关于“蓝海计划”存储网络架构的建议书.doc

关于“蓝海计划”存储网络架构的建议书 1前言1.1本文的内容和范围本文是深圳市天昱世纪科技发展有限公司为深圳华强文化科技集团专门制作的技术资料，主要就深圳华强文化科技集团的网络存储系统提出了我们的方案。 本文的第二章为方案的概述，对本方案的简略了解可直接阅读第二章，若希望详细了解本方案的内容，请阅读本文的其他章节。 1.2编制说明深圳华强文化科技集团股份有限公司是中国著名企业深圳华强集团的下属二级企业集团,下辖方特投资发展有限公司、深圳华强智能技术有限公司、深圳华强数码电影有限公司、深圳华强数字游戏有限公司、深圳华强数字动漫有限公司等八家业界知名企业及负责主题公园运营的重庆方特乐园旅游有限公司、芜湖方特欢乐世界经营公司两家公司。 拥有多项自主知识产权和专利技术，是国内首屈一指具有创造、研究、生产、销售为一体的完整产业链的文化产业集团。 是国内唯一一家具有大型主题公园设计、研发、主题公园大型成套设备生产、安装和运营能力的公司。 公司已经在国内投资建设了三个第四代高科技主题公园，公司产品还远销美国、意大利、乌克兰、科威特、沙特、委内瑞拉、拉脱维亚、立陶宛、韩国等多个国家和地区，是国内外业界著名公司，中国文化科技产业的领跑者！深圳市天昱世纪科技发展有限公司（ShareBak总代理，下称天昱世纪）是一家一直专注于高科技网络通信产品市场，天昱世纪不断拓展网络渠道，坚持以一流的产品优质的解决方案实现客户的需求网络渠道服务商。 我们致力于为国内外企业用户提供数据存储系统的完整解决方案。 在本次项目中，我们对深圳华强文化科技集团的现状做了详细的调查与研究，在本次的建议方案设计中，我们本着以下原则在满足需求的基本要求下，采用优化设计，使存储方案具有可靠性、高性能、可扩展性、可实现异构平台间的数据高速共享。 最终建立起一套有效的、切实可行的、安全的、经济灵活的网络存储解决方案，供深圳华强文化科技集团的各位领导与技术专家参考。 1.3限制说明本文档由深圳市天昱世纪科技发展有限公司所提交。 文中的所有信息均为天昱世纪的机密信息，仅供被呈送方使用，务请妥善保管并且仅在与项目有关人员范围内使用，未经天昱世纪明确做出的书面许可，不得为任何目的、以任何形式或手段（包括电子、机械、复印、录音或其他形式）对本文档的全文或/和任何部分进行复制、存储、引入检索系统或者传播。 天昱世纪保留所有权利。 2深圳华强文化科技集团网络存储方案概述2.1网络存储框图图表1深圳华强文化科技集团系统框图整个网络存储架构由三部分组成1.一台ShareBak U540（NAS/IP SAN）主机（可扩展为双主机）；2.若干个磁盘阵列柜；3.一个光线交换机。 2.2方案特点上述方案具有以下特点?具有极强的可扩展性，最大可扩展到144个盘位；?具有极高的性能，U540最大IOPS可达到80000，最大带宽为500MB/S；更可进一步扩展为双64位CPU、8G内存、4个千兆网口和双主机；?全冗余设计，无单点故障，具有极高的可用性；?采用了国内具有自主知识产权的产品，安全性好，性价比高，与国外同等性能的产品相比，价格只有其几分之一；?采用统一存储设备，可设置成NAS或IP SAN，或者同时设置为NAS和IP SAN，具有更好的灵活性，保护客户的投资；?便于今后发展在线备份容灾离线等多级备份模式，利用我们的快照、备份、镜像等软件不仅可实现稳定可靠的数据保护，而且最大限度地减少备份对服务器的影响，提高数据的可用性。 ?相对于FC SAN，IP SAN不仅具有FC SAN的竞争优势，更具备SCSI、IP网络和以太网技术的成熟、方便、功能性和普遍性。 ?支持异构平台（IBM AIX、HP UNIX、SUN SOLARIS、WINDOWS、LINUX等）之间的数据集中存储、备份和共享。 ?支持先进的RAID5E和RAID6保护方式，即可以保证系统的性能又可以保证资源的最大利用。 3深圳华强文化科技集团网络存储方案本方案是针对深圳华强文化科技集团的需求而提出的，是在充分考虑其存储网络项目的技术要求和其IT系统发展的前提下提出的，其中包括存储系统建议方案介绍和方案优点分析。 3.1存储需求分析深圳华强文化科技集团是一个大型企业，其数据的主要一般在以下方面办公（OA）应用，各部门服务器数据，媒体制作数据，财务数据等。 图表2大型企业数据图表3大型企业的数据分类其主要的存储需求呈现出如下特点?数据呈分布式存储，数据呈现多样性和零散性由于服务器存在多个操作系统，形成了多个数据孤岛，数据的安全性和可管理性都很低。 ?各业务部门有数据共享的要求。 这是因为各业务部门需要数据持续流通，这就带来了企业对数据能够在部门间共享的要求。 ?不同种类的数据其属性有很大差别。 这主要体现在两方面一是响应性上，某些数据（比如测试数据）会被经常的、频繁的访问，而另一些数据（比如档案数据）几个月都不会被访问；二是重要性，有些数据（比如财务数据），其重要性要远远高于另一些数据（比如数字电视节目数据）。 因此，用重要性和响应性区分它们，并采用不同的数据存储和保护方案是非常必要的。 ?由于网络结构的复杂性、数据种类的多样性、软件环境的差异性等，要求能够提供性能高、可扩展能力强、高可用性、兼容性好的网络存储方案，同时还要降低后续维护的成本。 根据这些特点，我们认为其网络存储系统需要达到下列功能?化繁为简，统一存储存储系统的建设需要解决数据的分布性和零散性问题，存储系统应能支持多操作系统和多数据库备份，实现复杂环境和复杂应用下的跨平台数据统一备份，以提高数据安全性和及时进行恢复。 ?划分数据等级，灵活保存区分数据类别，并采用相应的数据存储和保护方案。 ?构建数据共享和安全体系使各部门间能共享彼此需要的数据，并利用权限控制来保证数据的安全性。 ?方便扩容。 能够通过存储虚拟化管理为服务器按需分配存储容量，在扩容的时候无需中断业务，实现高度可伸缩的业务延展性和真正的7*24小时不间断业务运行。 ?建设重要业务数据的异地容灾系统，保证企业关键数据的绝对安全。 3.2设计原则企业的存储系统应能达到如下标准1.先进的技术架构数据存储、备份和容灾系统是企业关键数据的核心应用，以后还需要与新的在线存储系统、数据共享系统等进行整合，这需要存储系统采取世界一流的技术架构，确保该存储架构在三到五年内的先进性。 建议采用先进的IP网络存储技术架构。 IP网络存储技术架构是今后五年发展最为迅速，最先进的存储技术架构，相比传统的光纤存储架构不需要铺设新的光纤网络，同时和现有的以太网架构可以无缝融合，在性价比、灾难备份、应用整合等方面具备明显优势。 2.灵活的扩展能力系统需要具备高可扩展性，即存储容量的虚拟化管理和分配能力，可以在不中断业务的情况下迅速部署新的存储节点，并不对其他存储节点造成影响，以适应业务的快速增长，同时每个存储节点需要具备数十TB的扩展能力，能够面向未来实现海量存储。 3.数据的集中存储和管理存储系统能够实现异构平台下复杂数据库环境中的集中式数据存储和备份，从而大大简化存储系统的复杂性，减轻维护人员的工作压力。 需要存储系统能够将业务数据进行差异化的自动远程数据复制，从而将提高数据安全性。 4.存储管理的自动化与智能化在网络存储环境下，所有的存储资源在逻辑上被映射为一个整体，对用户来说是单一视图的透明存储，而单个存储设备的容量、速度等物理特性却被屏蔽掉了。 无论后台的物理存储是什么设备，服务器及其应用系统看到的都是客户非常熟悉的存储设备的逻辑映像。 系统管理员不必关心自己的后台存储，只须专注于管理存储空间本身，所有的存储管理操作，如系统升级、改变RAID级别、初始化逻辑卷、建立和分配虚拟磁盘、存储空间扩容等比从前的任何存储技术都更容易，存储管理变得轻松无比。 5.提高存储效率主要表现在消除容量的束缚，整体使用率达到更高的水平。 网络存储技术解决了这种存储空间使用上的浪费，它把系统中各个分散的存储空间整合起来，形成一个连续编址的逻辑存储空间，突破了单个物理磁盘的容量限制，客户几乎可以100%地使用磁盘容量，而且由于存储池扩展时能自动重新分配数据和利用高效的快照技术降低容量需求，从而极大地提高了存储资源的利用率。 6.高可用性存储系统应该具备远程数据复制和镜像能力，确保数据的多份拷贝，杜绝数据的任何单点故障。 数据镜像是先进的数据保护机制，而差异化的数据镜像则最大限度地保护系统的业务连续性。 7.安全性由于黑客入侵、病毒入侵、数据盗用等等以破坏数据为目的的行为具备很高的发生频率，因此需要着重考虑存储系统的防病毒能力、权限管理能力和防黑客能力，建议使用国产设备，防止后门。 8.自动数据调度能力需要实现全流程自动数据调度能力，并且能够进行差异化的数据调度（系统检测到有新的数据流入后识别出新数据并自动进行新数据上载）。 9.良好的技术服务能力由于数据的复杂性和重要性，只有存储厂家具备自主研发能力和二次开发能力，并具有完整的技术服务体系，才能快速响应客户需求。 10.减少总体拥有成本由于历史的原因，许多企业不得不面对各种各样的异构环境，包括不同操作平台的服务器和不同厂商不同型号的存储设备。 采用网络存储技术，可以支持物理磁盘空间动态扩展，这样用户现有的设备不必抛弃，可以融入到系统中来，保障了用户的已有投资，实现了存储容量的动态扩展，从而降低了用户TCO。 3.3存储系统的方案根据上一节所述的基本设计思路，我们对深圳华强文化科技集团提出以下的网络存储方案。 3.3.1系统框图图表4深圳华强文化科技集团系统框图整个网络存储架构由三部分组成4.一台ShareBak U540（NAS/IP SAN）主机（可扩展为双主机）；5.若干个磁盘阵列柜；6.一个光纤交换机。 3.4方案说明本方案配置一套ShareBak U540网络存储设备，该设备的主要参数如图表5所示。 整个软硬件设备如下设备数量1说明ShareBak U540主机磁盘阵列柜SATA磁盘千兆光口带16个SATA盘位16盘位SATA750G1322千兆网络（光口）扩展模块16口主干光纤交换机1图表5设备配置表该设备采用冗余双机头带磁盘阵列的设计思路；单主机带16个盘位的SATA盘，最大可外挂8个16盘位的磁盘阵列柜，最大可支持144个SATA硬盘位，可采用500G/750G/1T的SATA盘，最大存储容量144TB。 根据现有20T的容量要求，可外挂一个16盘位的磁盘阵列柜，采用32个750G的SATA磁盘，裸容量为24T，采用RAID5实际容量为23.25T，采用RAID6实际使用容量为22.5T。 单主机标配2个千兆接口，增加两个光口和主干交换机连接，形成两条带宽为4Gbps的冗余数据链路。 在存储架构的选择上采用了IP SAN+NAS架构，能够为前端服务器提供虚拟本地磁盘和文件存储。 根据企业发展的需要，今后可进行进一步的扩容?容量上可通过增加磁盘阵列柜逐步扩展；?性能上可分步进行扩容U540支持双主机负载均衡的工作方式，每个主机最大均可扩展到双64位CPU、8G内存、4个网卡。 可首先增加单主机设备的CPU个数和内存大小；进而可增加一个主机，采用双主机负载均衡的方式；若出现传输瓶颈可通过增加网口解决；?若企业今后有备份、异地容灾等数据保护的需求，可根据情况，增加我方快照、备份、数据镜像等数据保护软件；系列应用对象型号CPU U500系列适用于大型企业/电信U54064位*164位*24G CPU扩展到内存内存扩展双机头集群盘位数支持磁盘类型磁盘可扩展性SATA磁盘容量SAS磁盘容量网络接口网络接口可扩展性RAID16G okok16SATA最大可扩展8个16盘位磁盘柜,144盘位500G/750G/1T-10/100/1000*2可扩展到8个网口0/1/10/5/5+/6RAID6标配80000最大IOPS最大带宽（MB/S）外形尺寸（机架式）工作温度电源功率冗余电源5004U1030650W标配2+1图表6U540设备参数3.5方案特点上述方案具有以下特点?具有极强的可扩展性，最大可扩展到144个盘位；?具有极高的性能，U540最大IOPS可达到80000，最大带宽为500MB/S；更可进一步扩展为双64位CPU、8G内存、4个千兆网口和双主机；?全冗余设计，无单点故障，具有极高的可用性；?采用了国内具有自主知识产权的产品，安全性好，性价比高，与国外同等性能的产品相比，价格只有其几分之一；?采用统一存储设备，可设置成NAS或IP SAN，或者同时设置为NAS和IP SAN，具有更好的灵活性，保护客户的投资；?便于今后发展在线备份容灾离线等多级备份模式，利用我们的快照、备份、镜像等软件不仅可实现稳定可靠的数据保护，而且最大限度地减少备份对服务器的影响，提高数据的可用性。 ?相对于FC SAN，IP SAN不仅具有FC SAN的竞争优势，更具备SCSI、IP网络和以太网技术的成熟、方便、功能性和普遍性。 ?支持异构平台（IBM AIX、HP UNIX、SUN SOLARIS、WINDOWS、LINUX等）之间的数据集中存储、备份和共享。 ?支持先进的RAID5E和RAID6保护方式，即可以保证系统的性能又可以保证资源的最大利用。 3.6天昱-sharebak的优势?性价比优势以国际同类一线品牌的产品为标杆，针对中国信息产品的基本应用环境，进行设计和研发，使炫博的产品具有性能佳、适用性广的特色；管理科学化、服务网络化、软件模块化与产品化，使sharebak(炫博)产品和服务的价格极具竞争力。 ?ShareBak网络存储设备已经在各地的许多企事业单位得到应用，设备最长的连续使用时间已经超过五年，长期以7x24运行；证明其性能稳定可靠。 ?行业优势长期从事网络存储领域的设备生产、技术研发和服务，能够提供网络存储和数据保护的全面解决方案，对于行业应用有着较为深刻的理解，为客户的长期发展提供持续的支持；?技术优势拥有自主研发的产品和技术，拥有多项专用的算法和软硬件技术，部分正在申请专利；?广泛的兼容性我们的网络存储设备均具有广泛的兼容性，这已经经过了众多的客户和机构的测试，有利于未来各种应用的开展。 ?质量优势以客户满意度战略作为企业的根本战略，严格控制产品及服务的质量关；?本地化服务能够为客户提供7*24*365天的服务，拥有更强大的现场服务能力和更短的响应时间。 4ShareBak存储产品介绍4.1公司介绍4.1.1公司简介深圳市天昱世纪科技发展有限公司自xx年成立以来，一直专注于高科技网络通信产品市场，天昱世纪不断拓展网络渠道，坚持以一流的产品优质的解决方案实现客户的需求。 公司主要从事网络存储系统、网络安全系统、OA系统等的系统集成产品的销售。 我们以满足客户需求为己任，用产品和方案帮助客户获得存储的数据空间和网络安全，体现天昱世纪的企业价值，服务于中国高速发展的网络市场。 我们是sharebak网络存储产品的深圳总代理。 包括N系列NAS、S系列IP SAN和具有国际先进水平的统一存储U系列存储产品，能够为客户提供全面、性价比优的存储解决方案；我们还是hillstone（山石网科）的安全路由（SR系列）和网关防火墙（SA系列）的核心代理商。 天昱世纪通过明确的企业发展战略、战略导向的人力资源管理和渠道管理来提高企业的核心竞争力。 4.1.2企业精神天昱之光，顺利腾煌;求精开拓，携手共赢。 4.2炫博电子存储产品线通过多年的自主研发，炫博电子开发出了多系列的网络存储产品，能够为客户提供全面的存储解决方案。 目前我们的主要产品有?U200系列是炫博自主研发的统一存储系列产品，兼具NAS和IP SAN的功能，主要针对中小型应用的场合。 目前基本机型有8盘位、16盘位两种。 ?U300系列是炫博自主研发的统一存储系列产品，兼具NAS和IP SAN的功能，主要针对大中型企业的应用。 目前基本机型有8盘位、16盘位和24盘位三种，支持SATA和SAS盘。 ?U500系列是炫博自主研发的统一存储产品，兼具NAS和IP SAN的功能，均为可扩展设备，主要针对大型企业和电信级的应用。 通过增加多个磁盘阵列柜，设备的盘位数可大幅增加，支持SATA和SAS盘。 各型号的详细情况请参见我们的其他技术资料。 4.3主要特点4.3.1ShareBak U系列产品的主要特点?极高的性价比中兴通信等国内外多家大公司和权威机构的测试表明，ShareBak U系列产品具有与国外同类产品相当的性能，但价格却远远低于国外同类产品；?高可用性系统无单点故障，所有关键部件均具备冗余度；主要包括?支持双存储机头热备，包括冗余RAID卡和冗余内存；?支持冗余交换机；?最大可配置4块网卡，支持失败接管、负载均衡等冗余技术；?支持各种RAI D技术（RAI D0/1/10/5，可选RAI D6），并支持快速故障恢复热备盘和硬盘热插拔；?可热插拔的1+1或2+1冗余电源；?可热插拔的散热风扇；?广泛的兼容性NAS的多操作系统下的文件共享完全兼容于Windows、Linux、AI X、HP-UX和Solaris等主流操作系统，支持CI FS、NFS、FTP、WebDAV、AFP等各种文件协议，可同时支持运行于以上各种操作系统的各种数据库和应用程序的企业级数据访问；I PSAN支持基于块共享的iSCSI服务；可向Windows、Linux、AI X、HP-UX和Solaris等服务器提供iSCSI服务；?高安全性?嵌入式操作系统采用自主研发的、基于Linux的嵌入式系统，它是专门针对于存储服务优化的操作系统，除了与存储有关的端口均不开放，具有出众的病毒免疫能力和防黑客攻击的能力，具有Windows系统无法比拟的安全性和可靠性；?系统盘与数据盘分离操作系统固化在DOM盘中，一般的手段根本无法修改；而且DOM盘可靠性远远高于硬盘，从而使得我们的系统可靠性远远高于把系统存放在磁盘上的系统；?内嵌防火墙；?高性能?高吞吐率吞吐率（MBps）是测量存储性能的一个重要指标。 我们的设备最大可达到超过600MBps的读写带宽；?高并发性并发性（IOPS）是测量存储性能的另一个重要指标。 我们的设备平均寻道读/写时间可达到0.2/0.4毫秒，IOPS可达到约80000；?嵌入式64位操作系统自主研发的、专门针对于存储服务而优化的嵌入式操作系统，其精简的Linux内核只保留和网络存储服务相关的模块和驱动，提供比普通服务器更卓越的I/O性能；64位操作系统能够最大支持8颗处理器、高达64GB的缓存和4EB的虚拟内存，从而为性能的提高提供了无限的可能性；?独特的RDC（RAM DiskCache）缓存算法保证数据平滑、稳定地读写磁盘，大大加强了对峰涌现象的对抗；?磁盘碎片采用独有的延迟分配策略，有效防止碎片产生，防止了长期使用后磁盘碎片增加而导致的性能下降。 ?强大的可扩展性最大SATA热插拔磁盘数144颗，最大扩展容量144TB，最大SAS热插拔磁盘数120颗，最大扩展容量36TB。 ?简单、方便、可靠的管理通过Web可视化的人机交互画面，可最快捷的实现对设备的管理、告警和配置，对用户管理和配置等；如实时地检测磁盘、CPU等硬件状态，可通过系统日志、鸣音报警、Mail等方式报警；设定每个用户的存储容量，保证磁盘空间更有效的使用等；中文Web管理界面基于SSL安全机制，简明、易用；?支持数据备份自动备份Windows、Linux、AI X、Solaris等服务器的文件数据；?数据镜像同步数据拷贝模式，将本地磁盘的变更数据，自动复制到备用磁盘中，保证两地数据的一致性；?快照功能可保留多个时间点的服务器文件备份数据；最大支持1024个快照；块级快照功能，维护虚拟卷多个时间点的一致性影像，用于数据卷备份、报表生成、数据仓库等应用；?WORM（Write OnceRead More）功能一次写多次读，防止病毒、误操作或人为删改原始数据，确保重要数据的可用性；?只读模式iSCSI目标器不仅支持读写模式，还能以只读模式分配给服务器，防止病毒/误操作/人为删改原始数据，确保重要数据的可用性；?CHAP安全认证支持CHAP安全认证，通过匹配iSCSI启动器名称和密码识别身份，防止非法访问；?支持FC、SAS、SCSI、SATA磁盘混插技术?完善的售后服务7*24*365天的电话技术支持，3年的送修服务。 5ShareBak存储产品的部分应用案例5.1上海金山石化采用ShareBak U220构建ERP存储系统中国石化上海金山石化股份有限公司，是目前中国规模最大的炼油化工一体化、高度综合的现代化石油化工企业之一。 目前，上海金山石化及其下属公司有四十多家，采用统一的ERP系统，提供公司业务流程自动化管理。 该系统共有4个数据库，原有存储空间容量不够，且分散不易维护。 通过采用ShareBak U220实现了在线数据的集中存储，提高了数据的安全性，也便于今后的维护和扩容，为今后构建全面的存储网络打下了基础。 方案优势?ShareBak U220具有优异的性能和高可靠性，能够代替DAS实现在线数据的集中存储；?采用了网络存储，提高了数据的安全性，也便于系统的维护；?为今后发展数据备份、容灾打下了基础。 5.2深圳蛇口电信采用ShareBak U340构建存储网络深圳蛇口电信公司是一家为本地区提供固定电话服务的电信运营商，其内部网络采用星形拓扑结构，核心路由器为千兆，接入层是百兆交换。 在网工作站近两百台。 终端电脑全部采用Windows操作系统。 服务器操作系统为Unix+Windows平台。 利用ShareBak U340设备，构建了存储网络?由D2T升级为D2D2T，大幅缩短了数据的恢复时间；?为每个用户提供了存储空间，实现了工作数据的集中存储和管理；?高效的双网段数据统一存储和备份；?实现了异地容灾；方案特点?设备功能强大、配置灵活，一台设备提供了多种应用，减少了初期投资；?与其他同类产品相比，具有极高的性价比；?U340的强大的可扩展性为今后系统的扩容提供了坚实的基础。 5.3浙江某公安局存储案例浙江某公安局是一家有30多个科室的市级公安局，浙江某公安局的数据主要四个部分办公（OA）应用，各科室服务器数据，流动和固定人口数据库系统等。 浙江某公安局原来的数据呈分布式存储，数据呈现多样性和零散性，各业务部门数据不能共享，不同种类的数据其属性有很