本地网综合计费系统方案Word格式文档下载.docx

1、就应用级上的存储资源的可用性而言, SAN 中的任何一个结点均可潜在地成为其它任何结点的后援结点。这一仅使用一或两个专门的结点, 便能够为众多的结点提交后援的特性, 将可大大减少与集群配置相关的硬件开销。异构性是当前企业数据存储环境中一个普遍存在的现象。因此作为一种高成/效比的存储管理工具, 无论是在管理性能及数据的可用性方面、还是在其它特性方面,都必须能够提供对多种平台的支持, 即需提供对各种各样的操作系统环境、硬件平台、磁盘与磁带、应用系统以及互连技术的支持。那些局限于仅支持单一供应商设备的存储管理工具,不仅会使企业支付较大的管理上的开销, 而且也无法向企业提供一个可管理其异构环境的完整的

2、存储管理方案。导致SAN出现的主要因素 .重新集中化/统一的存储管理需求 .存储设备的爆炸式增长 .企业中日趋增多的关键使命数据1. 2 SAN概述 SAN 是计算机系统和存储设备的一种理想的配置方式, 它把诸多LAN/WAN概念（例如集线器连接、交换以及路由技术）应用于计算机系统及其存储设备之间的连接。SAN 技术还能够把网络体系结构所具有的灵活的互连能力与传统通道体系结构所具有的高性能、低延迟特性有效地加以组合。点到点存储体系结构限制 通过将服务器和存储设备并入一个网就 服务器到存储设备的存取 可以确保对数据随时随地的高速存取 图 2. 与宿主系统或存储设备相连的链路的数目、连接的距离以及

3、通道配置的静态特性, 是传统通道体系结构性能上的主要限制因素。向这一体系结构或直接向存储设备逐步添加交换能力, 可使这些问题部分地得以缓解。另外, Fiber Channel 互连系统的日益流行, 不仅可更大程度地消除这些限制因素, 而且还可使SAN 体系结构更广泛地得以部署。 Fibre Channel既可支持面向网络的协议栈 （例如TCP/IP）, 也可支持面向通道的协议（例如SCSI块级存取）。Fiber Channel 的块级存取是在可交换协议层的顶部加以提供的, 因此能够实现同一有效网络拓扑中多宿主系统与多设备的连接。FibreChannel能够在一个单一的网段上支持更多设备的连接

4、（一个Fibre Channel回路中最多可支持126个设备的连接, 而 SCSI仅可支持816个设备的连接）, 并可支持更大距离的连接（一条Fibre Channel回路最长的连接距离可达10公里, 相比之下, 一条并行SCSI回路所覆盖的距离还不足100米）。由于Fiber Channel设备和Fibre Channel协议的设计充分考虑了设备的可热拔插特性, 因此它们将能够支持宿主系统、设备和路径的动态添加, 而不会中断用户对其它数据的存取。1.3 基于SAN的系统基础框架结构和优点 SAN 可实现计算机系统和存储设备之间真正意义上的相互连接, 并充分体现了信息对企业的价值。在 SAN中

5、, 存储设备, 更重要的是它们所代表的数据资源, 已不再附属于存取它们的计算机系统, 即所有存储设备都将与计算机系统同处于企业信息基础设施的中心地位。与此同时, 服务器将作为计算外设, 服务于信息的传输及信息的处理。 图3 这一以存储设备为中心的数据管理方案, 能够使企业的计算环境平滑地得以放缩, 从而可满足企业对数据动态加以存取的需求。如果企业需要更多的计算周期,则可不断地把新的系统陆续地添加到这一环境之中, 新的系统添加后能够立即物理地存取企业中的任何信息。如果企业需要添加更多的存储设备, 则可不断向这一环境添加磁盘、磁带库以及其它可拆卸的存储媒体。存储设备一经添加, 便可为所有的系统和所

6、有用户立即加以存取。更多的用户也可不断地被添加到这一配置中, 并且能够迅速实现与所有服务器和存储设备的连接。 对计算机系统功能的有效压缩, 可以获得更多的网络带宽。尽管存储设备的拔插很可能会造成某种程度的系统中断, 但 SAN可热拔插的体系结构将可使存储设备的拔插对系统所产生的影响大大减小, 而且通过对冗余路径的使用, 以及通过对由硬件或软件所提供的映象等多存取能力的使用, 还可以进一步减弱存储设备的拔插对系统造成中断的可能。SAN 灵活的系统放缩与重新配置能力, 能够明显减少企业IS管理的开销, 并且可为那些能够用于增强数据可用性、可存取性以及系统可放缩性的软件方案提供相应的实现基础。增强了

7、资源的可用性 SAN 所具有的任何结点到任何结点的连接特性, 允许企业配置高可用性的服务器环境。在这一环境中任何一个系统均能够潜在地接管一台出现故障的服务器上的全部工作负载。这不仅大大增强了服务器环境的可靠性, 而且还可显著减少企业为获取资源的高可用性所支付的系统开销。 维持单一台服务器的可用性, 通常需要使用一个专用的独立系统, 此时应用的处理开销将会成倍地增长。提供冗余系统所需的高开销, 迫使企业只能为某些最关键的应用提供高可用性保障。如果某一独立系统能够存取由数十个系统所存取的所有数据, 那么这一独立的系统将可用于保障其它数十个系统中任何一个系统的可得性。这将能够把资源高可用性的处理开销

8、减少到整个系统开销的 35%。这一开销水平, 将能够使资源高可用性的普遍实现成为可能, 这也正是当前许多企业的关键使命计算环境亟待实现的一个目标。 为了能够管理更大规模的互连系统, 以提供SAN 范围内资源的高可用性,企业将需要一种新的集群管理软件方案。这一新的软件方案已不再仅仅是把每一故障系统的工作负载简单地转移到冗余的后援系统上, 它将是一个更加全局化的方案。为了实现这一方案, 企业首先必须对其所有的应用与系统服务加以描述和配置, 然后向它们分配具体的系统资源, 例如磁盘、文件系统、数据库、网络接口与网络地址、以及当前和今后所需的系统等。 VERITAS公司的VERITAS Cluster

9、 Server 所采用的就是这样的一种方案。它所使用的共享集群的策略以及可确保所有结点共享一组公共状态与配置信息的集群协议, 使建造最多包含32个结点的集群系统成为可能。VERITAS Cluster Server能够自动或由用户手工实现应用与系统服务在结点之间的迁移。与传统的2或4个结点的静态故障恢复环境相比, 这一新的方案大大降低了故障恢复的开销, 并使企业生意的连续性成为可能。 VERITAS公司的VERITAS Cluster Server Manager 是一个基于Java的图形管理接口, 这一接口允许管理员从单一一台终端显示器上监督和管理多个集群系统。VERITAS Cluster

10、 Server Manager能够运行在任何一台支持Java的台式机上。这一针对多个集群的单管理点接口简化了企业对系统资源可用性的管理, 并可使企业更有效地利用其所管理的各种系统资源。 有效的故障恢复方案要求: 当某一出现故障的结点上的服务迁移到另一个结点上之后, 能够尽快重新向用户加以提供。VERITAS公司的 VERITAS Volume Manager和VERITAS File System 为文件系统和数据库提供了一系列功能强大的、灵活的监督与管理手段, 从而可以改进文件系统和数据库的性能、提高它们的运行速度、实现在某些情况下的透明的故障恢复、简化系统的管理以及获取系统资源的更高的整体

11、可用性等。特别是, VERITAS Volume Manager 和VERITAS File System的在线管理能力, 将允许公共管理任务在不中断用户对数据的存取的情况下得以执行。 对于企业来说, 在线数据的充分可得将是至关重要的, 然而, 确保数据保护过程的连续性也将不容忽视。数据保护技术（例如RAID和映象技术）的使用, 将可使所存储的数据免遭磁盘故障或其它较小系统故障对数据的破坏。然而, 这些技术既不能使所存储的数据免遭灾难性故障（例如对某一网点的存取彻底丢失）的影响, 也不能使所存储的数据免遭人为错误的影响。因此企业需要采用非在线数据存储（例如,后援系统以及HSM）、脱离网点的热存

12、储（复制）以及脱离网点的冷存储（海量存储）等辅助措施,以使数据获得更高级别的保护。 然而, 这些数据保护方案本身也必须具有极高的可用性。如果某一服务器能够提供对数据的支持或允许其它服务器的数据向其迁移, 那么一旦出现灾难性故障或人为错误, 这一服务器也应能够通过另一台服务器恢复其所保留的数据。VERITAS公司的VERITAS NetBackup和VERITAS HSM都允许多台服务器对存储网络中磁带库的共享, 从而可以确保: 后援服务器出现故障时, 数据仍可得以恢复。对于企业范围后援来说, 对VERITAS公司的 NetBackup Master-of-Master能力的使用,还将能够保证数

13、据后援和数据恢复的连贯性, 它与VERITAS NetBackup和 VERITAS Cluster Server的集成,将可向企业提供一个或多个高可用性的后援主服务器, 即这一集成能够在出现故障时实现对数据的自动恢复。 尽管使用了某种故障恢复方案（例如Cluster Server）的故障检测和故障纠正机制可以提供近乎连续的系统服务, 但如果企业能够事先预计到故障的发生, 并能够在这些故障产生严重影响之前使其得以排除, 那么较高水平的连续性服务将可更容易地获得。VERITAS公司的VERITAS Storage LookOut把可预测系统故障的能力并入了系统的管理环境, 因此能够监督非致命错误

14、和类似故障的演变倾向。它将允许管理员制定排除故障的措施, 并允许他们把这一措施付诸实施, 从而进一步减少了系统故障对企业业务过程的影响。增强了数据的可存取性 由于系统物理地存取更多存储的能力日趋增强, 所以许多企业迫切地希望, 能够通过把相同存储子系统的部分容量分配给不同的服务器和应用 （包括那些运行在不同操作系统上和采用不同存储格式的应用, 例如文件系统和数据库 ）, 以达到节省开销之目的。这一设想的实现将允许企业购买规模更大、运行效率更高的子系统,并允许企业对这些子系统实施集中化的管理, 以进一步简化系统的管理、降低维护上的开销。 通过把在线存储工具（例如VERITAS Volume Ma

15、nager和VERITAS File System）与一个简化了的管理系统、开放式硬件以及操作系统规范集成在一起, VERITAS所提供的存储管理方案将能够使存储供应商建造开放式的存储中心设备,这些设备将是一些能够与某一SAN 相连的硬件平台, 从而可向需要不同磁盘格式的系统提供公共的磁盘和文件服务。另外, 由于这些设备并入了标准的供应商技术, 因此企业能够对它们加以扩展, 以使它们把其它的存储服务（例如后援、HSM以及复制） 直接并入不同的硬件、操作系统以及应用平台。1.4 未来的VERITAS SAN 如上所述, 当前网络存储管理方式正在发生着明显的变化, 新的网络存储管理方案进一步加强了

16、网络存储系统的可用性、提高了系统的存取速度以及用户对系统的可存取性、并大大降低了企业存储管理的开销。VERITAS 公司许诺, 它的存储管理方案还将会继续加以改进, 不断并入新的能力, 并可把 VERITAS端到端的管理方案推进到一个更灵活的环境中。 VERITAS Cluster Server最初的版本将支持SPARC/Solaris系统上SAN和非SAN环境中面向应用的可用性管理。在今后的一年中, VERITAS 将会在如下三个方面对这一方案继续加以改进:交叉平台可用性管理。VERITAS公司计划不久以后把Cluster Server移植到其它的平台上, 例如向NT、HP-UX以及Sola

17、ris x86的移植, 以向企业提供一个可跨大多数流行操作环境的、具有较强连贯性的资源可用性管理方案, 并允许企业从一个单一的集群管理点对其异构的集群环境实施有效的管理。并入其它集群服务。今后的VERITAS Cluster File System将可支持集群中跨多结点的单文件系统映象共享的并行存取。它可提供更快的故障恢复能力以及为放大吞吐量向集群系统添加新结点的能力。共享的并行存取特性的提供还将能够使其它一些重要的特性得以实现, 例如, 让集群中某一服务器提供鲁棒的在线支持, 而让其它服务器继续向客户机提供全读/写存取功能等。对地理上分布的集群配置的支持。通过一个添加型的广域服务模块, VE

18、RITAS Cluster Server将可支持地理上分布的集群结点, 并可向它们提供完全自动化的故障恢复能力。 VERITAS的这一SAN方案所提供的各种功能, 将可使开放式存储中心软件平台的性能继续得以改进, 并可使分布式 SAN协议进一步得以扩展, 扩展后的协议将允许异构的系统不仅能够使用一个公共的存储池, 而且还可即时地存取其原来的数据。这些能够对公共存储提供卷级或容器存取的协议, 目前已并入VERITAS 的软件产品中, 这些协议是开放性的, 因此可并入企业的存储硬件子系统。VERITAS 的这一方案充分体现了SAN 体系结构所具有的开放式数据共享能力。通过把驱动器共享能力并入VER

19、ITAS NetBackup/HSM媒体管理层, 系统的后援能力将会得以改进。驱动器共享能力将可使企业充分利用它们的磁带驱动器资源, 这将允许任何具有较大磁盘存储容量的系统为其自已的数据提供后援, 而无需配备专门的磁带驱动器。另外, 建造于互连和存储硬件中的数据移动（第三方拷贝）能力,将有助于促进后援数据在磁盘和磁带之间的直接移动, 而无需从任何应用服务器盗用处理周期、I/O 带宽或内存空间。这一设计要求对标准化数据移动接口的开发与使用。由于VERITAS 可向企业提供端到端的存储管理能力, 而不仅仅是后援能力,因此对第三方拷贝能力的使用也充分体现在 VERITAS的方案中, 例如对第三方复制

20、加速、重新同步化以及大量数据拷贝能力的使用。 随着性能上的不断改进, 这些协议还将提供允许管理员和应用就存储的可用性同系统进行谈判的能力。例如, 某一应用可以指出, 它将需要具有一定可靠性及传输速度的20GB的磁盘存储, 这一对存储可用性的要求将会馈送于存储硬件和软件子系统, 然后它们将相互通信, 以确定哪一部件或哪些部件的组合将能够满足应用的这一要求。这一基于属性管理的存储（AMS） 模型有助于减缓管理员们繁重的手工处理任务, 使他们能够腾出更多的时间去执行更关键的任务。这一能力把企业的存储环境向基于系统管理的存储目标又推进了一步, 在基于系统管理的存储环境中, 为获取最佳性能和最高可用性,

21、 将极少需要有意识的人为干预。尽管这是一个长期才能得以实现的目标, 然而 VERITAS的这些新技术正在使企业不断地接近于这一目标。二.系统逻辑及物理结构2. 1全网逻辑结构2.1.1. 项目全省逻辑结构根据业务特点的需要,3. 2省中心物理结构3.2.1省中心的物理结构:3.2.2基于SAN硬件和VERITAS软件实现应用级的任务切换:所谓应用服务, 指的是某一最终用户在存取一个特定网络地址时所能察觉到的服务。一个应用服务通常可由多个资源组成, 其所使用的硬件和软件将协同运作, 以提供一个单一的服务。例如, 某一数据库服务可以由一个或多个逻辑网络地址（例如IP）、RDBMS软件、一个基本的文

22、件系统、一个逻辑卷管理程序以及一组由卷管理程序所管理的物理磁盘组成。如果这一服务（通常叫做一个服务组）需要从某一结点迁移到另外的一个结点, 以实现对故障结点的恢复, 则这一结点上的所有资源必须随同服务组一起迁移到另一个结点, 并需在另一个结点上重新创建服务。某一个大型结点可能会宿主任意数目的服务组, 每一个服务组均可向连网的客户机提供一个互无联系的服务, 而每一客户机可能知道或也可能根本不知它们到底物理地驻留在哪一个结点上。 图3. 一个宿主两个不同服务组的结点 为了维持服务的可用性, 企业可以通过一个智能化的资源可用性管理工具对服务组进行预见性的管理。由于这样的管理工具拥有可测试一个服务组是

23、否拥有可向连网的客户机提供所预期的服务的能力以及可自动启动与停止服务组的能力, 从而确保了每一服务组的高可用性。如果多个服务组正同时运行在一个单一的结点上, 那么必须对它们分别进行监督和管理。独立的管理将可使一个服务组在自动恢复或手工挂起期间（例如, 出于管理和维护方面的原因）, 不会影响那些正在这一结点上运行的其它服务组。在较大型的Sun结点 （例如E6000和E10000, 它们可以同时运行8个或 8个以上的应用）上, 这一能力将显得格外重要。当然, 如果整个服务器瘫痪（与软件故障或软件的挂起不同）, 那么运行在故障结点上的所有服务组必须在别的地方加以恢复。 在最基本一级的管理上, 故障管

24、理过程需包括对服务组的监督, 而且当某一故障被检测出来时, 可自动对服务组重新加以启动。这将意味着需局部地重新启动某一服务组, 或把它迁移到另一个结点, 然后再对其重新加以启动, 这两种不同的启动方案将视故障的类型而定。当故障出现, 而仅需局部重新启动时, 则不必对整个服务组重新加以启动, 因为在这一组中很可能仅有某一资源需要被重新启动, 便可恢复整个应用组的服务。通常由一个代理程序负责对应用服务的监督, 代理程序是一个规模很小、面向应用的故障管理程序。由于服务组可以被独立地加以操作, 因此企业可以把某一故障结点上的工作负载均衡地卸载于集群中的其它结点, 而无需进行手工干预。整个过程如下所示:

25、正常运行中的3个结 结点2出现故障。在恢 结点1发生故障。所有点的集群中的服务 复过程中, 结点2的 服务均在结点3上加负载被均衡地分布于 以恢复结点1和结点3 图4. 在拥有3个简单结点的集群中, 当故障相继出现时, 工作负载的迁移情况。2.3地市中心逻辑及物理结构2.3.1 省会城市组网图2.3.2 其他大型中心组网图2.4县级的逻辑及物理结构三.主机系统的设计四.存储系统的设计此方案中我们精心选择了以下配合很好，性能较高的又适合SAN环境的产品：VERITAS NetBackup（VERITAS网络数据备份软件）；VERITAS Cluster Server（VERITAS集群高可用软件

26、）;LSI MetaStor Department数据中心级和部门级光通道磁盘阵列；Vixel FC-Hub光通道集线器及其它光通道部件;StorageTek 自动磁带库。以上所有产品已在国内的SAN方案中已有成功的使用案例，所以此SAN方案是一个可行的成熟的方案。4.1 高可用软件对于一周24X7小时连续工作的应用系统，必须采用双机或多机互备（即SAN）的高可用方式。选择Cluster高可用（HA）软件应该考虑以下几个主要因素：1. 应用切换时间要快。对于一个高可用系统，如果它的设计可靠度为99.999%，年中断时间不能超过5分钟的，如果应用切换时间为一分钟，那么年中断次数不能超过5次。2.

27、 能够作到应用级切换。在优化的系统中，应用服务器可能担负多项应用，如果仅仅因为某个应用的故障，把应用服务器上所有应用进行切换，显然会增加不必要应用中断时间。应用级切换可以实现仅仅对发生故障的应用进行切换，而该服务器上其它正常工作的应用保持不变。3. 使用方便，操作简单。一些高可用软件需要原生产厂家的直接技术支持，无疑对用户造成不便。优秀的高可用软件应该是界面友好，配置简便，监测方便和维护容易。4. 可支持切换的服务器节点数，因为这是评估HA集群软件的可扩展性的重要指标。VERITAS公司是世界上最大的数据存储管理软件公司，在高可用软件产品方面一直处于世界领先地位。早在几年前，VERITAS F

28、irstWatch 高可用软件已经风靡全球，1998年9月，又正式推出支持32个节点（应用服务器）的VERITAS Cluster Server（VCS）。目前，VCS在国内，尤其是在电信领域已经开始使用，1999年6月，广东省数据局的大型免费电子信箱系统在北京召开的发布会，作为中国第一个基于SAN系统，引起重大反响，就是使用了VCS高可用软件。VCS具有以下技术特点： 支持多达32个节点的集群系统，年底达到128个节点。 切换速度快，一般情况不大于8秒。 完全实现多应用级切换。 远程PC监控界面和管理界面，便于无人值守。 已经开发出主要数据库Oracle, Sybase, Informix等的切换附加软件。 参数化配置，常见应用无须编程，易于维护。 GUI图形界面，美观实用。VCS的目标是提供一个集群解决方案，使应用服务不停顿持续运行从而使数据获得高可用的能力。VCS伸缩性强，支持从简单的两台服务器共享磁盘的应用到有32个节点