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  • ·: IBM数据中心存储解决方案
  • 编号: BW-STORE-002
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数据集中可以使企业充分利用信息资源

  数据中心的核心是数据

  数据存储需要存储设备

  存储设备的安全性决定着企业数据的安全性

  存储设备的性能决定着企业数据的效率

  当前,我们正处在一个信息爆炸的时代,数据的存储量已经不仅仅是用KB、MB、GB甚至TB来计算,在不远的将来,人们所谈论的将是PB(1petabyte=1,000terabytes)甚至EB(1exabyte=1,000petabytes)。根据IDC公司的统计报告,企业数据的增长速度是每九个月增长100%。在企业的作业系统和数据采掘中,大量的、频繁的数据移动将会对用户的区域网或者广域网造成巨大的影响。此外,如何使分布的存储设备(存储农场,Storage Farm)更加有效的运行,也是摆在每个用户的问题。

  从计算机的发展历史来看,从最早的服务器/客户机模式,到今天的网络计算环境,今后的移动计算环境,对数据的请求不再受时间和空间的限制。随之而来的问题是,当前的数据多分布在与服务器相连的独立存储之上,从而造成所谓的“信息孤岛”的现象。这使数据的存储、利用、分析和管理都非常地复杂。

  越来越多的用户已经意识到这种数据分散带来的问题:

  总拥有成本的升高和信息技术系统效率的降低

  技术支持与行政管理人员的增加

  缺乏统一的标准

  系统安全与数据完整性的风险增加

  软件投入与硬件维护费用呈螺旋上升的趋势

  计算机资源利用的低效率

  无法在企业整体范围内实行应用与数据的统一

  为财务管理、数据分析和资产控制带来困难

  用户虽然拥有的数据,但是无法将这些数据发挥更大的效益,难以实现数据分析、数据采掘、决策支持等商务智能的工作。

  存储区域网

  采用存储区域网,可以通过快速的、专用的光纤网络,将上百个甚至几千个存储设备连接起来,组成低成本的、易于管理的存储区域网络。山东盛世博威公司跟据多年存储网络设计实施的经验得出,存储区域网不仅可以减少数据移动对现有的网络系统的压力,从而降低存储的成本,而且可以通过将存储设备的集中,方便地进行监视和调整,从而实现灵活方便的管理。

  从业务集中的步骤来看,存储集中是企业进行数据集中的基础,只有实现了存储集中,即数据的集中,才能实现今后的数据中心大集中。采用存储集中后,企业将能够更有效地利用数据,从而实现:

  降低总体拥有成本

  更有效的管理人才

  更有效的财务管理

  更有效的信息资源使用

  提高应用服务级别

  快速响应

  系统的高可用性

  数据访问的易操作性

  存储集中的解决方案

  存储平台设计原则

  性能

  存储性能是系统设计的重要原则之一,存储的性能应能够满足应用系统峰值的需求,并有进一步扩展的空间,包括容量和性能的扩展。从计算机的发展历史来看,计算机的芯片发展速度按照摩尔定律,已经提高了成千上万倍,而计算机I/O速度,即磁盘系统接口速度,则从SCSI的每秒5MB到目前业界最快的FC-2协议每秒200MB,只提高了四十倍。因此选择性能最佳的磁盘系统,可以有效地提高计算机系统的I/O性能,从而提高计算机的整体性能。

   扩展性

  由于企业数据的增长已经呈几何级数的增长,企业每年数据成倍地增长早已经不是新闻了。为了保证磁盘系统的增长满足企业今后发展的需要,对磁盘系统的扩展性应从以下几个方面进行准备:

  磁盘系统的容量扩展性。磁盘系统本身设计会有一定的局限,其容量最大可扩展能力是否满足企业今后数据发展的需要,是企业选择磁盘系统时应当考虑的一个方面。

  磁盘系统的扩展兼容性。由于磁盘系统的发展也是日新月异,用户在存储扩容时还要考虑新磁盘系统与旧设备之间的兼容性,即产品系列有连续性。对于某些采用OEM磁盘系统的厂商,需要注意其与原厂商的OEM合约的有效期,以免出现由于更换OEM产品而导致产品支持、升级、扩容的问题。

  磁盘驱动器的兼容性。由于磁盘驱动器的技术近处来飞速发展,容量已经从9GB、18GB发展到36GB、73GB,146GB磁盘。转速也已经从一万转发展到一万五千转。只有能够支持不同容量、不同转速的磁盘驱动器,才能最大限度地保护用户的投资。

   可靠性

  数据是企业最重要的资产,数据的可靠性很大程度上依靠存储设备,主要是磁盘系统的可靠性。因此,作为磁盘系统的选择,可靠性永远是用户的第一考虑。虽然所有的磁盘厂商都声称自己的磁盘系统是可靠的,但是用户还是可以下几点来进行考察:

  冗余电源和风扇。由于硬件失效的大部分原因是由于电源问题,因此,采用冗余电源设计可以有效地防止这一故障的出现;风扇(或者冷却系统)则是在机房环境温度过高时保护磁盘系统的一种手段,采用冗余风扇设计,必要时可以加大冷却效果,保护磁盘系统的正常工作。

  写缓存的数据保护。由于在磁盘系统的设计中越来越多地采用了控制器(卡)缓存的设计,而读写缓存可以提高读写数据的速度(由于写磁盘是机械动作,通常为秒级;而写缓存是电子动作,通常为纳秒级)。但是,由于有了缓存设计,主机(服务器)写数据时,只要将数据写入磁盘系统的写缓存内,主机就认为写操作结束,如果此时写缓存发生故障(掉电、硬件故障、人为故障等),数据因为没有写入物理磁盘而导致数据丢失。为防止这种情况的出现,通常应当在写缓存采用NVS(非掉电式存储缓存,即有单独电池保护的缓存,电池通常可以保护数据在缓存中几天不丢失)以防止电源失效;另外,对写缓存还应采用诸如镜像等的保护措施,以防止写缓存的故障。

  RAID数据保护。采用RAID方式对数据进行保护,是提高数据可靠性最常用的方法。RAID方式有许多种,其编号只是代表某一种保护方式而已,并不是数字越大或者越小越好。应当说明的是,RAID0不具有数据保护功能,它只是将数据打散分布在不同的磁盘。至于采用何种RAID形式,则应于客户的数据重要程度、性能的要求,以及经费情况等总体考虑。只有支持多种RAID形式,并且支持不同RAID组的混合才能够满足用户对于不同分区的要求。

  总线(包括内部总线和外部总线)。外部总线通常会配置为冗余配置,一方面可以提高可靠性;另一方面,还可以提高性能。外部总线一般可以根据用户的需要进行选配。而内部总线通常是磁盘阵列已经设计好,用户无法选择配置。而内部总线的单点故障常常会被许多用户所忽略,由于SCSI总线是单向单I/O,如果总线发生故障,则导致数据无法访问。因此,选择没有单点故障的内部总线设计,这是用户需要注意的一点。

  功能

  随着计算机的发展,服务器集中、存储集中的思想越来越受到关注。为了实现存储集中,存储区域网乃至灾难备份等要求,需要磁盘系统不仅仅是简单的磁盘阵列,而是具有一定功能,如:远程数据自动拷贝、快速磁盘镜像、多重镜像等功能的存储服务器,来满足用户不断提高的需求。

  厂商的售后服务

  数据是企业最重要的资产,数据的可靠性很大程度上依靠存储设备,主要是磁盘系统的可靠性。存储设备安全性至关重要,厂商的服务与技术支持能力十分重要。

  存储系统总体设计

  数据中心建成后将用户系统的数据核心平台,将支撑众多业务系统的日常运行。由于业务系统的上线运行是一个渐进的过程,因此总体设计时系统的可扩展性和投资保护十分重要。虽然三层/多层结构提供了系统扩展上的灵活性,但是在硬件方案设计上依然需要注意扩展的需求。根据前文描述的软件架构,硬件总体方案设计如下图所示:

  目前,业界普遍采用存储区域网(SAN)的方案,主服务器通过以太网连接到以太网上,每台服务器同时另外配置两块光纤通道卡,每块光纤通道卡分别连接到两台光纤交换机上。IBM的光纤交换机作为SAN的核心部件,也采用双配置,作为高可靠的冗余配置。

  磁盘阵列采用双光纤通道与光纤交换机分别相连。这样,任一台服务器、服务器上的通道卡、交换机出现故障,都不会影响对存储设备的访问。

  磁带库可以通过SAN方式,连接到光纤交换机上,这样可以实现基于SAN的数据备份,从而不占用网络与数据库服务器的资源。

  磁带库建议采用目前最流行的LTO格式,LTO是IBM公司与惠普(HP)、希捷(Seagate)三家公司联合开发出来的磁带格式标准。它具有开放性(业界开放标准)、高容量(每盘200GB)、高性能(35MB/秒的传输速率)和高可靠性(伺服轨道、磁阻磁头)的特点。

  磁盘阵列建议选择IBM公司的企业存储服务器2105 800(代号“银鲨”),采用8GB缓存以提高访问效率。磁带库建议选择IBM公司的3584磁带库。光纤交换机建议采用2台2109 F16,共32个端口,每台16个端口。

  存储产品指标如下:

  技术指标

  要求

  接口标准

  光纤通道

  接口速率

  每端口支持200MB/秒

  连接能力

  支持连接Sun、HP、IBM、Compaq、SGI等UNIX主机,以及运行Windows NT/2000、Linux的Intel平台服务器

  支持SAN

  支持SAN光纤通道交换机和点对点方式,支持多平台主机共享

  配置与交换机连接端口数量

  6个

  与主机连接端口最大数量

  >=16个

  配置高速缓存

  8GB

  最大支持高速缓存

  >=64GB

  配置容量

  >=20TB

  配置热备份盘( Hot Spare)

  块

  线缆长度

  >=30米

  线缆接口标准

  可以连接到光纤交换机上

  磁盘驱动器

  支持18GB、36GB、72GB磁盘驱动器

  磁盘驱动器的扩展能力

  支持不同容量的磁盘驱动器混合存在于同一磁盘阵列内

  RAID保护

  支持RAID 5和RAID 0+1硬件保护,并且支持RAID 0+1与RAID 5混合

  冗余电源

  配置冗余电源

  冗余冷却系统

  配置冗余风扇

  内置CPU数量

  8颗

  内置CPU支持64位

  CPU支持64位

  内置CPU主频

  >=600MHz

  内部磁盘路径

  >=64条

  内部磁盘接口总带宽

  >=2500MB/sec

  磁盘转速

  >=10000rpm

  保修

  原厂3年

  图形化管理软件

  配置图形化管理软件

  快速拷贝功能

  配置FlashCopy或者相同功能的内部磁盘快速拷贝功能以供数据备份

  数据路径优化

  配置可用于主机多个光纤通道卡间,数据路径优化的软件(可支持IBM AIX、HP-UX、Sun Solaris、Windows NT/2000等)

山东盛世博威通信技术有限公司

关键词: 存储 数据中心