某生产企业存储整合方案 （IBM 存储虚拟化SVC） .docx

山东某大型企业存储整合（ibm 存储虚拟化svc）2010年6月目录1综述.1.1项目概述.1.2项目分析.1.3存储整合思路.1.4存储虚拟化设计方案.1.5 svc实施.1.6设备信息.综述1.1项目概述：该公司近年来逐步建立了由决策层、管理层、执行层和支撑层构成的信息化管理体系，成功地研发了数据管理平台、空间数字平台、业务流程管理平台等数字信息平台。同时，收集整理了自1990年以来的生产数据，目前拥有数据78tb，各类应用系统120套及强大的数据库服务器和应用服务器。为了实现数据的共享，充分发挥数据在各行业中的作用，各二级单位数据和应用需要逐渐实现集中管理，并对现有资源进行整合。目前，该公司数据中心存储设备主要有4套：用于公司中心数据库数据存储的容量为6tb的hds 9585;生产信息系统数据存储的容量为24tb的ibm ds4300、一套ibm 3584自动带库以及一套ibm 3494自动带库。为了充分利用这4套设备资源，便于应用和管理，需要对这4套存储设备进行整合，做到统一规划、数据共享。1.2项目分析：2008年，公司数据中心先后购置了一台容量为6tb的hds 9585数据存储和三台ibm ds4300数据库服务器，实现了中心数据库集群，使开发、经营、管理数据实现集中管理。由于hds 9585和ibm ds4300存储设备相互独立，且各系统发展不均衡，导致某些系统建设之初规划了很大的容量和很高的性能，但实际运行过程中却没有那么大的需求，而另一些应用建设之初却陷入了容量和性能不足的困境，而其他系统富裕的资源却不能拿来使用，导致hds 9585存储必须升级扩容，而ibm ds4300存储资源却被闲置的局面，各存储资源不能做到统一规划，协调利用。此外，由于hds 9585和ibm ds4300存储设备厂商不同而形成了数据孤岛，资源不能互通和有效利用，同时为系统的维护管理、性能优化、故障排查、数据迁移、容灾备份等都带来极大的不便和困难。因此，该公司需要建设一套集中统一的高性能、高可靠性的存储平台。新平台必须能够对原有的异构存储环境进行整合，能将原有的存储设备作为新存储平台的外部存储设备，使新的存储设备和原有的存储设备形成一个统一完整的存储池，由新的存储设备进行统一管理，最大限度地发挥原有存储资源的再利用能力。同时，新的平台能够提高原有存储环境的整体运行性能，整个存储环境对各业务透明，存储平台可以根据各业务的特性和需要，灵活分配存储容量、处理能力等各种资源，确保关键业务的稳定可靠运行。借助新的存储平台，存储设备能方便扩容，各存储设备能够方便地进行无缝的数据迁移，并且实现集中的存储备份，并满足未来容灾的需要。1.3存储整合技术思路在存储整合过程中，需要着重考虑以下几方面原则：平台整合 整合不但要满足数据中心目前和未来集中存储的需要，还要对已有系统的存储环境进行最大限度地整合，实现服务器的集中访问、数据资源的集中存储和处理。高性能 新的存储平台整合了所有的应用后，必须具备强大的处理能力，能消除原有存储设备的性能瓶颈。可扩充性 应确保在原有的系统平台上扩展和实现新功能、新业务的增加。高可靠性 存储平台具有高可靠性，支持服务器平台的高可用性集群技术;具备先进的容灾设计;充分保证系统的高扩展能力和高容错能力，具有通道负载自动均衡能力和存储系统性能调节能力。高可用性 在存储和其他应用系统尽量不停机的情况下，实现扩容、维护、升级等服务，提高性能以满足新的业务需求，具备724连续工作的能力，系统的可用性应能达到100%，可以实现磁盘数据的在线不停机备份。可管理性 要求配置实时性能监测管理软件，可对cpu使用率、内存使用率、交换区使用情况、i/o操作、队列状态、磁盘空间、卷磁盘错误、系统事件、系统中各进程对系统资源占用等性能和操作数据等服务器性能进行实时监控、管理和调配。技术先进性 系统设计采用当前先进而成熟的技术，不仅可以满足现实工作的需求，也应把握未来存储整合的发展方向。1.4存储虚拟化设计方案根据以上分析，公司决定采用ibm 虚拟引擎(svc)存储设备作为数据中心存储整合的核心设备，配合ibm存储管理软件、数据快照镜像软件，形成一套完整、高效的存储整解决方案。本项目采用san架构进行整个存储系统的建设，存储网络将分为服务器层、网络交换层和集中存储平台三个层次。服务器层需要对公司数据中心各业务系统的服务器进行改造，增加光纤通道主机卡hba，使这些主机具有访问存储网络的能力。网络交换层 采用ibm企业级大吞吐量的san交换机，保证服务器和外部存储设备到网络存储控制器的高速连接。集中存储平台 这是本次存储整合系统建设最核心的部分。我们采用svc 2145-cf8 虚拟引擎（第五代存储虚拟化产品），通过4个8gbps光纤接口，将svc 主机连接到san 网络中。对于数据中心正在使用的hds 9585和ibmds4300等设备，可以通过san交换机直接连接到svc的后端，作为它的外部存储设备，通过svc卷管理软件，可以把外部存储设备的逻辑卷直接映射到svc上去，由svc统一管理和使用，而对前端服务器来说所有的工作都是透明的。通过svc的存储整合，整个存储平台提供给服务器访问的是由svc统一管理的存储空间，存储容量包括所有外部容量，最大限度地保护了公司的投资，同时未来可以很轻松地根据各业务的繁忙程度、数据量增长情况、性能需求等灵活地进行存储资源的再分配，真正实现数据分级存储和应用优化存储。由于采用svc进行了存储环境的整合，就可以很方便地通过svc对原来异构的存储设备进行集中的数据备份和容灾。本次我们在备份中心选择ibm ds8100作为近线备份设备，可选用ibm ds8100存储产品作为远程实时数据备份的存储设备，将ibm ds8100通过油田公司已有的光纤链路直接连接到数据中心的san交换机上，并且将ibm ds8100也作为svc的外部设备来管理和使用。同时，可选择系统内数据复制套件（metro mirror/ global mirror）来实现数据的快照/镜像复制，将数据中心各个业务系统的数据通过镜像的方式复制到ibm ds8100上进行保存，当数据中心发生故障时，可迅速从ibm ds8100上进行数据恢复，或直接将应用系统服务器连接到ibm ds8100，先恢复业务的正常运作。以上我们可以看出，以svc作为核心搭建的存储系统架构由三个层面组成：应用主机层，集中了所有的业务系统主机;核心存储和虚拟化引擎层，由ibm svc搭建;异构存储池，由系统中的若干利旧设备，如hds、ibm等厂商的各档存储设备组成。上述的三层架构实现的存储优化拓展功能包括1平台整合- san卷控制器将来自ibm和非ibm存储系统的存储容量集中到一个存储池中，以便进行集中管理。san卷控制器旨在消除磁盘系统之间的界限，将存储设备作为一项资源而不是一台台的独立机器进行管理，从而满足您的业务需求。san卷控制器能够帮助您根据目前可用的所有存储资源来制定自己的业务流程目标，而不是由存储资源来决定企业能够实现哪些目标。2提高利用率-san卷控制器旨在提高可用于主机应用的存储容量。通过将存储区域网络（san）内的多个磁盘系统容量集中起来，能够让存储管理员超越san存储设备传统的“孤岛”，以更好的方式对存储设备进行部署，更好地满足主机应用的需求。3高度的可扩展性和一流的性能-san 卷控制器是集硬件和软件于一体的高度扩展的模块化整体解决方案。通过一对基于ibm system x服务器的冗余“存储引擎”组合形成一个“i/o组”。每个引擎包括一个四端口、通信能力为4gbps的主机总线适配器（hba），能够让san卷控制器以高达4gbps的san光纤速度进行连接和工作。每个i/o组包含16 gb的高速缓冲内存。如图1所示，高度可用的i/o组是san卷控制器集群的基本配置元素。向集群集添加i/o组旨在提高集群性能和带宽。入门级的 san 卷控制器只包含一个i/o组，能够通过扩展支持四个i/o组，并且可以经过扩展支持1024台主机服务器和最多8192个虚拟磁盘。这种配置上的灵活性意味着san卷控制器可以从价格比较低的小环境或试点项目开始，然后随着需求的发展逐步进行扩展，对大型存储环境（存储容量高达8000 tb）进行管理。4简化管理-san 卷控制器采用ibm system storage productivity center（sspc）进行管理，这是一个能够对ibm和非ibm存储环境进行监控的高级管理控制台。作为最初为ibm system storage ds8000和svc提供支持的通用管理控制台，sspc旨在进一步帮助企业简化it管理，从而减少不断攀升的各种要素的管理人员数量。通过安装ibm totalstorage productivity center basic edition软件，sspc提供了对整个存储区域网络中连接的各种存储设备进行管理的功能。功能丰富、用户友好的图形化界面提供了全面的存储拓扑结构，管理员可以通过它来全面而深入地了解整个网络环境的工作状况。sspc可以升级使用ibm totalstorage productivity center standard edition软件，通过单一控制台对虚拟和物理资源（包括svc、磁盘系统、磁带系统、文件服务器和san光纤）进行统一管理。复制服务-对许多常规san磁盘阵列来说，复制操作仅限于系统内部或同类系统之间的操作。然而san卷控制器能够让管理员在不同供应商提供的多个存储系统之间采用一套先进的基于网络的复制服务（例如ibm system storage flashcopy功能）。此功能可以帮助简化存储环境，降低存储总成本。基于网络的san卷控制器复制服务可以根据数据价值的高低采用不同成本的存储设备。比如说，尽管生产数据可以存储在企业级存储设备上，然而svc可以通过flashcopy功能创建的备份拷贝存储在成本较低的存储设备上。svc支持增量flashcopy操作，只拷贝自上次使用flashcopy功能以来源虚拟磁盘或目标虚拟磁盘中变化的数据。这些功能可以用来帮助企业根据生产数据对测试环境进行维护和更新。metro mirror和global mirror在不同地点的svc系统之间工作，创建数据拷贝，以供数据中心发生灾难时使用。metro mirror能够在城市之间（最远300公里）保持完全同步的拷贝，而global mirror则能够实现异步操作，从而能够在更远的距离（最远8000公里）保留拷贝。1.5 ibm svc 解决方案的实施步骤ibm svc异构存储整合解决方案的实施主要分为以下几个步骤：1、检查兼容性列表确认符合兼容条件2、将svc的节点接入光纤交换机3、更换交换机上的zone；4、更改存储上的lun masking映射；5、在svc上使用image mode来创建vdisk以集成原有数据；6、卸载主机上原有的多通道软件，安装sdd；7、启动svc；1.6设备配置说明1.新的svc虚拟引擎，4核intel xeon 5160 处理器主频为 2.33ghz 24gb 的高速缓存4个8gbps光纤接口改进的svc软件代码适用于多核处理器性能是前代产品的2倍*svc 4.2性能 iops:270,000 吞吐量: 7gb/sec支持固态磁盘和iscsi与服务器连接支持大的、io要求比较苛刻的存储需求新的虚拟引擎可以成对的和原有的引擎处于一个svc cluster中帮助保护投资和提供容量的增强cluster环境非中断的替换现有的虚拟引擎cf8免费功能：sev瘦供给vdisk mirror数据复制软件flashcopy/ incremental flashcopy/ cascading flashcopymetro mirror/ global mirror）2ibm光纤交换机 ibm system storage san80b-4标准配置包括 48 个活动端口，并具备与主机、存储设备以及 san 光纤网络其他节点相连接的功能。 提供 16 端口激活选项，可以实现“随需购买”，使端口数扩展到 64 个和 80