OceanStor N8000技术建议书模板V110.docx

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OceanStorN8000技术建议书模板V110

XXXXX项目

存储系统建设方案

华为赛门铁克技术公司

二〇〇X年X月X日

目录

1存储架构发展3

1.1SAN技术3

1.2NAS技术3

1.3SAN+NAS集成技术4

2设计原则5

2.1先进的存储架构5

2.2高稳定性和高可用性5

2.3高性能5

2.4备份模式（可选）6

2.5快速的响应能力6

2.6可恢复性（可选）6

2.7系统整体的均衡（可选）6

2.8安全性（可选）6

2.9易管理性7

3客户需求分析1

3.1系统现状1

3.2建设需求2

4NAS集群存储方案3

4.1NAS集群方案介绍3

4.2技术方案组网图3

4.3方案架构图说明4

4.4方案优势4

5附录6

5.1N8500产品说明书6

5.1.1产品介绍6

5.1.2产品外观7

5.1.3产品规格7

5.1.4产品功能与特性9

5.1.5特性10

5.1.6灵活的组网方式11

5.1.7支持多种客户端操作系统12

5.1.8丰富的存储业务功能12

5.1.9分级存储应用14

5.1.10Server-Free备份应用14

1存储架构发展

在今天的信息时代，以信息为中心的模式已成为潮流.我们回顾最近几年的信息存储技术的发展，真正关键的突破是存储系统的拓扑连接技术的发展和成熟。

今天在信息访问拓扑连接技术有很多，比如iSCSI，FCIP，IFCP，SAN，NAS等等，但真正广为认可的成熟技术是SAN技术和NAS技术，SAN技术及NAS技术都是解决信息存储集中化的成熟技术。

SAN技术和NAS技术各有所长，分别适合不同应用业务系统。

集成的SAN+NAS解决方案是可以满足各个行业客户业务需求的最佳选择。

1.1SAN技术

SAN和NAS适合的应用不同。

SAN是传统的DAS技术的发展延续，是适合大量的数据块访问方式的网络存储技术：

即信息主要是以块方式存储及管理的应用。

存储网络所采用的传输协议和物理介质的不同，SAN主要有FC-SAN与IP-SAN两种技术，二者各有优劣：

FC-SAN采用高速的光纤通道构成存储网络，具有高速、低延迟、高数据一致性、大数据传输等特性，是SAN的主流技术，主要应用在对性能要求较高行业应用。

缺点是布署成本高。

IP-SAN以IP协议替代光纤通道协议实现端到端的SAN存储，布署灵活，成本较低。

缺点是：

由于受制于TCP-IP网络的开销，IPSAN的性能和可靠性较低，但是可以传输的很远，因此在短距离传输的基础上，IPSAN的性能瓶颈较为严重，适合对性能要求不高的行业应用。

1.2NAS技术

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。

具有三个显著特点：

可附加大容量的存储，内嵌操作系统，专门针对文件系统进行重新设计和优化，以提供高效率的文件服务。

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。

NAS磁盘阵列、主机之间均通过TCP/IP协议进行数据传递，降低了系统管理员的维护难度，用户的数据只要保存一个拷贝，即可被前端的各种类型的主机所使用，因此，还具备主机无关性。

NAS模式以网络为中心，与SAN不同的是它可以利用现有的以太网网络资源来接入专用的网络存储设备，而不是另外再部署光纤交换机网络来连接传统的存储设备，所有完全可以在现有的以太网的基础上来建立NAS，达到节约成本的目的。

NAS是基于LAN的，按照TCP/IP协议进行通讯，面向消息传递，以文件的I/O方式进行数据传输。

由于TCP/IP协议设计的初衷是用于数据通讯，所有不适合密集型大规模的数据传输。

1.3SAN+NAS集成技术

SAN是存储域的网络，是网络存储技术的核心，业务系统中的核心部分需要高性能、高可靠的数据访问方式，这是SAN技术特长。

但是客户业务系统除了核心的关键业务之外还有更多的非关键业务，这些业务系统也需要存储空间，将这些非关键业务系统的主机也接入SAN结构是不现实的。

一方面：

成本太大，需要配置多个大型的SAN交换机，每个接入的主机都必须配置较昂贵的HBA卡；另一方面，这些非主要业务系统主机对存储系统访问的性能需求一般较低，访问频率也较低，如果全部接入SAN对SAN网络的资源也是一种浪费。

同时大部分非主要的边缘业务系统都是以文件形式访问数据的，是NAS技术的特长。

但如果采用纯NAS技术，将导致客户有一个核心SAN网络存储平台及一个核心NAS网络存储平台，客户在NAS存储和SAN存储之间无法实现存储资源的动态调配、信息有效共享，实际上造成两个明显的信息孤岛，不符合信息系统整合的客观需求。

因此能否将NAS技术和SAN技术集成起来成为满足广大客户需求的关键。

如果能够实现NAS引擎和其它主要业务主机系统共享统一的磁盘阵列存储资源，那么就从根本上消除了两个信息孤岛各自为政的局面，从而使成熟的SAN技术和成熟的NAS技术完美集成，实现真正的信息整合。

SAN+NAS集成解决方案就是在统一的SAN架构下，添加集群NAS引擎，集群NAS引擎和其他主要业务系统主机共享统一SAN架构下的存储资源，从而实现在满足主要业务系统的高性能、高可靠数据访问需求的同时，通过添加的NAS引擎兼顾大量边缘业务系统对存储资源的需求，实现真正的存储信息整合。

2设计原则

2.1先进的存储架构

XXXX单位各业务主机物理位置分散，因此采用基于IP网络的IP-SAN或NAS集群存储系统架构，各主机通过IP网络，存储数据至存储系统中，达到数据集中管理。

2.2高稳定性和高可用性

所采购存储系统设备应保证数据安全和随时可用，存储系统所有部件冗余，不存在单点故障，可不停机进行软硬件升级，设备更换、扩容等。

2.3高性能

数据中心为学校广大用户提供服务，由于客户端众多，数据流量大，所以整个存储系统需要强劲的处理性能。

2.4备份模式（可选）

采用Server-Free备份模式，备份过程中，对业务主机无影响。

数据备份传输过程中，支持数据加密功能。

2.5快速的响应能力

解决方案中不仅要满足当前的需要，由于XXX单位对连续性的要求很高，因此在售后服务方面也应保证快速响应，一旦出现问题，服务人员能尽快赶到。

2.6可恢复性（可选）

备份的目的就是为了恢复，如果备份成功率不可预知或不能保证在合理的时间范围内恢复系统数据，备份系统就没有价值。

如果备份系统发生硬件或软件故障，有流程但没有经过演练甚至没有相应的故障恢复流程，系统很可能得不到迅速的恢复，降低应用系统的可用性。

2.7系统整体的均衡（可选）

应该对备份系统各部分都进行性能估算，使备份系统不产生明显的瓶颈。

所有备份恢复负载应均衡到不同的网卡、交换机、磁带驱动器等。

追求局部性能而忽视整体的均衡实际上达不到高性能。

2.8安全性（可选）

对于备份网络的组网设计，安全性是非常重要的，如防止发生网络风暴、黑客入侵和病毒入侵等，在设计备份网络的时候要充分考虑到各种安全隐患，通过实施网络隔离、分层防护等手段，保证业务系统的网络安全。

2.9易管理性

存储系统及备份系统是IT系统中极为重要的一部分，应尽量采取集中统一的管理方式，实现性能监控、配置动态变更等功能。

3客户需求分析

3.1系统现状

XXXX单位IT系统中，存储的数据主要是：

（1）数据库系统，如Oracle，MSSQLSerer，MySQL等；

（2）电子图书馆的电子图书资源；

（3）教学资源库；

（4）VOD视频点播应用，如外语教学的视音频资源、校园电视的数字媒体资源、课堂录像、会议录像等；

3.2建设需求

根据实际情况编写

上海海洋大学计划构建校数据中心，存储全校各部门、各类应用系统的数据，并实现集中存储、统一管理和备份。

上海海洋大学有两个机房，二者之间有光缆直接连接。

建设的存储系统分为两个部分：

（1）主存储

a）存储容量：

120TB（三台阵列）

b）可扩展到360TB以上

c）位于图文中心的校园网络核心机房

（2）备份存储

a）存储容量：

52TB（单台阵列）

b）可扩展到240TB

c）位于教学楼的控制机房

详细存储阵列容量要求如下表：

阵列分类

阵列数量

磁盘介质

单盘容量

磁盘转速

磁盘数量（盘）

主存储

数字化校园存储阵列

1

SAS

300GB

15KRPM

24

SATA

750GB

7.2KRPM

24

图书馆存储阵列

1

SATA

750GB

7.2KRPM

48

VOD存储阵列

1

SAS

300GB

15KRPM

24

SATA

750GB

7.2KRPM

72

备份存储

备份用存储阵列

1

SATA

750GB

7.2KRPM

72

4NAS集群存储方案

4.1NAS集群方案介绍

伴随着非结构化数据的大量增长，XXX单位资料越来越多，传统的NAS产品由于自身的结构越来越难以满足XXX单位存储系统应用对性能和数据管理方面的需求。

NAS集群技术继承了传统NAS、FC-SAN的优点，规避了一些不足如扩展能力差、多用户访问存在性能瓶颈等问题，同时具有FC-SAN的高性能和可靠性，实现真正的存储信息整合。

4.2技术方案组网图

4.3方案架构图说明

●布署一套NAS集群存储系统HSN8500，各主机与NAS集群系统之间通过IP或FC网络连接；

●N8500配置X个NAS存储节点，满足XXX单位各业务主机对性能的需求量。

●N8500的对外主机接口配置数量：

16*GE接口，8*2GbFC接口。

●HSN8500后端布署三台FC光纤通道接口磁盘阵列OceanStorS5500，分别用于教学系统、图书馆系统、VOD系统的数据存储。

●HSN8500与后端存储阵列之间采用FC光纤通道连接，每NAS节点与存储阵列之间，采用冗余链路，以提升数据传输性能及可靠性；

●HSN8500增加NetBackupClient备份模块，使系统支持Server-Free备份模式，避免备份过程中，影响主机业务性能；

●HSN8500增加DTS分级存储模块，使业务数据基于信息生命周期策略，常用数据存储在高性能的FC/SAS磁盘介质中，不常用数据存储在高性价比的SATA磁盘介质中，优化主机业务数据，缩短业务数据检索时间。

4.4方案优势

●高可靠性

✧本方案中，N8500配置4个存储节点，全Active状态，任一节点损坏，不影响主机业务运行。

✧N8500每节点与后端存储阵列之间，采用全冗余的光纤通道，保障主机业务持续运行

✧后端存储阵列具有冗余控制器模块，冗余的电源、风扇模块

✧后端存储阵列具有冗余的掉电保护电池模块（与控制器一体化）

✧后端存储阵列支持全局热备盘

✧存储阵列拥有磁盘预拷贝功能，提前预测硬盘故障，并及时把有问题的硬盘数据迁移至热备盘上

●高性能

✧N8500性能随节点数量线性增长

✧本次配置中，N8500整体吞吐量达2.6GB/s，将来可扩展至5.2GB/s

✧本次配置中，N8500的IO吞吐量超过150,000IOPS，将来可扩展至300,000IOPS

✧单个NAS节点支持2-8个GE主机接口,支持业界标准的“链路聚合”技术，多个网络端口可以使用单个逻辑地址聚合和传输，因而提供了更高的链路可用性，并有可能提供更高的网络带宽

✧节点与后端存储采用FC光纤通道全冗余连接，保障存储后端无性能瓶颈

✧所有NAS节点支持负载均衡功能，以降低NAS节点工作负荷；

●高扩展性

✧支持2-8个NAS节点，本次配置4个NAS节点

✧单个NAS节点支持2-8个GE主机接口，本次每个NAS节点配置4个GE主机接口

✧N8500最高支持60台磁盘阵列，最大容量达到10080TB

✧后端存储支持FC（或SAS）及SATA磁盘

✧后端存储支持FC（或SAS）及SATA磁盘混插，以实现对不同数据的不同服务质量；

✧不中断业务主机运行情况下，可在线扩展文件系统所使用的容量

✧存储节点硬件可升级扩展（CPU，内存）；

✧支持存储节点在线节点数量扩展

●配置分级存储功能

✧基于数据生命周期（ILM），跨层透明移动数据

✧在线存储卷中长期不用的数据能迁移到近线存储卷

✧近线存储阵列中数据对主机透明，可随时访问，不需从近线存储迁数据到在线存储；

●数据共享功能

✧能提供网上教学资源共享服务，以有效解决网络拥塞问题，提高校园网的数据吞吐量

●维护简单

✧新节点插入，自动布署，无需人工干预

✧支持邮件告警，提高维护效率

5附录

5.1N8500产品说明书

5.1.1产品介绍

SAN和NAS适合的应用不同。

SAN是传统的DAS技术的发展延续，是适合大量的数据块访问方式的网络存储技术：

即信息主要是以块方式存储及管理的应用。

SAN技术经过几年的发展已经非常成熟,SAN技术吸收传统通道技术和传统网络技术的优势，因此具有如下优势：

●高速、低延迟、高数据一致性、大数据传输等特性

●路由管理、广泛连接性、远距离支持、灵活管理等

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，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。

OceanStorN8500系列是华为赛门铁克公司为满足中高端存储应用需要而设计的统一存储平台，通过前端NAS集群网关，后端多台光纤通道磁盘阵列，整合SAN与NAS的优势，对外提供Fabric、iSCSI、NFS、CIFS等协议，实现了用户存储业务的整合。

该产品具有高性能、高可靠性、使用方便等特性。

主要应用于：

高性能计算、数据库应用、网站、文件服务、流媒体应用、数字化视频监控、文件备份等应用。

5.1.2产品外观

OceanStorN8500系列整机外观

5.1.3产品规格

标准软件功能

自动RAID管理器，存储空间分配管理

网络协议支持

NFSV2/V3,Microsoft®CIFS,iSCSI，Fabric

增值软件产品

DTS动态分级存储选件，阵列间镜像选件，

SnapShot快照选件，Server-FreeBackupClient

最小-最大节点数

2／4／6／8

最大裸存储容量

10PB

最大卷数

12,000

最大原始卷大小

1024TB

控制器型号

N8500

支持的磁盘存储阵列（光纤通道、SATA）

OceanStorS2000系列，S3000系列，S5000系列，S6000系列

支持的磁盘驱动器容量

FC–146GB（10kor15kRPM）,300GB（10kor15kRPM）

SAS-146GB（10kor15kRPM）,300GB（10kor15kRPM）

SATA–250GB,500GB,750GB,1TB（7.2kRPM）

GigE端口数（主机）

2-8（单节点）

2GbFC端口（主机）

8（支持交换机扩展）

5.1.4产品功能与特性

5.1.4.1功能

OceanStorN8500系列是集成FC-SAN、IP-SAN、NAS网络架构的存储服务器，为企业提供经济实用的网络存储方案，具有高可靠性、高可扩充性、高集成性。

OceanStorN8500系列产品的功能如下：

NAS机关功能：

●NAS集群系统支持Active-Active模式，NAS节点故障时，快速切换，自动Failover及Failback，对业务无影响；

●整体性能随存储节点数量线性增长；

●所有NAS节点支持负载均衡功能，以降低NAS节点工作负荷；

●单个NAS节点支持2-8个GE主机接口,支持业界标准的“链路聚合”技术，多个网络端口可以使用单个逻辑地址聚合和传输，因而提供了更高的链路可用性，并有可能提供更高的网络带宽；

●后端存储池最大支持60台磁盘阵列；

●主机侧文件系统在线扩展容量；

●支持在线存储节点扩展；

●支持分级存储功能，基于数据生命周期（ILM），跨层透明移动数据。

在线存储卷中长期不用的数据能迁移到近线存储卷，近线存储阵列中数据对主机透明，可随时访问，不需从近线存储迁数据到在线存储；

●存储系统支持快照功能，便于备份、测试环境的应用；

●存储系统支持ServerFree备份模式,备份过程中，无占用主机资源；

●支持防病毒引擎SymantecAntiVirus，保障数据安全

后端存储功能：

●后端存储支持RAID0、1、3、5

●支持RAID组和LUN（LogicalUnitNumber）的在线扩容

●特有的在线变更RAID级别、LUN分条深度及Cache属性

●支持RAID组迁移功能

●支持回写、透写功能

●支持自动重构Copyback

●支持FAILOVER功能

●支持全局热备盘

●支持配置数据导入、导出

●自动例测框内所有磁盘，如有异常，上报告警，改变磁盘状态，点亮红灯并记录日志

●自动例测框内所有磁盘，通过SMART参数检测磁盘温度，如果超过门限值，上报告警并记录日志

●自动例测框内所有风扇和CPU，检测CPU温度及风扇转速，如果超过门限值或发生异常，上报告警并记录日志

●支持快照、镜象、复制等存储功能

5.1.5特性

5.1.5.1高可靠性可用性设计

●存储节点采用Active-Active集群模式，保证了一个甚至多个节点出现故障时，不中断业务，集群节点恢复后自动FailBack

●每一存储节点的主机接口存储系统支持2-8个GE接口，支持链路聚合和故障切换；

●硬盘、冗余电源等组件支持在线热插拔；

●专用硬件RAID处理模块，支持RAID0、1、10、3、5提供多种数据保护机制；

●支持全局热备盘制；

●双冗余电源，支持电源自动故障切换；

●支持Cache数据电池保护，避免异常停电带来的数据丢失；

5.1.5.2优异的数据访问性能

●基于64位硬件体系和64位专用存储操作系统，保证系统在海量数据存取时的高性能和高可靠性；

●各存储节点自动负载均衡，避免单个节点高负载，提高业务性能；

●大容量Cache（4GB－16GB/节点）

5.1.5.3强大的RAID配置功能

●支持RAID0、1、10、3、5，多种RAID级别

●允许在线修改RAID级别――在容量、性能以及可靠性之间进行调节

●允许在线修改RAID条带深度――更好的适应应用环境的改变

●允许在线进行LUN级别的碎片整理――更充分的利用存储空间

●允许在线扩展RAID组或逻辑卷的容量――更好的适应业务增长的趋势

5.1.6灵活的组网方式

OceanStorN8500系列支持多种连接方式，支持NAS、IP-SAN、FC-SAN组网架构，实现用户数据的统一存储，实现统一管理。

5.1.7支持多种客户端操作系统

OceanStorN8500系列支持多种开放式操作系统的客户端：

●WindowsNT/2000/2003/XP操作系统

●Linux操作系统

●HPUnix操作系统

●SunSolaris操作系统

●IBMAIX操作系统

●NovellNetware操作系统

●NOVELL操作系统

5.1.8丰富的存储业务功能

●用户能够通过一台OceanStorN8500系列，同时获得SAN和NAS双重功能。

●支持快照功能：

提供在线数据分离，可用于备份、测试等应用

●阵列间逻辑卷镜像功能：

适合数据高可靠性应用

●支持分级存储功能，基于数据生命周期（ILM），跨层透明移动数据。

在线存储卷中长期不用的数据能迁移到近线存储卷，近线存储阵列中数据对主机透明，可随时访问，不需从近线存储迁数据到在线存储；

●Server-Free备份，与SymantecNetBackup紧密结合，支持数据Server-Free备份，对业务运行不产生任何影响，同时降低备份窗口

●防病毒功能，与SymantecAntiVirus紧密结合，保障数据安全

5.1.8.1N8500典型应用

如图所示，N8500通过对Fabric、NFS/CIFS、iSCSI等协议的支持，实现了用户无间断地访问FC-SAN/IP-SAN/NAS数据，以较低的成本实现了NAS和SAN的集成应用。

N8500系列典型应用

●N8500系列产品，主机侧支持FC/IP接口，可实现FC-SAN/IPSAN/NAS的集成应用。

●主机服务器支持多种操作系统，可运行用户的各种业务软件。

5.1.9分级存储应用

如图所示，在数据中心布署N8500NAS集群系统，后端存储池布署一台阵列（FC磁盘与SATA磁盘的混合），或两台阵列，以优化关键业务数据响应时间，及降低企业成本。

5.1.10Server-Free备份应用

如图所示，在数据中心布署N8500NAS集群系统，后端存储池布署一台阵列（FC磁盘与SATA磁盘的混合），或两台阵列，以优化关键业务数据响应时间，及降低企业成本。

在灾备中心布署一台备份服务器，安装SymantecNetBackup备份软件，备份介质采用HS磁盘阵列或华赛VTL虚拟磁带库或重复数据删除存储池PureDisk。