【终稿】高校数字信息化建设的智慧校园存储项目解决方案

1、- - -高校数字信息化建设的智慧校园存储解决方案第1 章 数字化校园发展现状及需求分析1.1 智慧校园概念在 20 世纪末提出“智慧校园”概念以来的十几年中，智慧校园经过高校信 息化建设的不断摸索，逐渐的发展起来，目前已进入快速发展期。信息技术的飞速发展为高校信息化建设提供了机遇和条件， 也不断暴露出很 多新问题，如信息孤岛、信息安全等问题导致业务流程不通畅、 用户使用不方便、 系统应用推广难等等。 随着应用系统的增多， 经常需要牵扯到其它应用和流程的 改造，以便进行数据共享、交换和更新。这就需要建设一个统一的信息访问平台。目前，国内智慧校园的发展具有明显的地域性和层次性。发达地区的教育机

2、构智慧校园建设程度好于欠发达地区。高教、普教、职教、幼教、成教等各种教 育层次，由于业务特性、 管理体制和信息化普及程度存在差异， 对智慧校园的需 求和体会也存在着很大的差异性。 从差异中总结共性， 针对个性化的需求模式提 供定制化的校园建设方案， 将现代教育思想和现代信息技术结合起来， 建立了一 套数字化校园解决方案， 保证了学校的投资最大化、 业务个性化、 管理职能整合 化、老师学生便利化。智慧校园是一个广范围概念， 它包括了现实校园及数字化空间， 也包含了当 前流行的虚拟大学。 现实校园是智慧校园的基础， 智慧校园是现实校园通过信息 技术在时间和空间上的扩展与延伸， 它包含了现实校园及其

3、所衍生出来的数字空 间，虚拟大学是智慧校园的远程教育功能部分， 是智慧校园的对外服务的部分职 能，它是传统校园数字化后社会功能的延伸。智慧校园是利用计算机技术、网络技术、通信技术对学校与教学、科研、管 理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化； 并用科学规范的管理对这 些信息资源进行整合和集成， 以构成统一的用户管理、 统一的资源管理和统一的 权限控制； 把学校建设成面向校园内， 也面向社会的一个超越时间和空间的虚拟 大学。智慧校园是以网络为基础， 从环境、 资源、到活动的全部数字化校园网络及 其应用系统构成整个校园的神经系统， 完成校园的信息传递和服务。 在智慧校园 里，可以通过现代化

4、手段，方便地实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的 全部过程， 从而达到提高传统校园效率， 扩展传统校园功能， 最终实现教育过程 的全面信息化，达到提高教育水平、管理效率的目的。1.2 智慧校园需求分析智慧校园应用系统建设，就是通过利用校园网上的网络基础设施，构建各种 校园的应用支撑平台与信息服务系统， 建立一个虚拟校园的校园应用系统， 实现 数字化的学习和数字化的管理。 在面向信息服务的架构下， 在计算资源整合、 信 息整合、 应用整合的基础上， 实现流程与内容的整合。 通过任务驱动与流程调度 控制，可有效协调校园所有人员、资源调配。可以有效提高教学、科研、管理和 生活水平和运作效率。从长

5、远的应用和服务上， 建立完善的信息管理和运作机制， 全面提升学校的信息化程度。我们认为数字化校园应该包括以下几个部分：网络基础设施应用支撑平台基础应用 /服务校园网综合管理平台（电子教务、电子图书馆、一卡通、）- - -网络认证体系安全保障体系ledKxff系认证汁寺叮国卡麴注书馆财斋号笺生件钳部；电干由:件/虫管邂.3信息霍芾补丁仆炭文料件输i匚文IWiS学廉 啸有*硏.电予校爭茶 奔研恒息上U 一皿琢”删車亠檢诃门户惮L点劃缶蜕一耳比认山躺M宰辽冗事.说平活 用尸*T审百3L石全订临営呼，敦立妙 倉沖分亏图1智慧校园逻辑结构图上图表示的是数字化校园系统模型，表示了智慧校园各系统模块的层次划

6、分 和关系。关于智慧校园的分层模型描述如下：第一层“绿色数据中心基础设施”层，包括网络、服务器、存储等硬件设备。 其中绿色数据中心支撑着智慧校园的上层应用，是智慧校园的构建基础。第二层“应用支撑体系“层，包括数据库、网络管理、域名服务、目录服务、 网上支付、校园卡等智慧校园建设所需的各核心平台。第三层“平台软件”层，包括用户权限管理、安全运维管理、数据交换、信 息发布、资源分享等，它为上层应用提供服务，是上层应用系统集成的基础。第四层“各类校园应用”层，它是智慧校园中运行的各类业务系统，包括数 字图书馆、办公自动化、网络教学、后勤服务等。第五层“校园门户”层，它将各类信息资源与服务集成起来，是

7、智慧校园的 总入口，为用户提供统一的界面与个性化服务。为了更好的解决众多难题和挑战，的教育行业解决方案以需求为导向，面向服务构建智慧校园整体架构体系。通过信息服务化，将资源、数据、信息和应用流程，按照基于服务的方式整合起来，使它们之间彼此互相关联，数据共享、融 通，并通过组织和业务流程再造，有效协调人员、资源，以提高教学、科研、管 理、办公、学习方面的整体办事效率。从而实现 IT 与业务的紧密结合，满足个 性化需求， 同时其快速应变能力能够灵活响应各种需求变化， 支持教育改革和创 新。我们的方案着重从以下几点进行设计： 合理分布资源、信息和应用，充分利用已有建设成果，保护学校投资； 关注数据的

8、整合和数据流的完整实现，从根源上消除信息孤岛； 支持国家要求的以及学校内的各级标准和统计上报需求，基于统一数据源， 实现各种统计口径的信息汇总和决策支持；实现应用的集成，支持业务协作、部门间流转和全校性业务的实现； 关注用户使用效率，支持多校区、多级管理和服务的实现，支持移动应用；第2章高校私有云解决方案2.1咼校私有云数据中心解决万案2.1.1高校云计算的发展与建设云计算技术在高校的发展，已经从原来的理论步入实际应用。随着云计算 技术的进一步成熟，高校的云计算需求和发展也随之发展， 特别在数据中心的建 设中，云计算伴随着数据中心的发展而发展。数据中心的发展，经历了“物理数 据中心”、“虚拟化

9、数据中心”、“私有云”到“混合云”的阶段性发展，如图 所示。枝t魂S图 数据中心云计算发展路线第一阶段：物理数据中心该阶段为传统的数据中心建设模式， 所有系统均以物理系统存在， 包括服务 器系统、存储系统以及网络系统和相应软件系统等。 系统的运行依赖于独立的物 理设备，物理设备除了硬件分区外， 几乎没有虚拟化的存在， 存在资源利用率低、 部署与管理困难等缺点，属于极早期的数据中心建设模式。第二阶段：虚拟化数据中心由于虚拟化技术的出现和发展，更多的人采用虚拟化技术来进行系统的部 署，该技术也应用到数据中心的建设中。 通过引入虚拟化技术， 数据中心开始采 用虚拟化技术对物理设备进行 “分割” ，使

10、单一的物理设备可以虚拟为多个独立 的虚拟设备，包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化甚至到平台虚拟化等， 从而透明地提供给上层应用系统运行。 通过虚拟化的技术， 可以充分的提高资源 的利用率， 节省系统的投入， 降低数据中心运行的能源消耗等， 提高了数据中心 的运行灵活性和降低运行成本。 但大量的虚拟化独立运行， 零散管理， 存在各种 缺点，主要体现在没有统一的管理方法，各系统零散，不能做到统一的管理、统 一的部署和自动化处理等。第三阶段：私有云随着云计算技术的成熟， 特别是基础设施云的成熟发展， 数据中心开始采用 云计算技术来构建各个私有的基础设施云， 通过将零散的虚拟化个体进行统一的 管

11、理，形成各个独立的基础设施资源池，从而进行统一分配、统一管理、统一运 行，实现最原始的基础设施云的建设。 这类基础设施云以物理机类型、 虚拟化类 型、存储类型以及使用范围等进行独立部署， 成为各个独立的私有云系统， 通过 云管理平台， 方便地在私有云内部进行资源的部署和分配， 大大地提高了资源的- - -利用率、系统部署的灵活性和自动化程度，数据中心的整体运行性能、可靠性、 安全性以及自动化程度有着质的飞跃。第四阶段：混合云云计算在高校的发展并非极限于基础设施的建设， 高校在平台云和应用云等 方面也有着相应的需求和建设。 在私有的基础设施云的建设基础上， 通过各种云 计算技术，统一规划，统一部

12、署，统一管理，建设面向各种群体、各种领域和各 种用途的混合云，是目前高校信息化建设中云计算的主要发展方向和目标。当前高校的云计算发展主要应用于第三阶段 （私有云） 的发展，并逐步进入 第四阶段的发展。2.1.2 当前高校数据中心面临的问题随着技术进步和信息化应用水平的不断提高， 校园网用户对信息化平台的性 能和信息化服务的品质提出了更高的要求，原有 IT 系统的部分功能已经不能适 应新的应用需求，具体表现在：服务器方面：大量各类应用软件平台以传统的方式运行在单个物理服务器 上，导致对物理服务器的需求数量巨大， 并带来难题， 如服务器购置成本和运维 成本高昂，可用性不高；系统维护升级造成应用中断

13、；可管理性、兼容性和数据 安全性差；新服务器和应用的部署时间长等。数据中心的安全性方面 ：随着数据中心数据量的增加， 数据类型的日益复 杂，以及业务存储过于分散， 数据中心的安全性和可靠性需要得到保证。 特别是 关键任务数据库需二十四小时不停运转， 需要可靠的容灾备份机制， 对于不可抗 力原因导致系统宕机、硬盘损坏或者遭遇病毒侵害等问题。存储系统方面 ：学院基于 SAN 架构的存储网络系统没有形成统一管理架 构，形成了多个“ SAN 孤岛” 。各类教学、科研系统软件平台数据分别存储在 各个“ SAN 孤岛”中，各类教学存储资源池不能实现数据共享与自动迁移，教 学资源存储的空间无法实现动态分配，

14、造成了存储空间的巨大浪费。2.1.3 高校私有云数据中心解决方案数据中心的建设， 离不开基础设施的建设， 基础设施是高校数据中心以及各 种应用系统的运行载体， 随着云计算技术的发展， 采用最为成熟的基础设施云解 决方案，如业界主流的 vMware 、Citrix 或者其他厂商提供的集成基础设施解决 方案，可以方便快捷地进行基础设施云的部署和管理。 根据目标用户以及应用范 围，一般可以建立面向全校服务、 面向研究测试以及面向部处院系共享的私有化 基础设施云。- - -云终端ClientPC/瘦客户器平板电脑會能手机0A办公数字化校回门户网站资产管理一卡通系统救务系统邮件系统视臊点播学工系统软件即

15、服笛SaaS:平台即Ki务/PortalSSODNS/DHCP 正版化计算服务数据存储高可用数据备檢基础设施即服务laaSware /Citrix/Hyper-V虚拟化技术 1务器 養黒存储I网络设备其它磧;图：私有云数据中心应用系统架构如上图所示，整个私有云数据中心应用系统架构平台中， 运行着全校园所有信息 系统：一卡通系统、数字化校园、教务教学系统、邮件系统、 0A办公、视频点 播、DHCP、智能DNS、微软正版化、oracle数据库、杀毒服务器、eportal、 网管平台等重要应用系统。虚拟化应用：一卡通系统：查询系统、短信系统、门禁考勤系统、会议签到系统、收费系统、银行圈存系统、决策支

16、持系统等数字化校园：0A系统、视频点播、科研人事、招生就业、校友迎新、学工 系统、教务系统、门户网站、门户portal、精品课、学生工作站、各院系二级网站等其他应用：认证系统、单点登录、自助服务、SAM、IDS、SMP网管中心：FTP、上网行为管理、杀毒中心、机房管理、正版化、DNS、DHCP服务利用 VMware 或其他厂商虚拟化技术，整个校园部署了完整的校园私有云 数据中心解决方案。以刀片式服务器、存储与 VMware vSphere 服务器虚拟化 软件相结合 ,构建校园私有云数据中心，将一卡通、数字化校园、数字化图书馆 等三大平台全面顺滑迁移至 vShpere 私有云平台中。通过存储实现

17、数据的集中存储、 数据备份及数据容灾； 同时桌面虚拟化， 构 建了校园网的桌面云环境。通过以上信息化建设，整个校园简化了 IT基础设施， 使之具有强大的适应性与可扩展性。 而数据中心则通过虚拟化技术将物理基础资 源集中在一起形成一个共享虚拟资源池， 可以更加灵活、高效和低成本地使用 IT 资源，从而拥有了持续满足校园信息化应用需求的能力。私有云数据中心拓扑图如下：73片腕务晋a灾备中心斜屮心交换机SS60005第卑存傭SS600Q僵券弗曲型化备赵弃需虚拟比管理平台丿云桌ffi数据中心数犀屮心它挣机敏腿屮看一蔓滞一莊备屮心图：私有云数据中心拓扑图通过部署桌面云平台，可以在高校中引入瘦客户机办公的

18、模式，除了笔记 本电脑、PC机外，用平板电脑甚至智能手机也可以办公。而且，同样是笔记本 电脑和PC机，管理维护工作也大大简化。如果按照传统的做法，需要信息中心 IT人员对这些电脑进行管理和维护，重装系统、杀病毒之类的琐碎工作费时费 力，还耽误工作。在桌面虚拟化环境中， Windows操作系统、Office等日常办 公软件都放在数据中心服务器上，员工通过瘦客户机登录到数据中心虚拟机进行 工作。新装一台电脑变得非常简单，只需要建立一个账户就可以了，整个过程大 约3 5分钟。同时，电脑数据都存储在高性能、高可靠的网络存储中，即使电 脑崩溃，也不用担心数据丢失。通过部署VMware View 虚拟桌面

19、系统，为教职工提供具有独立存储空间 的个性化虚拟桌面云服务， 极大的简化了传统的桌面系统的部署和维护工作。 实 现了整体的数据安全访问服务。服务器虚拟化采用 VMware vSphere 云操作系统，大幅度整合应用，降低 物理服务器占用成本。采用 VMware VMotion ，可以在不中断用户使用和不丢 失服务的情况下在服务器间实时迁移虚拟机， 从而无需为计划内的服务器维护安 排应用程序停机。 利用远程数据保护套件， 可以实现主数据中心和容灾数据中心 之间的数据同步复制。 确保主校区的云数据中心能够在发生灾难时， 能够快速恢 复业务，确保主校区私有云数据中心各业务系统的安全性和业务连续性。S

20、S6000 存储完美支持虚拟化 私有云数据中心一般会部署了几十台或者上百台虚拟服务器，包括一卡通、 教务系统等等学院的关键业务系统。 这要求私有云数据中心的信息基础架构平台 能够提供大数据存储和高速数据交换能力。 私有云数据中心采用 SS6000 存储 系统，实现了大数据集中存储， 为学院的各个业务子系统提供高效可靠的数据存 储和访问平台。SS6000是一款面向中大型数据中心混合应用环境、提供7X24业务连续性支撑的 8Gb 高端存储系统，为需要高性能数据访问的数据库系统，如一卡通、 教务系统等， 提供高速数据访问服务， 为校园广大学生和教职工提供了高效、 优 质服务。 SS6000 拥有超群

21、的性能、无与伦比的可用性和强大的功能，能帮助用 户构建强健而高效的数据中心存储环境，无缝适应不断升级的信息基础架构。 SS6000 充分满足结构化数据库应用、非结构化视频应用、虚拟化应用和 HPC 应用的高端复杂要求，能实现信息生命周期不同阶段的数据价值。- - -2.1.4 高校私有云方案亮点通过采用 VMware 虚拟化软件和赛思 SS6000 高性能存储解决方案构建校 园私有云数据中心， 彻底解决了校园网教学数据存储设备的整合和容灾备份， 数 据安全性及稳定性保障等问题， 实现了集中共享教学资源， 大幅降低了 IT 成本， 优化了 IT 资源利用率，加快了各教学单位教学信息化的进程。私有

22、云数据中心方案亮点 ：挑战： 高校原有 IT 系统性能及管理维护水平不能满足业务需要；部分 PC 机超期服役，亟需更新换代；原有 IT 系统无法提供足够的数据安全保障；系统 设备老化，故障率高，业务连续性无保证。解决方案： 通过前端部署 VMware View 桌面虚拟化解决方案以及部署 VMware vSphere 云计算基础架构，后端部署 SS6000 高性能存储系统构建了 完整的高校私有云数据中心解决方案。成果： 实现了桌面安全性、访问灵活性和业务连续性的显著提升，并成功 减少了桌面、服务器、以及存储等总体拥有成本和运行维护工作量，使高校 IT 资源配置更加合理高效。从虚拟桌面到数据备份

23、，高校私有云成果显著：桌面虚拟化带来灵活高效、集中管理 ：一台服务器可以运行 20-30 个 桌面环境， 能够有效集中硬件资源 , 提高了资源利用率； 实现桌面硬件 的标准化，节省维护量和大量电费，降低了成本；桌面登陆使用安全SSL 隧道技术，不会终端因断电、 死机等现象出现对工作造成影响； 可 以 5 分钟内为新教工配置好办公机，教工只需记录用户名密码信息， 即可在整个校园内使用云桌面系统，可以在任意地点使用客户端访问 自己桌面环境，任意地点读取网络存储上的个人数据；实现桌面统一 备份和教师数据集中存储则提高了数据的安全性。服务器虚拟化方面实现节能增效、低碳环保 ：服务器整合比达可以达 到

24、1:12 ，服务器利用率显著增加，大大降低了硬件成本；保障业务系 统连续性，不用担心硬件故障造成应用系统宕机；部署管理简单，系 统维护和管理的工作量减少 80% 以上；加速新业务部署及测试平台的 硬件搭建；降低了电能、制冷、机架、信息点、 UPS 等方面的需求； 实现绿色数据中心的低碳环保。高性能、大容量存储系统实现数据集中、安全备份 ：实现高融合的存 储网络，满足了所有应用对使用存储需求；实现数据集中存储，数据 更加安全；实现基于高性能存储的数据库集群部署，提升数据库处理 能力；实现全校教师教学办公资料的网络存储，避免重要资料丢失； 实现将图书馆数据中心数据实时备份至灾备中心，无须人工干预。

25、2.1.5 存储产品推荐SS6000 是一款企业级高性能磁盘阵列， 产品基于 6Gb SAS 的高密度存储 架构，前端采用8Gb全光纤接口，存储容量可达到1080TB。SS6000是一款面 向中大型数据中心混合应用环境、提供 7 X24业务连续性支撑的8Gb高端存储 系统。它拥有超群的性能、 无与伦比的可用性和强大的功能， 能帮助用户构建强- - -健而高效的数据中心存储环境，无缝适应不断升级的信息基础架构SS6000 充分满足结构化数据库应用、非结构化视频应用、虚拟化应用和HPC应用的高端复杂要求，能实现信息生命周期不同阶段的数据价值。SS6000功能亮点：8个8Gb或16个8Gb主机接口，

26、支持LOOP , Fabric和点到点等拓扑结构 支持各种流行的操作系统，如 Windows Server 2003/2008 , Linux , VMware ESX, Solaris 等900,000IOPS可满足大型数据库应用，8000MB/S的带宽保证了大数据吞吐 的带宽要求高达48GB的高速缓存、8Gb光纤主机通道、多处理器进程，最大化提升系 统性能支持在线扩容，保证数据完整性，减小系统宕机影响热插拔冗余RAID控制器，端口旁路和冗余环境监测电路；具有电池保护的镜 像高速写缓存，大功率电源和系统冷却系统；支持多目标 ID，双内部独立通道同时联接所有硬盘从而支 持自动错误切换和恢复；L

27、UN屏蔽，高速缓存镜像以及ECC内存等设计；最大限度地保证存储系统的数据完整性和可靠性。无比灵活的管理配置，保证了系统的性能、 容量的最大化，在线配置、在线扩 展、在线性能调整和在线软件维护实现了系统的高可用性。2.2服务器虚拟化解决方案2.2.1服务器应用现状无论是网络中心还是图书馆，都存在大量的 PC服务器，这些服务器运 行Windows或Linux操作系统，承载着不同类型的应用。按照传统的应用 部署方式，一个应用部署在一台物理服务器， 几十台甚至上百台服务器，将 会造成如下的众多问题：成本高*硬件成本较高。*运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气 空调和人力成本等。

28、可用性低*可用性低，因为每个服务器都是单机，如果都配置为双机模式成本更咼。*系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断。缺乏可管理性.数量太多难以管理，新服务器和应用的部署时间长，大大降低服务器 重建和应用加载时间。硬件维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护窗口。兼容性差应用迁移到新的硬件平台，需要与旧系统兼容的操作环境（如操作系 统）。2.2.2服务器虚拟化技术VMware ESX Server是一个强健、经过生产验证的虚拟层，它直接安装在物理服务器的裸机上，将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络 资源抽象到多个虚拟机中。通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用 率并大

29、大降低了资金和运营成本。通过高级资源管理、高可用性和安全功能 提高了服务级别-对于资源密集型的应用程序也不例外。每一台虚拟服务器都可以利用 VMware虚拟对称式多重处理（SMP） 技术，通过使单个虚拟机能够同时使用多个物理处理器， 增强了虚拟机性能。 作为一项独特的VMware功能Virtual SMP 支持虚拟化需要多处理器和 密集资源的企业应用程序（如数据库、企业资源计划和客户关系管理）。VMware VMFS 虚拟机文件系统，是一种高性能的群集文件系统，允 许多个ESX Server安装同时访问同一虚拟机存储。由于 VMware的虚拟 架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和

30、若干相关环境配 置文件，通过将这些文件放在SAN存储阵列上的VMFS文件系统中，可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件，从而消除了单点故障。Sham Stonge以下VMWare高级功能提供了资源优化和高可用性特征。使用VMware DRS将可用资源与预定义的业务优先事务协调起来，同时使用VMware分布式资源调度程序优化服务器资源的使用和调度Fie v urn PwlPhyMul Strv*ri使用VMotion ?迁移运行中的虚拟机和执行无中断的IT环境维护。使用VMware HA实现经济高效、独立于硬件和操作系统的应用程序可用 性。PhyticjilS+rvtrtVirtualCe

31、 nter提供了管理任意规模的虚拟IT环境所需的最高级别的简便性、效率、安全性和可靠性。223集中存储与服务器虚拟化在线迁移、资源分配等的功能。r一: VlrtuunJ Machin*VMFSVMFSVMFS虚拟化技术与集中存储是分不开的， 部署虚拟化的一个最重要的前提就是需 要采用高性能的集中存储系统。采用了集中存储之后，才能实现虚拟机的高可用、通过采用集中存储，数据皆存储在一个磁盘阵列柜中，一方面便于数据的统管理及使用，另一方面，由于每个虚拟机实际上就是一个文件， 我们只需要将所有的虚拟机文件拷贝出来即进行了备份。 如果发生了数据丢失，我们只需要将备份出来的虚拟机文件直接拷贝回去即可直接使

32、用。 而这种所有数据的完整备份 方式如果采用传统的服务器部署方法的话是无法办到的。服务器虚拟化对存储架构提出了新的要求，这些要求在传统物理服务器的环 境中是不存在的，例如：支持 VMWare 高级功能要利用诸如分布式资源调度DRS、虚拟机实时迁移VMotion、高可用性HA 等功能，需要使用共享存储。可靠性和冗余数据保护和实时故障切换对于大多数行业而言都非常重要。 跨所有存储层执 行后台数据块级复制的存储硬件，可使虚拟化环境完全符合当今服务级别协议 (SLA) 规定的“五个 9”要求。性能存储性能在服务器虚拟化中至关重要。需要在所有存储层中解决性能问题。 对于高 I/O 、绑定到磁盘的应用程序

33、(如数据库)，应考虑使用光纤通道甚至固 态闪存存储等高性能磁盘。较低层存储可以得益于较慢的 SATA 驱动器中提供 的大量低成本空间。虚拟基础架构还可以得益于存储自动化的优势。例如，新的 全自动存储分 层 (FAST) 技术将基于业务策略、 预测模型和实时访问模式跨多个存储层 (包括 闪存存储)自动移动数据。采用 FAST 技术的存储阵列利用闪存性能和 SATA 硬盘驱动器经济高效的容量提高 ROI 并降低 TCO 。备份与恢复- - - -备份策略在虚拟环境中将发生更改， 因为以前位于使用多个网络接口卡连接 到网络的独立物理计算机上的多个服务、 应用程序和服务器现在整合到虚拟服务 器群集中更

34、少的主机成员中。 备份性能由于整合而可能受到严重影响。 请考虑精 简资源调配和重复数据消除技术，如的消冗设备（SD系列）,可以在主机或阵列级 别使用这些技术来改善备份性能。可扩展性IT 部门需要根据存储增长进行计划。初始计划可能需要 10 TB 的存储。在 两年、三年或五年以后的需求是多少呢？各种研究表明， 在虚拟化数据中心部署 中，存储的平均增长速度为每年大约 20% 到 50% 。此外，还需要制定计划并 通过利用虚拟资源调配、重复数据消除等技术来管理扩展的数据量。存储通信协议选择正确的存储协议是一个重要的考虑事项。虚拟化应使用iSCSI、光纤通道还是NFS ?即使IT部门对存储协议进行了标

35、准化，但仍可能需要考虑通过 使用统一存储平台部署支持这三种协议的新存储框架来扩大其选择余地。2.2.4 服务器虚拟化存储解决方案基于上述服务器虚拟化的需求分析我们看到， 虚拟化对信息基础架构提出了 新的需求。总体来讲，针对服务器虚拟化的解决方案包括：将每个虚拟机的操作系统创建在共享的SAN 集中存储阵列上，通过VMware VMFS 文件系统允许多个 ESX Server 同时访问同一存储，并支持VMware VMotion ? 技术、 VMware DRS 和 VMware HA 等高级功能， 以实现虚拟化环境的高可用和动态资源调配。将虚拟机上运行的数据库根据性能的需要通过 FC SAN或I

36、P SAN进行存储,并利用SSD盘、SAS盘和SATA磁盘实现分层存储;名A1X1网窃图：校园数据中心集中存储拓扑图方案说明：在网络中心本地部署一台高可靠的 SS2600存储系统。如果一台服务器出现 硬件故障，导致操作系统无法正常运行或启动， VMware HA 将自动将应用 服务切换至备用服务器上，保证业务SS2600采用嵌入式系统设计、独立校验芯片，支持双冗余控制器配置 ，提供8Gb FC和千兆iSCSI主机接口，采用6Gb SAS磁盘通道，支持SAS、近线SAS等磁盘介质，为每个虚拟机提供稳定性能输出，充分满足用户在线业务 处理的需求。225存储产品推荐图 SS2600SS2600是面向

37、中小企业开发的一款高可靠的 8Gb FC/iSCSI存储系统。它采用 嵌入式系统设计、无线缆模块化结构，独立校验芯片，支持双冗余控制器配置。同时，它提供8Gb FC和千兆iSCSI主机接口，采用6Gb SAS磁盘通道，支持 SAS、近线SAS等磁盘介质，标配快照、本地卷复制功能，升级支持远程复制、 自动精简配置，为数据中心每个虚拟机提供稳定性能输出，充分满足用户在线业务处理的应用需求。2.3存储虚拟化解决方案2.3.1存储虚拟化双机双柜解决方案随着信息化建设的不断推进，各个企事业单位的活动越来越多的依赖于其关 键的业务信息系统，这些业务信息系统对整个机构的运营和发展起着至关重要的 作用，一旦发

38、生宕机故障或应用停机，将给机构带来巨大的经济损失。当前，大多数系统基于基于共享磁盘阵列模式的双机集群系统， 通过在两台 服务器上运行高可用性软件（双机软件或集群软件）和共用磁盘阵列来实现。它 使用磁盘阵列作为两台服务器的共用存储设备， 通过双机软件对磁盘阵列进行管理，同时对受保护的服务进行监控和管理。 任何一台服务器运行一个应用时， 应 用数据存储在共享的数据空间内，每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在 其各自的本地储存空间上。共享磁盘阵列双机集群方式缺点：磁盘阵列存在单点数据故障，一旦磁盘阵列出现逻辑或物理故障，数据安全 就得不到保障为了解决共享磁盘模式的单点数据故障问题， 以及纯软件模

39、式的速度慢、数 据安全性低、存储空间小等问题，我们最新推出了出双机双柜高可用高安全存储 解决方案。如下图，该方案采用完全独立的两套磁盘阵列实时存储双份数据，解决了整个系统的单点数据故障问题，每台阵列上都采用安全性较高的RAID5格式来保护数据，同时把数据和服务器也进行了分离， 这样数据存储的速度比传统 方式快很多，而且，存储系统的升级扩容也会非常方便，支持不同接口的存储。图：存储虚拟化双机双柜架构图 - - -方案说明 :在服务器层面，如果服务器出现硬件故障，导致操作系统无法正常运行或 启动， VMware HA 将自动将应用服务切换至备用服务器上。在存储方面，通过实施双机双柜方案，彻底实现了

40、冗余的存储路径设计， 有效避免了 HBA 卡、光纤存储交换机、磁盘阵列、存储通道单点故障的情况， 完全冗余的双机双柜结构保证了业务系统的连续运营和业务系统的数据安全。双机双柜存储高可用性解决方案为 VMware 的数据安全性以及业务连 续性提供了更高级别的保护。通过赛思存储虚拟化软件将所有的虚拟机以及业务数据实时保存到两台 不同的存储设备中。结合 VMware 的多路径存储管理功能， 实现存储故障自动切换。 在无人 值守的状态下，存储故障也不会影响到虚拟机的正常运行。2.3.2 异构存储虚拟化解决方案虚拟存储技术将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性， 而只保留其

41、统一的逻辑特性， 从而实现了存储系统集中、 统一而又方便的管理。对比一个计算机系统来说，整个存储系统中的虚拟存储部分 就像计算机系统中的操作系统，对下层管理着各种特殊而具体的设备， 而对上层 则提供相对统一的运行环境和资源使用方式。赛思存储虚拟化平台SR1000VT支持多品牌存储设备整合。通过构建网络存储虚拟化平台，统一管理异构设备和各种数据，整合不同类型的存储资源，如hp、ibm、dell等品牌存储设备。异构存储拓扑图如下：SRIOOOVTtfcfl?SRIOOOVTtfcfl?图：赛思SR1000VT存储虚拟化管理平台支持多品牌存储设备整合Scistor?先进的存储虚拟化技术，实现存储设备

42、与应用数据的松耦合，应用数据不再依赖某个具体设备，实现数据的动态移动。同时，根据具体的业务情 况，动态的调配存储资源，提高存储设备使用效率，从而简化管理，提高管理效 率。无容量限制SR1000VT 无管理容量的限制， 比起市场其他厂商的同等产品， 省去了用户 日后由于管理容量的增加而导致的高额的管理容量 license 升级费用。成熟的消冗技术SR1000VT 虚拟化存储平台整合了成熟的消冗技术， 该消冗模块可将常见的 数据格式的大量数据通过消冗技术将其存储空间占有量降至正常容量的 1/5 ，部 分情况下可达 1/10 ，直接从存储空间上降低了用户的存储成本。2.3.3 实时数据保护解决方案赛

43、思 CDP 产品具体实现的机理是：利用数据镜像或数据复制（同步或异 步）策略，实现将待备服务器的待备数据纳入赛思 CDP 平台的保护体系，以确 保数据发生错误时， 数据恢复到最新的时间点。 同时，采用配合数据复制卷的时 间点快照技术（快照流） , 通过时间指针的方式，按增量快照的方式记录下数据 复制卷的变化， 每一个快照对应一个时间点， 记住了数据多个时刻的历史变化过 程，产生多个基于时间点数据影像 （自动情况下精确到每十分钟， 手动情况下精 确到秒级） ，这些数据影像不仅时间点细致精确， 而且通过快照的回滚操作还可 以直接使用， 用户经过简单的设置就可以对快照数据进行操作。 解决误删除、 误

44、 操作、病毒破坏等造成的数据丢失，可以恢复到时间上。SR1000CP提供了一对一、一对多、多对一、多对多以及级联等多种容灾架 构，也可以两地互为容灾及反向容灾（数据恢复），同时容灾的链路也可利用现 有的以太网， 灵活多样的容灾架构可以满足不同用户的需求， 在建立容灾系统时更显其灵活性及简单性，在基于IE界面的控制台中只需将要容灾的目标通过点击几下鼠标即可快速容灾到远端的SR1000CP所管理的存储池中。如图所示图：容灾架构拓扑图一对多容灾架构：对于一对多的容灾架构，是对于同一个源建立多个同步进程， 也就是说，对应不 同的目标端，分别配置进程进行复制。多个目标端可以位于同一个城市， 也可以 位于

45、不同的地域，不受距离的限制。利于对生产数据进行多点容灾保护。多对一容灾架构：多对一的容灾架构，是多个源端向同一个目标端进行数据的复制， 可应用于分支中心向总部进行数据集中基于存储虚拟化平台，实现数据的集中存储，提高数据存取访问性能， 提高系统可用性及数据安全性提供两个校区间的异地容灾备份能力，能够防御一定级别的灾难 即使发生生产中心主磁盘整体故障，仍然可以通过灾备中心提供的存储- - -设备继续生产，极大提升系统可用性无需备份窗口，数据恢复时间从数小时缩短为几分钟备份数据所占用空间由原来的生产数据容量的数倍缩减为1.5倍便于未来基于广域网窄带链路的远程异地容灾架构扩展234赛思存储虚拟化平台介

46、绍图：SR1000VT虚拟化平台SR1000VT支持目前通用开放的存储的存储厂商设备，如EMC CX系列、VNX 系列，IBM DS 系列，HDS AMS 系列，DELL MD 系列等。SR1000VT 通过 FC（4Gb、8Gb ）、IP（ 1GbE、10GbE ）、FCoE （ 10GigE）等接口，实 现与光纤交换机和网络交换机的连接，提供给前端的应用主机或ESX虚拟机等。存储高效管理Scistor?先进的存储虚拟化技术，实现存储设备与应用数据的松耦合，应用数据不再依赖某个具体设备，实现数据的动态移动。同时，根据具体的业务情况， 动态的调配存储资源，提高存储设备使用效率，从而简化管理，提

47、高管理效率。业务连续保护通过Scistor?存储虚拟化技术，实现数据的连续时间点快照保护，以应对意外 的故障。同时，基于连续时间点的数据快照，可分钟级实现数据的快速恢复，降 低了备份的复杂性。降低成本精简配置技术(Th in provisio ning )大大减低了企业的初始投资，存储资源使 用率从30%大幅提升到90%。架构灵活Scistor? 先进的虚拟技术为存储资源无缝扩展提供了可行性，在应用数据和存 储之间，数据随着业务动态的变化，相应的存储空间，也可以实现伸缩调整，减 少了存储资源的浪费。存储统一平台在同一存储平台，提供 SAN与NAS，即Block Device 和File Sys

48、tem 。云存储基础平台通过Scistor?存储虚拟化技术构建企业存储平台，为平滑的过度到云存储、云计算打下了良好的基础。2.3.5赛思实时数据保护介绍图：SR1000CPSR1000CP持续数据保护系统，可实现企业级用户对本地数据的持续数据保 护要求，可保障PRO接近于零；通过数据接管功能可以实现主机业务系统的不间 断运行，满足窗口行业对RTO的苛刻要求；其独特的时间点数据的提取与映射功- - -能，可在不影响业务系统情况下随时进行数据的测试及验证； 对于数据的历史版 本可按需进行归档至带库设备； 而其灵活性的设计， 可以实现一对多、 多对一等 容灾架构。极好的稳定性、高性能设计，让您的数据

49、高枕无忧。广泛的兼容性、 灵活的扩展性和简化的全中文图形化管理更是有效地降低成本。传统的备份机制通常是一天产生一份副本， 还原点的计算单位为天， 若生产 数据出现故障或损坏需要进行恢复时， 也只能以天为单位来选择还原点， 会导致 以天为单位的数据丢失。SR1000CP 通过虚拟快照技术有别于其它产品的快照技术， 其它产品通常都有快照数量的限制，而SR1000CP可提供无数个可恢复点，因此能提供无限制的 还原能力， 用户可将数据还原到过去任何一个可恢复点， 可避免由于病毒、 误操 作等原因导致的数据丢失。 同时任何一个可恢复点都可以快速进行分配， 便于查 询及验证数据的有效性。由于我们的虚拟快照

50、技术只是记录地址指针的变化，一旦需要将系统回退到某一时间点，SR1000CP可以立即实现历史数据的瞬间映射和恢复机制。在容 灾备份体系中， 可以轻松、 快速地实现数据库数据、 文件数据等时间点的即刻恢 复，保障数据提取和分析、查询等功能应用。在持续数据保护的机制下， 快速恢复当前及历史数据已经不再是难事。 这样 的高效备份和恢复技术是容灾备份解决方案的独到之处。产品特性统一的平台- 备份容灾一体化本地、异地统一管理满足 RPORTO 的苛刻需求- 无需恢复，立即可用- 可快速恢复任意时间点数据 满足多种容灾需求- 快速容灾切换- “多对一”应用级容灾- 不影响主机业务的容灾演练便捷管理- 适应

51、国人习惯的全中文图形化界面- 支持全功能统一管理界面- - -第3章高校桌面云解决方案3.1桌面云需求分析一直以来，桌面计算普遍使用的是功能全面的“胖客户端”PC。在大多数情况下，PC提供了价格、性能与功能的最佳组合。但同时，在实际应用过程 中，PC也存在各种弊端和诸多不便，主要体现在以下几方面：总体拥有成本高：PC硬件相对较低的成本优势，通常无法抵消 PC 管理和支持工作的高昂成本。目前，PC管理工作包括部署软件、更新和修 补程序等，由于这些工作需要对多种PC配置的部署进行测试和验证，因而 会耗费大量的人力。同时，由于标准化程度不高，支持人员经常需要亲临 现场解决问题，这就进一步增加了支持成

52、本。难以保证数据的安全：PC通常是应用系统的客户端，可接收、处理、存储应用系统的数据，若这些数据是企业的关键信息资产，容易使企 业关键信息的泄露，造成信息泄露社会事件，对企业形象造成不利影响。另一方面，PC工作环境下，PC上保存着员工的智力数据，也是企业资产 的一部分。这些数据如何能在 PC出现故障或文件丢失时恢复，是一个当前IT系统的一个巨大的挑战。高能耗、高排放： 一台PC的能耗在200瓦左右，每台PC个人电 脑平均运行12小时以上，一台PC 一年耗电800-1000度电左右，对于企 业上万台规模的PC工作环境，一年的耗电量是一个非常惊人的数字；同时， 为PC工作环境配套的电源系统、制冷系

53、统的能耗更为惊人。这当今提倡绿 色环保、低碳经济的大环境下，确实是一个巨大的挑战。资源未能充分利用：PC的分布式特性使人们难以通过集中资源的方式提高利用率和降低成本。结果，PC的资源利用率通常低于5%，远程办 公室需要重复的桌面基础架构，移动工作人员可能需要使用复杂的远程桌 面解决方案。难以管理：面对广泛分布的PC硬件，用户日益要求能在任何地方 访问其桌面环境，因此集中式PC管理极难实现。此外，众所周知，由于PC 硬件种类繁多，用户修改桌面环境的需求各有不同，因此PC桌面标准化也是一个难题。针对上述问题，建议使用桌面云技术取代胖客户端 PC。具体而言，采用在 服务器系统上承载桌面映像的方法，以

54、集中资源并提高其桌面计算基础架构的可 管理性。用户在选择桌面云技术时，需要考虑的三主面的内容：虚拟化平台的稳定性、可用性和安全性由于桌面集中存放在虚拟化服务器上，风险集中，因此，虚 拟化服务器自身的稳定性将决定虚拟桌面项目的可行性虚拟桌面管理系统的易用性、可管理性、安全性、可扩展性用户体验? 数据安全? 不改变用户的目前的使用习惯? 在广域网环境下可容忍的网络延迟3.2桌面云技术简介桌面云技术概念：桌面云是云计算的一种应用形态。关于云计算的定义很多，大家广泛认可的 云计算定义是“云计算(cloud comput ing )，是一种互联网上的资源利用新 方式，可为大众用户依托互联网上异构、自治的

55、服务进行按需即取的计算，云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的，通过互联网提供”。桌面云合乎上述云计 算定义的一种云，它具备云计算的三大特征：对用户呈现为桌面服务、资源可弹 性管理、通过网络提供，是一种云化的服务。也就是说我们只需要一个云终端， 或者其他任何可以连接网络的设备， 通过专用程序或者浏览器，就可以访问驻留 在服务器端的个人桌面以及各种应用，且用户体验和我们使用传统的个人电脑是 等同的。桌面云是将个人计算机桌面环境通过云计算模式从物理机器分离出来，成为一种可以对外提供桌面服务；个人桌面环境所需的计算、存储资源集中于中央服 务器上，以取代客户端的本地计算、存储资源；中央服务器的计算、存储

56、资源同 时也是共享的、可伸缩的，使得不同个人桌面环境资源按需分配、交付，达到提 升资源利用率，降低整体拥有成本的目的。图2桌面云服务示意图3.3桌面云解决方案桌面云由接入控制、桌面会话管理、云资源管理及调度、虚拟化平台（包 括计算资源池和存储资源池）及运维管理系统组成。逻辑拓扑如下图所示:！I e L sc- lyiF r匚 ail 沁Wtb liUcrce ” .Adapterati SkanaLAN Use &-LfiMrall r*i丘研呻A-SBff- Wjn?S9h=int;虹Ewldgi Di=CoMi-oHre “ iSInragq 口上伽Maiuiygi血料龙平台Compdli

57、nl Oljsl n图：桌面云系统逻辑架构图桌面云的优势：*总体拥有成本低桌面云大量使用云终端、低功耗计算、存储资源，该建设模式改变了现有的建设、维护、运营模式，使得配套的电源、制冷系统建设成本降低，并大量节省运营和维护成本，使得桌面系统的总体拥有成本大大降低。 据权威机构测算，桌面云相 对于传统PC桌面系统5年总体拥有成本可降低40%左右另外，云终端由于使用无硬盘、风扇等机械装置，生命周期可达8-10年，可有效降低终端系统的投资。*数据安全所有数据和计算都发生在中心机房，用户通过网络获取的只是图像信息，机 密数据和信息不能通过网络下载、存储，大大提高了安全性。数据的集中存储为数据的备份、恢复

58、带来了便利，使得保护企业智力资产成 为可能。*低能耗、低排放传统PC功率一般为150-200W，而云终端功率低于20w，耗电量接近十分之 一。虽然计算中心相关服务器系统会占用一定的耗电量，但总耗电量仍低于PC的五分之一，因此，每年的耗电量会大幅下降。*易于管理，资源按需分配所有桌面的管理和配置都集中在中心机房进行，管理员可对所有桌面和应用进行 统一配置和管理，如：系统升级、应用安装等，避免了由于传统桌面分布所造成 的管理困难和成本高昂。所有桌面环境对资源的要求不同，桌面云系统可以根据用户需求对资源进行合理 分配，达到资源的弹性管理，提高资源利用率。*灵活接入和使用用户可以从任何网络可达的地方访

59、问其应用和桌面，具有很强的移动性。作为云计算的一种服务方式，由于所有的计算都放在服务器上，终端设备的要求 将大大降低，不需要传统的台式机，笔记本；而且智能手机，上网本等设备都成为可用设备 从创建桌面到交付给用户仅需要十分钟左右，相比传统采购、运输、安装物理PC所耗数天时间，时间上更节约。更稳定可靠传统桌面分散在各个地方，且不具备服务器级别的冗余备份，因此，一个停电事故、系数错误就可能导致传统桌面崩溃。然而，虚拟桌面集中在中心机房，各个方面均考虑了冗余备份，故障率更低，稳定性更高。3.4桌面云对存储的要求桌面云对存储的需求如下:存储性能需求根据校园以往经验及用户习惯分析，一般用户对10性能要求在

60、25 I0PS左右，以200个用户计算，共需要 5000 IOPS存储容量需求以每个用户20G系统空间，20G数据存储空间计算，在采用 Composer技 术时，多个用户可共享系统空间，200个用户约需6T空间。为了满足数据安全要求，需要对虚拟桌面进行备份，因此需要8T的备份空 间。存储容量如采用存储时，配置2台存储，以每台存储配置16个SAS硬盘并配置为RAID10，其中一台存储配置16块1T SATA硬盘并配置为 RAID 10 :虚拟桌面20G系统磁盘文件存放在SAS盘上。虚拟桌面的20G用户数据存放在SATA盘上。存储性能方案将所有磁盘配置为RAID 10，虽空间利用率较低，但IO性能