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XXX云计算中心数据中心设计方案万兆光链路数据中心设计方案目 录第一章 美国网件公司（NETGEAR）简介3第二章 NETGEAR虚拟化数据中心存储网络技术52.1 数据中心NAS存储技术与SAN存储技术的选择52.2 NETGEAR NAS与IP SAN统一存储架构82.3 NETGEAR 统一存储架构的技术优势10第三章 NETGEAR虚拟化数据中心统一交换网络技术113.1 NETGEAR 数据中心统一交换网络体系架构113.2 NETGEAR 数据中心统一交换网络的开放性及针对应用的优化123.3 NETGEAR 统一网络管理平台13第四章 用户需求及网络建设依据154.1XXX云计算中心数据中心需求分析154.2XXX云计算中心数据中心存储系统设计原则18第五章 XXX云计算中心虚拟化数据中心设计195.1 XXX云计算中心数据网络中心交换网络模型195.2 XXX云计算中心数据中心交换网络对服务器虚拟化应用的支持225.3 XXX云计算中心数据中心存储虚拟化解决方案255.4 XXX云计算中心数据中心存储备份和灾难恢复解决方案305.5 XXX云计算中心数据中心存储性能优化解决方案36第六章 数据中心万兆光纤交换设备的关键技术416.1 全面的IPV6协议支持416.2 业界最高密度的机架式万兆平台426.3 XSM7224S高效的QOS控制机制446.4 XSM7224S 跨交换机链路聚合技术47第七章 XSM7224万兆堆叠交换机产品介绍49第八章 READYDATA5200万兆光纤存储产品介绍65第一章 美国网件公司（NETGEAR）简介全球成长型商用企业综合网络解决方案供应商与数字家庭网络倡导者美国网件公司-NETGEAR Inc.（Nasdaq股票代码：NTGR）于1996年1月创立，一直致力于网络技术创新，专注于产品的可靠性和易用性提升，为全球商用企业用户和家庭个人用户提供使用简便的高质量网络解决方案。NETGEAR总部设在美国加州圣何塞（San Jose，CA），已经在全球25个国家设立分支机构，通过41，000多个合作伙伴在全球市场进行产品销售并提供本地化的技术服务支持。作为美国高科技企业连续八年增长速度最快的50家之一，美国网件公司（NETGEAR）在成长型商用综合网络解决方案与数字家庭网络领域，持续地保持着强大的科技研发和技术创新。使美国网件在所涉及的网络市场领域一直保持着前沿技术的创新。在过去的2007年和2008年，美国网件公司先后收购了商用企业级存储厂商Infrant Technologies公司和内容安全管理厂商CP Secure公司。整合了自主知识产权的技术优势，为商用网络客户和家庭个人客户推出了业界领先的全系列NAS网络存储产品和PROSAFE内容安全网关产品。历年来，美国网件公司在商用市场和数字家庭市场持续保持产品销售的全球领先地位。在交换机市场领域，除了全系列非网管交换机的高市场份额外，继2004年在全球推出智能交换机概念以来，NETGEAR的智能交换机以22.6%的绝对优势占据全球第一的市场地位。作为全球无线网络先锋，NETGEAR始终保持无线市场份额前二位，并在最新的11n产品市场持续增长，仅09年第一季度市场占有率就增长5个百分点达到25%。 同时，截至2008年底，NETGEAR的ReadyNAS储存系列产品以年100%的增长速度迅速占据全球中小型网络存储市场份额第二位。 2002年，美国网件（NETGEAR）同时在北京、上海、广州建立分支机构，正式进军中国市场。美国网件（NETGEAR）品牌凭借出色的性能、过硬品质与“新品更换”的优质服务，迅速赢得国内商用企业客户与SOHO家庭用户青睐。短短几年时间，美国网件在中小型企业网络市场已成为首选品牌，在SOHO家用网络市场稳居三甲之列。美国网件公司分别在2004年在广州建立了中国区客户服务中心和产品备换中心；2006年在北京设立了全球研发测试中心；2008年在南京又增设全球网络安全产品研发和维护中心。持续发力中国市场，扩大投入。现在，美国网件整合了旗下各条产品线，分为基础组网产品ProSafe旗下的交换机产品系列、企业级无线产品系列、VPN防火墙系列；企业级NAS存储ReadyNAS系列；内容安全产品ProSecure系列以及数字家庭网络产品系列。针对不同的市场和客户提供业界领先的产品和解决方案。“品质网络轻松建”作为美国网件（NETGEAR）在中国市场之企业理念，致力于推动成长型商用企业网络和家庭网络构建与应用，为中国网络用户提供使用简便的高质量网络解决方案。同时所有销售产品配以网件精心设计的高性价比解决方案，将先进的网络技术融入其中，努力塑造“成长型商用企业网络专家”与“创新的数字生活”形象，将最新的产品与技术带给中国的网络用户。欲了解更多有关美国网件公司（NETGEAR Inc.）信息，请访问美国网件公司网址：http:/www.NETGEAR.com http:/www.NETGEAR.第二章 NETGEAR虚拟化数据中心存储网络技术信息或数据在IT系统中，总是必然处于“计算”、“存储”、“传输”三个状态之一。这三个方面也正好对应于整个IT技术的三个基础架构单元计算、存储和网络。传统上，主机系统既负责数据的计算，也在通过文件系统、数据库系统等手段对数据进行逻辑和物理层面的管理，而存储设备，则是以直连存储（DAS）方式连接在主机系统中。然而，由于历史发展的原因，各种标准和各种版本的操作系统、文件系统拥挤在用户的系统环境中，使数据被分割成杂乱分散的“数据孤岛” (data island)，无法在系统间自由流动，自然也就谈不上设备的充分利用和资源共享。有鉴于此，人们开始寻找存储网络化和智能化的方法，希望通过提高存储自身的数据管理能力，独立于主机系统之外，以网络方式连接主机和存储系统，以设备资源透明的方式为计算提供数据服务。从而将数据管理的职能，从标准混乱、应用负荷沉重的主机中分离出来。2.1 数据中心NAS存储技术与SAN存储技术的选择在网络存储的发展过程中，SAN（存储区域网络）和NAS（网络附加存储）得到了迅速的发展。NAS是一种直接利用局域网，基于文件的存储架构，存储数据的传输也是基于局域网。NAS的最大优点是可以很容易实现异构平台的文件共享，NAS的另一个优点在于其扩展性，因为存储单元可以比较容易地加入到网络中。然而，NAS存储在数据备份或存储过程中会占用网络的带宽，可扩展性有限，并且访问需要经过文件系统格式转换，所以是以文件一级来访问，不适合Block级的应用，尤其是要求使用裸设备的数据库系统。而SAN存储架构的出现弥补了NAS的不足，为存储系统的发展产生了巨大的推动力。SAN（Storage Area Network）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储架构，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。相对于结构化数据(即行数据,存储在数据库里,可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据)而言,不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据,包括所有格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、各类报表、图像和音频/视频信息等等。据IDC的一项调查报告中指出：企业中80%的数据都是非结构化数据，这些数据每年都按指数增长60%以上。1%-5%的企业数据库数据是结构化的数据。NAS技术的存储设备在管理非结构化数据安装部署和管理是相当容易的，而IP SAN技术的设备更适用于管理结构化数据。NAS和SAN技术各有优势，选择支持何种技术的存储设备一直是困扰存储用户的主要问题之一。FC光纤通道技术使得存储系统的可升级性、稳定性、可用性和性能都大大加强。不过，它最大的优势是集中的管理，这就降低了总拥有成本。光纤通道主要应用在某些重要业务和高性能应用，如数据中心环境。然而，在过去8年以FC协议为主的SAN存储系统建设中，人们逐渐发现FC协议虽然基本解决了传输速度和扩大容量的问题，却难以完全承担起存储系统独立化的重任。FC SAN的互操作性仍是实施过程中存在的主要问题。SAN本身缺乏标准，尤其是在管理上更是如此。虽然光纤通道（Fibre Channel）技术标准的确存在，但各家厂商却有不同的解释，于是，互操作性问题就像沙尘暴一样迎面扑来，让人猝不及防。这就导致了FC兼容性差、成本高昂、扩展能力差、异构化严重的问题。在存储以SAN的名义独立走上IT舞台的同时，IP和以太网技术在网络领域突飞猛进，在同样1997-2005的8年中，主流商用协议标准从10M发展到了10G，整整提升了1000倍，行业的发展动力和技术标准的成熟性已无可争辩。IP技术已经成为整个IT行业中最成熟、最开放、发展最迅速、成本最低、管理最方便的数据通讯方式。在经历了FC SAN发展的过渡性尝试后，整个行业开始考虑将FC传输技术替代为更加成熟可靠、成本更低的IP技术，以适应广域网数据应用、大规模服务器数据集中、海量数据存储等应用对新一代存储系统的要求，同时为“随需应变”的IT新时代到来，奠定坚实的开放化标准基础。2003年，以IBM等公司共同发起的iSCSI（Internet SCSI）协议，通过IETF组织的审议，公布为RFC标准。iSCSI协议实际就是将标准的SCSI存储访问指令，打包到TCP/IP中进行传输。iSCSI标准一经公布，就以其低成本、高可管理性、天然的跨广域数据传输和管理能力、海量组网能力得到了业界的青睐。基于iSCSI协议构建的IP SAN存储，已崭露头角，成为新一代存储系统的标准，成为IT新时代围绕IP技术进行的网络与存储融合的标志性技术。由于iSCSI协议将SCSI数据传输的基础从封闭昂贵的FC协议转移到IP之上，使存储系统突破了长期困扰着存储系统的兼容性、成本和管理性桎梏，使存储网格、广域数据传输、大规模服务器数据集中、远程容灾、高性能交换式存储架构等存储技术脱下昂贵的外衣，成为广大行业客户均能轻松获得的最新存储技术。随着iSCSI技术的完善，数据块级的存储应用将变得更为普遍，存储资源的通用性、数据共享能力都将大大增强，并且更加易于管理。随着千兆以太网的普及以及万兆以太网络的成熟，IP存储必然会以其性价比、通用性、无地理限制等优势飞速发展，iSCSI技术将联合SCSI、TCP/IP，共同开创网络存储的新局面！全球IP统一存储市场容量空前高涨：选择万兆NAS & IP SAN一体化的统一存储（Unified Storage）是当前数据存储的主流趋势。2.2 NETGEAR NAS与IP SAN统一存储架构如下图所示为NETGEAR公司统一存储的解决方案拓扑示意图：同时支持NAS和SAN数据存储技术是数据存储解决方案的发展趋势！Netgear统一存储设备，可以同时支持NAS和IP SAN技术。使用NAS功能时，NAS将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上，使用SAN功能时，SAN将目光集中在磁盘、磁带以及联接它们的可靠的基础结构。文件服务方案（跨平台数据存储及共享） 企业级网络中产生的数据以非结构化类型居多，大量的非结构化数据又以各种操作平台的文件为主，而NAS以自身带有可支持各种操作平台的网络文件系统协议（CIFS/AFP/NFS）为优势，将企业网络中文件存储、共享及保护的工作纳入到自己职责范围。ReadyNAS文件服务：为各种类型终端的文件备份提供最佳解决方案l 将NAS存储设备直接通过千兆以太网端口接入到网络当中l 同时存储、共享和保护用户数据l 为每个用户都可以非常平滑的扩展容量l 支持Windows、UNIX/Linux、Mac平台，甚至远程拖放也可支持l 可支持HTTP、HTTPS、FTP等方式访问数据l 可穿透VPN和防火墙实现真正的远程NAS存储l 削减原来文件服务器的部署费用应用程序级存储方案（构建一个价格合适、易扩展的SAN） 在大量数据库或邮件应用服务器部署的企业网络环境中，这些服务器的数据量大，增长也快，并且对数据的存取要求也更高，这样才能对前端用户提供更加快速准确的数据定位服务，这时，iSCSI协议的数据块传输方式比NAS文件传输更加高效。利用IP SAN，应用服务器可以获得一个本地的磁盘驱动器，它可以作为文件、数据库或应用软件的存储介质，从而大大提高了磁盘的利用率和应用的广泛性。ReadyNAS iSCSI SAN存储：为结构化数据类型应用提供专业存储方案l 主要针对OA、数据库或邮件等结构化应用系统数据l 传统以太网络就可以建立iSCSI SAN存储方案，无需额外投资l ReadyNAS iSCSI目标磁卷支持容量可超过16TBl 保证LUN唯一归属及数据安全，可为每个目标磁卷设定CHAP双向验证l iSCSI 连接一台主机到一个指定的磁盘分区(a LUN)l 只有该主机能使用该LUN(这个不像NAS的共享)2.3 NETGEAR 统一存储架构的技术优势NETGEAR统一存储方案优势（单一设备支持所有存储需求）：首先，IP SAN支持服务器虚拟化，并获得VMWARE兼容认证第二，SAN LUN给一个指定的服务器应用使用，并可应用CHAP验证第三，跨Windows/UNIX/Linus/Mac客户端共同使用NAS文件服务第四，备份服务器使用ReadyNAS做D2D备份第五，关键数据可以近线备份到另一ReadyNAS系统最后，ReadyNAS Vault提供异地灾难备份专业的存储OS+专利的磁盘管理技术（专业性与便捷性的完美结合）RAIDiator：ReadyNAS专属的存储操作系统，在保证数据安全可靠方面更加优秀，在存储读写性能的提升方面也提供了很大的空间。l 极大优化了存储指令的IOPS读写性能l 无需反病毒的保护即可拥有高强度安全性l 开放了标准的开发接口，供二次应用开发专利磁盘管理技术：传统的RAID标准技术可以使数据得到一定保护，但是传统RAID级别的设置需要相当复杂的操作，NETGEAR独特的自动RAID配置专利技术的优势如下：1）即时的卷创建和即时卷扩展2）无限次数的快照数和任意时间点的数据恢复3）在线的重复数据删除和数据压缩4）自动数据精简（Thin provision）第三章 NETGEAR虚拟化数据中心统一交换网络技术3.1 NETGEAR 数据中心统一交换网络体系架构回顾IT发展的这些年历程,我们会发现商业/企业的IT基础架构,经历了业务需求不断发展和复杂化,从而引起网络基础架构的升级;随着不断增加的IT基础架构,再次使IT的运行成本压力剧增, 由此周而复始使系统变得庞大且难以控制,所以我们需要以全局的眼光和方式看待IT及业务基础架构. 当今的商业/企业网络业务基础架构就象造房子,地基必须打好才能有稳定的,减少不必要的重复投资和迎合未来的商业/企业所需的网络基础架构;NETGEAR统一基础网络就是为了面对和解决上述问题而生, NETGEAR统一基础网络从应用层面上主要体现了四个方面,如下图简单归纳如下: 对各种应用终端(如IP Phone, IP Camera, IP Storage 以及 Computer )等的统一连接,提供统一的标准接口和兼容协议; 网络基础架构将承载所有所有真实世界中如话音、视频、数据等融合应用,可以智能的自动识别,分类和优化传输. 对包括服务器、网络、存储在内的所有IT资源进行统一的管理;数据的统一管理和身份的统一管理 IP基础网络的发展就是要求统一的基础架构,开放的协议兼容和技术标准3.2 NETGEAR 数据中心统一交换网络的开放性及针对应用的优化NETGEAR不同规格的系列的交换机产品,为商业企业用户提供了业界标准的以太网网络连接,并在此基础上提供丰富的PoE功能，IPv6，以太网安全协议等业界新技术的支持，具有不同性能的交换机适合部署在各类商业/企业局域网核心和数据中心边缘，高性能处理、应用层内容检测和过滤、入侵检测和防御等多业务特性以及细粒度速率限制和QoS服务特性，为企业局域网核心提供了完美的一体化解决方案,用户根本无需担心未来涉及到协议升级的兼容性问题和避免不能升级的麻烦.越来越多的IP视频,VoIP电话应用逐渐取代了传统的模拟视频和PBX，越来越多的IP视频,VoIP电话终端使用了无线网络的接入方式,使用户能得到更好的移动性和接入质量的服务,这也要求基础网络必须从有线/无线网络都需要开始支持有质量服务保障的基于IP应用的传输。NETGEAR网络设备里有专门为IP视频,VoIP数据预留的专用VLAN, 通过自动识别进入设备端口的数据报文中的源MAC地址字段,来判断该数据流是否为语音或视频数据流，源MAC地址符合系统设置的语音/视频设备OUI（Organizationally Unique Identifier，全球统一标识符）地址的报文被认为是语音流或视频流，然后自动被划分到专用VLAN中传输。OUI地址为MAC地址的前24位，是IEEE为不同设备供应商分配的一个全球唯一的标识符，从OUI地址可以判断出该设备是哪一个厂商的产品。Voice 或Video VLAN将自动识别到的数据,自动区分和加入到专用数据通道内，并自动配置相应的高QoS（Quality of Service，服务质量），确保数据从客户端网卡侧到目的地,都能够享受有保障和质量优化的传输数据。3.3 NETGEAR 统一网络管理平台NETGEAR网络管理系统NMS300是为NETGEAR统一基础架构设计的。是一款强大的、有竞争力的、易用的网管软件平台，这个的管理平台在几分钟内就可以安装好来使用。NMS300提供一个控制台使整个网络得以直观的、细微的、无障碍的自动控制。通过统一的基础架构来发现、配置和监控，管理员可以省时省事地减少误差，提高工作效率。发现和自动拓扑NMS300用各种协议和统一凭据自动发现所有NETGEAR兼容设备、接口、物理连接信息。NMS300将定期“更新”网络拓扑以确保网络的完整性。IT管理员可以维护一整套NETGEAR可以管理的基础架构，并轻松通过自定义的拓扑查看器来查看网络运行环境。NETGEAR网络管理系统可以显示网络的逻辑连接和地理位置-使IT团队用鼠标点击各种控件就能够看到所发生的事件，获得更多的网络知识。配置NMS300配置管理功能让管理员自动维护，备份，还原和网络设备的配置进行比较，从而避免了低效率的手工配置下产生的相关的错误。通过易用的图形用户界面，管理员可以直接访问设备来配置设备、保存和更新设备的配置。NETGEAR网络管理系统还可以集中对设备的固件/操作系统进行管理。固件版本可以基于时间计划被部署到单个设备或者设备组。监控NMS300内置的监控功能能够准确地收集和分析NETGEAR可管理设备的实时健康状况和性能指标，显示当前性能及历史性能。NMS300为关键设备的性能指标和服务表现提供图形化的趋势，始终确保网络达到预期目标。通过预定义及自定义的标准，网络管理平台可以以多种告警方式报告问题-如告警查看器、Email，传呼机或第三方系统等等。当NMS300从运行环境里的所有已发生事件和告警记录里发现有关可依赖可过滤的记录时，系统自动触发如脚本运行、配置备份/恢复这些操作，达到故障排除和修复的目的。第四章 用户需求及网络建设依据4.1XXX云计算中心数据中心需求分析教育系统数字资源存储保护随着教育事业的蓬勃发展，电子化、网络化的教学方式正在各大、中、小学院和学校蓬勃展开。从中、小学校的电子教室，到大学日益完善的校园网络，教育信息化如火如荼。同时，传统的教育资源也在逐渐向网络转移，丰富并发展成为各种多媒体教学课件和电子化资料等等。教育信息化建设的要求直接拉动了近年来教育存储的讯速发展，存储技术和应用在教育领域将有一个什么样的发展走势呢？教育行业应该如何面对和利用存储技术的发展呢？从教育部科技发展中心公布的数据看，最近几年校园网建设蓬勃发展，中国教育网已经联上了1000多所大学，还有很多中小学，包括图书馆等信息资源方面的工作也都蓬勃发展，所有这些都需要大量的存储。在教育部科技发展中心主办的关于教育行业信息存储的研讨会议上，各方也希望业内同行能够进一步探讨技术，共同提高，使教育信息能够得到更普遍的应用。不难看出，在教育信息化发展逐渐深入的情况下，存储作为教育信息化的重要组成部分，其应用需求已经基本成熟，拥有着巨大的市场空间，成为存储厂商重点关注的一块市场。教育用户在网络应用中的重点之一就是多媒体教学资源，同时，随着数字图书馆的开通，更多教学资料和相关教学资源的数据量更为庞大，需要存储产品具有大容量的支持能力。其次，教育资源在校园网的不同位置分布往往会出现相对的集中，比如网络中心、数字图书馆、 分校区都会成为不同教育资源访问频率相对集中的区域。因此，为了减小整体网络的拥塞，就近提供网上教学资源的共享服务，实现分散存储就成为教育存储应用的特征需求。XXX云计算中心数据中心存储需求分析XXX云计算中心现有的应用及大致需求如下：1、所有应用系统共十几个，将所有的数据集中存储备份在存储数据中心。2、需要SAS级别高速存储系统支持，存储容量需求约64T。3、所有数据需要在本地做全部同步式备份，备份系统存储容量需求约64T。4、据初步统计，众多应用系统中有多种不同类型的oracle服务器，sql服务器，linux服务器XXX云计算中心几十个应用系统大致涵盖了如下类型的服务器：1、 数据库服务器2、 OA服务器等3、 其他应用服务器4、 邮件服务器5、 校园一卡通系统服务器6、 教学课件资源的存储保护目前，所有的服务器均采用机内硬盘存储，没有为数据提供保护的手段。数据备份等应用依托于单机分散存储的环境运行。现有应用系统拓扑图如下：其他应用服务器系统现状数据库服务器OA服务器邮件服务器存储架构分析我们认为，在信息日益膨胀的今天，存储系统应该得到和主机、网络、应用一样的重视。未来的信息系统规划和建设，必须从主机、存储和网络这三个方面入手，取得最佳的均衡，从而得到功能强大、扩展性强、易于管理、高投入产出的信息系统。反观XXX云计算中心的信息系统，我们可以看到存储系统还是处于依附于服务器的从属设备的地位，如数据库服务器、OA服务器都直接使用本级的内置硬盘进行存储数据。由于在信息系统建设之初，并没有针对存储系统做一整体规划，所以存储系统是伴随着应用系统的建设、服务器个数的增加而无序的发展着，存在着资源分散，管理繁琐等问题。存储系统的现状既不能满足XXX云计算中心对信息系统的要求，也不符合当前存储技术发展的趋势。经过详细的调研和分析，我们认为主要面临以下问题和困难：1、存储容量不足目前，存储系统的容量已经不能支撑信息系统的正常运行，需要对存储容量进行扩展。2、 扩展能力差磁盘阵列和服务器内置硬盘的存储方式受空间和接口数量的限制基本不具备扩展能力，要增加存储空间，必须更新或增加服务器和存储设备。3、 空间利用率低存储资源内置和直接连接的方式都严重制约了存储空间的共享能力，即使存储设备有多余的空间也很难提供给其他服务器直接使用。4、 管理复杂繁琐存储系统体系架构的落后，导致了存储设备重复投资较明显，每当有新的应用系统上线就需要为之配备单独的存储设备，多年下来必然导致多种类型的设备共存，各自的特性和管理方式都不相同，直接增加了管理和维护工作的难度；5、 大量的服务器运行在无系统保护的环境中XXX云计算中心有大量的WINDOWS服务器和部分linux服务器，大部分数据单机运行，没有配置成双机的高可靠环境。这样一来，任何软硬件故障、病毒都会导致服务器宕机，业务停顿。通过上述分析我们可以看出，XXX云计算中心信息系统的应用系统和数据的数量已经累积到了一定的水平，必须在存储系统的体系架构层次上做出合理的调整。如果还仅仅通过增加更多的硬盘、购买更多的存储设备来实现空间的扩展，只能是“头痛医头”，不但不能从根本上解决问题，还会为今后整个系统的发展带来更大的困难。我们建议首先采用先进的NAS+IP SAN统一架构的专业存储设备来增加存储系统容量时，然后把相关的存储设备进行整合，最后将分散在各种存储设备的数据整合到一个统一的平台之上，进行统一管理。4.2XXX云计算中心数据中心存储系统设计原则1、 集中存储为了满足应用系统对于存储的需求，并考虑到性能、扩展性、可靠性等因素。XXX云计算中心计划建设存储区域网络（SAN），来统一为应用系统提供存储服务。这样即可以有效的提高整套系统的存储利用率，简化管理和维护的工作量，并且有利于实现数据的集中备份；同时利用SAN存储局域网的融合性和可扩展性，实现“服务器群SAN网络存储池”新一代IT架构，保护用户投资，降低用户的总拥有成本（TCO，Total Cost of Ownership）。XXX云计算中心的服务器的操作系统包括LinuxWindows等主流的操作系统，SAN需要能够支持这些异构的环境。并且在整合的时候要充分考虑到成本的因素，如交换机、主机适配器（HBA）等。2、 简化管理存储设备在一个企业中的异构化现象十分普遍，为保证存储空间的可管理性和减少SAN结构的复杂性，方案应采用先进、简便的IP-SAN技术和相应的管理软件，保证大数据量简便管理并能够充分发挥系统性能。3、 存储容量的需求综合考虑到各类存储需求后，XXX云计算中心预计整体需要存储空间为400TB左右。并根据实际运行需求进行备份。4、 存储容量扩展随着业务的发展，数据库和各种应用系统也需要越来越多的存储空间。这就要求存储系统能够方便的扩充存储空间。5、 完善数据管理XXX云计算中心承担着繁重的科研工作，为了保障科研工作的顺利进行，有必要完善数据管理工作，实现更好的数据存储和保护。6、 系统实施规划在系统实施规划上，XXX云计算中心可以按照存储设备的规划，分步实施整个系统。第五章 XXX云计算中心虚拟化数据中心设计NETGEAR数据中心方案的优势，是NETGEAR针对不断发展的数据中心开发的结构框架，可将技术创新与业务创新联系起来。它是组织实现动态网络化的基础。NETGEAR数据中心业务优势可帮助贵企业： 提高灵活性：加快推出新服务，便于充分利用各种新的收入来源和机遇。 提高效率：降低成本和复杂性，构建一个与业务活动紧密联系的基础设施 适应新的企业模式：改变企业的市场运作方式和 IT 对业务的支持方式NETGEAR数据中心交换网络框架旨在帮助客户保持对数据中心架构的控制力。调整相关技术和系统以满足企业的特定需求，从而可以： 将 IT 投资转化为可衡量的业务收益 控制将创新融入数据中心的时机和方法 随着不断变化的企业需求改进并调整数据中心尊重客户的选择，即是数据中心业务优势的核心原则，让学校能够与业界领袖自由合作，以解决特定的 IT 或业务问题。充分利用NETGEAR的世界级合作伙伴（VMWare，Microsoft，Citrix），与发展、设计和部署等领域的合作伙伴以及现有的众多数据中心供应商交流互动NETGEAR数据中心交换网络业务优势是多种实用性解决方案的组合，旨在满足您的 IT 和业务需求。它可以帮助您： 降低总拥有成本 加速企业发展 让数据中心更有效、更灵活、恢复能力更强，以此延长当前基础设施的使用周期5.1 XXX云计算中心数据网络中心交换网络模型NETGEAR XSM722S 万兆堆叠交换机是美国网件公司新一代系列数据中心级交换机的一个组成部分，它提供了一个创新架构，通过实施基于标准的高性能以太网统一堆叠阵列，简化了数据中心转型。该平台将分立的局域网（LAN）、存储局域网（SAN）和服务器集群网络环境整合到一个统一的阵列之中。NETGEAR XSM7224产品拥有广泛的、由业界领先的技术合作伙伴所组成的生态系统，能够满足虚拟化数据中心的要求，包括密集多点传送、多内核、虚拟机优化服务等，在这些虚拟化数据中心之中，基础设施不断扩展，工作负载需求不断提高。下图显示了NETGEAR XSM7224S 在数据中心网络中的定位情况。1）高密度万兆接入作为现代的数据中心，存储设备以及服务器设备集中密集部署一个显著的特点。在这种情况下面，数据中心对网络传输带宽的要求是显而易见的。单台NETGEAR XSM7224S可以提供24个万兆端口，支持高达480G的背板带宽同时NETGEAR XSM7224S支持堆叠功能，每个XSM7224S堆叠组支持4台设备堆叠，最大可以提供80个万兆堆叠端口。特别适合有高密度万兆接入的需求的数据中心使用。2）服务器负载均衡（Server Load Balance），存储负载均衡（Storage Load Balance）NETGEAR XSM7224S万兆堆叠交换机改变了传统的数据中心数据传输的理念。传统的数据中心交换设备采用单一的背板交换技术（isolated fabric topologyIFT），而XSM7224S使用的是统一背板交换技术（Unified Fabric topologyUFT）。单一背板交换技术（IFT）只能为用户提供固定端口数量的数据通讯，而且虽然IFT设备支持链路聚合技术，但是由于不支持统一背板交换，所以不能提供跨交换机链路聚合，这样在数据中心就形成了一个单点故障点，一旦设备发生故障，将对整个数据中心产生重大的影响。采用统一背板交换技术的NETGEAR XSM7224S交换机从根本上克服了传统数据中心交换机的弊病，XSM7224S可以根据用户需求灵活的扩展交换机端口数量，在增加数据中心端口密度的同时，保证单一的管理和控制。同时由于其支持跨交换机链路聚合技术，可以极大的增强网络的冗余特性，使得数据中心交换机网络不在有单一的故障点。现代的数据中心，除了对网络传输带宽的需求外，对数据链路的冗余同时也有极高的要求，NETGEAR XSM7224S交换设备支持跨交换机链路聚合技术，数据中心的服务器集群，存储集群均可以采用双链路（或4链路）的方式分别连接到同一个堆叠组中的不同XSM7224S设备上面，这样在网络正常的工作情况下，可以为每个服务器集群，存储集群提供双向40G（80G）链路，而且当某台XSM7224S发生故障的时候，堆叠组集群能够保证数据传输不发生中断，保持业务的连续性。如下图所示：服务器或存储设备采用双万兆链路分别连接到堆叠组中的2台交换设备，在网络正常工作的时候，XSM7224S堆叠组可以为服务器或存储提供20G（双向40G）的数据通讯带宽。而当堆叠组中的任一设备发生故障，或服务器的任一端口发生故障。由于还存在一个冗余链路，所以整个数据中心的数据传输并不会发生中断，这样就最大限度的保证了数据中心的数据传输的稳定性。5.2 XXX云计算中心数据中心交换网络对服务器虚拟化应用的支持5.2.1数据中心服务器虚拟化出于成本和效率的考虑，现在越来越多的数据中心采用了服务器和存储虚拟化解决方案，例如VMware ，Citrix，Microsoft等厂商都提出了相应的解决方案。这些解决方案比较完美的解决了在一个单一物理设备（服务器，存储）运行多个虚拟服务器的要求。通过虚拟机的应用可以提高设备利用率，简化操作的复杂性。降低了运营成本（operating expenses）和投资成本（capital expenditures）。然而数据中心的虚拟化趋势对传统的数据中心交换网络设备提出了新的要求。NETGEAR XSM7224S针对数据中心虚拟化应用做了专门的优化（包括高速密集应用数据转发，安全，高密度虚拟服务器接入）下面以VMware ESX 虚拟服务器技术简单的描述一下数据中心虚拟化技术以及数据中心虚拟化对网络传输设备提出的新的要求。VMware ESX 虚拟服务器系统可以将单一的物理服务器虚拟成多个服务器。ESX系统内核（vmkernel）负责处理硬件服务器资源和虚拟服务器之间的分配和对应关系。ESX系统必须要解决以下虚拟机和物理机资源管理的问题： 内存资源分配 处理器资源分配 数据存储资源分配（本地和远端） 网络适配器资源分配ESX系统统一协调物理资源在各个虚拟服务器之间的资源分配，各个虚拟服务器不必知道具体物理服务器的资源状况，ESX内核是一个统一的调度员（hypervisor），ESX内核生成虚拟抽象的硬件设备，不同的虚拟服务器例如Windows，Linux都安装在虚拟硬件设备上面，这种方式能够允许多个虚拟系统在一个物理服务器上同时运行，从而大幅度的提升物理服务器的利用效率（虚拟服务器可以充分的利用服务器的各种资源，CPU，内存，网络带宽）。下图是服务器虚拟化的示意图，我们可以看到在一台物理服务器上面可以同时运行多个服务器（图中Virtual Machines）5.2.2 数据中心服务器虚拟化对数据传输网络的要求ESX系统为虚拟服务器提供了一个统一的硬件平台，同时ESX系统负责向虚拟服务器和外部网络提供数据连接接口。并协调处理如下的问题 物理服务器网络通讯接口（PNICs）的资源分配 虚拟服务器网络端口（VMNICs）的资源分配 虚拟交换机（vswitch）ESX服务器采用虚拟交换机的方式将内部虚拟机连接到外部网络。虚拟交换机模拟传统的二层交换机，它可以为虚拟服务器模拟多达1000个内部交换端口，每个虚拟服务器网卡都连接到虚拟交换机的某个端口上面。而虚拟交换机通过一个或多个虚拟网卡（VMNIC）连接到外部的实际物理交换机。ESX虚拟交换机同外部交换机通讯的虚拟网卡带宽目前最高可以达到8Gbps。按照10：1的密度考虑，一个拥有200台物理服务器的数据中心，采用ESX系统后，虚拟服务器的数量将会达到2000个。虚拟服务器数量的增加，尤其是当ESX系统动态的生成或迁移虚拟服务器的时候，将会对数据中心数据交换设备产生巨大的影响， 这主要表现在如下几个方面： 提升了对交换设备MAC和IP的要求（因为虚拟机网卡的数量巨大） 提升了对交换设备QoS服务的要求（因为不同的虚拟服务器运行不同的应用） 提升了对交换设备高可靠性的要求（因为一个交换物理端口负责多个关键应用数据传输） 提升了对交换设备带宽的要求（多个虚拟服务器对带宽的要求是累加的）以上的技术要求，对数据中心数据交换设备提出了更加苛刻的要求。NETGEAR XSM7224S设备的出现，可以完美的解决数据中心服务器虚拟化后对网络传输设备的新的要求。目前传统的交换机可以实现在所有端口上线速（或接近线速）数据转发，在常规的情况下，数据吞吐率都能满足网络的要求。但是，在虚拟化数据中心的应用中，物理服务器的数量可能不会很多，但是虚拟服务器数量却可能是物理服务器的10倍，甚至更多。而在这种情况下，传统的数据交换设备就可能产生问题。在连接虚拟服务器的时候，交换机对不同应用的优化（QoS，交换机缓存大小，应用优先级队列）就显得十分关键了。举个简单的例子，假设一个数据中心有250台物理服务器，按照低端虚拟服务器的要求，在每个物理服务器上只安装4个虚拟服务器，那么这将导致网络中会有超过1000个IP地址， 并且一定会导致网络中出现多个IP网段，连接这些物理服务器的每个交换机端口IP地址数量，MAC地址数量，交换端口的缓存都要成倍的增加。而且由于每个虚拟服务器都运行不同的应用，交换设备的QoS对不同应用的支持也显得格外重要。NETGEAR XSM7224 MAC地址数据库高达32K（32，0000），支持8个硬件应用程序优先级队列，支持256个IP网段（最大支持6000台IP设备），可以完美的适用与大型虚拟化数据中心应用。5.3 XXX云计算中心数据中心存储虚拟化解决方案对于大多数商业企业来说，在控制成本和复杂性的前提下，构建一个能够可扩展、可靠并能提供数据保护的虚拟化解决方案，仿佛是一件遥不可及的事情。很多商业企业的IT管理者希望能够降低基础设施的成本，也能够享受跟大型企业一样的保护和可用性。 NETGEAR ReadyDATA 5200 是为商业企业虚拟化环境提供融合性能与存储容量的理想平台。相对于选择代价高昂的SAS存储，使用高性能SSD和高容量SATA硬盘创建的混合存储解决方案，实现了高速高量存储和降低成本的需求。万兆接口确保了连接到虚拟化服务器的低延时，达到极致性能。ReadyDATA 5200为商业企业虚拟化环境提供了以下特别重要的特性 l 支持并通过VMware、Hyper-V和XenServer认证 l 支持通过高性能万兆接口使用iSCSI和NFS l 混合SSD和SATA提供高性能和高容量 l 虚拟网络降低连接成本 l 内置的连续快照保护 l 基于云管理的复制，轻易实现灾难恢复和异地保护 虚拟化环境对存储的需求不仅在于要支持iSCSI和NFS，它们还需要更多的灵活性，可扩展性，性能和保护。无论您选择哪种解决方案，ReadyDATA 5200都可以解决所有这些要求。 灵活性 ReadyDATA 5200的虚拟网络功能提供的灵活性在构建虚拟化环境时体现得淋漓尽致。虚拟网卡允许在一个或多个物理连接上创建多个虚拟LAN来配置存储空间。 您可以将ReadyDATA 5200的多个物理网络接口绑定起来，作为可快速恢复的备份连接。然后，您可以为物理接口或绑定接口分配虚拟网卡，用来访问网络。ReadyDATA 5200允许为每个虚拟网卡分配独立的配置，例如IP、VLAN tagging，巨型帧，甚至带宽限制。 ReadyDATA的虚拟网络特性，能够为各个分开的网络提供服务，并且能够对每个存储相关的任务进行带宽控制。 可扩展性 可扩展性无风险的热机扩展存储空间承载大量虚拟化服务器或桌面的关键。随着数据利用的增长，意味着在提交备份存储需求时，数据管理员更加需要易于扩展的存储。ReadyDATA 5200 的即时扩展功能允许扩展大量的存储容量，并且不存在任何停机时间、等待时间或风险。您可以一次操作中添加最多48个驱动器，而不需移动任何数据，也就是说您可以无忧的扩展您的的备份存储空间。 性能 ReadyDATA 5200通过万兆连接、快速驱动和混合配制，确保优异的性能。 ReadyDATA双万兆接口提供了低延时和快速响应时间。万兆连接通过虚拟网络栈对存储协议进行负载均衡处理，能有效的提供20G的性能。 ReadyDATA同时支持SATA、SAS和SSD硬盘，提供了各种性能硬盘的选择，并启用数据分层。包含任何这类硬盘的卷，可同时工作在一个ReadyDATA 5200中。您可以根据自己独特的需求，任意的选择这些硬盘来创建卷。另一个平衡性能、容量和经济性的方法是在同一个卷中同时使用SATA和SSD硬盘，这个叫做混合配置方案。您可以配置写优化和读优化的SSD硬盘作为性能缓存，以提高具有低成本、高容量特性的SATA硬盘的性能。连续快照保护 由于损坏、意外，或恶意删除导致的数据丢失，是IT经理必须避免受到的威胁。ReadyDATA 5200的连续保护技术可每小时、每天或每周的创建数据快照。这些快照允许您在不丢失数据的情况下，回滚个别虚拟机或某组虚拟机到任何以前的快照。 快照是非常节省空间的，因为它们仅记录ReadyDATA 5200的一个时间点到下一个时间点上块级的变化，并且在存储空间低时，自动削减快照。此功能允许您购买的容量完整的使用起来，因为任何不用于数据存储的空间，也用作数据保护了。 从灵活性上讲，您还可以把快照挂载成各自独立的可写的克隆，这样当您需要访问之前的数据时，不用永久性的把运行中的虚拟机回滚到以前的时间点了。连续数据保护和灾难恢复 为了提供灵活性，以满足带宽限制和恢复的要求，ReadyDATA 5200 提供了支持各种配置和网络拓扑结构的复制功能。这些功能同时提供了强健的灾难恢复解决方案。 ReadyDATA 5200允许两台或更多ReadyDATA 5200之间进行周期性和连续性的复制。这套复制系统可部署在私有LAN内部，或者分散在Internet之间。一旦数据通过Internet复制，ReadyDATA 5200便会自动的对数据加密，保护传输的安全。 这个解决方案提供了把个别共享或iSCSI LUN从一个ReadyDATA 5200系统复制到另一个的粒度。此镜像技术跟踪块的变化，并异步的把增量的变化从一个ReadyDATA 5200 到另一个系统。 只将块级别变化从一个系统发送到下一个，意味着只有已更改的数据需要移动，因此在源和目标系统上对性能要求非常小。 建立完整的虚拟化解决方案 理想的虚拟化环境，由通过iSCSI或NFS协议连接到ReadyDATA 5200的虚拟化服务器组成。此外，理想的虚拟化的环境，更利用ReadyDATA 5200的所有功能，提供了灵活性、可扩展性、性能和保护。 因为连续快照保护和复制特性，此解决方案能确保本地和异地的数据安全，不论在何处发生意外，您都可以安心的将数据恢复过来。 5.4 XXX云计算中心数据中心存储备份和灾难恢复解决方案对IT和数据中心管理者来说，数据爆炸式的增长是一个具有挑战性的现实。IDC报告：数据容量在2012年将增长到2.7 ZB，在2011的基础上增长近50，到2015年将达到8 ZB。这种增长是有多种因素促成的，包括移动设备的大量使用，这种使用促进了更多的数据产生和数据重复，尤其是增加对虚拟化的依赖。 更多的数据要存储，意味着更多的数据需要保护，这就增加了对备份系统的需求。如果你仍然依赖于一个效率低的，易出故障的磁带备份系统，这些需求对你而言就很庞大。基于