SAN存储管理系统设计

1、华网最初称为新华通讯社网站，它是我国最大的新闻网站之一。它的主要 业务内容是新闻发布、免费电子邮件和门户搜索。为了满足这些方面以及 进一步开展电子商务和其他信息处理业务的需求新华网不仅需要很强的 计算能力来及时处理大量的业务数据同时，由于电子商务本身的特殊性， 还需要整体系统具有极强的稳定性和可管理性使系统能够长时间安全可 靠地正常运转。对于信息系统来说，其稳定可靠性根本上还取决于数据存 储系统的性能。因此，新华网需要一个能保证数据安全性、可管理性、可 访问性和可扩展性的存储解决方案。最近，新华网进行了大规模的技术改 造，网站性能得到很大提高，接入nternet的带宽由原来的2Mbps一跃 而

2、升为100Mbps。同时，在网络系统内部也采用了许多新技术，比如在系 统存储方面，采用了新兴的存储区域网络SAN）技术就是一个很好的实 例。存储管理系统设计原则新华网根据对关键业务数据资料的存储管理需求，确定下述主要原 则。安全性原则电子商务服务系统及其他信息服务系统要求保证7X24小时不间断工 作，所以必须从设备选型和方案设计上保证系统的安全性和高可用性。应 用系统需要安全性能极好的群集高可用热备份软件，该软件应具有应用广 泛、切换迅速、用户界面友好和配置方便等特点。在任何应用环节出现故 障的情况下，群集软件能够做到不停机切换，确保系统平衡运行。此外， 存储方案应该具有数据自动备份机制。备份

3、系统应考虑到大容量电子邮箱 的特点。针对该特点进行设计和提供解决方案。可管理性与系统高效原则为保证数据存储的可管理性，方案设计要减少管理的复杂性，最好能 利于多台服务器共享集中管理的磁盘阵列存储器。要能够保证系统的高可 用性，不仅做到当某台服务器的应用出现故障时能立即自动将应用切换到 其他服务器，而且当一台服务器运行多个应用中出现一个故障时，能够做 到只将该应用切换到其他服务器，而其他应用仍可在原服务器上继续运 行。要有针对应用系统的实时监测功能，当硬件数据出现故障时，能及时 向系统管理人员报告。要能实现应用数据的在线检索等等。同时，电子商 务和关键应用要求系统对数据具有高速访问和可持续访问的

4、能力，因此数 据系统的设计首先要建立一套高效的存储系统机制，包括采用先进的存储 技术和先进的存储系统软件。可扩展性原则除了系统硬件要符合技术潮流外，与之相配的软件也需采用先进技 术，以利于整个系统的平滑升级。硬件可配置稳定性高、易扩充的磁盘阵 列，适应升级以保护现有投资，并保证应用的连续运行。应采用先进的SAN 存储技术，将存储网独立于应用系统，建立合理的存储布局，以使数据在 得到高度共享和高速访问的同时，也实现了集中管理和无限扩展。应采用光通道存储设备，主机和设备之间采用SAN互联方式，从而具有极强的可 扩展性，能最大限度地保护现有投资。系统完整性原则一个完整的数据系统应包括：（1）多机热备

5、份系统；（2）虚拟磁盘管理 和高效文件系统；（3）数据备份系统；（4）磁盘子系统和光纤交换网络；（5） 站点的异地容灾系统。作为新华网系统的数据存储系统的组成部分，本系 统的各项设计应从整体考虑，各子系统应构成完整的数据系统。方案搭建在比较了不同厂家产品的特性和性能以后，最终选择了 Veritas Software公司提供的存储解决方案。在这个完整的系统中，由Veritas 群集服务器（Veritas Cluster Server， VCS）、Veritas 交卷管理系统 （Veritas Volume Manager， VVM）和 Veritas 文件系统（Veritas File Syst

6、em，VFS）构成的软件系统起着核心作用。新华网存储系统的总体结构设计如附图所示。该系统有3个业务子系统：电子邮件子系统、搜索引擎子系统和BBS 子系统。根据业务要求，我们确定采用5台应用服务器，其中电子邮件应 用子系统2台、搜索引擎应用子系统2台和BBS应用子系统1台。系统的 结构说明如下。采用光纤的SAN构架，各服务器与磁盘阵列子系统的连接采用双 路冗余光纤交换网络连接。交换网络的核心是2台Vixel 8100光纤交换 机。采用冗余交换网络设计的目的是：当一台光纤交换机出现单点故障 （诸如单侧光纤故障等一类的故障）时，系统能够迅速把数据传送至别一 侧光纤网络，确保数据通路永不中断。采用容量

7、为1TB的美国LSI Logic公司的MetaStor 4766光通道 磁盘阵列。该磁盘上有2个对外的光纤接口，分别接2台光纤交换机上。从系统整体考虑，一旦建立数据备份系统，可采用STK9714的磁 带库，通过FC Bridge连接光通道交换机，接入SAN网，并建立光通道共 享磁带机备份系统，备份软件采用Veritas的Netbackup+Shared Storage Option，这是目前数量不多的支持共享磁带机直接备份的软件产品。所有服务器上均配置VCS、VVM和VFS。作为多机系统的热备份软 件，VCS可保证一旦任何系统应用出现故障，该应用会迅速切换到其他服 务器上去。软件的核心作用在该

8、存储系统中，起核心作用是VCS、VVM和VFS，它们保证了整个系 统具有稳定的高性能。VCS是基于应用级的高可用性多机应用软件，可以使多台服务器协 同工作，保证访问者能随时存取应用和数据。当一台服务器的应用出现故 障时，VCS能立即将应用切换到其他服务器；如果一台服务器运行多个应 用，只有一个应用出现故障，VCS可以只将出现故障的那个应用切换到预 先定义的服务器，其他应用仍可在原服务器上继续运行；VCS能将一台服 务器上的多个应用切换到不同的服务器上。在SAN环境下，VCS可以支持 多达32个节点的群集系统。VVM是一个功能强大的在线存储管理软件。作为虚拟磁盘管理工 具，VVM成功地将应用系统和数据系统分开，使得应用系统不需要考虑物 理存储的设计。VFS是一个日志式文件系统，它支持快速恢复功能，可以将未完成 的操作记录在事件日志中，当系统发生意外时，能让系统迅速、完全地得 到恢复。VFS提供文件系统的复制功能，保证了数据的在线备份；提供文 件系统的在线伸缩并提高了 I/O吞吐率。新华