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2007-11-13 12:21 出处:PConline 作者:网络文摘 责任编辑:gongjianhui

  

  
  信息系统规模越来越大,数据量飞速膨胀而且其重要性也日益突出。存储系统的快速普及也证明了此点,但现在的问题是存储相关的技术和概念层出不穷,用户的存储系统可能变得更为复杂,而且有了历史性积累的特征。很容易在一些信息系统应用时间较长的用户环境中发现不同年代、不同品牌和不同档次的存储设备,而我们重要的数据就分布在这些存储设备当中。怎样简化存储的应用管理,使存储设备真正能提升我们的管理和业务效率,这是我们现在需要面对的问题。

  而解决这个问题最好的办法就是存储虚拟化,简单的说就是我们需要一个大的存储池;另外还要加速数据的查询获取。只有实现这两种需求,数据才能最大化的发挥应有的价值。

  分析现有的成熟服务器/存储架构,我们可以将其分为三层:服务器层、交换层和存储层。因此实现存储虚拟化的技术也有三个。

  服务器端虚拟化

  在服务器层可以很方便的实现存储的集中管理,因为每台服务器都可以连通到所有的存储设备,如果进行了访问授权则每台服务器都可以使用所有的存储空间,现在只需要在服务器上管理好这些空间就可以。

  最简单的方案是使用服务器操作系统的功能,比如利用WINDOWS系统的动态卷功能,可以将多台存储设备上的空间虚拟映射成一个空间,这样就轻松的实现了多存储设备的虚拟化。当然这种方式比价简单,对服务器的性能也有较大影响。

  如果有较高要求,则可以使用第三方厂商的软件,比较著名有Symantec的Volume Manager。

  但在服务器层实现全局的存储虚拟化有一个问题,单台服务器可以很容易的管理所有的存储空间,但在多台服务器之间如何分享存储池则变得复杂,因为单服务器的管理很难分享给其他服务器使用。

  解决方案是利用一些有并行文件系统性质的软件来实现,在这种架构里其实是有一台仲裁管理服务器的,它负责管理所有的存储空间,包括形成存储池,然后有它来负责和所有的应用服务器协调,当应用服务器需要存储空间时只需要与仲裁服务器通讯并获得许可即可,无需直接管理存储设备,这样多服务器才能协调的使用虚拟存储空间。这种软件产品已经有很多公司在做,例如ADIC的SNFS文件系统。

  交换层虚拟化

  那么在交换层是否同样可以实现存储虚拟化呢?交换层是服务器和存储的连通桥梁,可以与所有的服务器和存储都发生联系,这样交换层上只要加入管理功能就可实现对所有存储设备的管理,存储虚拟化可完美实现,而且交换层可直接面对服务器层,所以就不存在服务器之间的协调问题,只要交换层对各服务器做好授权即可。

  在这种方式下,服务器层不需要直接管理存储层的设备,交换层负责实现存储池并分配给服务器使用,架构十分简洁,管理起来也更方便。最简单的方式是在存储交换机上增添数据管理功能,通过交换机连接和管理所有的存储设备并虚拟成大的存储池,服务器需要的存储空间由交换机划分和授权,管理员的注意力集中在交换机上就可以实现大部分的存储管理功能。目前已经有厂商在致力于这种产品了,例如以色列SANRAD公司的iSCSI交换机产品。

  存储层虚拟化

  下面要谈到存储层了。虚拟存储有几个固有的优势:首先,在存储管理的自动化与智能化方面,虚拟存储环境下,所有的存储资源在逻辑上被虚拟成为一个存储池,用户不必管理后台复杂异构的存储网络环境,管理街面上都是单一统一的存储空间。因此,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。与现有的SAN相比,存储管理的复杂性被大大降低。

  利用虚拟化技术实现远程容灾实例

  某健康品生产集团曾先后投入巨资,利用IBM、EMC、Veritas等公司技术建立其IT基础架构,并实施知识管理、ERP、CRM、OA和门户等系统,对其所有分支机构和客户提供信息录入、查寻、管理和分析等业务。

  
  面临的问题

  随着企业迅速膨胀,管理手段相对滞后,并出现了信息沟通不畅的问题。企业决定建立全球信息化平台来解决现有问题,以提高对市场的支持。目前,该企业信息系统主要面临和急待解决的问题如下:

  设备众多,存储资源利用率低,管理十分复杂,管理成本较高;

  数据增长迅速,存储扩容寻求更高的灵活性,避免厂商限制;

  基于服务器的备份策略效率低下,寻求Server-free的备份策略;

  业务连续性高,高度依赖信息平台,需要系统进行不间断的数据远程复制以实现容灾保护。

  
  容灾系统方案设计

  
  根据以上情况及存储集中管理数据保护方面的经验,我们采用虚拟化技术来实现客户需求。存储虚拟化技术是构建一个先进可靠的基础架构的最佳选择,也是未来的发展趋势。

  1.整体方案设计

  该企业以前的IT架构如图1所示。

  

拓扑结构

从前的IT结构

  利用StoreAge解决方案,构建了如图2所示的新架构。

  

图2 利用StoreAge解决方案构建的远程容灾架

图2 利用StoreAge解决方案构建的远程容灾架构图

  2.构建SVM为核心的虚拟化存储架构

  我们利用StoreAge虚拟化产品构建了存储的基础架构,它利用带外虚拟化技术,在现有的SAN存储架构上,增加了虚拟化管理器(SVM)来实现更高级功能的管理。

  采用将SVM接入SAN 交换机的手段,对当前系统中来自于不同品牌的存储EMC CX700和DS6800进行了统一接管,将其聚合成一个或多个中央管理池。这一过程中不需要进行数据的物理转移,不会破坏系统中原有的任何数据。并且,在各主机系统上安装了相应的Agent(其中包含了MultiPath多路径软件、I/O Mapping与SVM通讯等功能)。

  3.为生产卷建立时间点的Pit(Point in Time)

  MultiView是一种开放兼容的基于存储网络的快照技术,它可以创建SAN中任何存储设备上的数据的瞬间的、可读/写的、低容量的时间点(PIT)快照,它还能够将快照部署在SAN上,而不是在每一个存储设备上创建快照。PiTs可以用来提供给任何主机访问使用,包括零窗口的数据备份、在线恢复、测试开发,同时生产数据保持在线和不受影响。

  4.建立远程站点部署MultiMirror

  MultiMirror 是一个企业级的灾难恢复和数据移动解决方案。它能够在站点之间连续地镜像数据,而不用考虑使用的是何种操作系统或何种存储子系统。由一个SVM 虚拟卷作为源,可以任意向本地或远端的一个或多个有足够存储空间的SVM传递并保存数据。它能够确保业务的连续性,将计划内和非计划内的停机造成的影响降到最低。

  异步MultiMirror 保留每个站点的PIT,如果有任何形式的数据破坏情况发生,系统管理员可以回滚镜像系统到最近的良好状态的快照。这种快照加强的镜像方法能够在潜在灾难发生后迅速恢复。

  为了确保I/O正确应用到远程的数据中,异步MultiMirror 结合了最新数据块改变(Last Block Changed)算法。它可以在每一个Snapshot传输之前先做检验,如果在一个Snapshot中数据的同一个block发生了多次的改变,那么只有最后一次改变的数据块会被传送出去,这样可以确保两个站点有相同的数据副本。

  5.结合MultiView实现本地Server-Free备份

  在一个融合磁带、MultiView和异步MultiMirror 的环境中,每天的磁带备份工作依旧进行,它们被用于归档和离线存储。这样一来,业务连续性的级别、数据保护的能力和数据恢复的能力将得到大大加强:

  基于磁盘的 PIT快照每天可以自动创建多次,使得数据从上一次备份以来的风险降低到最小;

  从磁盘快速恢复数据可以在数秒内完成,最小化了宕机时间和减小了恢复的时间;

  在任何站点的生产数据可以创建副本,并且从磁盘移动到磁带上而对生产应用没有影响。
 

  

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