vplex_技术文档_2014101720

设计方案2014.3易安信电脑系统（中国）有限公司目 录第一章 前 言4第二章 医疗信息化需求概述62.1数字化医院需求分析62.2现状与需求分析7第三章 总体技术方案建议书103.1 方案设计原则103.2虚拟化存储双活灾备方案设计113.3方案设计优势143.4虚拟化双活数据中心设计（二期）17第四章 产品介绍214.1 EMC VNX统一存储214.1.1 EMC VNX存储系统功能及特性214.1.2 VNX MCX体系结构274.1.3前后端双活架构294.1.4全自动数据分层技术304.1.5多核RAID技术314.1.6管理监控和调整存储资产324.1.7微码在线升级354.1.8文件和数据块级重复数据消除354.2 EMC VPLEX 虚拟化存储系统374.3 EMC Unisphere统一存储管理软件434.4 EMC PowerPath多路径管理软件464.5 ISILON产品介绍和优势分析504.6 Avamar产品介绍和优势分析54第五章 EMC公司介绍565.1公司概况565.2 EMC 品牌585.3 EMC中国卓越研发集团58第六章 原厂商成功案例606.1典型案例分享- 广东中山大学附属肿瘤医院606.2典型案例分享-福建省省立医院616.3典型案例分享-上海新华医院626.4典型案例分享- 武汉大学中南医院646.5典型案例分享-上海第十65第一章 前 言感谢客户的信任，提供我们参与此次系统建设的机会。我们将本着诚挚、科学的态度，充分考虑客户的需求，利用我司丰富的设计、项目经验，提供最佳的专业服务，以及高性价比的系统设计方案，为古医疗信息化建设项目提供一套优质的虚拟化存储双活灾备管理方案。“统一规划、统一管理”是贯彻在本次建设项目始终的指导思想，作为最重要的IT基础的存储平台，应当能够全面实现这一指导思想。而且不仅仅是在项目建设实施阶段，还应该覆盖在系统运行、维护、升级扩展等整个生命阶段。一个好的IT架构，必定是一个层次清晰，模块严谨的结构。首先，作为IT基础设施中最重要的存储平台，本次推荐的EMC的方案具有良好的模块化特性 它具有十分出色的连接和支持能力。EMC提供的存储基础平台具有丰富的功能特点，不但能够满足本次项目建设的各项要求，还为未来的发展打下良好的基础。美国EMC公司是全球领先的企业信息存储系统、软件、网络和服务供应商，致力于提供全球最强劲、最安全、最可托付的信息存储基础架构。公司主要客户囊括全球最大的银行和金融服务机构、电信供应商、互联网供应商、制造商、零售商、航空公司、运输公司、教育机构以及政府机构。 针对此次在建设信息化建设实际需求，依照 “统筹规划、统一实施”的原则，同时综合考虑古现有核心数据机房的情况，我公司相关医疗项目组经过详细研讨，结合EMC公司优势产品，依据EMC公司在数据存储灾备系统领域的经验，提供以下详细的方案建议书。在方案设计中，我们本着以下设计理念：在满足需求的基本要求下，采用优化设计，使该存储系统解决方案具有高可靠性、高性能、可扩展性、可管理性。该方案具有以下特点：专业的存储容灾设备和方案。本次我们建议的虚拟化存储双活灾备方案使用了设备包括VPLEX、VNX5600、ISILON和Avamar，其中VPLEX是EMC新一代虚拟存储产品，从架构上讲是横向扩展的系统， 可在VPLEX存储资源的基础架构上实现双活数据中心的构建，满足业务系统的高可用性要求。VNX是EMC公司新一代的企业级存储设备，具备了尖端的技术、高效的访问和极高的性价比。ISILON 产品是存储业界第一个专门为海量数据归档设计的解决方案。Avamar是一款提供原端去重的，集中管理的备份系统，可帮助用户显著提高备份效率和可靠性、降低成本，并最大限度地减少管理工作。l 实施风险小。EMC公司为全国各种行业提供了众多的存储系统，从产品质量、解决方案和专业服务等方面都得到广泛的认可，针对客户的核心系统，EMC的解决方案实施风险非常小。l 专业服务。EMC公司作为专业的信息系统解决方案提供商，为中国用户提供了众多的解决方案，这其中专业服务是得到广大用户的认可。EMC能够提供全面的服务，涵盖了集中存储系统建设过程中的各个环节，以及存储系统建成后运行、维护过程中的各个环节。第二章 医疗信息化需求概述2.1数字化医院需求分析 医疗行业信息系统中最重要的是信息，包括病人临床信息和医院管理信息等。医疗行业IT部门面临的最明显挑战是由信息数字化造成的信息量持续增长带来的，这些增长来源于：l 每个医疗过程涉及大量图像加上每年要执行大量扫描，使得存储的医疗记录以超过 70% 的年增长率在增长； l 更多类型的数据：财务、临床、图像管理，结构化数据（如数据库）及非结构化数据（如数字影像、报告、视频、演示文稿等）；l 更多用途的数据：HIS、EMR/EHR、PACS、知识管理以及数据挖掘l 更多设备产生的数据：药征、患者监视、仪器l 更多管理法规：国家医疗记录保留要求医疗行业中不同业务应用系统的需求不尽相同。我们以医院的两个最有代表性的应用为例，分析其来自医院业务的需求：l HIS/EMR系统 随着就诊人数的增长，需要保证系统的性能满足业务发展的需要； 需要满足7x24小时高可靠运行的业务连续性要求； 需要保证数据的安全性和可恢复性，避免因数据丢失引起的医疗纠纷；l PACS系统 如果仍然采用随影像设备配置的功能简单的医疗影像系统，如何实现全院影像信息共享和查询？ 如果实施了全院PACS系统，则带来数据量的快速增长，如何做到控制成本、同时提供数据的共享和快速查询？ 需要满足7x24小时高可靠运行的业务连续性要求； 需要保证数据的安全性和可恢复性，避免因数据丢失引起的医疗纠纷。医疗行业其他应用系统还包括：LIS、医保、银联前置机、合理用药、知识库、排队叫号、病人查询系统、OA、杀毒系统、文件服务器、WEB、Email等。如今，随着医院不断有新的应用系统上线，数据呈级数增长，原有的系统迫切需要扩容升级。由于医院内的HIS、PACS 和电子病历等系统是在不同时期分批建成的，导致各系统的数据处于分散存储状态。不仅如此，每个系统所采取的存储方式与存储介质也各不相同，而且有些存储系统已经无法满足业务不断发展的需要。随着上述系统应用规模的不断扩大，在数据管理方面的问题日益凸显出来，主要表现为：容量不足，数据调用不便；系统结构相对落后，系统稳定性有待提高；最后，分散存储的模式，严重影响了数据资产的管理效率。总体来讲，医疗行业信息化的关注点在于：l 如何满足业务连续性要求 高性能 服务不停顿 数据不丢失l 如何解决数据容量迅速增长带来的成本、管理等问题？l 如何解决应用系统不断增加带来的成本、管理等问题？2.2现状与需求分析信息系统核心生产环境承担着医院整体的医疗信息化业务运行支撑服务，主要的业务系统包括HIS、EMR、LIS、RIS、PACS等，数据存储环境包括结构化数据库系统和非结构化的图形图像。当前的基础平台环境结构包括：1. 核心生产系统HIS/EMR等数据库系统，运行在IBM X3850 服务器上。2. PACS系统运行于IBM X3850 服务器上，采用Windows操作系统，MS SQLServer 2005 数据库，数据存储主要为非结构化图形图像。3. SAN交换机采用1台Brocade300光纤交换机，配置8口8Gbps光纤模块。4. SAN存储网络采用2台HDS AMS2100存储，配置为15*600GB。另外2台HDS AMS200存储，配置为8*146GB。存储架构采用主备方式，存储系统提供的磁盘服务主要面向HIS/EMR等数据库系统。5. PACS影像存储采用NAS存储设备，分别使用了1台IBM NS3300和两台NS3240以及1台圣桥NAS存储设备，PACS软件采用上海金仕达卫宁公司的PACS软件。其中NS3300上存放近8个月的在线影像数据，每天门诊结束后通过PACS软件复制在线影像数据到两台NS3240上，NS3240上存放全部影像数据。圣桥NAS存储存放3年前的历史影像数据。现有问题：随着医院门诊量的不断增加，PACS系统数据量不断增大，现有存储系统保修过期，存在安全隐患，且在容量方面压力较大，存储空间不足和图片调阅速度慢等问题。由于院内的HIS、PACS 和EMR等系统是在不同时期分批建成的，导致各系统的数据处于分散存储状态。存储系统已过保修期，不仅如此，每个系统所采取的存储方式也各不相同，而且有些存储系统已经无法满足业务不断发展的需要。经过与客户相关领导和技术人员的沟通后，我们了解到客户对于此次建设有如下要求：1. PACS的数据量较大，其中在线存储空间需要25TB高速空间，近线归档空间需要超过100TB的容量；2. 存储归档系统要求除了满足目前100TB级的数据量，同时要求归档系统在面临数据量的快速增加，要实现无缝扩容，而且不增加用户因扩容带来的管理开销，且无容量上限；3. 由于现有PACS系统中的图片数量较多，要求拥有较快的图片调阅速度，能够提供对最近一年PACS在线数据的快速调阅；4. 保障数据的高可用性，影像存储设备本身需要具有很高的容错能力，能够保证数据的存放安全性；5. 要求提供适用于全院主要核心业务HIS/EMR/PACS/LIS的统一数据存储和备份平台。将分散在不同磁盘阵列上的数据重新规划并统一部署到大集中的冗余存储架构之上；6. 通过对集中存储和灾备系统进行改造建设，整合HIS系统、EMR、虚拟化系统等关键应用系统的数据集中存储，实现存储阵列的自动切换，构建高可用性（RTO=0）高可靠性集中存储系统（RPO=0），为关键应用提供更强大的数据存储与管理平台，提高应用的效率，保证高业务连续性的数据吞吐；7. 要求虚拟化存储灾备系统的使用总体成本较低, 维护成本和扩容升级成本较低；8. 此次部署的虚拟化存储双活灾备设备所承载的业务对医院来说重要性很高，对于核心产品的稳定性、访问效率、易用性、可扩展性要求较高，因此产品的成熟度、市场品牌、售后维护水平显的尤为重要；9. 产品在部署过程中的实施水平直接关系到整个项目的成败，因此实施团队的人员配备也是考虑的重要因素。因此，本次的存储方案选型，对古来说是非常重要的一项IT建设任务。这套方案不仅仅需要满足最近的生产业务，还需要综合考虑到未来若干年的业务增长，充分保护客户投资。第三章 总体技术方案建议书3.1 方案设计原则在本方案中，我们本着技术先进性、可扩充性、高可靠性、高可用性、成熟性、可管理性的设计原则和总体设计思想，集合了EMC公司优秀技术设计理念和产品，借鉴了EMC全球众多成功案例和实际经验，设计了整体的解决方案。 EMC建议古集中存储和灾备系统项目建设应遵循以下建设原则： 开放性、标准化和行业应用广泛性：系统及组件在医疗行业有广泛、成熟应用，且是业界主流产品，遵循业界相关标准，保证新增的设备能够无缝接入，实现整体系统的集中运行和统一维护管理。 系统的安全性和高可靠性：系统及组件需满足医院现有数据保护能力标准的要求。 系统的高性能：系统及组件必须支撑未来业务高速发展的性能需求。 系统的可扩展性：系统及组件的容量通过平滑扩充，满足未来业务发展需要，以减少对已有业务的影响。 灵活性和系统管理的简单性：系统及组件需提供性能监控、错误监测、故障诊断、自动告警等手段，以便运维管理人员对系统进行有效、全面的管理维护。 节能减排：系统及组件通过节能减排方面的技术手段，降低系统运行时的成本。 技术先进性：系统设计应采用当前先进而成熟的技术，不仅可以满足本期工程的需求，也应把握未来的发展方向。 可扩充性：在系统设计时应充分考虑可扩充性，从而确保新功能、新业务的增加在原有的系统平台上扩展和实现。对于业务发展很快的客户，这点尤其重要。 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；具备先进的容灾的设计；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，提供极为充分的可靠性各项指标设计。 高可用性：在不停机情况下，实现不停机扩容、维护、升级等服务，提高性能以满足新的业务需求。具备724365连续工作的能力，系统的可用性应大于99.999。 业务连续性：参考业务连续性建设科学方法进行数据中心容灾存储平台的业务连续性建设。 市场成熟度：应尽量选用全球排名靠前的存储厂商产品，并且需要具有原厂研发能力。对于OEM产品，厂商的支持力度有限。 平台兼容性：平台能支持包括：AIX，Solaris，HP-UX，Linux等主流操作系统平台；支持包括：Oracle，DB2，Sybase等主流数据库平台。 可实施性：选用成熟的技术，具有良好的技术可实施性。3.2虚拟化存储双活灾备方案设计承蒙对EMC公司的信任和厚爱，提供我们参与此次信息化系统项目建设的机会，我们不胜感激及深表荣幸。EMC公司将本着诚挚、科学的态度，充分考虑贵方的需求，利用我们国际领先的科技和丰富的设计、项目经验，提供最佳的专业服务，以及高性价比的系统设计方案，为贵单位信息系统提供一套优质的虚拟化存储双活灾备方案。如图所示，根据方案设计原则，充分发挥EMC公司产品技术优势，结合最新存储网络技术发展，我们为古推荐：v 在新门诊楼中心机房部署一套VPLEX Local虚拟化存储整合系统，目前配置双控制器，最大可扩到8个控制器，每个控制器支持4个前端8Gb/s光纤通道端口，4个后端8Gb/s光纤通道端口，72GB高速缓存，可以划分8000个虚拟LAN给前端应用系统进行使用，完全满足用户的高可用性能需求；v 新增两台EMC VNX5600作为存储设备，用于HIS、LIS、EMR、虚拟化等各系统的集中存储，存储配置 5块200GB固态磁盘、25块600GB 10k SAS磁盘， 通过FAST Cache扩展存储二级缓存，提高HIS、EMR、LIS等数据库的性能，将提升医院整体业务系统访问速度，并为服务器虚拟化提供高性能灵活的基础架构支撑；v EMC VNX5600存储系统，利用FAST VP自动分层管理软件，根据数据的读写频率高低，可在SSD闪盘、SAS磁盘和NL_SAS磁盘上动态自适应调整数据存放位置，加速生产数据访问能力，并为服务器虚拟化提供高性能灵活的基础架构支撑；v 配合VNX5600的是EMC原厂研发的多路径软件PowerPath，超过10年的业界优秀口碑，业界唯一的真正支持基于数据块、/IO数量等高级自动负载均衡功能的软件，提供主机到存储阵列间多路径的故障切换和负载均衡功能；v 两台EMCVNX5600存储系统分别通过VPLEX进行虚拟化整合，并配置分布式存储虚拟卷以实现数据的高可用以及灾难切换功能，通过存储虚拟化功能，将原有两台HDS存储系统的数据进行镜像，然后呈现给客户机使用；v 接入VPLEX后，所有主机连接VPLEX的前端口，所有存储连接VPLEX的后端口，所有I/O会通过VPLEX访问存储资源；v VPLEX虚拟化存储系统通过整体的整合能力可以简化多阵列的管理工作，通过一个简单的管理界面，就把所有的卷转移到虚拟化平台上，可以操作所有卷的分配和管理工作；v 对于客户机来说，完全不需要改变原有的使用模式，每一个IO写入镜像卷的时候，均同时写入了现有两台VNX5600存储设备上，保证两个存储上的数据完全一致。而当两台存储设备中任意一台损坏时，对于客户机的业务连续性是完全没有影响的，仍然正常运行的存储设备能够完全支撑起业务应用。当故障存储恢复后，VPLEX存储虚拟化系统会自动将数据进行同步；v PACS影像系统的数据的存储，推荐采用EMC Isilon X200存储系统中，实现全部影像数据的在线/近线保存，并能随时满足业务系统的访问，配置5台X200 NAS存储节点，节点之间同过Infiniband高速低延时网络进行互联，提供100TB可用容量，采用3+2保护模式，数据集群内镜像保护；v 充分利用用户原有的NS3300和两台NS3240和圣桥NAS存储设备作为PACS系统数据历史归档，将超过三年以上的PACS系统影像数据实现数据的长期归档；v EMC Isilon存储采用集群NAS方式，通过横向添加节点的方式实现灵活的扩展，最多可以支持144个节点，单个文件系统最大支持20000TB；在扩充容量的时候同时能够实现性能的线性扩展；而且Isilon存储能够通过自动分层技术将不活跃的影像数据放入容量大，性能稍低的节点中，减少成本投入，提高TCO；v Isilon存储通过分布式的访问，所有的数据访问均衡到多个存储单元，可以实现最高45GB/s的访问速度；满足未来医院PACS影像数据量极大的情况下的快速访问；v 自动备份系统推荐采用EMC Avamar数据备份系统，在中心机房部署一套Avamar备份系统，通过Avamar一个集中管理界面下，对HIS/EMR/PACS系统数据库代理进行集中备份管理，实现备份策略定制和备份资源的集中管理；v Avamar备份策略定义为一天一次，采用基于本地的重复数据删除技术，每次备份均为全备，在本地生产业务数据数据库出现故障时，通过Avamar进行快速数据恢复，每天Avamar 服务器和存储的备份数据进行完整性检查，所有备份数据的可恢复性每天都得到了验证；v 由于每天均采用全备策略，故恢复时只需简单的定义为恢复到某一天即可，当系统瘫痪而需要恢复时，Avamar提供异地异机的恢复机制。 本方案是EMC先进技术和客户体验的结合，是一套高效完整的虚拟化存储双活、PACS影像存储系统及数据备份恢复的全面解决方案。3.3方案设计优势1. 实现了存储异构环境容灾，提高本地高可用性通过虚拟化平台将用户原有的不同品牌，不同型号，不同容量的存储设备进行了存储整合，重新定义分配管理，通过一个简单的管理界面管理所有存储设备。本地任意一台存储故障都不会影响业务，对应用透明地自动本地存储切换。2. 系统扩展简单方便，便于管理扩展便利，距离无限制，服务器增加、应用增加或存储设备新增不需要重新购买相关软件。支持所有的操作系统环境与各类应用。3. 维护的便利性对于一个容灾系统，日常的维护和演练是比较繁复的，当灾难发生时的操作更加关键和重要。使用现有的解决方案，极大的降低了管理员日常维护中的工作量，而当存储灾难发生时，也能够实现零停机时间的切换，不需要管理员的紧张操作。这样，即屏蔽了可能出现的操作失误，也极大降低了管理员日常工作压力，使之能够将工作精力投入到更重要的业务中。另外，当需要对虚拟化存储的部署进行变更（增、删、改）时，也只需要简单的点击和操作（即可以通过命令行也可以通过GUI界面操作）即可完成。4. 高安全可靠性，高性能与主机无关的高可靠性。本地存储虚拟化平台硬件均采用冗余设计。数据复制过程中，不影响业务主机的性能和稳定运行。整套系统均可平滑横向扩展，从而实现性能提升。5. 集群存储高扩展性 Isilon集群存储由存储节点横向扩展。而Isilon集群的节点采用业界最新技术，如CPU、内存、IB等，而不用改变集群存储的架构。因此，扩展和升级起来非常方便，像搭积木的方式进行存储的扩展。尤其难以准确预测其数据增长趋势的用户，可以先购买一部分存储，当有需求的时候，随时添加，而不会影响现有存储的使用。即所谓的“按需购买”方式。同时Isilon提供了一种前所未有的扩展方式，即扩展容量的同时，扩展了性能。容量可扩展到20PB、性能可达100GB/s。这样的性能和容量对于普通的NAS应用几乎是可以认为是没有限制了。这也让10PB级以上的大数据中心的建设成为可能。6. 单一卷、单一文件系统、统一命名空间统一命名空间在很多厂家的存储概念中都出现过，在集群存储中统一命名空间最强调的是同一个文件系统下的统一命名空间。Isilon不但支持统一命名空间，而且独一无二地实现了单一卷、单一文件系统。不管集群中有多少个节点，对客户端来讲，都是一个卷、一个文件系统。理论上，isilon文件系统没有容量限制，但当前由于硬件的限制，主要是infiniband的限制，目前支持到144个节点，容量上最大支持20PB。7. 灾备自身系统实施及恢复的便利（简易）性虚拟化存储容灾系统支持 WEB 管理，图形化管理，不需要复杂的配置。在首次实施成功后，管理员只需要进行简单的鼠标点击就可以轻松完成策略的更改或保护卷的更改。8. 相关故障的自恢复故障报警功能在如底层磁盘故障、链路故障、整个存储系统故障等相关因素在恢复正常后，存储虚拟化系统能够自动恢复数据同步，保持数据的复制。另外，存储虚拟化容灾系统自身具有完善的日志和报警机制，减轻管理员的负担。9. 集中式备份管理EMC Avamar 的企业管理功能可对本地和远程的所有 EMC Avamar 系统保留的备份数据进行终止期管理。可通过全局政策强制执行保留政策，以确保贯穿整个企业的一致性。10. 减少备份时间 通过在源位置上消除冗余数据，备份速度加快了 10 倍。这就避免出现备份占用生产时间或拖延到周末这样的情况。EMC Avamar 腾出机器运转时间和人力，以用于其他目的。 11. 与虚拟化环境完美集成基于虚拟化平台，构建应用的双活部署，未来实现双活的数据中心，形成内部的私有云架构，无缝切换到云计算环境。3.4虚拟化双活数据中心设计（二期） 基于虚拟化存储容灾平台提供了存储整合，数据镜像，高可用，以及未来的远程容灾，远程数据可处理性等解决方案，不但杜绝了由硬件故障等这类物理错误带来的数据丢失与业务中断，而且还避免了所有逻辑错误可以会造成的数据丢失风险，对用户业务连续性及系统安全提供了保障。如下图所示（双活数据中心）：v 新门诊楼中心机房与内科楼容灾数据中心分别使用EMC VNX5600作为存储设备，用于HIS、LIS、EMR、虚拟化等各系统的集中存储；v 两个站点之间的VPLEX通过光纤链路连接起来；v 存储级别可以不再需要数据传输的链路和软件，所有数据的传输和共享均通过VPLEX之间的光纤链路实现；v 新门诊楼中心机房与内科楼容灾中心存储分别通过VPLEX进行虚拟化整合，并配置跨两数据中心的分布式存储虚拟卷以实现数据的高可用以及灾难切换功能；v 两个站点的数据卷为分布式镜像关系，在此基础上创建分布式共享卷，该卷可同时被两个站点的主机访问，实现双活；v 当某个站点的存储、主机、VPLEX甚至整个机柜、站点发生失败的时候，另外一个站点的系统可以正常地无缝的接管业务，实现真正的业务高可用性；v 在容灾中心部署一套Avamar备份系统，配置使用EMC Avamar的复制模块，可以从新门诊楼数据中心向异地数据中心做异地移动和存储全部关键数据，从而加强的数据的灾难恢复能力。复制是通过IP 异步数据传输实现的，可安排在非高峰时段进行，以优化利用网络带宽。可从 DR （灾难恢复）站点到主站点实施远程恢复，对停机立即做出响应。v VPLEX可以将现有存储进行统一虚拟化整合。 整合后可以灵活在多台物理存储设备之间进行存储空间的调配，支持的方式有： RAID1、RAID0、RAID-C、Disk slice磁盘切片 、Distributed RAID1。v VPLEX Metro最大可扩展到8个控制器，16000个虚拟化LUN，理论上最大能够达到2240000IOPS及23.2GB/s的强大性能，在数据中心内或跨数据中心转移、共享，同步距离，支持主流的主机技术，比如VMware的VMotion等。所有的VPLEX产品会被分装在这样的一个标准的机柜，提供冗余电源这样的UPS等。v 在VPLEX平台下，可以通过部署多台存储系统来扩展整个存储空间，多台存储都由VPLEX平台统一管理、统一配置以及统一供给，对于计算平台的空间需求，由VPLEX通过高可用的方式进行统一分配,应用系统无需关心存储空间分配在哪台存储上。v VPLEX将底层的数据卷映射为自己的卷，然后将位于不同阵列上的卷形成一个虚拟卷呈现给主机；来自不同存储阵列的卷可以以mirror或者stripe的方式形成虚拟卷。数据镜像（Mirroring）是冗余的一种类型，一个阵列上的数据在另一个阵列上存在一个完全相同的副本即为镜像，主存储与镜像存储对于主机而言是完全同等的。v 当任何一套存储系统硬件故障时，操作系统会自动隔离故障存储，然后主机能够通过VPLEX，自动到镜像端存储上找到在线的容灾数据，并完成I/O操作。整个过程无需任何业务停顿，对应用不产生任何影响，前端业务主机不会感知本地的存储设备已经退出服务，所有I/O的重定向由VPLEX自动完成。为客户提供的其他好处：下面是将 Vplex Metro 用于远距离 Oracle RAC 为客户带来的其他一些好处。 最好的正常运行时间和灾难容受能力：自动化故障切换和向主站点的无中断回切/返回 传统解决方案要求在远程位置进行耗时的重新启动，而且在返回主位置时要求停机。 大大简化管理：Vplex Metro 的双活模型与 Oracle Automatic Storage Management (ASM) 主机镜像相比简化了跨站点镜像。 数据库管理员再也不用担任存储管理员的角色 更易于扩展、保护和配置 通过双活配置实现连续数据可用性：Vplex Metro 为访问两个站点上的活跃数据提供充分冗余的路径，从而实现可用性更高、更简单的 Oracle RAC 实施。 易于操作：与 ASM 主机复制不同，所有数据都是通过 Vplex Metro 移动的，而且数据管理就像在本地部署中一样。 增强远距离性能：主机的所有读取操作都是在本地进行的（缓存/磁盘） 跨存储阵列的适障性：针对维护活动和计划外停机提供零恢复时间目标 (RTO) 同一个 Vplex Metro 系统可用于支持客户数据中心中的 RAC 及其他非 RAC 应用程序。虚拟化服务器也可以将ESX Cluster中的服务器部署在两个机房。通过双活技术，我们可以跨机房进行快速地vMotion，并且还可以实现跨机房的HA及FT。当任意机房发生故障不能工作时，虚拟化平台会自动切换至可用机房，不需要人为切换。 对于其他服务器cluster，也可以部署为拉伸或服务器集群(Stretched Host Cluster)，以实现自动灾难切换，实现应用在两数据中心的负载均衡和冗余切换，实现业务系统的私有云架构。第四章 产品介绍4.1 EMC VNX统一存储4.1.1 EMC VNX存储系统功能及特性各种类型的企业都依赖及时的信息检索来促进交易和作出决策。尽管典型的企业正在经历两位数的数据成长，但 IT 预算、人员配备和传统的存储容量却跟不上步伐。因此，IT 部门不断承受着巨大压力：使用更高效的存储策略和加大员工可以管理的数据量但不增加员工。客户希望存储供应商能够借鉴服务器虚拟化的方法，通过创新来解决这些难题 服务器虚拟化通过将服务器资源放入共用池中并根据业务需求动态调配计算机处理容量，而让客户大大提高了效率。而存储方面的要求不仅仅是根据业务活动动态移动信息，而且还要使该过程完全自动化并实现自我管理。 EMC VNX 系列通过可扩展的易用解决方案，为文件、数据块和对象存储提供业界领先的企业级创新功能。此新一代存储平台将强大而且灵活的硬件与高级的效率、管理和保护软件结合起来，以满足当今企业苛刻的需求。 从价格合理的入门级解决方案到可满足最严苛应用程序要求的高性能、PB 级容量配置，应有尽有，可任由您选择。VNX 系列包括 VNXe 系列，它专为较小环境中的 IT 经理量身打造；另外还包括 VNX 系列，它旨在满足大中型企业对高性能、高可扩展性的要求。VNX 系列功能强大、高效、受保护且简单 VNX 系列是一种强健的平台，整合了原有的数据块存储、文件服务器和直连应用程序存储，使企业可以动态增加、共享和经济高效地管理多协议文件系统以及多协议数据块存储访问。借助 VNX 操作环境，Microsoft Windows 和 Linux/UNIX 客户端可以在多协议（NFS 和 CIFS）环境中共享文件。同时，它还支持高带宽和对延迟敏感的数据块应用程序通过 iSCSI、光纤通道和 FCoE 进行访问。EMC Atmos Virtual Edition 软件和 VNX 存储结合使用，可支持基于对象的存储，并使客户能够通过 EMC Unisphere 管理 Web 应用程序。此外，EMC ViPR 还为各种云框架的 VNX 存储提供了联合管理和对象接口。VNX 系列新一代存储平台非常适用于物理和虚拟混合工作负载，它由带有 6 Gb/s SAS 驱动器后端的最新 Intel 多核 Xeon 5600 系列处理器提供强劲动力，可提供更强大的能力、更高的效率、更完善的保护 一切都易如反掌。使用闪存进行优化提高了系统性能 VNX 系列启用了 MCx（多核优化），可释放闪存的强大力量，以满足虚拟化应用程序的高性能、低延迟的要求。 构建混合阵列的传统方法需要将闪存驱动器添加到基于传统硬盘的阵列中。这种方法可实现多种工作负载的整合，并可实现较低的单位 GB 成本。但是，由于系统并不是为闪存设计的，因此它不仅会限制可扩展性，还会增加成本。VNX 系列闪存优化混合阵列设计是一种更好的选择。通过专为闪存设计的系统，可消除瓶颈，进而实现最高性能和最低延迟。随后，通过添加 FAST VP 分层和高容量 NL-SAS 驱动器，可以降低非活动数据的成本。MCx（多核 RAID、多核缓存和多核 FAST Cache）可将所有 VNX 数据服务分布于所有核心 最多可达 32 个。这种方法可以实现前所未有的应用程序性能，同时保持合理的定价。与上一代产品相比，带有 MCx 的 VNX 系列可实现： 文件事务处理量提高多达 4 倍以上 Oracle 和 SQL OLTP 事务处理量提高多达 4 倍以上 虚拟机数量提高多达 4 倍以上 Oracle 和 SQL 数据仓储的带宽提高多达 3 倍以上 通过自动化更高效地使用存储容量 即使只有几个闪存驱动器与 EMC FAST Suite（一套无可匹敌的强大软件，可跨异构驱动器对数据进行分层，并将最活跃的数据放入缓存中）结合使用，客户也能体验到闪存优先战略带来的最佳性能优势。EMC 独家提供的闪存优先战略确保客户再也不用在成本和性能之间反复权衡。活动高度频繁的数据由高达 4.2 TB 的闪存驱动器提供服务，该驱动器带有 FAST Cache，可以动态吸收系统工作负载的意外高峰。随着数据期龄增加及其活动性随时间发展而变得不再频繁，FAST VP（针对虚拟池的全自动存储分层）会以 256 MB 为增量，将数据从高性能驱动器分层到高容量驱动器，以降低总体成本 不用考虑应用程序类型或数据期龄。 在只需几个闪存驱动器（通常不到 5%）用于改善性能、降低成本的同时，客户还可以通过重复数据消除进一步降低成本。VNX 基于带外数据块的重复数据消除可以大幅降低闪存层的成本。在本示例中，与 210 个 15k 驱动器相比，FAST + 重复数据消除可使成本降低 86%。复合效率的优势非常适用于虚拟机，以及拥有跨多个来源的冗余数据的其他环境。VNX 系列随附提供了很多附加功能，有助于确保冗余或非活动数据不占用宝贵的存储资源。数据块压缩功能（旨在处理相对不活动的 LUN，例如备份副本和静态数据存储库）会自动压缩数据，使客户可以重新收回容量，并将数据的占用空间减少高达 50%。文件级重复数据消除/压缩功能通过对非活动文件进行有选择的压缩和重复数据消除，将所使用的磁盘空间减少了高达 50%。因为这些功能是作为后台任务运行的，所以可将系统性能开销降至最低。持续可用性保持业务正常运营 VNX 系列设计为可在关键业务环境中提供“5 个 9”的可用性。VNX 可用性和冗余功能包括： 镜像写缓存，它当中的每个存储处理器都同时包含其 LUN 的主缓存数据以及其对等存储处理器的缓存的辅助拷贝 备用电池能够在出现电源故障时按顺序执行关机，缓存会转储到存储区磁盘，以确保数据得到保护 RAID 保护级别 0、1、1/0、3、5 和 6 所有这些级别都可以同时并存于同一阵列中，以适应不同的保护要求 主动热备盘增强了系统稳定性并提供最大的可靠性和可用性 冗余数据路径、电源、驱动器连接和存储处理器，所有这些都具备无中断现场更换能力 提供持续的系统监控、呼叫总部通知和高级远程诊断功能 EMC VPLEX 可将这种持续可用性扩展到数据中心内部以及数据中心之间 EMC VNX 数据保护软件可按每个应用程序的需要提供适当的保护： 本地保护随附提供了快照，用于借助 RecoverPoint 本地复制进行时间点恢复和持续保护数据 远程保护可随与 RecoverPoint 连续远程复制相同的类 DVR 恢复一同提供 为了制作有应用程序控制的应用程序一致性复制副本，Replication Manager 和 AppSync 以服务的形式提供了应用程序保护 EMC 备份和恢复解决方案（包括 Data Domain、Avamar 和 Networker）可缩短备份窗口、加快恢复速度，并与重复数据消除功能一起减小备份大小。业内最齐全的存储软件产品 VNX 系列软件以两种综合性程序包的方式提供，可确保客户拥有保护和管理其信息的所有必需功能。VNX Total Protection Pack 包括复制功能、诸如快照和克隆这样的时间点恢复功能（与自动化应用程序拷贝结合使用可确保恢复），以及用于遵守保护策略的监控和警报。VNX Total Efficiency Pack 包含所有保护功能，以及“一次设置、永久使用”的性能优化。所有 VNX 软件都可通过 Unisphere 进行管理。 VNX 软件还以下列模块化套件的形式提供： FAST Suite 自动执行优化，以同时实现最高的系统性能和最低的存储成本 Security and Compliance Suite 针对更改、删除和恶意活动为数据提供安全保护 Local Protection Suite 执行安全数据保护和重新调整用途 Remote Protection Suite 保护数据免受本地故障、停机和灾难的影响 Application Protection Suite 自动执行应用程序复制并证明法规遵从性 Unisphere Management Suite 监控和管理多个 VNX 系统，可在整个虚拟堆栈上实现完全的可见性 4.1.2 VNX MCX体系结构VNX采用新的 MCx 体系结构（即多核优化：多核 RAID、多核缓存和多核 FAST Cache），VNX 系列平台专为充分发挥闪存的潜力而设计。它在全新设计中考虑了闪存，是一种为闪存而设计的阵列，可提供最低的延迟和最高的性能（例如最佳的每 IOPS 成本）以及添加 HDD 的能力，实现最低的每 GB 平均成本（即容量优化）。选用VNX系列产品通过充分利用随着 MCx 引入的最新 Intel 多核技术，启用 MCx 的全新 VNX 系列可发挥闪存的潜力。MCx 多核优化可将所有 VNX 数据服务均匀地分布在系统中的所有核心，而 VNX8000 最多可以有 32 个核心。重新设计可确保我们的缓存管理和后端 RAID 管理流程充分利用多核 CPU，并允许缓存和后端处理软件线性扩展以实现最佳性价比。MCx 包括 Multi-Core RAID、Multi-Core Cache 和 Multi-Core FAST Cache。借助 MCx，VNX 系统的平台效率呈数量级增加。这样能够以多种方式令客户受益： MCx 加快了整体 IT 性能 MCx 极大提高了关键性能应用的响应能力 MCx 降低了平台过度调配需要，通过提供更好的平台效率来降低电力供应 MCx 能够以更少的占用空间运行更多虚拟机，极大降低了每个虚拟机的平均成本 MCx 可通过显著降低每个事务的平均成本来支持更多业务事务 MCx 限制了无限蔓延的存储控制器需求。采用 MCx 技术的一个 VNX 可以处理一个多节点存储群集的工作。仅需付出 2 个节点的成本！启用 MCx（多核优化）的新的 EMC VNX 系列提供以下优势： 以 1/3 的价格提供传统中端阵列的事务处理性能，降低客户的总体拥有成本 支持多达 4 倍的虚拟机数量、更多事务处理、更多文件操作和更多虚拟桌面 全部以合理的价格提供 事务性应用程序的文件性能最多提高到 3 倍，响应时间缩短 60% FAST Suite 改进和数据块重复数据消除使存储容量需求最多减少 50% 超越了高可用性的范围，可利用双活动操作和 VPLEX 在数据中心内部和之间持续执行操作 通过自助式 IT、更高的可见性和与 VMware vSphere 和 Microsoft Hyper-V 紧密集成，提高管理工作效率4.1.3前后端双活架构如图所示，是VNX前后控制器双活”（Active-Active）的控制器工作模式，早期的存储厂商产品，是支持非对称逻辑单元访问 (ALUA)，两个路径都可作为主动路径，并且两个路径都可以接收 I/O。到拥有 LUN 的存储处理器的路径叫做“优化”路径，而另一个叫做“非优化”路径，因为 I/O 通过 CMI（存储处理器间链路）重定向到作为拥有者的存储处理器。现在的EMC VNX 是采用Symmetric 高端存储后端体系架构，VNX采用前后端均“双活”（Active-Active）的控制器工作模式，前端到后端任意通路可自由访问，且控制器自动负载均衡，VNX真正实现前端和后端控制器双活架构Active-Active，VNX双活架构允许多个客户端通过两个 SP 同时访问一个传统 LUN（非池化 LUN），从而提高可靠性、简化管理和改善性能。由于所有路径都处于活动状态，所以某个路径出现故障时，无需执行存储处理器“主动变更”来获得对其他存储处理器“拥有”的 LUN 的访问权。针对数据块的活动/活动模式使服务器可以通过两个存储处理器同时访问传统（非池化）LUN，以提高可靠性、易管理性和性能，由于两条路径都处于活动状态，因此当某个路径发生故障时，不需要某个 VNX 存储处理器来接管对另一个存储处理器所“负责”的存储的访问。这消除了路径故障转移期间的应用超时。由于两个路径都提供 I/O 服务，因此可改进负载平衡，并且应用性能最多可提高两倍。针对数据块的活动/活动模式适合需要最高级别的可用性和性能，但不需要分层或压缩、重复数据消除或快照等效率服务的应用。4.1.4全自动数据分层技术EMC FAST Suite 对异构驱动器上的数据块和文件数据进行分层，并将最活跃的数据提升到缓存，从而确保客户永远不必在成本或性能方面有所让步。FAST Cache 可以动态吸收系统工作负载的意外高峰。随着数据保留时间的增加，活动性会降低，FAST VP 根据客户定义的策略，自动将该数据从高性能驱动器分层到高容量驱动器。利用基于企业级多层单元技术的新 FAST VP 固态磁盘，此功能的粒度增加到 4 倍，可降低每 GB 成本。所有使用情形都将从效率提升中受益。本次方案中配置了100GB FAST Cache，VNX FAST Cache是采用多核缓存技术Multi-Core Cache (MCC) 功能使缓存引擎能够充分利用系统中可用的所有核心。MCC 无需手动隔离读取与写入缓存的空间，因此无需任何管理开销即可确保缓存能够有效工作，无需考虑 I/O 混合。此优化功能可提供端到端多核软件堆栈来处理 CPU 亲和性。VNX 是采用Multi-Core FAST Cache 可提高系统功能，VNX系列存储可以按照新的堆栈顺序将 MCC 层放在 FAST Cache 之上，这样无需通过参考 FAST Cache 位图来确定某个数据块是否驻留在 FAST Cache 中就能处理所有 DRAM 缓存命中，从而节省了所有 I/O 的 CPU 周期开销。FAST Cache是闪存驱动器（单层单元，又名 SLC），专门与 FAST Cache 一起使用，可提供 100 GB 和 200 GB 容量。FAST Cache 可最好地满足缓存所需的密集型读取/写入工作负载要求，FAST Cache 采用扩展的升级队列，以便能够在非常活跃的系统中处理更多升级。脏页现在会从 FAST Cache 中主动刷掉，这样降低了升级延迟并且可根据需要更快地释放出 FAST Cache 内的空间。FAST Cache 现在采用更积极的策略来支持初始预热。不再需要通过三次命中将数据复制到 FAST Cache，如果 FAST Cache 未满，现在更像是执行标准缓存扩展，基于单次命中加载数据。当 FAST Cache 空间占用了 80% 时，则执行 3 次命中策略来提供最佳值。采用EMC FAST 全自动分层软件，非常适合用于交警总队传统 IT 应用程序和纵向使用情形。它们有一个共同的特点，即它们都在某个时间点需要性能，然后在另一个时间点获得效率收益，而 FAST 正好满足了这个需要。4.1.5多核RAID技术VNX采用最新Multi-Core RAID (MCR) 技术，VNX支持多种保护级别 0、1、1/0、3、5 和 6，所有这些级别都可以同时并存于同一阵列中，以适应不同的保护要求，Multi-Core RAID (MCR) 引入了多项可提高性能和可靠性的新功能。永久成员备盘是 MCR 中引入的一个新概念。不必将磁盘定义为永久热备盘，备盘功能现在大幅提高了灵活性，系统中任何未分配的驱动器都可以用作热备盘。根据您采用备盘功能的意愿（积极或消极），还可以灵活地制定不同类型的策略。“推荐”的策略仅实施相同的备盘模型，因为现在每 30 个驱动器有 1 个备盘。但是，请注意