企业统一数据存储平台解决方案

1、企业统一数据存储平台解决方案目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc523650356 第一章 存储发展 PAGEREF _Toc523650356 h 3 HYPERLINK l _Toc523650357 1.1 SAN技术 PAGEREF _Toc523650357 h 3 HYPERLINK l _Toc523650358 1.2 NAS技术 PAGEREF _Toc523650358 h 3 HYPERLINK l _Toc523650359 1.3 SAN与NAS的统一 PAGEREF _Toc523650359 h 4 HYPERLINK l _T

2、oc523650360 第2章 架构设计理念 PAGEREF _Toc523650360 h 6 HYPERLINK l _Toc523650361 2.1 统一存储解决方案 PAGEREF _Toc523650361 h 7 HYPERLINK l _Toc523650362 2.1.1 N8000存储系统简介 PAGEREF _Toc523650362 h 7 HYPERLINK l _Toc523650363 2.1.2 方案设计 PAGEREF _Toc523650363 h 7 HYPERLINK l _Toc523650364 2.2 设备选型：OceanStor N8500 PA

3、GEREF _Toc523650364 h 8 HYPERLINK l _Toc523650365 2.3 方案特点和优势 PAGEREF _Toc523650365 h 9 HYPERLINK l _Toc523650366 2.3.1 高可用性 PAGEREF _Toc523650366 h 9 HYPERLINK l _Toc523650367 2.3.2 高性能 PAGEREF _Toc523650367 h 9 HYPERLINK l _Toc523650368 2.3.3 系统扩展性 PAGEREF _Toc523650368 h 9 HYPERLINK l _Toc5236503

4、69 2.3.4 数据分级存储 PAGEREF _Toc523650369 h 10 HYPERLINK l _Toc523650370 2.3.5 数据保护 PAGEREF _Toc523650370 h 10 HYPERLINK l _Toc523650371 2.3.6 易管理性 PAGEREF _Toc523650371 h 12 HYPERLINK l _Toc523650372 第3章 附录 PAGEREF _Toc523650372 h 13 HYPERLINK l _Toc523650373 3.1 N8000产品概述 PAGEREF _Toc523650373 h 13 HY

5、PERLINK l _Toc523650374 3.1.1 产品介绍 PAGEREF _Toc523650374 h 13 HYPERLINK l _Toc523650375 3.1.2 产品外观图 PAGEREF _Toc523650375 h 14 HYPERLINK l _Toc523650376 3.1.3 功能特点 PAGEREF _Toc523650376 h 14 HYPERLINK l _Toc523650377 3.1.4 产品规格 PAGEREF _Toc523650377 h 18第一章 存储发展传统IT架构中，数据都是存放在服务器的硬盘，或者直连光钎盘中，即DAS连接的

6、方式，我们称之为DAS存储，随着IT 的发展，存储架构已经独立出来，大体分为NAS 和 SAN 方式的组网结构。SAN技术SAN和NAS适合的应用不同。SAN是传统的DAS技术的发展延续，是适合大量的数据块访问方式的网络存储技术：即信息主要是以块方式存储及管理的应用。存储网络所采用的传输协议和物理介质的不同，SAN主要有FC-SAN与IP-SAN两种技术，二者各有优劣： FC-SAN采用高速的光纤通道构成存储网络，具有高速、低延迟、高数据一致性、大数据传输等特性，是SAN的主流技术，主要应用在对性能要求较高行业应用。缺点是部署成本高。IP-SAN以IP协议替代光纤通道协议实现端到端的SAN存储

7、，部署灵活，成本较低。缺点是：由于受制于TCP-IP网络的开销，IP SAN的性能和可靠性较低，但是可以传输的很远，因此在短距离传输的基础上，IP SAN的性能瓶颈较为严重，适合对性能要求不高的行业应用。NAS技术NAS是传统网络文件服务器技术的发展延续，是专用的网络文件服务器。具有三个显著特点：可附加大容量的存储，内嵌操作系统，专门针对文件系统进行重新设计和优化，以提供高效率的文件服务。它提高了文件系统的处理能力、可靠性、访问连续性和可扩展性。 NAS磁盘阵列、主机之间均通过TCP/IP协议进行数据传递，降低了系统管理员的维护难度，用户的数据只要保存一个拷贝，即可被前端的各种类型的主机所使用

8、，因此，还具备主机无关性。NAS模式以网络为中心，与SAN不同的是它可以利用现有的以太网网络资源来接入专用的网络存储设备，而不是另外再部署光纤交换机网络来连接传统的存储设备，所有完全可以在现有的以太网的基础上来建立NAS，达到节约成本的目的。NAS是基于LAN的，按照TCP/IP协议进行通讯，面向消息传递，以文件的I/O方式进行数据传输。由于TCP/IP协议设计的初衷是用于数据通讯，所有不适合密集型大规模的数据传输 。SAN与NAS的统一SAN是存储域的网络，是网络存储技术的核心，业务系统中的核心部分需要高性能、高可靠的数据访问方式，这是SAN技术特长。SAN和NAS存储架构的对比分析SAN

9、NAS共享存储介质共享存储介质共享及文件共享组网复杂简单性能高低用途针对数据库等数据块级的应用针对文件共享存取成本高低典型应用OLTP、数据仓库、ERP文件共享服务、网络硬盘服务但是客户业务系统除了核心的关键业务之外还有更多的非关键业务，这些业务系统也需要存储空间，将这些非关键业务系统的主机也接入SAN结构是不现实的。一方面：成本太大，需要配置多个大型的SAN交换机，每个接入的主机都必须配置较昂贵的HBA卡；另一方面，这些非主要业务系统主机对存储系统访问的性能需求一般较低，访问频率也较低，如果全部接入SAN对SAN网络的资源也是一种浪费。同时大部分非主要的边缘业务系统都是以文件形式访问数据的，

10、是NAS技术的特长。但如果采用纯NAS技术，将导致客户有一个核心SAN网络存储平台及一个核心NAS网络存储平台，客户在NAS存储和SAN存储之间无法实现存储资源的动态调配、信息有效共享，实际上造成两个明显的信息孤岛，不符合信息系统整合的客观需求。因此能否将NAS技术和SAN技术集成起来成为满足广大客户需求的关键。如果能够实现NAS引擎和其它主要业务主机系统共享统一的磁盘阵列存储资源，那么就从根本上消除了两个信息孤岛各自为政的局面，从而使成熟的SAN技术和成熟的NAS技术完美集成，实现真正的信息整合。SAN+NAS统一存储解决方案就是在一套存储阵列中，同时支持Fabric Channel、iSC

11、SI、NAS数据传输协议，实现真正的存储信息整合。架构设计理念高可用性对于存储的高可靠性应该从几个方面来进行考虑。首先，对于磁盘存储进行较高级别的RAID冗余。其次，磁盘阵列系统本身的设计中不能存在部件的单点故障。还有，磁盘阵列与应用系统之间的连接上也不能存在单点故障。高性能方案设计的集中存储不能以牺牲性能为代价，这需要对数据传输的各个过程具体分析性能瓶颈。良好的扩展性方案的可扩展性的要求表现在几方面：容量的可扩展性。存储系统可以在现有容量的基础上，为未来的应用提供足够的扩展空间。接口的可扩展性。随着用户业务的增长，有更多的服务器可以很方便地使用存储系统，以实现数据的集中存储和备份。新技术的可

12、扩展性。方案采用的硬件设备和软件产品都是业界相关领域的开放型主流产品，采取开放性模块化设计，当新的存储技术出现后，可以通过升级相应的模块实现向新技术的扩展。兼容性方案提供的磁盘阵列系统可以同时支持Windows、Linux、Unix等操作系统。磁盘共享磁盘共享的目的是节省不必要的投资。实际系统使用时，为了管理上的方便和安全，需要不同的系统独占各自的磁盘。为了满足共享上的需求，方案设计：对每一系统规划出所需的存储，随时可以很方便地向空闲的空间进行扩容。现有投资的保护。投资保护是方案重要的设计原则之一。管理简便，操作简单，界面友好。良好的管理界面是方案设计所必需的。统一存储解决方案N8000存储系

13、统简介OceanStor N8000是华为公司在结合FC、iSCSI、NAS技术的基础上，面向存储市场推出的全新统一存储产品，该产品定位于具有丰富业务要求的用户，可提供FC SAN、IP SAN、NAS一体的数据存储、关键应用的实时数据保护和灾难备份/恢复、多用户文件共享服务、网络硬盘等解决方案，是高智能、高性能、高品质的存储系统。方案设计N8500LinuxWindowsUnixLinuxWindowsUnixLinuxWindowsUnixFC SANIP SANNAS设备选型：OceanStor N8500方案中建议选用高性能的OceanStor N8500统一存储为核心存储系统。一台N

14、8500能够提供最大15PB的存储容量，数GB/s的I/O吞吐量，同时支持Fabric channel, iSCSI, NFS,CIFS等协议，完全能够满足应用对于存储系统的要求。方案特点和优势高可用性N8500/N8300存储系统具有丰富的数据保护,提供多种冗余备份技术，无单点故障，针对磁盘等部件的损坏，采用多种级别的RAID技术，支持RAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6。并采用全局磁盘热备Hot spare技术，热备份磁盘与控制器相连的所有的磁盘共享，可以实时替换所有磁盘柜中出现故障的磁盘。NAS引擎采用Active-Active架构，任一引擎故障，不影响NAS业务

15、持续运行。存储单元拥有磁盘预拷贝功能，提前预测硬盘故障，并及时把有问题的硬盘数据迁移至热备盘上高性能N8500的NAS处理能力随引擎数量线性增长。所有NAS节点支持负荷分担功能，以降低NAS引擎的工作负荷。FC、iSCSI处理能力达1GB/s，能有效满足上海市医疗保险事物管理中心业务对性能的需求。系统扩展性N8500支持2-6(或4-16)个NAS引擎，本次配置4个NAS引擎单个NAS引擎支持4-6个GE主机接口，本次每个NAS节点配置4个GE主机接口最大存储容量可达15PB。支持不中断业务主机运行情况下，可在线扩展文件系统所使用的容量支持存储单元在线节点数量扩展数据分级存储N8500的NAS

16、引擎支持对NAS数据进行分级存储功能。基于数据生命周期(ILM)，跨层透明移动数据。在线存储卷中长期不用的数据能迁移到近线存储卷。近线存储阵列中数据对主机透明，可随时访问，不需从近线存储迁数据到在线存储。数据保护企业数据的保护需要从数据存储到磁盘开始，贯穿到整个数据的信息生命周期。存储设备作为保存企业数据的载体，其数据保护手段的全面性直接影响着企业数据的安全性。可以说现在没有一种数据保护方案能够单独保证数据绝对安全的，只能面对不同的灾难，最快地恢复，并且尽可能地减少数据的损失。针对不同的灾难原因，我们需要有针对性的应对：硬件故障，如部件损坏等N8000采用硬件冗余的设计架构，无单点故障。对于防

17、范硬盘的故障，支持RAID5、RAID6等冗余保护技术。对于存储控制单元的故障，N8000支持跨存储控制单元间的同步镜像（Mirror）技术，如下图。人为错误和软件故障，如意外修改、删除、病毒等对于存储在N8000中的NAS数据，可以使用N8000内置的Snapshot（快照）功能，按时间点策略，自动实现数据的时间点拷贝，实现数据本地的快速保护。Snapshot提供了某一时间点对所有文件系统或某个文件系统进行快速拷贝的方法，用于防范可能的数据错误，如意外删除、病毒感染或黑客攻击等。同时，N8000的Snapshot快照支持对单个文件的快速恢复，与从磁带库中进行恢复相比，大幅度减少了系统管理员的

18、工作负担。N8000 Snapshot快照，基于指针型快照，因此可快速备份文件系统，对于2TB左右的文件系统，快照可在1秒内完成，不会对应用系统产生性能影响。而且快照只保留数据的增量部分，所以所需的存储空间也非常小，通常快照卷所占空间不超过文件系统总容量的20。N8000支持NDMP标准协议进行NAS数据备份，以支持IBM TSM、EMC NetWorker、或Commvault等三方备份软件。同时，N8000支持内置veritas NetBackup Standard Client或Enterprise Client备份软件，进行NAS数据的本地快速备份方式，无需在NAS共享业务主机中安装任

19、何备份客户端软件，以减少用户投资成本，降低备份系统的复杂度。易管理性统一管理工具ISM，是基于Java开发的用户管理图形界面，管理员可以直观的完成对设备的基本配置操作和清晰的性能监控、故障管理等功能。使用图形界面和策略引擎，符合业内流行趋势，使管理更加容易，提供了不中断业务、在线的可视化存储管理。支持远程管理，帮助客户有效地配置、监控和调整N8000存储系统，提供全面且逻辑清晰的告警、性能统计和日志信息，还提供丰富的业务特性，包括磁盘管理、卷管理、NAS共享、快照等。附录N8000产品概述产品介绍随着业务系统的快速发展和数据的稳定增长，为满足不同的应用需要，企业往往必须分别建设不同需求的存储系

20、统，增加了管理上的麻烦，及设备购买与维护方面的成本。华为公司推出了OceanStor N8000系列集群NAS存储产品，以最大化满足企业应用和存储整合需求。NAS是传统网络文件服务器技术的发展延续，是专用的网络文件服务器，它提高了文件系统的处理能力、可靠性、访问连续性和可扩展性。OceanStor N8000大规格集群存储平台是华为科技有限公司的旗舰产品，整合了SAN与NAS的优势，对外提供NFS、CIFS、FC、iSCSI、NDMP等协议，由集群NAS引擎、虚拟存储池两部分构成，并且都具有动态扩展能力。当用户业务提高对I/O带宽需求时，用户可动态添加NAS引擎及存储单元，以获得更高的聚合带宽

21、和更大的存储容量。OceanStor N8000集群NAS存储产品系列，支持多种数据通信协议，可以在单一平台上同时满足FC SAN、IP SAN、NAS的应用需求，其强大的硬件引擎、高可扩展性和用户友好的管理界面使其具有广泛的应用性，是音视频流媒体、高性能计算、事务处理型数据库应用、数据备份等应用的最佳选择，可广泛适用于制造、政府、企业、教育、电信、广电、互联网等行业。产品外观图OceanStor N8300集群NAS存储系统OceanStor N8500集群NAS存储系统功能特点N8000系列存储系统具备以下特点，为企业数据提供最优良的保障。极高的可靠性N8000系列存储系统通过集成的高级群

22、集功能，采用Active-Active多存储控制器设计架构，为系统的高可靠与高性能奠定了坚实的基础，确保“五个9”（99.999%）的可用性，保障业务系统724小时的持续可用全冗余部件，无单点故障高扩展充分利用业界领先的最多达 16个控制引擎的可扩展性，在单个平台上整合更多的文件服务器和应用程序存储，同时提高用户服务级别性能随着存储控制引擎的扩展，可近线性扩展存储容量可增长到超过15PB高性能N8000集群存储系统满足 Linux 和UNIX 计算群集的极高性能要求。随着N8000系统中节点的增加，性能呈线性增长，吞吐量很容易增加到每秒 GB 级。 单文件系统可以跨越系统中，任何或所有存储单元

23、，实现跨越存储单元的条带化，从而实现数GB的吞吐量，能满足频繁I/O的性能需求。由于单一全局命名空间提供的总带宽随着系统中节点数的增加呈线性增长。随着系统中存储节点的增加，所有物理资源（CPU、缓存、网络 I/O 带宽和磁盘 I/O 带宽）可以很容易地保持平衡，可适合于具有成千上万个节点和极高 NFS 性能要求的计算群集。满足多样化的需求N8000的统一架构能同时支持使用以太网和光纤通道接口的数据块协议和文件协议，用户无需管理分散的NAS存储和SAN存储。多样的增值功能特性N8000 NAS引擎提供对NAS存储数据进行数据动态分级存储功能基于文件访问频率，在存储层之间（FC、SAS、SATA存

24、储介质）迁移数据，对应用程序透明。可实现有效的负载平衡并消除热点，而不会造成在其他系统上执行此类活动时通常需要的实质性管理干预。以降低企业投资成本。N8000支持快照、同步镜像等数据保护功能。广泛的兼容性OceanStor N8000系列支持多种开放式操作系统的客户端：Windows NT/2000/2003/XP操作系统Linux操作系统HP Unix操作系统Sun Solaris操作系统IBM AIX操作系统Novell Netware操作系统NOVELL操作系统管理简单性和透明适应性N8000存储系统易于安装、管理和维护。全局命名空间功能通过将所有数据卷映射到一个文件系统结构，简化了客户端管理。它在文件系统级别将存储虚拟化，从而使所有业务主机都能够安装单一文件系统，访问所有存储数据。全局命名空间跨多个节点提供单一系统映像，允许业务主机访问N8000系统中任何位置的大量数据。N8000存储系统不需要在业务主机中安装客户端软件，因此安装和维护过程也大大简化。产品规格型号N8300N8500硬件规格系统架构Active Active 集群架构节点数26个416个缓存/每节点8GB/16GBGE端口/每节点4/6 FC端口/每节点2 Fibre Channel 4Gb最