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Isilon 集群存储方案介绍 1 存储设备项目 Isilon 集群存储方案介绍 2012 年 4 月 16 日 Isilon 集群存储方案介绍 2 目录目录 1解决方案 4 1 1ISILON概述 4 1 2方案设计 5 1 3方案指标汇总 6 1 4方案竞争优势 6 1 4 1超大可扩展容量 6 1 4 2超快扩容速度 6 1 4 3可增长的高性能 7 1 4 4高可靠性 7 1 4 5高可用性 7 1 4 6高可维护性 7 1 4 7高利用率 8 1 4 8适合多应用环境 8 2服务方式与级别 8 2 1概述 8 Isilon 集群存储方案介绍 3 2 2技术支持 9 2 3在线支持 9 2 4本地服务支持 10 2 5售后服务技术支持详述 11 2 6地域覆盖 11 3产品技术参考 12 3 1特性与优势 12 3 1 1开放式架构 12 3 1 2分布式操作系统 14 3 1 3统一命名的空间 17 3 1 4高性能 19 3 1 5易安装和管理 20 3 1 6扩容简易 22 3 1 7数据安全性高 24 3 2产品技术规格 29 4ISILON IQ 部分成功案例简述 30 Isilon 集群存储方案介绍 4 1 解决方案 1 1Isilon 概述 Isilon 美国赛龙集群存储系统有限公司是 2001 年成立于美国西雅图 是专门面向集群 存储领域的存储提供商 2007 年十月进入中国市场 目前在中国市场有比较多的客户 主 要集中在能源 媒体 高性能 生命科学等领域 2010 年成为 EMC 旗下企业 2011 年 6 月 27 日 根据标准性能评估机构 SPEC 的独立基准测试结果 Isilon S200 横向扩展 NAS 系统成为新的业界性能领导者 按照最新的 SPEC 基准测试了网络文件性能和整体响 应时间 EMC Isilon S200 横向扩展 NAS 平台获得了创纪录的性能测试结果 超过竞争 对手最接近测试结果的两倍多 Isilon IQ 集群存储系列产品设计基点是为满足以数据为核心的企业对高性能计算环境 的要求 Isilon 的集群存储方案是由 OneFS 操作系统软件和最先进的符合行业标准硬件 所组成 提供灵活的 按需购买 渐进扩展 pay as you grow 的企业级集群存储系统 内置 TrueScale 技术的 OneFS 使 Isilon IQ 成为业内第一个也是惟一的能使性能和容量 线性或独立升级的存储系统 这种灵活可调节的新型系统拥有一套高效的集群存储软件应 用 为用户提供了现成的存储方案 完全满足多种应用和工作流需要 Isilon IQ 集群存储产品线满足企业全方位的存储要求 从最高性能的一级应用到二级 的企业归档 磁盘到磁盘备份和灾难恢复 基于 OneFS 操作系统 Isilon IQ 系列产品能 提供易于安装和增容的单个可扩展存储池 Isilon 集群存储方案介绍 5 1 2方案设计 根据需求选择 Isilon 产品线 X S 系列中的构成存储集群 应用 Isilon 存储的两种型号 Isilon S200 Isilon X200 Isilon IQ S200 配置双路 Intel Xeon Westmere 四核 处理器 每节点高达 96GB 高速缓存 每节点提供 2 个 1Gbps 千兆以太网接口及 2 个 10Gbps 万 兆以太网接口 Isilon X200 配置双路 Intel Xeon Nehalem 四核 处理器 每节点高达 48GB 高速缓存 每节点提供 2 个 1Gbps 千兆以太网接口及 2 个 10Gbps 万兆以太网接口 2 个 Infiniband 接口 后端选用 40Gbps QDR Infiniband 交换机 此次项目选用 3 台 Isilon S200 3 台 X200 共 6 个节点组成集群存储 单节点容量 54TB 集群提供 12 个 Intel Xeon 四核 处理器 90GB 高速缓存 12 个 10GE 万兆 12 个 GE 千兆以太网接口 8 个内部 QDR Infiniband 接口 共提供 40Gbps 最大吞吐量 后 端使用 8 口万兆 Infiniband 交换机做内部数据交换 Isilon 集群存储方案介绍 6 Isilon 集群存储方案介绍 7 1 3方案指标汇总 项目项目内容内容 S200 单节点处理器双路 Intel Xeon Westmere 四核 处理器 单节点缓存24GB 后端 IB QDR 接口数2 个 前端网络接口2 个 Gige 和 2 个 10Gige X200 单节点处理器双路 Intel Xeon Nehalem 四核 处理器 单节点缓存6GB 后端 IB QDR 接口数2 个 前端网络接口2 个 Gige 和 2 个 10Gige 1 4方案竞争优势 1 4 1 超大可扩展容量 此集群可以扩展至 144 个节点加 144 个扩展抽屉 并且所有空间都属于同一文件系统 也 就是说 扩充的容量不需要做新的 RAID 或者加入到现有 RAID 不需要建立逻辑卷 不 需要创建文件系统 不需要修改使用存储客户端的任何设定 1 4 2 超快扩容速度 使用 RAID 技术的存储系统扩容不便 向 RAID 中增加新的容量只能以一到两块盘为单位 且需要长时间重建和同步 这对增加上百 TB 的容量是不可想象的 而新容量做成新的 RAID 又会浪费更多的空间做冗余且往往需要修改使用存储的客户端设定 Isilon 集群存储 由于采用了专利的 OneFS 核心系统 没有 RAID 概念以及相关的重建过程 因此每增加 一个节点至可用容量只需要 60 秒钟 比如我们需要再增加 10 个 Isilon 节点 连线完毕通 电后仅需要 10 分钟后即可将其加入到可用容量中 Isilon 集群存储方案介绍 8 1 4 3 可增长的高性能 由于 Isilon 存储系统的 集群化 设计 决定了其性能能够和容量同步提升的特点 就类 似动车组列车 每一节车厢 Isilon 存储节点 都有自己的动力 处理器 高速缓存和对 外网络接口 而不像传统的列车 靠一个动力强劲的车头 存储机头 拉动一批没有动力 的车厢 存储扩展柜 如果车头能力不变 一般的存储系统 机头的性能是固定或者几乎 没有太大扩展能力的 增加新的车厢 增加存储扩展柜 扩容 只能造成性能的下降 1 4 4 高可靠性 一般的存储系统都采用 RAID 技术来进行数据保护 这样能够保证一到多块硬盘同时损坏 而不产生数据丢失 而 Isilon 的 N M 保护级别允许同时 1 4 个节点 存储盘柜 同时损 坏且数据不丢失 这是任何 RAID 技术无法实现的 具有更高的安全性 并且 Isilon 文件 级别采取不同的保护 重要数据使用高保护级别 相对不重要的采用低保护级别 既保障 了数据安全 又节省了宝贵的存储空间 并且保护级别可以随时在线更改不需要停机 1 4 5 高可用性 类似动车组的存储节点设计配合双冗余的交换机等附加设备 Isilon 集群存储不存在单点 故障 SmartConnect Advanced 技术实现了用户的负载均衡和动态迁移 保证了资源的有 效利用和存储故障时所有用户不掉线 1 4 6 高可维护性 Isilon 存储集群由外观和设计完全一样的存储节点构成 连线和维护异常便利 附加的设 备也只有后台交换机 架构异常简单 每一个 Isilon 存储节点上都可以进行管理 这样不 会出现传统存储的机头损坏就无法进入管理系统的情况 而且由于不需要做 RAID 逻辑 Isilon 集群存储方案介绍 9 卷和文件系统 无论是维护 10TB 还是 1000TB 数据 管理难度和复杂度都没有任何区别 1 4 7 高利用率 与传统存储扩容需要做新的 RAID 不同 不改变保护级别的情况下 Isilon 存储集群实现数 据保护的容量损失是固定的 比如 N 1 保护级别下的 9 个 X200 节点可用容量是 96TB 左 右 损失一个节点的容量 这时候再增加一个节点 IQ X200 它的 12TB 空间都会是可用 容量 而不会因为数据保护而容量损失 这是传统存储很难做到的 这个优势在节点越多 容量越大的情况下越明显 最高级别的保护下 N 4 保护级别 同时允许 4 个节点即个 4 个盘柜同时损坏 存储空间可用率最高仍然可以接近 96 如果存储系统需要面向未来大 规模扩容 空间利用率将是非常重要的 毕竟海量存储容量下几个百分点的差距都会产生 可用空间数十 TB 的区别 1 4 8 适合多应用环境 Isilon 类似 动车组 的模块化集群化设计注定其无论在要求存储高性能的 HPC 高性能运 算领域 要求海量的数据备份领域还是常规应用领域都可以游刃有余 专利的 FlexNet 功 能还能保证各个业务网络层隔离 互不影响 2 服务方式与级别 2 1概述 Isilon 出众的技术支持是您的企业 IT 运作成功的关键 我们认为仅仅是在问题出现后再作 Isilon 集群存储方案介绍 10 出反应是远远不够的 Isilon 能帮您防患于未然 确保您的存储系统总是表现出处理的高 性能 数据的高可用性和运作的高效率 Isilon 全球服务体系能够提供业内最灵活的技术支持方案 让企业能够充分利用支持服务 满足其独特的 IT 和业务需求 每一家企业面临的问题都不同 Isilon 全球服务体系将根 据您的人员和 IT 特点 为您量身定做最合适的服务方案 采用最适合自己的技术支持方案 企业用户能够建立一个全球支持战略 使每一笔 IT 投资 的回报达到最大化 2 2技术支持 Isilon 技术支持致力于让您的技术支持致力于让您的 Isilon 投资物超所值 我们提供的技术服务包括 投资物超所值 我们提供的技术服务包括 全面的故障分析 硬件和软件技术支持 全天 24 小时电话 邮件和网站支持 远程问题通知 2 3在线支持 客户可随时登录客户可随时登录 Isilon 网站 获得在线技术支持 网站 获得在线技术支持 Isilon 知识库 登陆填写服务请求 在线技术培训 下载升级软件 Isilon 集群存储方案介绍 11 技术支持项目技术支持项目银级支持银级支持黄金级支持黄金级支持白金级支持白金级支持 Isilon 知识 知识库 远程监控和诊断 北美免费热线支持 工作日的远程技术支持 24x7 全天远程技术支持 次日配件派递 全球范围内 一级城市 4 小时内配件送达 全球范围内 现场备用件 2 4本地服务支持 在 Isilon 我们深知快速有效提供现场支持的重要性 在我们的白金和黄金客服计划中 Isilon 的区域服务代表在您需要的时候 随时准备为您服务 包括提供远程系统诊断和送 递配件到现场 其他现场服务 可通过请求以下一个咨询服务 先进的存储整合 备份和恢复整合 数据迁移服务 Isilon 集群存储方案介绍 12 2 5售后服务技术支持详述 技术服务体系 美国总部中技术支持中心 大中国区技术支持中心 华北区 技术支持中心 华中区 技术支持中心 华南区 技术支持中心 增值代理 集成商 增值代理 集成商 增值代理 集成商 大中国区客户 2 6地域覆盖 以北京 上海 广州服务中心为区域的枢纽 Isilon 集群存储方案介绍 13 3 产品技术参考 3 1特性与优势 3 1 1 开放式架构 首先 解释一个概念 scale up 和 scale out 是什么 Scale up 和 scale out 技术都是从服务器领域衍生出来的概念 在服务器领域 从早期的 mainframe 到 Unix 小型机到现在最为流行的集群架构 就经历了从 scale up 架构到 scale out 架构的转变 开始的 mainframe 和 Unix 小型机都是标称最大可以支持若干 CPU 和若干内存 但是实际 购买时 却不会一次到位 而是按需扩展 比如第一次先买 4 个 CPU 8G 内存 过一两 年以后 扩展到 8 个 CPU 和 16G 内存 当某一天达到此系统的上限以后 服务器的处理 能力就不能通过在原来服务器里面扩展 CPU 和内存来实现了 而只能购买新的服务器来 实现 这种架构就叫做 scale up 架构 其含义就是设备处理能力上限在购买时已经确定 如果需求超过上限 只能重新购买更高性能的设备 现在流行的集群架构是完全采用了积少成多 采用搭积木的方式来实现高端服务器的处理 性能 构成集群系统的个体本身性能并不高 但是通过把成百上千台个体聚合起来 其提 供的处理能力就可以比高端的服务器还要高 目前世界上最快的计算系统 就是采用这种 架构来完成的 这种采用搭积木模式搭建起来的系统采用的就是 scale out 的架构 这种 scale out 架构本身就是一种开放式的架构 当把这种架构移植到存储设备上 就形成了 scale out 架构的存储 Isilon 集群存储方案介绍 14 Isilon 公司的集群存储作为 scale out NAS 领域的领头羊 具有如下的架构特点 如图所示 Isilon 集群存储分为三个组成部分 前端网络 Isilon 集群存储前端网络目前采用万兆以太网 接入客户现有环境的核心交换机内部 存储节点 Isilon 集群存储的存储节点分为五大系列 其中 S X NL 三大系列又被称为平台节 点 Accelerator 和 EX 扩展节点又被统称为扩展节点 十四小类 后端网络 目前 Isilon 集群存储架构支持 QDR 的 Infiniband 交换机 支持的厂家包括 Flextronics QLogic CISCO Voltaire 等 Isilon 集群存储方案介绍 15 3 1 2 分布式操作系统 Isilon 是软硬件一体的解决方案提供商 其底层硬件结构是基于一种开放式结构的 参见上节 开放式结构 硬件层之上是 Isilon 拥有完全版权的操作系统 OneFS 它既 是操作系统又是文件系统 是一种全分布的操作系统 OneFS 是 Isilon 已经提出专利申请的分布式文件系统 为 Isilon IQ 提供了核心智 能特征 OneFS 通过使用一个分布式锁管理器 一个缓存和一个维持集群内全局一致性 的区域管理器 来保持节点的同步 正是由于这种整个集群节点间的全局一致性 避免了 访问文件系统时的单点故障 集群内的任何一个节点都能处理读写要求 都能代表整个文 件系统的功能特色 集群内的所有节点都具有同等地位 因此整个系统是完全对称的 克 服了节点的等级差异和内在的瓶颈 其他存储系统通过 RAID 和卷管理层来传输数据 产生了数据布局的低效率 而 Isilon 集群存储方案介绍 16 OneFS 直接在单独的磁盘上控制文件的布置 通过优化文件在集群上的分配 极大地改善 了磁盘子系统的性能 通过以一个文件接着一个文件的方式在磁盘上布置数据 OneFS 能在卷 目录甚至是文件的层级上来控制存储系统的冗余水平 OneFS 还有其他几个特点和好处 FlexProtect AP 软件提供了最新的功能性 能在 短时间内重建发生故障的磁盘 利用整个集群内的空余存储空间来规避数据丢失的风险 主动地监控和抢先将数据从有风险的组件迁移出去 传统的企业存储系统将等值重建操作 局限在存储系统的子集内进行 这导致出现了恢复的瓶颈 增加了重新保护数据的时间 大大增加了当单个组件发生故障时数据丢失的风险 传统的 RAID 5 等值保护如果在重建 工作完成之前如果出现多个组件故障 就会引起数据丢失 相比之下 FlexProtect AP 能 自动地将所有的数据和错误更正信息分布到整个集群上 其高效可靠的错误更正技术保证 了所有的数据保持完整 即使在同时出现多个组件故障的情况下也能被方便地被存取 在 OneFS 之外 有五个需要单独付费购买的模块 SnapShotIQ Isilon SnapShotIQ 提供了秒级快照的解决方案 和其他厂商的快照方 案不同的是 snapshotIQ 是基于目录或者子目录层次做快照 而且每个目录可以维护高达 1024 个快照 做快照不需要预留空间 SmartConnect SmartConnect IQ 提供了前端网络的负载均衡模式 可以提供 Round Robin CPU 忙闲 网络吞吐量 网络连接数等四种均衡策略 另外对于 NFS 协 议 SmartConnect 提供了基于 NFS 协议的的 IP failover 方式 提供了对 TCP 连接的容 错 Isilon 集群存储方案介绍 17 SmartQuotas Isilon SmartQuotas 是空间访问限额模块 通过此模块可以对目录和用户 实现空间限额 另外此模块 可以非常容易的加入客户环境中现有的 AD NIS LDAP 等 用户控制域 更好的提供基于用户的访问空间限额 另外还可以提供 thin provisioning 的 功能 实现跨用户空间的共享 Aspera for Isilon IQ 此模块提供跨城域网 WAN 快速数据同步的机制 SyncIQ Isilon SyncIQ 是用于异地容灾的模块 可以在两个集群存储之间同步数据 传统的文件系统使用集中服务器来管理多个存储资源 致使出现了存储系统内的依赖性 故障点和热点 使用 OneFS 操作系统软件 Isilon 集群存储系统内的每个节点享有同等地 位 因此任何节点都能处理请求 OneFS 使用 Infiniband 进行集群内通信和同步 使用 拥有专利的 B tree 技术 将所有数据 包括元数据 完全并行的分布到所有节点中 这样每 个节点都清楚整个文件系统的布局 以及每个文件和文件部分存放在哪个地方 不需要专 Isilon 集群存储方案介绍 18 门的元数据服务器 从而杜绝了其他存储架构出现元数据服务器热点问题 在使用过程中 可以根据应用的需求 随时调整客户端可访问存储节点的数量 例如 在网段一中 作业分为 paradigm group1 和 paradigm group2 其中 paradigm group1 要 求完成的时间更紧张些 通过实时的调整配置 而把尽量多的存储节点的数量优先让给 group1 的作业使用 如上图所示 可以调整配置 对于时间要求不太紧的 paradigm group2 作业 可以只 让访问三个节点 而其他全部节点的处理能力都由 paradigm group1 来使用 如果在使用过程中 有更多网段的客户端需要访问集群存储的节点 可以实时按照要求更 改存储节点的网段配置 以满足不同数据访问的需求 3 1 3 统一命名的空间 真正的分布式单一全局命名空间与简单的命名空间综合不同 Isilon 的 OneFS 分布式 文件系统可以智能地将数据存放到集群的节点上 创建一个共享存储池 应用范围很广 Isilon 集群存储方案介绍 19 包括对非结构化数据的制作 分析 传输和归档 图 1 Isilon IQ 开放式系统架构示意图 目前业界有很多存储也声明支持大容量 上 P 级 的统一命名空间 但是底层无一不 是通过将若干卷挂载在一个根目录下来形成的大容量统一命名空间 这里试想传统存储的 一个场景 假如 A 机头挂接了 D1 的 LUN B 机头挂接了 D2 的 LUN 那么无论怎样将数 据分布 通过 B 机头访问 D1lun 里面的数据 必然要通过 A 机头将数据从 D1LUN 读出 传给 B 机头 这样很容易出现存储热点问题 而 Isilon 集群存储则是将所有节点的存储空 间通过专利技术整合到真正的单一文件系统 OneFS 中 因为是单一文件系统 就不会发 生跨 LUN 而发生的性能问题 目前 Isilon 的集群存储 最少需要三个节点 最多支持 144 个节点 144 的限制不是 系统本身的上限 而是 infiniband 交换机端口数的上线 目前最多端口的 IB 交换机是 144 端口 最大单一文件系统的大小为 2PB 当集群增加新的节点和容量后 Isilon IQ 专有的 AutoBalance 功能会自动实时通过 IB 交 换机平衡数据在集群节点上的分布 而且 OneFS 单一文件系统 能够动态调节数据重新 分布进程的级别 更好的利用存储和服务器的资源 为客户端提供更加有效的性能 最大 Isilon 集群存储方案介绍 20 化程度提高性能和存储利用率 消除停机时间 有了 Isilon IQ 当您升级存储系统时 再也不需要手动地迁移数据或者是改变应用逻辑了 3 1 4 高性能 Isilon 集群存储的吞吐性能将随着节点的增加而增加 其曲线参见如下图形 根据实际测试结果 Isilon 集群存储节点上的每个万兆以太网卡 大约可以提供 1000MB s 的带宽 集群存储的聚合带宽 可以用 1000MB sx 每节点千兆网卡数量 x 节点 数来获得 衡量一个存储架构的优劣 无外乎从读写两个方面来看 现举例说明 Isilon 集群存储 读写操作的特点 Isilon 集群存储方案介绍 21 某个客户端发起读写请求 通过核心交换机 向 Isilon 集群存储发起读写请求 以 Isilon 八个存储结点实例 Isilon 分布式操作系统 内嵌 SmartConnect 模块是做负载均衡 用的 从八个结点里头选择出目前最闲的结点来接收此次读写请求的文件 这个文件到了 结点之后 并没有立刻写到磁盘上 此时 OneFS 会把这个文件自动地由分成八个小块 现在以八个结点举例 通过后端的 IB 交换机 带宽高 网络延迟小 通过 IB 交换机的 内存级别拷贝功能把八小块数据分别写到其他节点各自的硬盘上 形象地举个例子 传统架构数据要写到磁盘上 相当于一个人 一个机头 搬八个箱子 而 Isilon 集群存储是八个人搬八个箱子 效率和速度大大提高 这种并行架构决定了写的 性能比一般的存储性能高很多 反过来看读一个文件 这个非常好理解 就是写的一个反过程 也就是充分利用了 Infiniband 的带宽和内存级别拷贝 从这个角度看 我们的集群存储给客户提供了非常高 的读写性能 Isilon 集群存储方案介绍 22 3 1 5 易安装和管理 Isilon 集群存储易管理性体现在如下三个方面 安装简单 传统的 SAN 和 NAS 存储在配置过程中 必然要提前做好规划工作 包括硬件上架 连线 存储网络配置 RAID group 划分 HBA 卡配置 SAN switch 配置 LUN 划分 卷划分 文件系统创建等等 任何一步出现问题都会影响到存储的使用 而 Isilon 集群存储 因为采取了很多专利技术 在客户端看来没有任何 RAID LUN Volume 等这些概念 因此安装起来非常简单 只需要将所有硬件上架 连线 存储网络配置即可 存储系统就可以上线交付使用 下表是传统存储和 Isilon 安装步骤对比 SAN NAS headIsilon Rack and cableRack and cable Plan volume layoutNetwork configuration Plan RAID group configurations What type of RAID Share data Plan fiber channel network Install fiber channel switch Install fiber channel network Install HBA Configure HBA Configure RAID groups and spares Initialize RAID group Create volumes Create LUNS Isilon 集群存储方案介绍 23 Format volumes Install filesystem Tune inodes to match file sizes Network configuration Share data Continuously balance system What data to what volume 管理和配置简单 Isilon 集群存储的管理和配置非常简单 管理存储的精力不会随着存储容量的增加而 增加 Isilon 集群存储提供两种管理界面 一个是基于浏览器的管理界面 一个是全 命令行的管理界面 功能完全一致 3 1 6 扩容简易 Isilon的单一文件系统OneFS 提供了非常好的扩展功能 在扩展节点的时候 不影响原有 Isilon 集群存储方案介绍 24 存储系统的使用 而且在60秒之内 新加入的节点空间就可以被客户端看到且可以使用 当集群增加新的节点和容量后 Isilon IQ 专有的 AutoBalance 功能会自动实时通过 IB 交换机平衡数据在集群节点上的分布 而且 OneFS 单一文件系统 能够动态调节数 据重新分布进程的级别 更好的利用存储和服务器的资源 为客户端提供更加有效的性能 最大化程度提高性能和存储利用率 消除停机时间 有了 Isilon IQ 当您升级存储系统 时 再也不需要手动地迁移数据或者是改变应用逻辑了 下表是友商和 Isilon 扩容步骤的对比表 SAN NAS headIsilon Rack and cableRack and cable Plan volume layoutPress button on front panel Plan RAID group configurations What type of RAID Plan fiber channel network Isilon 集群存储方案介绍 25 Install fiber channel switch Install fiber channel network Install HBA Configure HBA Configure RAID groups and spares Initialize RAID group Create volumes Create LUNS Format volumes Install filesystem Tune inodes to match file sizes Share data Continuously balance system Which of the many volumes does the data go 3 1 7 数据安全性高 Isilon 集群存储的数据安全性非常高 可以提供两个级别的容错 第一个级别是节点 级的容错 第二是针对文件夹数据保护 还是用将一个文件写到 Isilon 集群存储里做示例 还是用八个结点 文件被 OneFS 分 成八个小份 如果采用了 N 1 的数据保护级别 当某一个节点发生问题了宕掉了 通过节 点级容错 数据仍然是安全的 完整的 应为 Isilon 集群存储每个节点都至少有 12 块硬盘 因此同时可以允许 12 块硬盘发生错误 数据都是安全的 这跟传统的数据容错有本质的 区别 因为实现容错的架构是在节点操作系统这一级 所以 Isilon 集群存储可以提供节点 型的容错 如果 N 1 还不能满足要求 我们可以最多支持 4 个节点 而且数据保护级别可 以在线更换 数据仍然是完整的 这个容错机制跟业界其他产品容错机制完全不 一样 这 Isilon 集群存储方案介绍 26 也是 Isilon 集群存储非常有特点的一个产品特性 节点级容错跟传统 RAID 比较大的区别是 如果我们存储选用了 RAID 话需要改变级 别的话 唯一的方法就是格式化掉 而 Isilon 集群存储可以随时在线更改保护级别 不需 要更改数据布局 非常方便易用 以上介绍的是第一类的容错 节点级的容错 对于 N 1 和 N 2 的数据保护类型 参见如下存放方式 Isilon 集群存储方案介绍 27 如何实现高可用性和高可靠性 如今的用户不得不处理快速增长的大量数据 而这些数据必须被可靠地存储 能被许 多应用和使用者随时访问 对于如何保证业务关键型数据的高可用性和高可靠性 传统存 储系统表现出它的严重不足 为了能可靠地升级传统存储构架 IT 管理人员常常会遭遇到 一大堆复杂的技术难题 最终会导致运作成本的增加 单点故障 传统的 NAS 和 SAN 存储构架都存在固有的单点故障 这些系统一般都在大量的磁 盘空间前配置有单一的服务器 或者磁头单元 一旦这些服务器出现故障 所有对磁盘存 储及其数据的访问都会掉线 当一段时间后添加了更多的容量 这些存储系统就变成了更 大的存储孤岛 一旦一个服务器磁头崩溃 发生数据不可用的危险就会大增 为了解决这 个问题 一些存储厂商提供冗余故障转移技术 这种技术一般要用到 双向集群 允许安 装一对服务器磁头用于故障转移 然而这种解决方案升级困难且成本高昂 因为用户必须 Isilon 集群存储方案介绍 28 购买冗余磁头单元和昂贵的集群 故障转移软件附件 管理起来也非常麻烦 RAID 和奇偶校验数据保护方案 驱动器重建时间 传统的奇偶校验 RAID 技术 包括 RAID4 和 RAID5 在过去很长一段时期中都能基 本满足存储管理员的要求 提供单个磁盘驱动器发生故障时的数据保护 对于使用容量有 限 卷和文件系统较小的存储池的企业来说 这些方案是勉强可以接受的 他们愿意多花 点钱在存储管理上 以获取更高的存储可用性 需要注意的是 传统 RAID 技术提供的保 护需要在重建故障磁盘时 不能发生另一个磁盘故障或者是不可接受的误码 但是现在我 们都采用大型磁盘驱动器 发生第二个磁盘故障的概率大增 面密度 指磁盘表面每平方 英寸的面积内所能储存写入信息的比特数 以将近 100 的复合年增长率在不断加大 但 是磁盘驱动器的可靠性和性能并没有同步提高 部分原因是重建驱动器的时间过长 大容 量的驱动器 比如 250GB 和 500GB 的 SATA 驱动器 需要更长的重建时间 极大地增 加了同时发生几个磁盘故障的可能性 数据丢失的风险不可小视 密集的 SATA 磁盘的重 建时间可能长达 24 小时 增加了同时发生几个磁盘故障的可能 因此 传统的奇偶校验 RAID 数据保护技术的局限性在现代数据中心凸显无疑 Isilon 集群存储方案介绍 29 故障部件的检测 当今许多传统存储系统 在发现和处理故障硬件部件问题时 都是被动反应 而非预 先应对 因为不具备有预知功能的智能软件 不能预判什么时候会发生故障 传统存储系 统将用户的数据置于危险之中 传统存储系统不能在故障发生之前采取预防措施 结果 一旦发生磁盘故障 这些存储系统会经历非常长的重建时间 而如果不幸发生了第二个磁 盘故障 数据丢失的风险就非常高 现代磁盘驱动器的密度已大幅提高 发生错误的概率 也相应增大 这要求存储系统能预先应对可能发生的错误 确保存储系统的高可用性 这 种存储方案必须能低成本高效益地解决固有的单点故障 同时这种存储方案必须是易于操 作和管理的 另外 为了能应对现今的大容量单一文件系统和密度更高的磁盘驱动器 这 种解决方案必须能在这些组件发生故障时做到成功重建数据 同时能智能地检测出故障 在此类故障发生之前进行自愈 Isilon 集群存储方案介绍 30 3 2产品技术规格 Isilon IQ S 系列 Isilon IQ X 系列 Isilon 集群存储方案介绍 31 4 Isilon IQ 部分成功案例简述 案例案例要点 石油和天然气 SEI Seismic Exchange SEI 是领先的地震数据提供商 需即时可靠地全天候访问数据集 然后快 速准确处理 并将高质量的信息提供给客户 来支持客户的作业 采用 Isilon IQ 的好处 可将总计超过 30 000 英里覆盖面积的 3D 地震 影像数据 整合到一个无缝 可扩展的高性能存储池中 极大加快了重要 地震信息存储的分发 让客户在高风险的油气勘探竞赛中获得竞争优势 GGS Spectrum Group GGS Spectrum Group 设在四大洲的公司 提供地震数据处理 多客户 和海上数据采集服务 GGS Spectrum 采用 Isilon IQ 将超大量地震数据 整合到高性能 高可扩展的单一存储池中 用来简化它的工作流程和推动 业务开展 Isilon 集群存储方案介绍 32 采用 Isilon IQ 的好处 更迅速地分析庞大的地震数据 更高效地加快实 施全球项目 中国石油 中石油从事石油天然气领域的各项业务 其中包括原油及天然气的勘测 开发和生产 以及化工产品的生产销售 采用 Isilon IQ 的好处 实现了对关键业务信息的即时访问 改进了工作 流程协作 极大降低了管理存储增长的成本和复杂性 媒体和娱乐行业 NBC 为北京奥运会转播 部署 Isilon IQ NBC 面临的挑战 NBC 将有史以来第一次完全以高清格式进行奥运会的 电视转播 广播模式的转变 多种分发渠道 格式和消费模式 使得归档 媒体的数量和重要性大幅度提升 只是简单地存储这些内容是远远不够的 还必须让这些内容始终保持联机状态 让用户可以即时调用 使用 Isilon IQ 的好处 NBC 将大部分 2008 年北京奥运会的图片和宽带内 容保存在 Isilon 集群存储上 让 NBC 的制作人员可以十分方便 可靠地 获取关键内容 并且能够在美国进行报道所需的快速审查 标识和选择操 作 通过部署 Isilon IQ NBC Universal 的多个播出与制作单位现在可以 即时访问庞大的媒体节目库 而不管它们是在什么位置 从而使 NBC Universal 能够改善现场直播 或在通过 NBC Universal 的多个媒体分发 网络播出节目方面得到改善 Clear Channel Communications Inc 全球媒体娱乐领导者 采用 Isilon IQ 和 Isilon 的 SyncIQ 复制软件 简 化了文件存储 支持 1 100 多个无线广播电台网站的全天候运营 并能 Isilon 集群存储方案介绍 33 够在多个北美与欧洲数据中心之间复制数据 进行灾难恢复备份和存档公 司的电子邮件 Discovery Communications Inc 作