阵列上的空间，提高系统的运行率，减少数据丢失的风险；并且易于管理和维护，能够优化数据备份机制。

为提高资源使用率以及系统高性能和高安全性的保证，本次项目需采购相对商端的磁盘阵列，在实行存储分级时，我们可以将重要的和需要要保证高性能的系统和数据规划存放在这两台磁盘阵列上。

本次项目作为一次存储改革性项目，使得在存储容量方面，我们站在集团信息化建设全局的高度来统一规划调配，因此在以后新增项目建设中，不需要再单独考虑存储的采购需求。

3.项目方案概况

通过采用存储虚拟化技术，引入虚拟存储设备来总体规划和管理先前所有的存储；在提高存储设备利用率的同时，也大大的改善了数据的安全性和系统运行效率。

二、项目方案目标

通过采用xxxAS8000存储虚拟化技术，引入以存储为中心的信息化建设理念，将各系统的数据存储集中，提高存储利用率，使核心系统在线的数据存储在两台设备上，任何一台设备发生故障都不会影响系统的运行；在提高系统运行率的同时，减小了数据丢失的风险。

此外，由于同时有两台设备用于核心数据存储，可通过优化核心数据备份机制，实现重要数据的实时备份。

项目方案涉及范围

本次项目作为一个整合化处理项目，不需要极大的变动整体架构，仅需在原有SAN存储环境基础上加入xxx业务整合高可用存储AS8000，使各系统通过存储虚拟化设备去连接各个磁盘阵列，由存储虚拟化设备去统一管理各个磁盘整列。

三、项目方案设计

1.存储整合解决方案简介

存储的整合工作也叫“虚拟存储（StorageVirtualization）”或“存储虚拟化”，是指把多个存储介质模块（如不同的磁盘阵列、硬盘等）通过一定的手段集中管理起来，所有的存储模块在一个存储池中得到统一管理，其目的是集中存储资源，更好管理存储为企业提供资源。

xxxAS8000采用“虚拟存储”技术整合异构存储设备。

如上图所示，AS8000即是存储也是整个SAN网络的控制器，将整个SAN中的各种存储设备整合成一个巨大的“存储池”，使得用户充分利用存储资源并可按需分配存储空间、性能和功能，其主要功能如下：

帮助企业用户构建统一、合理的、高可扩展的存储架构；

统一管理存储系统，把多个存储系统整合成单一的存储池，其兼容市面上常见主机系统和存储产品；

采用AS8000可方便的帮助用户实施分级存储。

无缝接入用户现有网络环境保留原有存储数据，通过AS8000虚拟化节点透视功能，将数据卷化pool，进行管理，提供快照、数据复制等功能，做到跨存储及跨地域的数据保护

通过AS8000两个DSE高可用节点，实现原卷与新加卷的镜像，最高可支持8DSE节点。

无需中断用户应用，支持7X24小时业务不间断运行，迁移过程主机系统和应用不受影响实现在线数据迁移

用户采用AS8000方案时，面对大量的异构存储设备，无需考虑后端物理存储是哪个厂商、型号的设备，服务器端所使用磁盘空间的均为是物理设备的逻辑映像。

即使物理存储发生变化，也不会影响到逻辑映像，系统管理员不必再关心后端存储，只需专注于管理存储空间，所有的存储管理操作，例如系统升级、建立和分配虚拟磁盘、无停机迁移、扩充存储空间等都比以前容易的多，存储管理变得轻松简单。

xxxAS800能够将多个磁盘系统的容量整合为一个单一的“容量池”，无缝接入用户现有网络环境保留原有存储数据，通过AS8000虚拟化节点透视功能，将数据卷化pool，进行管理通过AS8000DSE高可用节点，实现原卷与新加卷的镜像无需中断用户应用，实现在线数据迁移。

2.系统方案设计总述

假设逻辑示意图如下：

注:

AS8000为本次需采购的硬件设备

结合虚拟化存储技术在线实时自动备份与数据保护机制（Mirroring）

支持异构存储设备，存储设备可为不同厂牌，型号与规格,备份功能不受硬件影响

支持FC与ISCSI存储网络环境，同时也可将两者混用

适用于各种系统平台、服务器集，群与应用程序环境，良好兼容拟主机平台

存储硬件发生故障自动备份切换，不需人工介入，切换过程应用不间断，数据不丢失

消除应用与存储的绑定限制,可自由扩充

3.总体方案简述如下：

1.将新买的AS8000设备接入到以上光纤交换机中，用来管理接入以上光纤交换机中的所有的磁盘阵列。

2.修改SAN交换机上zone，更改磁盘阵列上的LUNmapping映射

3.在接入光纤交换机中的磁盘阵列中，利用阵列中未使用的空间，在AS8000上使用PathThrough（透明数据迁移）技术进行不改变存储系统环境的数据迁移。

4.在数据的迁移过程中，尽量保持系统的稳定性。

5.卸载主机上原有的多通道软件，通过以上步骤，实现存储的虚拟化，整合。

3.1工作原理

在存储子系统与主机之间引入AS8000后，主机所有的I/O必然要经过AS8000内部，相当于AS8000要接管从主机过来的所有I/O。

要做到这一点，AS8000借鉴了已有的存储虚拟化技术：

3.1.1存储子系统级别的虚拟化

存储子系统级别的虚拟化如下图所示,

按照重要性，性能要求，容量要求等等进行不同级别的存储分配，实现单一管理界面的多层次存储架构，分级分层存储。

3.1.2网络级别的存储虚拟化

网络级别的存储虚拟化分两种：

OutofBand和InBand。

如下图所示是OutofBand存储虚拟化的一种方式，存储子系统通过SAN使得3个不同类别的操作系统在MetadataServer的Lock机制控制下共用存储子系统中的3个存储单元。

在每个Host上，3个存储单元被虚拟化为一个StripeGroup,使得各个Host可以采用统一的Stripe策略控制各自的I/O行为。

In-Band的方式实际上是通过数据通道（DataPath）上的虚拟化软件，把呈现在SAN中一个或多个存储子系统的存储单元虚拟化成另外一种方式的虚拟存储单元，称为VDisks.。

如下图所示是属于In-Band存储虚拟化。

AS8000使用In-Band的虚拟化方式，也就是说，AS8000把主机级别的虚拟化实现在SAN的网络层次上实现。

传统的SAN网络中，每种存储系统都自成一体，就像一个个独立的孤岛，无法构成一片统一的大陆。

而AS8000是整个SAN网络的控制器，它将整个SAN中的各种存储设备整合成一个巨大的存储池，充分利用存储资源和按需分配存储空间、性能和功能。

AS8000实现虚拟存储层的功能，将存储智能加入到SAN的网络中。

现在用户可以按照应用不断变化的需求来分配存储，而不再受制于存储子系统设备在功能和性能上的限制。

4.数据迁移

4.1非破坏性数据迁移

优势

可将现有的资料或系统，通过此功能轻松的转移到AS8000DSE节点上。

通过Path-throughDisk将现有的资料或系统转换为虚拟卷提供给前端应用。

完全支持Snapshot,CDP,SyncMirror,RemoteReplication功能

减少总体存储成本

改善数据可用性

无缝数据迁移，对前端应用透明化

PathThrough（透明数据迁移）技术核心在于，允许用户在保持原有存储系统环境，进行挂载链接；

注：

当某个存储节点中，存在若干个应用环境，文件系统，数据库结构，内容信息等等，对应用环境不改变的前提下，通过DataCore把存储挂给应用；

当一份Paththrough格式的磁盘，通过MIRROR至另一台DataCoreSrever后，可以对磁盘基于Symphony—V功能的所有操作；

4.2传统导入导出方式数据迁移

创建目录映射

在数据库上，创建到操作系统目录的映射：

CreatedirectoryDMPDIRas‘c:

\oracle\dump\’;授予用户USER01对该目录的读写权限：

Grantread,writeondirectoryDMPDIRtoUSER01;

执行导出脚本

执行数据导入脚本

首先仿照第一步，在目标库上创建操作系统目录映射。

然后将第二步的导出文件拷贝到目标数据库对应目录下。

5.实施方案设计步骤

存储虚拟化

第一阶段购买存储虚拟化设备及磁盘阵列扩展柜。

将存储虚拟化设备接入新增的光纤交换机中。

安装和配置虚拟化设备环境。

对原有的磁盘阵列中存储的数据进行迁移，完成部分系统的数据整合及规划

进行功能性测试，并完成上线工作。

第二阶段购买新的磁盘阵列或者扩展柜。

将新买的磁盘阵列接入新增的光纤交换机中或者将新买的磁盘阵列接入原磁盘阵列的控制器。

对数据进行优化，完成所有系统的数据整合及规划，确保系统的高性能和高安全性。

进行功能性测试，并完成上线工作。

设备清单

序号

产品名称

单位

数量

主要配置

备注

1

虚拟存储管理设备

台

1

xxxAS8000，4T容量，冗余电源，3年7×24原厂保修

负责整体管理本地磁盘阵列及虚拟化整合

四、信息化系统容灾设计愿景

引用AS8000虚拟化技术后，可以使用使得不同厂商之间设备可以轻松地实现实时的容灾备份以及数据迁移：

无硬件相依性，以虚拟磁盘为单位进行复制作业

采用IPnetwork进行异步传输作业

适用于灾难备份与商业持续营运方案

采用磁盘buffer进行储存与转送作业，免除线路中断因素影响传输作业

五、经典案列

镇江云计算------存储虚拟化、数据迁移

亮点：

1.将用户原有的IT数据资源整合到新的虚拟平台数据架构内，实现新的IT数据资源设备与用户原有设备的无缝融合，提高用户的整体IT资源利用率和使用效率。

2.实现用户分层服务需求与数据资源池的灵活调配，根据对应用服务资源需求的评估，将不同等级的应用放置在相应的资源池内，根据应用服务等级的变化让应用业务无中断的跨资源池迁移，随时保证应用业务的服务需求。

3.满足用户未来新业务应用的资源服务需求，实现用户业务扩展对数据应用资源的智能化及自动化升级要求和容灾保护。

提供可靠的面向云计算平台的数据资源支撑服务。