IPSAN存储方案.doc

济南铸造锻压机械研究所有限公司存储方案建议书山东天启信息技术有限公司2011年9月目 录第一章 需求分析2第二章 常见存储类型3第三章 方案设计原则12第三章 总体方案设计133.1 方案设计133.1.1 系统结构示意图153.1.2 产品概述15第一章 需求分析随着济南铸造锻压机械研究所有限公司数据的增加和应用对数据的依赖性的增强，数据的有效汇集、集中管理、综合分析以及容灾备份等处理要求日益提高。济南铸造锻压机械研究所有限公司应用系统(如ERP系统,OA办公自动化系统,PLDM系统,财务系统等)通常对于存储系统具有以下的需求： 1、数据集中化 数据存储与管理集中化这种模式有利于各项业务间的联动处理，并且有利于实现分级授权，加强控制和监督，提高集约化管理水平。 2、业务综合化 业务综合处理就是将各种业务紧密结合起来成为一个整体，使得各系统之间信息共享，以消除信息孤岛，为数据挖掘与决策分析奠定坚实基础。 3、保证数据安全性 综合业务处理系统作为数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的。必须从网络、操作系统、数据库、存储设备等方面建立起一套严密的保障措施，保证企业、用户和业务数据的100%可用。 4、保证系统高可靠性与高可用性 综合业务处理系统的数据备份是保证数据高可靠、高可用的基本手段。在本地及异地建立与业务系统相同的备份系统，或将综合业务处理系统的数据进行实时备份，将大大提高数据资源的可靠性。 5、提高效率降低成本 传统的数据由于比较分散，管理和备份都相当困难，容易造成损坏或丢失，安全性很低。在综合业务处理系统下，数据高度集中，管理和备份都非常方便，提高了工作效率同时也降低了系统成本。 6、提高兼容性和可扩展性 由于综合业务处理系统涵盖的应用系统很多，需要有良好的兼容性和可扩展性。对不同用户数据信息的综合分析会增强工作的针对性与准确性。随着业务的扩大，数据量的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。 7、数据备份 随着业务系统的不断完善和持续运行，业务数据及应用系统都迫切需要行之有效的数据安全保护措施。在此情况下，必须采取有效的数据备份手段，确保网络系统、应用系统的高度安全，建立自动化、跨平台网络备份管理系统有利于以后系统的发展要求。 8、远程数据容灾 计算机系统灾难的发生是多方面的，从计算机数据管理的角度看，小到操作人员的误操作导致系统的破坏、数据库的丢失；中到计算机硬盘的损坏、存储介质的损坏；大到非计算机系统因素如火灾、地震、水灾等等。保持业务的持续性是当今用户进行数据存储需要考虑的一个重要方面。采取远程的数据灾难恢复手段，能够提高系统的高可靠性，真正保护业务持续性。 容灾包括数据容灾和应用容灾两类。数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是本地关键应用数据的一个实时复制。在本地数据及整个应用系统出现灾难时，系统至少在异地保存有一份可用的关键业务的数据。应用容灾是在数据容灾的基础上，在异地建立一套完整的与本地生产系统相当的备份应用系统（可以是互为备份）。建立这样一个系统是相对比较复杂的，不仅需要一份可用的数据复制，还要有包括网络、主机、应用、甚至IP等资源，以及各资源之间的良好协调。第二章 常见存储类型对于企业存储设备而言，根据其实现方式主要划分为DAS、SAN和NAS三种，分别针对不同的应用环境，提供了不同解决方案。（区别见图2）图 1三种存储技术比较1.1 DASDAS（Direct Attach STorage）：是直接连接于主机服务器的一种储存方式，每一台主机服务器有独立的储存设备，每台主机服务器的储存设备无法互通，需要跨主机存取资料时，必须经过相对复杂的设定，若主机服务器分属不同的操作系统，要存取彼此的资料，更是复杂，有些系统甚至不能存取。通常用在单一网络环境下且数据交换量不大，性能要求不高的环境下，可以说是一种应用较为早的技术实现。1.2 SAN SAN（Storage Area Network）：是一种用高速（光纤）网络联接专业主机服务器的一种储存方式，此系统会位于主机群的后端，它使用高速I/O 联结方式， 如 SCSI, ESCON 及 Fibre- Channels。一般而言，SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中，特点是代价高，性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。1.3 NASNAS（Network Attached Storage）：是一套网络储存设备，通常是直接连在网络上并提供资料存取服务，一套 NAS 储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统，特点是性价比高。例如教育、政府、企业等数据存储应用。2 三种技术比较以下，通过表格的方式对于三种存储技术进行一个简单的比较。表格 1 三种技术的比较录像存储录像存储是指将监控图像录制下来，并以文件形式存储在存储设备中，并可在以后随时被读出回放。存储的实现有多种模式，包括DAS（直连存储）、SAN（存储区域网）和NAS（网络存储）等。DAS就是普通计算机系统最常用的存储方式，即将存储介质（硬盘）直接挂接在CPU的直接访问总线上，优点是访问效率高，缺点是占用系统总线资源、挂接数量有限，一般适用于低端PC系统。SAN是将存储和传统的计算机系统分开，系统对存储的访问通过专用的存储网络来访问，对存储的管理可交付与存储网络来管理，优点是高效的存储管理、存储升级容易，而缺点则是系统较大，成本过高，适用于高端设备。NAS则充分利用系统原有的网络接口，对存储的访问是通过通用网络接口，访问通过高层接口实现，同时设备可专注与存储的管理，优点是系统简单、兼容现有系统、扩容方便，缺点则是效率相对比较低。典型的传统数字硬盘录像机设备一般都采用DAS方式，即自身包含若干硬盘，录像数据进行压缩编码后直接存储在本地硬盘中，回放也从本地硬盘中读出。网络功能只是个附加的功能，主要面向远程终端实时监控本地图像和回放本地录像。在系统比较大时，这种方式必然是分布式存储的，给系统管理带来了麻烦。数字硬盘录像机的发展将使网络成为中心，而规模的增大使得分布式存储的缺点更加显着。采用NAS作为录像的存储设备，解决了传统数字硬盘录像机所限制的这些问题，作为下一代数字录像系统，其优势表现在：a 优良的设备环境：由于硬盘的不稳定性，需要一个更好的工作环境来延长硬盘的寿命和减少存储的不可用时间。NAS作为专业的存储设备，针对多硬盘环境作了优化设计，让硬盘工作的更稳定、更可靠。b 专业的存储管理：有效的存储管理在数据量上升时更加显得重要，数据的安全性与冗余性将更受关注。NAS通过专业软件对大容量存储进行管理，增加安全机制及冗余管理，使得存放的数据更便捷、更放心。c 轻松的容量扩张：对容量的需求日益增加的今日，更加看重存储容量的可扩张性。NAS的容量扩张基本上是Plug&Play的模式，方便用户升级。另外，NAS还可实现系统升级与存储升级的分离，更适合一个逐渐发展的系统。本系统采用NAS作为录像的存储设备，但从网络可靠性方面考虑，采用二级存储机制，即录像时直接录制在DVR中，在其中保存一定时间，定期再将DVR中的录像转存至NAS中。采用二级存储机制，虽然比直接网络存储复杂，但可以将网络的不可靠因素对系统的影响降到最低，以确保录像数据的完整性。3 常见存储技术3.1 RAID技术RAID（Redundant Arrays of Independent Disks）中文为廉价冗余磁盘阵列。在1987年由美国柏克莱大学提出RAID理论，作为高性能的存储系统，巳经得到了越来越广泛的应用，并成为一种工业标准。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，巳经发展了多个级别，有明确标准级别分别是JBOD、0、1、2、3、4、5等，其他还有6、7、10、30、50等。RAID为使用者降低了成本、增加了执行效率，并提供了系统运行的稳定性。各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的只有5种，JBOD、RAID 0、RAID 1、RAID 01和RAID 5。（廉价冗磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks, 简称RAID）a 功能：对磁盘高速存取（提速）： RAID将普通硬盘组成一个磁盘阵列，在主机写入数据，RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块，然后并行写入磁盘阵列；主机读取数据时，RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列中各个硬盘上的数据，把它们重新组合后提供给主机。由于采用并行读写操作，从而提高了存储系统的存取系统的存取速度。b 分类：RAID可分为级别0到级别6，通常称为：RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5，RAID6。）JBOD的含意是控制器将机器上每颗硬盘都当作单独的硬盘处理，因此每颗硬盘都被当作单颗独立的逻辑碟使用。此外，JBOD并不提供资料备余的功能。（RAID0：RAID0并不是真正的RAID结构，没有数据冗余，RAID0连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上。因此具有很高的数据传输率，但RAID0在提高性能的同时，并没有提供数据可靠性，如果一个磁盘失效，将影响整个数据。因此RAID0不可应用于需要数据高可用性的关键应用。RAID0是具有提速和扩容的目的在RAID0模式中，数据被分割为一定数量的数据块（Chunk）交叉写在多个硬盘上，一般的来说在RAID0系统中数据被分割的数量同RAID阵列所使用的硬盘的数量是有关的，比如RAID0中采用了3块硬盘，那么数据将会被分为三份依次的写入三个硬盘，通俗的说这种模式其实就是利用RAID技术让系统认为三块硬盘组成一个容量更大的硬盘，因为这个过程没有数据校验所以这种RAID模式是读写速度最快的一种。RAID0并没有从安全性角度考虑，实际上，如果RAID0当中的一块硬盘坏了，所有数据都会损坏，并且没有办法恢复。这使得RAID0的安全性能非常差，所以很多用户出于安全考虑没有使用RAID0模式。虽然如此，RAID0毕竟是所有RAID方式当中速度最快的一种模式，如果RAID0模式当中有两块硬盘的话，那么RAID0的存储读取数据的速度会是单个硬盘双倍。，如果使用6块硬盘的话，那么理论速率就是单个硬盘的6倍。如果在RAID0模式当中使用不同的硬盘会造成两方面的问题，首先，RAID0的有效硬盘容量会是最小的硬盘的容量乘上硬盘的个数，这是因为如果容量的最小的硬盘存满了之后，RAID0依然会将文件平均分配到各个硬盘当中，此时便不能完成存储任务了；其次，如果RAID0当中的硬盘速度不同，那么整体的速度会是速度最慢的硬盘的速度乘上硬盘的个数，这是因为RAID0模式是需要将上一部的存储任务完成之后才能进行下一步的进程，这样，其它的速度快的硬盘会停下来等待速度慢的硬盘完成存储或者读取任务，使得整体性能有所下降。所以，在这里建议使用RAID0模式的用户最好选择容量和速度相同的硬盘，最好是同一品牌的同种产品。因此RAID0在严格意义上说不是“冗余独立磁盘阵列”。RAID0模式一般用于需要快速处理数据但是对于数据的安全性要求不高的场合。这种RAID模式的特点是简单，而且并不需要复杂和昂贵的控制器。采用RAID0模式至少需要2块硬盘，最终得到的存储容量也是这两块硬盘的和。RAID0的随机读取性能：很好RAID0的随机写入性能：很好RAID0的持续读取性能：很好RAID0的持续写入性能：很好RAID0的优点：最快的读写性能，如果每块硬盘拥有独立的控制器性能将会更好。RAID0的缺点：任何一块硬盘出现故障所有的数据都会丢失，大部分的控制器都是通过软件实现的，所以效能并不好。RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，将数据以条纹化的方式存储在阵列之中，实现性能的增强，但没有数据冗余。具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的RAID级别，适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘损坏都将带来数据灾难性的损失。RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，数据条纹化的头一半是原始数据，后一半是数据镜像，但被写往RAID 1阵列中的第二个磁盘，RAID 1最少需要2个磁盘。，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好，但其无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大。专门针对性能要求高的应用。RAID 01综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本投入大，数据空间利用率低，不能称之为经济高效的方案。RAID 3使用一个“奇偶”磁盘来存储冗余信息。奇偶磁盘物理上与数据磁盘相隔离。RAID 5使用一个“奇偶”磁盘来存储冗余信息。实际上，包括奇偶信息在内的所有数据都以条纹化的形式存储到阵列中的所有磁盘上（没有物理上隔离的奇偶磁盘）。当对一个阵列执行RAID 5保护时，阵列要减去一个磁盘驱动器的容量（用于存储奇偶数据）。最少要求3个磁盘。RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高（见图1）。任何一块硬盘上数据丢失，均可以通过校验数据推算出来。RAID 5具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，应用非常广泛，但不足之处是1块硬盘出现故障以后，整个系统的性能大大降低。图 2 RAID 5实现方式从技术实现方式上说，RAID技术可以通过软件和硬件两种方式实现，随着硬件系统能力不断提升，软件RAID实现方式越来越成为主流的选择。标准的RAID写操作，如RAID5中所必需的校验计算，需包括以下几个步骤：1）以校验盘中读取数据2）以目标数据盘中读取数据3）以旧校验数据，新数据及已存在数据，生成新的校验数据4）将新校验数据写入校验盘5）将新数据写入目标数据盘当主机将一个待写入阵列RAID组中的数据发送到阵列时，阵列将该数据保存在缓存中并立即报告主机该数据的写入工作已完成。该数据写入到阵列硬盘的工作由阵列控制完成，该数据可继续存放在Cache中直到Cache满，而且要为新数据腾出空间而必须刷新时或阵列需停机时，控制器会及时将该数据从Cache写入阵列硬盘中。这种缓存回写技术使得主机不必等待RAID校验计算过程的完成，即可处理下一个读写任务，这样，主机的读写效率大为增加。当主机命令将一个数据写入硬盘，则阵列控制器将该数据写入缓存最上面的位置，只有新数据才会被控制器按Write-Back Cache的方式最后写入硬盘。a）连接磁盘阵列存储实现方式：使用服务器连接磁盘阵列，数据存储到阵列上有容错功能的硬盘上。优点：1）磁盘阵列特有的数据冗余功能，可以保护阵列中的硬盘在发生故障不会导致服务器无法访问到数据，并可在不影响工作的情况（不停机）从其他硬盘恢复回数据。整个过程对用户透明。2）除了硬盘的容错保护，阵列中的其他硬件设备也提供了完全的保护（电源、风，扇、阵列状态监控），为数据提供一个良好的存储环境。3）磁盘阵列提供高达160MB/s的数据传输速率，完全可以满足视频数据存储的要求。并且阵列有单独的专用I/O处理器处理视频数据的存储，大大减轻了服务器CPU的负担。4）磁盘阵列可以在线扩充存储空间（不需要重启服务器或阵列），并且还可以级连磁盘柜，扩展连接硬盘的数量，并提高更高的存储空间。为以后的升级带来方便，保护用户投资。缺点：磁盘阵列投资稍高，但考虑到视频监控的特点，不失为一种很好的选择。b）使用NAS网络存储设备实现方式：把专用的NAS网络存储设备连接到各数据处理点网络中，视频监控数据通过网络存储的NAS设备上。优点：1）NAS设备有一定的容错功能，可以提供硬盘的数据冗余。2）NAS有自己的操作系统，可以防止因为主机宕机而无法访问到数据。缺点：1）由于直接通过网络存储数据，视频数据流较大，网络负担较重，可能导致网络繁忙而使视频监控有停顿。c）使用SAN网络存储数据实现方式：服务器和光纤存储设备连接光纤通讯设备，组成光纤存储网络。数据通过光纤存储网络存入光纤存储设备。优点：1）光纤磁盘阵列有全面的容错功能，从硬盘的数据冗余，到电源、风扇的硬件设备冗余，保证了数据的安全稳定。2）光纤网络提供高达2GB/s的数据传输速率，光纤磁盘阵列有单独的处理器处理数据的存储。3）提供高容量的存储空间，扩展方便。缺点：1）投资比较昂贵4技术特性4.1 NAS基于Linux操作系统，安全稳定DOM技术，系统免受病毒侵扰大于1T的的存储容量，以及更高的性价比支持RAID0、1、5和JBOD，更有效保证数据安全支持专业备份软件，两级存储，避免网络异常造成的影响为监控特殊定制的功能，包括按路存储、图象文件管理等技术更先进的网络架构，平滑扩容，升级方便回放到桌面，只要有网络的地方就可以方便的回放、管理监控系统第三章 方案设计原则1、先进性 存储系统采用的技术必须是先进而成熟的。现在计算机技术的发展日新月异，要保护客户的投资就必须采用先进的技术，并且这种技术和产品必须被业界公认为成熟且有发展前途的。 2、实用性 建设网络系统的目的是要解决企业数据信息的共享和交换，提供现代化的管理，因此，设计方案的出发点就是要满足用户的信息要求。 3、经济性 设计方案不但要考虑采用技术的先进、可靠，而且还必须考虑用户的经济负担。因此，设计方案必须具备很高的性能价格比。 4、高可管理性与高可靠性 由于整个业务系统的数据采取集中式的存储策略，所以存储系统必须具备很高的可管理性。另外，计算机网络系统的外部环境是多变的，设计方案必须是强健的，能够很方便地进行调整，以满足外部环境的变化。 5、高可扩充性与升级能力 设计方案必须能够适应企业网络系统发展的需要，具备高可扩充性与升级能力。存储系统必须是可以扩充的，必须具备较高的扩展能力，而且随着计算机技术的发展可以对存储局域网络进行升级。 6、开放性与标准化 设计方案中所采用的技术和选用的产品都必须是业界公认的主流，而且必须满足开放性的要求。 第三章 总体方案设计3.1 方案设计本方案采用IP-SANIP-SAN的优势:IP SAN作为SAN的一种，首先具备了SAN架构集中存储的诸多优点，完全解决DAS直连存储所存在的存储资源无法共享、扩展困难的问题。SAN的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开。这样多种协议可在同一物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口使得系统成本和复杂程度大大降低。如通过将多台大型交换机连接在一起，能够构建可提供数百个端口的SAN，适应增长型企业不断剧增的信息存储容量的需要。对比FC SAN,IP SAN最大的优势在于成本的降低。对于性能不需要太高、对成本敏感的中小企业用户来说，这无疑是理想的选择。同时，大企业的非关键业务也不需要很高的性能，进一步加大了对IP存储的需求。虽然目前IP存储在整个市场所占的比例还不大，但多家研究机构的数据都表明，IPSAN存储的市场增长速度要高于光纤存储（FC SAN）的增长速度。IP SAN比起FC SAN的成本有所节省，很大程度上是在于连接端口上的节约，iSCSI在搭建存储SAN的成本方面削减很多，因为传统的FC SAN必须采用昂贵的FC HBA、FC Switch和Director。而iSCSI系统可以在现有的TCPIP网络上直接安装，并不需要更改企业的网络体系，iSCSI所使用的适配卡、交换机和缆线等硬件产品价格比FC SAN所选用的产品价格要低，这样可节约大量资金投入。同时对于需要增加存储空间时，只需将存储设备连接到交换机就可，充分体现iSCSI存储系统的高可扩展性。虽然廉价，IP SAN毕竟也是一个完整的网络存储解决方案其中包括了磁盘阵列、交换机、HBA、管理软件，还有服务。IPSAN的另外一大优势就是无限长度的扩展，能够在以太网上运行SCSI指令使得IPSAN在拥有价格低廉的同时还满足应用前端对存储数据“随时随地”的要求。FCSAN的物理覆盖也有限，再加之与应用网络的异构，容易出现数据“孤岛”。IPSAN传播更为便捷,可以在全球IP网络上进行以太网传输，实际传播距离没有限制。最后一点，基于普遍的TCP/IP协议，IP SAN的管理也比FC SAN更为简单。建立在常见和稳定的工业标准上，IT工作人员对IP技术熟悉，容易接受和实施。无需专门的熟悉FC的人员。iSCSI之所以能够大行其道，首先，使用1Gb的iSCSI构建SAN网络相比传统光纤拥有更多的成本优势。同时在节约成本的基础上，提供了可以接受的性能，此外，由于iSCSI利用了已经存在的IP网络，从而iSCSI实现了更简单的管理。实际上，促使IP SAN快速发展的原因较为复杂，最主要的一点，则是iSCSI技术本身能够在一定程度上为用户节约成本，无论什么时候，“节约成本”对于用户来说，都是一个充满诱惑力的字眼，尽管可能整套方案节约成本的程度没有用户想象的那么大。服务器处理能力的飞速发展也是推动IP SAN的诱因之一，使得用户无需顾虑服务器需要进行iSCSI协议的封装处理而拖慢应用性能，来自服务器端的推动力还包括虚拟化的应用，虚拟化允许在一台服务器上虚拟出若干虚拟机，拥有良好的共享式存储网络是进行服务器虚拟化的先决条件。此外，10Gb以太网标准的应用发展，以及FCoE等一些新兴的协议的出现，都推动IP SAN向更光明的未来前行来前行。我们也许看到，虽然iSCSI迅猛发展，但是大多数的iSCSI产品还是面向入门级到中级的SAN，而且虽然廉价，IPSAN毕竟也是一个完整的网络存储解决方案其中包括了磁盘阵列、交换机、HBA、管理软件，还有服务。所以，IP SAN暂时还是多被用于小型SAN部署中，高端的SAN部署，还依旧是FC SAN的天下。1. 价格合理的存储合并功能与更为简化的集中数据管理功能实施过程简单。 2. IP网络技术相当成熟，IP-SAN减少了配置、维护、管理的复杂度。企业现有的网络管理人员就可以完成日常的管理与维护工作。 3. 因为是基于IP网络的存储系统，所以数据迁移和远程镜像非常容易，只要网络带宽支持，基本没有距离限制，更好的支持异地容灾。和现有网络基础结构融合，支持跨平台数据共享。 4. IP SAN有三个无限：基于以太网没有速度限制；没有距离限制，可无缝连接，实现低价格的远程容灾；没有容量限制。 5. 基于IP网络的存储系统，以传统以太网的价格实现同等于光纤网络的性能，实现真正的即插即用Plug & Play，无需客户端软硬件升级、零维护成本、使用人员无需技术培训，降低企业的拥有成本与维护成本，而且升级扩容简单方便。3.2备份设计Atempo企业级数据备份解决方案, Atempo以其Time Navigator产品平台开发出了一系列维护业务持续性的方案，旨在协助企业用户制定切实可行、灵活全面的资讯生命周期管理策略。其基于旗舰产品Time Navigator 与 Mailbox Manager 设计的无需区分供应商的备份与复原解决方案，同其他数据保护软件供应商相比，它具有最好的流程驱动的自动化引擎，实用工具的功能也最为全面，是市场上同类数据复原产品中速度最快、最准确的产品。今天，Atempo已为遍布全球的三千多家企业机构和业务伙伴提供了各种解决方案，包括速度最快的备份与复原软件，以及具有灾难恢复、数据归档和法规遵从等的解决方案。Atempo企业级数据备份解决方案.备份管理软件设计: 备份管理软件建议采用Atempo公司的Time Navigator，对各种开放平台文件系统和Oracle，Sybase，DB2，SQL Server等数据库实现在线备份。Atempo公司的Time Navigator备份管理软件可以跨平台的管理多种主流的服务器平台，包括IBM AIX、iSeries、HP-UX、True64、SUN Solaris、SGI Irix、Windows2000/2003、linux、Mac OS等，可以集中管理应用系统数据的在线备份。备份软件特点综述: Time Navigator 作为异构平台以及分布式环境的自动备份/恢复的解决方案，同时兼容SAN以及NAS技术，提供给企业最适合的关键数据保护。基于灵活的客户机/服务器体系架构，Time Navigator提供分散式的多点备份存储，避免不必要的数据交换，同时集中化的备份控制能够提供给管理员以全局的管理视图。Time Navigator可以针对Unix，Windows，VMS，Netware以及Linux等环境下各种类型应用的备份、恢复以及归档提供全局统一的解决方案，支持应用类型包括文件系统、数据库以及打包的应用等。通过提供开放的标准化产品以及所有主流存储库的支持，Time Navigator可以直接连接如Oracle， Informix， SAP R/3， SQL Server， Lotus Notes， Microsoft Exchange等产品，以确保恢复数据的一致性。一些创新概念的实现，如“时间导航”技术，可以使恢复更为自动化从而减少备份管理的操作。借助于交互式的图形界面，Time Navigator 提供给用户许多先进的特性，如最好的可靠性，安全性以及可测量性。Time Navigator集成了创新的科技“时间导航”技术，对于恢复连贯的数据整体的一种革命性的方法变革；“合成全备份”功能，通过增量备份创建新的全备份的方法解决性能问题。Time Navigator提供高性能数据保护解决方案，具有无限可扩展性，能够满足使用 Windows2000/2003 和 UNIX 环境的大型企业的需要。其成熟的备份性能能够显著减少备份窗口，同时其易于使用的图形用户界面允许管理员集中监控和管理整个企业一致的备份策略。以下将对Atempo Time Navigator的功能特点加以描述：Time Navigator针对于所有的需要备份的对象采用了相同的备份模型，如Classes，Strategy，Interface等，无论他是文件树，数据库还是应用的结构数据。一个统一的备份将非常容易的被Time Navigator内核、面向对象的Catalog、以及他的通用对象管理层进行处理：Catalog数据库保存了在该备份服务器或远程客户端上进行的所有备份会话的基于时间的纪录，所有的备份属性同备份数据的介质定位存储在一起，从而促使著名的久经考验的“时间导航”技术系统文件以及数据库的通用对象管理接口（Universal Object Manager Interface）对于多个客户端的备份，数据流并行写入介质也就意味着必须决定任务的优先权。Time Navigator采用称为宏多路技术（Macro-multiplexing）的优先权算法，采用容器技术有效的混合备份数据流进入驱动器。结合Atempo公司在备份企业数据方面的丰富经验，宏多路技术全面考虑到恢复的过程而采用最佳的驱动器以及磁带的使用方式最大限度地提高备份性能。合成备份功能: 在传统的备份系统中，增量备份可以减低网络的负载压力，同时阶段性的全备份可以严格保证数据的安全性以及增强恢复的效率。Time Navigator 采用折衷的方式开发了一个新的概念 - 合成备份功能。合成备份采用已经存在的全备份以及相应的增量备份在服务器端构建一次全备份，从而不会产生网络以及客户端的过载。可视化的任务管理简单、有效且交互式的任务管理器显示了任何任务当前的状态，允许管理员管理所有的备份、恢复以及归档功能。图形界面有三种模式，显示在运行的任务；显示完成的历史任务；或者同时显示二者。每个任务在一行内显示该任务的全局信息，如开始时间，结束时间，备份容量，磁带上的容量，文件数量等。这个工具可以被用来优化备份、网络流量以及驱动器负载，图形化的接口给出了所有过去备份任务的负载等情况。通过图形直观的显示每个任务的负载，以及因而产生的数据流，可以帮助管理员分散备份工作的负载。综合事件管理器在一个网络环境中，在服务器、客户机或者外围设备上随时都可能发生各种类型的事件，备份的开始，恢复的结束，加载一个设备等等。事件管理器允许用户图形化现实事件，应用过滤器去进行排序。例如，管理员只是想查看所有机器上的备份事件，或者某台机器的恢复时间。每种事件类型采用不同的颜色表示以方便读取。多重写和灾难恢复能力任何备份会话都可以同时写入多个驱动器或者多个缓冲池，以得到“生产备份”以及“容灾备份”，可以满足不同的安全需求。对于发生的紧急恢复，数据必须在在线的库中可用。3.3 Atempo公司数据备份方案的优势简单快速的恢复1992年，Atempo公司发明了镜像恢复（Image Restore）技术，又称时间导航技术，主要产品Time Navigator专注于快速恢复 需要的时候可以在最短时间恢复所需数据。Atempo拥有成熟的宏多路技术，区别于标准多路技术的严格时间分段功能，可以在多个备份任务并行处理时利用磁盘级缓冲池，在备份磁带上存储大块的备份数据，通过减少磁带定位时间以及单次读取大量数据，大大提高了系统的恢复速度，同时由于减少了磁带的频繁定位次数，对于磁带机设备提供充分的保护。高性能的数据库以及应用备份Atempo于1995年就已经开发成熟的合成全备份功能，在具有大量文件需要备份的应用系统中具有极高的应用价值。在一般的备份策略中，往往每个星期的周末需要进行一次全备份，剩下的6天每天进行一次增量备份，而对于全时在用的系统，全备份的大量磁盘读写将不可避免的影响到生产系统的应用性能；采用合成全备份功能，可以在备份数据存储的设备上，利用上一个全备份以及接下来的增量备份生成一个全备份（如果一直执行增量备份，虽然可以减少对于生产系统的影响，但在数据恢复的过程中会耗费大量的时间，同时中间任何一次增量失效都将影响到系统恢复的完整性），这一过程对于生产系统不会产生任何影响。Time Navigator还提供了所有主流数据库（Oracle、Sybase、Informix、DB2等）以及应用（SAP R3、Exchange、Lotus Notes等）的最好的集成备份/恢复的管理方式。它针对于数据库的物理对象以及逻辑对象提供了统一的图形界面进行管理，支持数据库的在线备份，而不需要系统停顿，同时可以提供简单快速的诊断以及恢复。3.4 系统结构示意图第四章 产品概述济南铸造锻压机械研究所有限公司拥有多个系统，随着数据的大量增加，传统的存储方式已经不能够满足需求，为此我们提供以下方案来解决数据日以增长的要求，配置HP LeftHand P4000 SAN系列 。4.1 磁盘阵列 HP LeftHand P4000 SAN4.1.1、HP LeftHand P4000 SAN的高可用性HP P4000 G2 SAN基于可扩展的架构，可以提供最高级别的数据可用性。结合全新的SAN/iQ软件，P4000 G2 SAN可提供以下优势： 通过网络RAID功能，与原有的P4000 SAN解决方案相比，容量利用率最多可提高50%，有效降低了存储使用空间。 通过全新的Best Practice Analyzer(最佳实践分析器)可增强存储性能。该分析器对SAN环境进行连续监控，并与实验室测出的最佳实践进行比较。如果SAN环境需要进行优化调整，它会发出一个告警，建议进行调整以优化系统性能。 通过集成的快照、远程拷贝和克隆功能简化数据管理，确保可靠地捕捉和恢复数据。此外，客户可以实现上述功能的自动化，进一步节约管理时间。4.1.2、HP LeftHand P4000 SAN 磁盘阵列的特性存储集群化可简化扩展流程 存储集群化可让客户将多个存储节点整合成存储池。 汇聚所有可用的容量和性能，用于集群中的每个卷。 HP P4000 G2 随着存储需求的增长，在线扩展性能和容量。 网络 RAID 可提供更高的可用性 网络 RAID 可跨存储节点集群分割和保护多份数据副本，并消除 HPleftHandP4000G2 SAN 中的单点故障。 应用程序在发生电源、网络、磁盘、控制器、存储节点或站点故障的情况下，具有连续的数据可用性。 精简配置可提高容量利用率 精简配置只在真正写入数据时才分配容量，无需预分配存储空间。 这可提高 HPleftHandP4000 G2 SAN 的整体容量利用率和效率，降低成本并最终提高投资回报。 通过应用集成的快照提供保护 快照可按卷创建精简配置的即时数据拷贝。 管理员可以访问快照，从数据卷恢复各文件，或将整个卷还原到原来状态。 内置应用集成功能可自动暂停 Microsoft VSS 应用程序。 远程复制可降低灾难恢复成本 远程复制功能可在主站点和远程地点的HPleftHandP4000G2 SAN 间复制快照。 拷贝经过精简配置，无需预留空间。 远程复制功能可逐卷实现集中化备份和灾难恢复，利用应用程序集成的快照加快恢复速度。 出色的可用性和灾难恢复 HP P4000 G2 SAN 可跨存储节点集群分割和保护多份数据副本，并消除 SAN 中的单点故障。 应用程序在发生电源、网络、磁盘、控制器、存储节点或站点故障的情况下，具有连续的数据可用性。 用于灾难恢复的集成复制功能 HP P4000 G2 SAN 免费提供集成的复制功能，通过轻松实现故障转移和故障恢复简化管理。 随时更改配置而不会造成宕机 管理员可以随意添加容量、提高性能、在 HPleftHandP4000 G2 SAN 集群间扩展和迁移数据卷，无需中断应用程序运行。 可扩展的性能 避免前期成本和潜在的性能限制。 HPleftHandP4000 G2 SAN 可按当前需求购买，然后随存储需求的增加在线扩展其性能、容量和冗余能力。 按需购买存储设备，进而简化规划流程，并减轻预算压力。 同时扩展性能和容量 每向 HP P4000 G2 SAN 添加一个存储节点，就会提高整个存储解决方案的容量、性能和冗余能力。 避免中断性升级 可随容量和性能要求的提高，不间断地向 HP P4000 G2 SAN 中添加资源。 在维护（添加节点、更新软件或固件）过程中，应用程序持续运行，并确保出色的可用性。 集中化管理控制台 可从覆盖全面的“单一管理平台”管理多个数据中心和站点。 HP P4000 G2 SAN 的所有特性可通过集中化管理控制台 (CMC) 进行管理 ，实现易于管理的便捷存储。 利用集成的高可用性和灾难恢复功能实现业务连续性 每个 HP P4000 G2 SAN 均包括集成的同步和异步复制功能，无需额外成本。 这样可以降低高可用性/容错和灾难恢复存储解决方案的成本，并简化管理。 最佳实践分析工具 借助内置最佳实践分析工具，自动推荐 SAN 最佳实践和实施方法，进而确保出色的运行性能。 HP StorageWorks P4000 Unified NAS