教育网网络存储系统项目技术方案

1、教育网络网络存储系统项目专案案例技术开发有限公司2009年1月第1章一般概述1.1项目要求教育网络应根据建设需要增设一套网络存储设备。1.2建设目标添加网络存储设备集1.3建设内容培训网络存储系统项目(包括设备、电线和所有其他附件、附件)、现场存档、安装(包括设备安装、接线等)、调试、培训和维护服务。1.4建设原则技术成熟的先进性：设计必须符合技术发展的趋势，设备选择必须采用成熟的技术产品，充分研究、科学论证、追求先进技术、合理设计，适当超前，在建设后5-7年内满足使用需求。灵活性：注意基于技术连续性、灵活的可扩展性、广泛的适应性和优秀的用户界面设计实施的运营性，确保前期投资的有效和后期投入的

2、持续，最大限度地提高继承和经济性。实用性：根据系统要求出发，根据系统投入，结合具体用途和实际设计系统，最大限度地满足各种功能要求，确保实用性，系统必须具有良好的性价比。开放：系统设计中采用的所有设备(软件、硬件)必须遵循开放原则，符合国际通用标准，联网使用的技术必须与技术发展的趋势相适应，确保系统的开放性和技术扩展，并保持对未来技术的亲和力。有效地保护现有应用程序系统和数据资源。可靠性：必须保证系统的高可靠性，对关键系统、设备和部件采用冗馀、容错、备份等技术设计，以确保局部故障或错误不会影响整个系统的运行。环境亲和力和环境调整：采用低噪音、低功耗、无污染技术和产品，颜色柔和，与工作环境协调。经

3、济合理性：很少运行的系统；无需选择复杂、无用的功能，简便、可靠性、投资节约。可维护性：系统的管理、维护和维修必须简单、操作。1.5设计标准该计划符合的技术标准不限于以下标准：有线网络建设技术规范 DG/TJ 08-2009-2006计算机信息系统安全等级保护网络技术要求 GA/T 387-2002信息安全技术 网络基础安全技术要求 GB/T 20270-2006国家电子政务网络技术和运行管理规范 GB/T 21061-2007基于网络的企业信息集成规范 GB/Z 18729-2002网络信息分类系统 SJ/T 11268-2002IP网络技术要求-网络总体 YD/T 1170-2001IP网络

4、技术要求网络性能测量方法 YD/T 1381-2005公众IP网络安全要求-安全框架 YD/T 1613-2007系统设计方案建议书信息技术互连国际标准(iso/iec 11101-95)；信息技术、软件包质量要求和测试(GB/t 17544-1998)；软件工程标准分类法(GB/t 15538-1995)；软件开发规范(GB 8566-88)；)；软件维护指南(GB/t 14079-93)；计算机软件可靠性和可维护性管理 (GB/T 12394-93)。第二章技术方案设计2.1存储系统2.1.1存储技术趋势信息或数据在IT系统中必须始终处于三种状态之一：“计算”、“存储”和“传输”。这三个方

5、面对应于整个IT技术的三个基础架构单元计算、存储和网络。1，DAS系统传统上，主机系统通过数据计算、文件系统和数据库系统等方式管理数据的逻辑和物理方面，存储设备通过直接连接存储(DAS)连接到主机系统。但是，由于历史发展，各种标准、不同版本的操作系统、文件系统在用户的系统环境中拥挤，数据无法分割为分布式的“数据岛”(data island)，系统之间不能自由流动，设备的充分利用和资源共享也不能说。为此，人们开始寻找存储网络和智能方法，通过改进存储本身的数据管理能力(独立于主机系统)，以网络方式连接主机和存储系统，并在不影响设备资源的情况下为计算提供数据服务。因此，数据管理功能将与复杂、负载高的

6、标准主机隔离开来。在网络存储的发展过程中，存储区域网络(SAN)和网络连接存储(NAS)迅速发展。2，网络连接存储(NAS)NAS是一种直接利用LAN的基于文件的存储体系结构，存储数据的传输也基于LAN。NAS的主要优点是可以轻松实现异构平台的文件共享，而NAS的另一个优点是存储单元可以更轻松地参与网络。但是，NAS存储在数据备份或存储过程中占用了网络带宽，可扩展性有限，访问必须经过文件系统格式转换，因此可以逐个文件地访问，特别是在需要原始设备的数据库系统上，它不适合数据块级别的应用程序。SAN存储体系结构的出现弥补了NAS的不足，为存储系统开发提供了巨大的推动力。3、存储区域网络(SAN)存

7、储区域网络(SAN)存储区域网络是一种存储体系结构，它将应用程序服务器与专用于主机和存储设备之间访问的存储设备联网。如果对数据有访问要求，可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输数据。a，SAN配置SAN包括服务器、后端存储系统和连接到SAN的设备。后端存储系统为SAN解决方案提供了存储空间。b、SAN的好处：设备整合：多个服务器可以通过存储网络同时访问后端存储系统，无需为每个服务器单独购买存储设备，从而减少了维护和维护成本。数据集中：通过物理集中不同应用程序和服务器上的数据，显着提高存储资源利用率。高可扩展性：存储网络体系结构使后续服务器能够轻松访问现有SAN环境，以满足应用程

8、序变化的需要。较低的总体拥有成本：整合储存装置并集中管理资料，大幅降低重复投资率和长期管理维护成本。c、FC SAN和IP SAN比较目前业界主流的存储技术包括FC SAN和IP SAN1，FC SAN问题：l不良兼容性：FC协议的开发时间短，开发和产品化的大规模供应商较少，供应商之间的内部标准遵从性降低了不同供应商的FC产品之间的兼容性和互操作性，因此同一供应商的不同版本的不同FC产品也会出现类似问题。l高成本：FC SAN的成本包括设备前期成本和长期维护成本，由于兼容性低，用户无法直接维护FC设备，因此每年在FC-SAN上花费的系统保修服务成本大约占当年购买成本的15%。重新计算系统安装部

9、署阶段的专业服务费用支出，总服务费用支出和系统购买达到1:1！l可扩展性下降：FC-SAN关闭了成本和合同，因此产品的开发、升级和扩展成本很高。l异构危机：不同供应商的FC SAN存储设备之间的功能不互操作，重复投资严重。SAN的出现从根本上构建了开放、高性能、高可靠性、高可扩展性的存储资源平台，以应对快速的业务变化和数据增长，但这一问题大大偏离了用户使用网络存储的目标。2、IP SAN分析IP技术已成为整个IT行业中最成熟、最开放、最快速的增长、最低的成本管理和管理数据通信的最方便的方法。更适合新一代存储系统的要求，如Wan数据应用程序、大型服务器数据集中、大容量数据存储，以及更可靠、更低成

10、本的IP技术。L IP网络是企业内部网络的主要形式国际互联网络。经过多年的开发，IP网络实现了最高的可管理性和互操作性。L TCP/IP协议非常灵活，可以适应网络的各种变化，并可以在不停止服务的情况下实证网络更改。L 1G的以太网已普及，并于2006年扩展到10G。FC 2008年才能到达4G。l其他制造商的IP网络设备兼容性好。网络设备购买成本低。l随着以太网知识的普及，多年的以太网开发培养了大量网络管理人员。IP SAN是通过快速以太网网络连接服务器和后端存储系统。通过快速以太网传输SCSI命令和块，继承以太网的优势，从而创建开放、高性能、高可靠性和可扩展的存储资源平台。IP SAN继承了

11、IP网络的优点：l可根据应用程序变化灵活扩展的存储网络：l经过验证的传输设备保证了操作的可靠性。l以太网从1G快速过渡到10G及更高版本，只需简单的升级即可提供显着提高的性能，并保护投资。l IP实现了远距离可扩展性和轻松的远程数据复制和灾难恢复。l熟悉的网络技术和管理人员大量培训和降低人力成本将以太网的经济性引入存储，降低用户总拥有成本。2.1.2需求分析和体系结构选择2.1.2.1存储体系结构构建原则在信息增长的今天，存储系统必须具有主机、网络和应用程序等重要性。规划和部署在主机、存储和网络三个方面实现最佳平衡的未来信息系统对于构建功能强大、可扩展、易于管理、I/o吞吐量高的信息系统至关重

12、要。在数据中心信息系统构建过程中，需要对存储系统进行总体规划。需要关注以下方面：1、存储容量可扩展性、2，存储系统可扩展性：磁盘阵列必须具有性能和功能可扩展性。如果存储容量可以满足未来几年的开发需求，则可以将存储系统从本地存储扩展到远程灾难恢复。3、提高设备和存储空间利用率：通过SAN连接提高设备和存储资源的共享能力。4、简化管理：使用标准技术构建存储环境可以减少管理和维护方面的困难。2.1.2.2选择信息中心存储系统技术和体系结构考虑性能、可扩展性、可靠性等因素，以满足应用程序系统对存储的需求。在数据中心部署存储区域网络(SAN)，以将存储服务集成到应用程序系统中。这可以有效地提高整个系统的

13、存储利用率，简化管理和维护，并方便数据的集中备份。结合使用San到存储LAN的融合和可扩展性，实施“基于服务器的San网络到存储池”下一代IT体系结构，保护系统投资，降低系统的总拥有成本(TCO)。实施集中式SAN存储的好处包括：l设备整合：多台服务器可以通过存储网络同时访问后端存储系统，无需为每台服务器单独购买存储，从而减少了维护和维护成本。l数据集中：通过在物理上集中来自不同应用程序和服务器的数据，极大地提高了存储资源利用率。l高度可扩展性：存储网络体系结构使后续服务器可以轻松访问现有SAN环境，从而满足应用程序变化的需要。l低总体拥有成本：整合储存装置并集中管理资料，大幅降低重复投资率和

14、长期管理维护成本。体系结构选择使用高级IP-SAN存储设备增加存储系统容量，并根据业务增长构建灾难备份系统，从而提高系统性价比。采用IP SAN技术具有以下优点：l符合存储发展趋势：标准化、IP化、与多种系统集成和共享l易于操作维护：管理IP存储网络是管理以太网以统一网络体系结构l可扩展性：添加服务器和扩展网络简单易行l提高带宽和性能：千兆以太网已进行了大规模部署，从台式机到10千兆以太网，下一代100G标准已确定，预计2011年业务。l易于在多个位置部署：克服距离限制，IP可到达，数据可到达。l低总成本：初始购买总成本、管理维护成本、人工成本、升级扩展成本等优点很大。2.1.3规划和设计存储

15、体系结构2.1.3.1服务器集中存储方案设计根据教育局数据信息的分布，IP-SAN的方案规划可以分为两个部分：服务器集中存储和远程灾难恢复备份，系统首先实施集中存储。集中式存储方案说明：服务器通过IP SAN网络(GE)连接到主存储。Ip San网络是常规千兆以太网，使用冗馀系统提高可靠性。高性能(10千兆位体系结构)、高可靠性(双控制器、冗馀电源等)的IX3040(8 GE，最多224个硬盘)使您可以实现服务器场的集中存储。存储形成RAID10和RAID5等逻辑卷，以提高阵列的IO性能和可靠性。基于集中化存储，可以有选择地利用时间点快照等技术，实现在线连续数据保护(CDP)，以解决错误消除、

16、病毒等引起的数据软故障。此外，IX 3040支持远程复制、镜像和快照等技术，从而可以为异地灾难恢复部署其他基于阵列的远程灾难恢复系统。所有需要连接IX3040的服务器(如数据库服务器)都可以安装千兆位NIC，安装软件的iSCSI启动器，通过以太网获取存储设备，从而避免了购买昂贵的HBA卡。如果有CPU负载较重的服务器，可以通过iSCSI HBA卡连接到系统，将某些存储任务交给HBA卡，从而减少主机CPU负载。IX3000可以使用多种群集软件来实现双机热备。例如，IBM群集软件HACMP、ROSE等可确保系统(如Oracle数据库)的高可用性。此外，IX3040还为应用程序主机提供了多链路负载平

17、衡和故障切换功能。为了实现多链路冗馀，数据库服务器最初需要基于两个网络端口添加新网卡。如果以后需要扩展应用程序服务器的存储，则可以随时将操作系统对应的iSCSI Initiator与以太网卡一起安装，以连接到存储系统。IX3000分割不同的卷，以防止每个应用程序系统相互干扰。2.1.4集中存储方案产品技术说明2.1.4.1集中存储设备配置在集中式存储中，IX3000用作核心存储系统，IX3620包含两个存储控制模块，可以提供优异的存储性能以满足多个服务器的读写要求。系统支持多网卡的高可靠性设计，满足数据库服务器等关键业务对存储区域网络性能和可靠性的要求。IX3000支持高速SAS磁盘和高性价比SATA磁盘的混合，SAS磁盘可配置为对IO要求较高的某些业务提供高性能访问。对于需要高容量的业务应用程序(如图像、视频等)，可以使用经