存储方案选择(精选8篇)
目前主流的存储架构包括DAS、NAS、SAN,下面针对3种主流应用系统做架构分析。
直连方式存储(Direct Attached StorageSAN)。存储设备组成单独的网络,大多利用光纤连接,服务器和存储设备间可以任意连接。I/O请求也是直接发送到存储设备。如果SAN是基于TCP/IP的网络,则通过iSCSI技术,实现IP-SAN网络。
网络连接存储(Network Attached Storage-NAS)。NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜,连接到TCP/IP网络上(可以通过LAN或WAN),通过文件存取协议(例如NFS,CIFS等)存取数据。NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。
集中的存储备份,其中性能、数据一致性和可靠性可以确保关键数据的安全;高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平;可扩展的存储虚拟化,可使存储与直接主机连接相分离,并确保动态存储分区;改进的灾难容错特性,在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。目前的SAN的实现方式主要有FC-SAN和IP-SAN 两种,其中FC-SAN采用光纤交换机构建存储区域网,其传输速度可达8 Gb/s和4Gb/s,而IP-SAN采用传统的以太网交换机作为连接设备,其传输速度最高为1Gb/s。
考虑到贵中心数据中心的具体应用,我们推荐使用FC-SAN存储架构,选择8Gb/s的存储设备。3.2 数据备份方案
数据中心对数据的安全性要求非常高,一旦丢失将会带了很大的损失,因此建议对关键数据进行备份,当前主流的备份方式有本机备份、网络备份和LAN-Free备份,每种备份各有优缺点,下面分别对这几种备份方式进行介绍和对比: 3.2.1 本机备份
在本机备份模式中,磁带库直接接在服务器上,而且只为该服务器提供数据备份服务。在多数情况下,这种备份大多是采用服务器上自带的磁带机,而备份操作往往也是通过手工操作的方式进行的。
优点是数据传输速度快,备份管理简单;缺点是不利于备份系统的共享,不适合于现在大型的数据备份要求。3.2.2 网络备份 网络备份中,数据的传输是以网络为基础的。其中配置一台服务器作为备份服务器,由它负责整个系统的备份操作。磁带库则接在备份服务器上,在数据备份时备份对象把数据通过网络传输到磁带库中实现备份的。
网络备份的优点是节省投资、磁带库共享、集中备份管理,缺点是网络传输压力较大。3.2.3 LAN-Free备份
LAN-Free备份是在SAN环境中进行的,是指数据不经过局域网直接进行备份,即用户只需将磁带机或磁带库等备份设备连接到SAN中,各服务器就可把需要备份的数据直接发送到共享的备份设备上,不必再经过局域网链路。由于服务器到共享存储设备的大量数据传输是通过SAN网络进行的,局域网只承担各服务器之间的通信任务,而不是数据传输。
LAN-Free备份不仅可以使网络流量得以转移,而且它的运转所需的系统资源低于网络备份方式,这是因为光纤通道连接不需要经过服务器的 TCP/IP 栈,而且某些层的错误检查可以由光纤通道内部的硬件完成。
因此,LAN-Free备份具有备份速度快、网络传输压力小的优点,而且具有LAN备份所拥有的数据备份统一管理和磁带库资源共享的优点,LAN-Free备份的缺点是成本高。
综合以上对各种备份方式的对比分析,结合贵单位本次数据中心建设的应用及对数据安全性的考虑,浪潮建议采用LAN-Free的备份方式对数据进行备份,当计算机的软硬件发生故障时,利用备份进行数据库恢复,以恢复破坏的数据库文件、控制文件或其他文件,保证用户业务的连续性。3.2.4 光纤SAN存储的优势
存储局域网络SAN(Storage Area Network)以其突出的优势,逐渐为大家所了解并采用。所谓SAN,是在以太网之外建立一个存储的网络,服务器和存储设备均连接到该网络中,架构如下图:
SAN具有如下优点:
关键任务数据库应用,其中可预计的响应时间、可用性和可扩展性是基本要素;SAN具有出色的可扩展性;SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制,极大地拓展了服务器和存储之间的距离,从而增加了更多连接的可能性;改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级,保护了原有硬件设备的投资。
集中的存储备份,其中性能、数据一致性和可靠性可以确保关键数据的安全;高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平;可扩展的存储虚拟化,可使存储与直接主机连接相分离,并确保动态存储分区;改进的灾难容错特性,在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。目前的SAN的实现方式主要有FC SAN和IP SAN 两种,其中FC SAN采用光纤交换机构建存储区域网,其传输速度理论值最高可达8Gb/s,而IP SAN采用传统的以太网交换机作为连接设备,其传输速度理论值可达1Gb/s。FC SAN 的优势很明显,在对数据的传输速度和可靠性要求较高的应用环境,有着IP SAN无法比拟的优势。
系列处理器及SAS 6Gbps高性能磁盘控制器,使系统联机处理性能提升2.5倍以上,数据库性能提升3倍以上,更加适用于基础架构、数据库核心应用。
本方案中云计算平台管理服务器即安装云计算平台管理软件的服务器,主要功能是建立各个云计算计算节点服务器之间的联系的功能服务器;用户通过云计算平台管理客户端来管理云计算平台,同时也实现远程管理,可通过笔记本等设备实现远程管理。为了保障业务运行的高性能和可持续性、可扩展性,我们选择了FC-SAN的模式。首先,云计算计算节点服务器通过两块HBA卡全冗余8Gb光纤交换机连接全光纤存储产品,实现从服务器到存储设备路径完全冗余,数据链路的高品质性能保障;其次,在保证物理链路连通的同时通过存储链路冗余软件来保证逻辑的冗余性;第三,在基于FC SAN存储的guest os(客户应用)可通过云计算平台架构实现HA(Fail Over),DRS(Distributed Resource Scheduler)和vmotion(Live Migration)功能来保证业务的可连续性和可扩展性。在保障了客户应用的情况下,我们可以注意到存储成为一个核心的关键点,如果存储出现问题也将导致整体业务的不可运行,为此我们在存储的选择上双控制器,多处理器,高可靠光纤8Gb存储成为首选。基于此我们对业务的物理特性有了保障。处于对于客户业务系统的安全性考虑,建议对所有客户应用数据做统一备份处理。
在数据的统一备份处理上,基于我们的虚拟机文件驻留在共享SAN存储上,可以使用存储区的映像来备份虚拟机文件,这样做不会在运行虚拟机的云计算计算节点主机上引起任何额外的负载。而统一备份功能可以满足缩短虚拟机的备份时间,移除客户应用服务器上的备份工作负载,以及从中央服务器中执行备份的工作。而统一备份工作流程是从运作中的主机剥离磁盘,将磁盘链接到专用的统一备份服务器上,然后备份磁盘中适当的文件,只不过原始主机仍能看到该磁盘并能正常工作。通过此方法可以对整个虚拟机可封装在一组离散文件中特性加以更好利用;同时我们原有的IPSAN存储也得到很好的使用,保障客户的投资是健康有益的。
光纤FC-SAN优
势
分
析
一般来说IP-SAN存储设备的磁盘控制器不是采用FC-SAN存储设备中的硬件RAID芯片+中央处理器的结构,而是采用每个磁盘柜中分为多个磁盘组,而每个磁盘组由一个微处理芯片控制所有的磁盘RAID操作(采用软件计算,效率较低)和RAID组的管理操作。这样一来,每一次磁盘I/O操作都将经过IP-SAN
存储内置的一个类似交换机的设备从前端众多的主机端口中读取或者写入数据,而这些操作都是基于IP交换协议,其协议本身就要求每一个微处理芯片工作时需要大容量的缓存来支持数据包队列的排队操作,所以一般我们看到的IP-SAN存储都具有几十个GB的缓存。利用这个大的缓存区,IP-SAN存储在测试Cache 的最大读带宽时可以获得600,000IOPS甚至以上这样高的值,但是这个值并不能真正说明在实际应用中就能够获得好的性能。因为在具有海量存储的时候,不可能所有的数据均载入到系统缓存中,这个时候就需要大量的磁盘I/O操作来查找数据,而IP-SAN存储所采用的SATA磁盘在这一块切切性能非常弱,而且还涉及到一个在IP网络上流动的iSCSI数据向ATA格式数据转化的效率损失问题。也就是说IP-SAN存储存在一个缓存Cache到磁盘的数据I/O和数据处理瓶颈。而采用FC磁盘的FC-SAN存储设备就不存在这样的问题。通过2条甚至4条冗余的后端光纤磁盘通道,可以获得一个非常高的磁盘读写带宽,而且FC的磁盘读写协议不存在一个数据格式转换的问题,因为他们内部采用的都是SCSI协议传输,避免了效率的损失。而且FC-SAN存储设备由于光纤交换和数据传输的高效性,并不需要很大的缓存就能够获得一个好的数据命中率和读写性能,一般2Gb或者4Gb即可满足要求。另外由于具备专门的硬件RAID校验控制芯片,所以磁盘RAID性能将比软件RAID性能好很多,并且可靠性更好。
从连接拓扑结构来看
在FC-SAN 中存在着其灵活的连接方式,可根据不通的应用需求而选择不同的连接拓扑,其主要连接方式有如下三种:
点对点:首先各个组成设备通过登陆建立初始连接,然后即采用全带宽进行工作,其实际的链路利用率为每个终端的光纤通道控制器以及发送与接收数据可获得缓冲区大小来决定。但其只适用于小规模存储设备的方案,不具备共享功能。
仲裁环:允许两台以上的设备通过一个共享带宽进行通信与交流,在此拓扑结构中,任意一个进程的创建者在发送一段报文之前,都将首先与传输介质就如何存取信息达成协议,因此所有设备均能通过仲裁协议实现对通信介质的有序访问。
全交换:通过链路层交换提供及时、多路的点对点的连接。通过专用、高性能的光纤通道交换机进行连接,同时可进行多对设备之间点对点的通信,从而使整个系统的总带宽随设备的增多而相应增大,在增多的同时丝毫不影响这个系统的性能。
在IP-SAN 中基于以太网的数据传输与存取中,虽然在物理上可体现为总线或者星型连接,但其实质为带冲突检测多路载波侦听(CSMA/CD)方式进行广播式数据传输的总线拓扑,因此随着负载以及网络中通信客户端的增加,其实际效率会随着相应的降低。
从网络设备及传输介质来看
FC-SAN:使用专用光纤通道设备在链路中使用光纤介质,不仅完全可以避免因传输过程中各种电磁干扰,而且可以有效达到远距离的I/O通道连接
在FC-SAN 中所使用的核心交换设备-光纤交换机均带具有高可靠性及高性能的ASIC芯片设计,使整个处理过程完全基于硬件级别的高效处理。
同样在连接至主机的HBA设计中,绝大多数操作独立处理,完全不耗费主机处理资源。
IP-SAN:使用通用的IP网络及设备
在传输介质中使用铜缆、双绞线、光纤等介质进行信号的传输,但在普通的廉价介质存在信号衰减严重等缺点,而使用光纤也同样需要特有的光电转换设备等。在IP网络中,可借助IP路由器进行传输,但根据其距离远近,会产生相应的传输延迟。
核心使用各种性能的网络交换机,受传输协议本身的限制,其实际处理效率不高。
在主机端通常使用廉价的各种速率的网卡,大量耗费主机的应用处理资源。可得出如下光纤通道(FC)与网络(IP)的对比表,该对比表可清晰表明使用光纤通道进行大数据量的信息存储传输与处理中在其性能有着网络在现阶段无法比拟的优势。
在链路中使用光纤介质,不仅完全可以避免因传输过程中各种电磁干扰,而且可以有效达到远距离的I/O通道连接
在FC-SAN 中所使用的核心交换设备-光纤交换机均带具有高可靠性及高性能的ASIC芯片设计,使整个处理过程完全基于硬件级别的高效处理。
同样在连接至主机的HBA设计中,绝大多数操作独立处理,完全不耗费主机处理资源。
IP-SAN:使用通用的IP网络及设备
在传输介质中使用铜缆、双绞线、光纤等介质进行信号的传输,但在普通的廉价介质存在信号衰减严重等缺点,而使用光纤也同样需要特有的光电转换设备等。在IP网络中,可借助IP路由器进行传输,但根据其距离远近,会产生相应的传输延迟。
核心使用各种性能的网络交换机,受传输协议本身的限制,其实际处理效率不高。在主机端通常使用廉价的各种速率的网卡,大量耗费主机的应用处理资源。可得出如下光纤通道(FC)与网络(IP)的对比表,该对比表可清晰表明使用光纤通道进行大数据量的信息存储传输与处理中在其性能有着网络在现阶段无法比拟的优势。
从存储能够响应的并发操作能力来看
从应用上来说,相对于IP-SAN,FC-SAN可以承接更多的并发访问用户数。当并发访问Storage的用户数不多的情况时,FC-SAN对比IP-SAN二者性能相差无几。但一旦当外接用户数呈大规模增长趋势时,FC-SAN就显示出其在稳定、安全、以及高性能传输率等方面的优势,不会像IP-SAN由于自身传输带宽的瓶颈而导致整个系统的被拖垮。面对大规模并发访问,无论是从外接用户数规模来说还是从传输性能和稳定性来说,FC-SAN都有着IP-SAN不可比拟的优势。
存储区域网中设备稳定性比较
FC-SAN 由于使用高效的光纤通道协议,因此大部分功能都基于硬件来实现的,如后端存储子系统的存储虚拟通过带有高性能处理器的专用RAID 控制器来实现,中间的数据交换层通过专用的高性能ASIC来进行基于硬件级的交换处理,在主机端通过带有ASIC 芯片的专用HBA 来进行数据信息的处理。因此在大量减少主机处理开销的同时,也大大提高了整个FC-SAN的稳定性
IP-SAN 使用通用的IP 协议,而所有的协议转换及处理时,绝大部分依赖于软件来实现,而软件的不稳定性因素也随软件的复杂度的增加而呈指数级增加,从而在大型的网络中,整个系统的稳定性也会随之降低。
存储区域网的可扩展性比较
在全交换(FC-SW Fibre Channel switch fabric)的FC-SAN 中,各通信终端通过FC端口登陆后来进行数据的传输与处理,而每个端口会提供专用的24位的FC端口地址(WWN)来进行数据通信,根据其地址分配策略,在FC-SW中实FC-SAN与IP-SAN比较际可用的地址值达到1550 万,因此在实际的企业级应用中,完全可以满足任何规模的存储网络的建立。
同时在FC 网络中,由于所有的介质均选用光媒质来进行传输,所以其设备均具有热插拔的能力,因此不管在已有的或者新建立的FC-SAN 网络里可在线完全非中断应用的情况下对现有的FC-SAN 网络进行扩展,如增加新的服务器、增加新的存储空间等等,并且完全不影响已有系统的性能。
在IP-SAN中由于借助原有的IP网络,因此在其网络连接拓扑也同样具有好的可扩展性。但在使用IP 存储时,由于通常使用了专有的存储虚拟软件,所有的存储分配与虚拟均通过软件来实现,所以在进行存储的扩展时,很大程度取决于存储虚拟软件的设计性能以及架构等等。存储区域网的可靠性比较
FC-SAN的设计初衷是基于企业级的核心数据以及应用而设计的,因此在其兴起、发展直至成熟,对整个系统的可靠性均有着很高的要求。在整个系统中,除了本身系统即基于高靠的环境中外,所有设备均采用高可靠性的硬件及芯片来设计,并且系统的核心部件以及相关的所有链路等均可采用热插拔双冗余的设计,如存储子系统的冗余控制器、冗余电源等;链路可采用多路径冗余或者负载均衡等等。另大部分设计是基于硬件的,所以方便使用高可靠、高性能的嵌入式系统来进行数据的处理。
IP-SAN 本身即基于不可靠的IP 网络,因此其可靠性必须在已有的软件中增加其可靠性的设计,如增加冗余的功能、提供HA 模式等等。因为是基于软件设计的,因此在功能上会有所丰富的表现,但其可靠性也同样是基于软件的复杂度的增加而降低,同时也可能会引起性能下降的副作用。
存储区域网的可管理性比较
FC-SAN本身即一个开放式的独立系统,并存储和处理企业核心的数据信息,因此对其有和良好的管理与监控也至关重要。在FC-SAN 的发展与成熟过程中,无论就其系统的某个单独的子系统还是整个FC-SAN 系统都与产生了相应丰富的管理与监控软件。它们可以提供各种方式的连接,如WEB、RS-232等;各种管理界面,如字符界面、命令行界面、GUI图形界面等;各种集中或独立的灵活管理方式,如C/S方式的集中管理、直接本地LED或者远程WEB单独监控、整个存储子系统设备的集中管理与配置或单个模块的特定监控等等。IP-SAN 基于IP 网络的设计,其本身很大一部分也是基于软件实现的,因此就其管理性而言,由于可在已有的平台或软件中嵌套、重新设计新的管理模块,所以也提供了丰富的管理功能及方式,因此也同样有着好的可管理性。
海量光盘数据存储技术(Optical Disc Archive)基于成熟、稳定、可靠、安全、耐用的专业光盘技术,实现了海量光盘数据存储光盘与驱动器之间良好的代际兼容,而且在普通的环境中保存时间可以超过50年,其非接触式和非线性媒介的属性使文件检索的速度更快,为快速发展的电视台近线和离线海量数据存储提供了新的选择。
在展会期间,索尼中国专业系统集团节目制作市场部彭帅接受了本刊专访,详细为我们介绍了海量数据流光盘库存储系统的相关情况。
彭帅介绍说,目前电视台媒体资产管理系统使用的近线、离线存储介质主要是LTO数据流磁带,在实际使用中这些采用线性读写的LTO数据流磁带存在着一些固有的问题。
一是驱动器与磁带代际兼容性差。为增大数据存储密度LTO,驱动器和磁带每隔几年都会升级,但升级后的驱动器只能兼容上一代磁带的数据读写及前两代磁带的读出。因此,为了确保全部数据的可用性,用户必须不断地把早期磁带上的数据迁移拷贝到新一代磁带上,一般使用来说5~7年就必须要迁移一次,大大增加了近线/离线存储的工作量和成本,大量不断丢弃的磁带也在浪费资源和破环环境。
二是易老化不宜长期保存。LTO数据流磁带通过不断发展,其单盘容量大及产品的成熟度等优势非常明显,但其工艺特性采用"电-磁"的基本记录原理,"接触式"读写方式,长期存储后易产生掉磁,粘连等情况,因此也决定了其老化周期较短,难以做到长期有效的保存。
三是保存环境要求严格。LTO数据流磁带对存储条件非常敏感。磁带厂商引述的存储寿命年限是基于理想的存储条件。如:保存温度为16℃~35°C、湿度20%~50%、无尘和腐蚀性气体的环境。相对于理想条件,较小幅度偏移就会造成磁带寿命的大幅度减少。高温、高湿,强光环境会使磁带状况急速恶化。同时,灰尘是所有种类磁带的大敌,甚至很少量的灰尘进入磁带内都会让使用次数明显减少。
四是线性读写,数据定位时间长。根据数据存储在磁带的位置不同,所需磁头定位的时间也不同,一盘LTO数据流磁带完整倒带需要大约100秒时间。
现在的电视媒体资产管理应该采用能够适应时代发展的技术手段,既能够将以往的资料长期,安全地保存完好,还不会造成资源的损害与浪费。在这种需求背景下,海量光盘数据存储系统(Optical Disc Archive)应运而生。
面对展台上的产品,彭帅介绍到:海量光盘数据存储的存储媒体是便于操作的盘盒,外观与LTO磁带盒相仿,体积略大一些,每个盘盒内装12片裸盘,具有专业光盘的高可靠性和耐用性。目前海量光盘数据存储记录媒体共有4种容量.可重写的最大容量为1.2TB,一次写入多次读出的最大容量为1.5TB。
海量光盘数据存储盘盒进入驱动器后盘盒开放,盘片选择模块依据文件管理系统的指令选择取出相应的盘片,由移动加载模块放入光驱。存储文件较大需要跨盘读写时,盘片选择和移动加载模块根据文件管理系统的指令自动更换盘片。
海量光盘数据存储可以组成近线光盘库(Optical Disc Archive PetaSite海量数据流光盘库),该光盘库是模块化的,用户可以根据实际需求灵活配置。光盘库由基本单元与扩展单元构成。基本单元配有抓取海量光盘数据存储光盘的移动机械手,7U高,含30个槽位和2个驱动器。扩展单元同样7U高,分为两种规格,一种只含有101个槽位,另一种含有61个槽位和4个驱动器。单柜体最大配置42U,必须包含1个基本单元,最多可以加5个扩展单元,根据实际需求配置。单柜体42U最多可放置22个驱动器,335个光盘;或者最多535个光盘,2个驱动器。单柜体42U最大可以配置802TB的容量,通过第三方中间件,可以多机柜之间级联。根据中间件的指令,机械手从海量光盘数据存储槽位上自动抓取需要的海量光盘数据存储光盘并放置在相应的驱动器内进行数据读写操作(例:图1)。
近线存储系统需要使用中间件管理光盘库,中间件实际上是一个文件系统,它的作用是把光盘库内的全部光盘,驱动器和移动机械手虚拟成一个或几个巨大的存储卷。索尼公司可以向用户直接提供中间件软件产品,也可以向专业的中间件供应商提供单机版文件系统,包括驱动程序以及机械手控制协议。
当问及海量光盘数据存储的优势时,彭帅进行了一一盘点。
首先是高可靠性和高耐用性。海量光盘数据存储介质光盘可以适应各种工作环境,光盘外有抗静电的树脂保护外壳,其重复写入次数超过一千次,实际上一万次重写时误码率仍然低于纠错的容差范围,读出次数超过一百万次。盘片即使在高温、高湿、高腐蚀气体,高强光、液体浸泡侵蚀等恶劣环境中也同样安全(例:图2、图3、图4)。
第二是长寿命。存储寿命测试采用的是依据阿雷尼厄斯定律(Arrhenius Law)进行的模拟加速老化试验,即通过提高环境温度和湿度条件来模拟测试长时间保存后光盘读出数据的误码率。ISO标准的加速老化试验证明,海量光盘数据存储光盘的存储寿命超过50年(例:图5)。
第三是良好的代际兼容性。由于光盘采用的是非接触式数据读写技术,所以可以很容易实现良好的存储数据代际之间的兼容性,例如:现在最新的笔记本电脑上装配的光盘驱动器,不仅可以播放目前最新的民用蓝光的节目,也可以播放甚至是1982年诞生的CD音乐唱片。而数据流磁带采用的是机械的接触式线性扫描读写技术,为增大数据存储容量,其驱动器和磁带每隔几年都会升级,但升级后的驱动器只能兼容上一代磁带的数据读写及前两代磁带的读出。例如,在LTO-5的驱动器中,可以读写LTO-5和LTO-4磁带上的数据,或者读出LTO-3磁带上的数据,而不兼容以前LTO-1和LTO-2磁带上的数据。这样就使得用户不得不跟随着LTO驱动器和数据流磁带的升级,每隔5~7年必须进行定期的数据迁移,大大增加了近线/离线存储的工作量和成本。
第四是非接触随机读写。海量光盘数据存储光盘是"非接触性"数据读写,重复读写不会损伤盘体。而且海量光盘数据存储光盘为非线性随机读写,同时数据被分散在盘盒内的12个盘片上具有更快的文件检索和访问速度,而线性磁带需要更长的素材检索和定位时间(例:图6)。
第五,海量光盘数据存储系统在存储容量和存储成本,以及数据读取速度方面,基本上可以达到LTO数据流磁带的水平。由于海量光盘数据存储光盘巧妙地将12张裸盘集成在一个盘盒中,所以大大地超越了目前所有单片光盘存储介质的容量,目前海量光盘数据存储光盘的最大容量为1.5TB,和LTO-5数据流磁带相同。此外,还有4种容量和两种类型可选,可擦写的海量光盘数据存储光盘最大容量为1,2TB,每GB记录容量的成本大约0,1美元。
海量光盘数据存储驱动器(型号:ODS-D77U/F)目前读取速度最高1.1Gbps,与LT05磁带1,12Gbps的读取速度持平;但写入速度目前最高为730Mbps,低于LT05磁带的1.12Gbps,但随着新型号驱动器的推出,相信写入速度会继续提高。
此外彭帅告诉笔者,目前在全球范围开始应用的案例主要有:
TV Globe:巴西和葡萄牙语/西班牙语社区的主要电视台,选择海量光盘数据存储系列的ODS-D77F和ODA PetaSite可扩展光盘库产品(ODS-L30M,ODS-L60E/100E)作为归档和数字化工程的主要存储格式。系统将于2013年冬季开工,届时,TV Globe将在不改变现有工作流程的情况下,将素材存储到海量光盘数据存储系统中。
·IMAGICA株式会社:日本主要的节目制作公司,已经引进海量光盘数据存储系统,在节目制作过程中采用海量光盘数据存储作为备份介质。高可靠性、优良的代际兼容性和高效率,并且能够方便地将现有媒体资产迁移到海量光盘数据存储系统上是IMAGICA选择海量光盘数据存储系统的主要原因。
NAS受到广大中小企业如此的青睐,那么,到底什么是NAS呢?简而言之,NAS就是共享存储,NAS设备可存储、共享多台计算机中的数据。可在网络存储的覆盖区域内访问其数据,也可通过互联网安全地进行远程访问。网络存储设备使得从一个集中、安全的位置存储和访问文件成为可能。用户可在家中或在办公室将所有计算机上的数据轻松备份到NAS设备,然后即可从任意一台计算机访问这些数据。不仅如此,通过NAS共享打印机,以及在游戏机、媒体播放器和智能电视上播放媒体内容也成为可能。
随着NAS为越来越多中小企业以及专业人士所知晓,NAS的市场热度也越来越高。据统计,2011至2016年间,全球入门级NAS市场将以66.5%的年复合增长率迅速发展。作为全球领先的存储方案提供商,希捷科技一向致力于为客户提供更具优势的、更专业以及性价比最高的存储解决方案。为了给市场提供最佳的NAS存储方案,希捷委托第三方机构,对中小企业以及专业人士面临的存储难题进行了详尽了解,并发现中小企业及专业人士面临的存储难题主要包括:
公司农
三、农四生产每天都需要大量的氯气,而现在的氯气每天都是从衡阳建涛或其他地方进货。公司要保证生产的顺利进行,必须存一定量的氯气。因公司暂时没有专用的场地进行存储,只能将氯气钢瓶临时存放在马路空地及成品库。而氯气属于Ⅱ级(高度危害)物质,不能在露天存放,不能与其他物品混放。上级部门多次检查时都要求公司对存在的现象进行整改。氯气的存储和使用必须严格遵守国家标准和规范。综合上述多种因素,决定利用公司现有建筑改建成液氯钢瓶存储仓库。一:场地选择
根据氯气安全规程规定,氯气的生产、使用和储存等厂房结构,应充分利用自然条件通风及换气,在环境和条件允许下。可采用半敞开形式结构。原苯璜挫二甲酯工段楼层高8.6m,长35m,宽7.6m,共266㎡。建筑四周通风,并且与二次结晶之间有一块大坪。适合车辆的进出与装、卸,符合改建成液氯钢瓶存储仓库。但要将其改为液氯存储库,必须将原有设备、房中的建筑全部拆除。二:应急措施选择
1:液氯仓库应设围堰、喷淋管等安全处理设施。一旦发生泄漏事故,可喷雾状水稀释、溶解。围堰可满足收集由此而产生的废水。2:液氯仓库应设置应急池,并安装碱罐。保证池中的水PH值成碱性。氯气钢瓶一旦泄漏。可将氯气钢瓶用电动葫芦吊入池中进行处置。并利用安装的水泵将应急池中的碱水通过安装的管道喷淋,中和泄漏的氯气气体,减轻对环境的污染。
3:安装事故风机,酸雾吸收塔。一旦发生泄漏事故,开启事故风机,碱水泵。风机的出口与酸雾吸收塔相连,用碱水与酸雾中和,减少氯气气体的污染。
三:3T单梁桥式起重机的安装
1:考虑到钢结构安装的快捷、方便与省钱,起重机立柱、横梁全部采用宽冀缘250*250H型钢。轨道采用24#轨道钢,与3T单梁桥式起重机配套。
2:利用原有立柱,在立柱底部预埋定位,立柱上部用钢板固定在老立柱上。轨道梁先用同型材的H型钢连接,再在型钢上安装轨道钢。3;厂房的跨距为6.5m,定置一台3T6.5m单梁桥式起重机。4;考虑到装、卸车的方便,将轨道延长4m到墙外。可直接将钢瓶卸到库房中。四:附图纸及材料表
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
1.医疗行业解决方案
行业特点
对于医疗行业来说,病人的各种数据是现在以及未来医疗行业充分服务于病人的基础之一,保护数据并加以合理的利用已成为未来医院发展的关键因素。对已有数据进行集中存储与分析,有助于对竞争对手进行分析,提高病人的满意度并占据更有利的竞争位置。因此,数据的集中管理与备份及业务的连续性成为医疗信息管理的关键任务。
分析需求
如何对数据进行存储和管理至关重要。有效地存储备份和业务的连续性是医疗行业电子化发展的基本因素。世界许多成功的医疗机构已经认识到,同意访问、共享和管理数据可以转化为一个有利的竞争关键。实现网络化客户管理可提高客户满意度并降低成本。与此同时IT专业人士也认识到,存储备份设备的采购是一个独立而又极其重要的购买决策。同时,资产保护更具挑战性。直到最近,IT业所关注的重点仍为服务器和网络,但是随着日渐重要的信息在商业中发挥着作用,所关注的焦点将转移到集中数据存储和存储期于网络(SAN)上。存储体系结构将变得与网络体系结构同等重要,而且根据IDC的统计,存储正成为独立的购买决策。预计2006年存储系统与服务器采购比例将变为二比一。到2004年,60%的大中型拥护将采用存储区域网络(SAN)以便管理及分享大量的数据。因此,对医疗行业的各种数据进行集中存储、管理与备份,并在此基础上充分利用现有数据,以适应市场需要,提高自身竞争力,将是我国医疗行业在市场经济中进一步稳固发展的重要保证。
存储备份解决方案 【方案概述】
中科同向与世界一流的存储产品制造商团携手为中国国内用户提供全方面、专业的存储解决方案。用世界一流的存储技术和存储产品为行业用户度身定做行业存储解决方案,提供高可用性、高可靠性、高兼容性、高可扩展性、高容量的存储环境。主要的产品包括高可用性的海量磁盘阵列系统、大容量数据存储查询系统、网络数据备份以及网络存储方案SAN和NAS。针对医疗行业的一些特点,我们提出了一套适合普通医院存储需求的医疗存储应用系统方案。这整套方案的核心建立在高性价比海量存储的基础之上,使得该方案具有开放灵活、密级共享、可扩展性强、容量大、易于管理、方便实用的特点。【方案介绍】
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
随着IT信息技术的发展,逐渐产生了在CT、MRI等高档医疗设备相应配套医学影像工作站,以储存数字影像信息,将之与计算机网络连接,形成PACS(Picture Archiving and Communication System)实现影像共享,取代传统的胶片。加之现在我国民法明确规定,出现医疗民事纠纷时,需由医院向法院举证。这样,医院有必要保存病人的所有诊断原始资料和单据,这也便于病人的病史追踪和查询。随即而来的问题是:一,文档数量急剧增加。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
● 灵活性:符合计算机行业的国际标准,支持多厂商软硬件平台(如SUN、IBM、DIGITAL、COMPAQ等)的开放式系统。
● 经济性:系统具有良好的性能价格比。
● 易管理性:系统能提供良好的人机界面和丰富的操作功能
● 高速度:在应用系统正常使用的条件下,海量存储系统能够实现在线高速数据备份,数据备份过程对客户隐蔽,能解决数据备份的网络传输瓶颈问题。能配合海量存储管理和查询软件,处理随着数据量增大而导致系统响应速度越来越慢和使用效率降低,以及多元化结构数据信息的有效使用等问题。
● 安全性:能够实现高级别的数据容错保护,电源、控制器等实现冗余备份;磁盘等关键设备具有热插拔和自恢复功能。
硬件功能:
存储集中 数据共享 支持服务器双机热备,LUN映射可升级至双控容错 可升级至光纤通道
支持在线扩展(盘阵),支持在线换盘(光盘库)系统功能:
本系统软件部分采用基于组件实现的三层模式,从逻辑上将系统划分为提供用户界面的客户端查询和管理软件,提供业务服务的业务组件和提供数据服务的数据服务组件,数据库系统,磁盘阵列和光盘库服务系统等几部分,通过网络将这几部分连接起来。
方案拓扑图:
HeartsOne Backup 推出制造行业数据保护方案,旨在解决制造行业设计文档分散,且变动非常频繁,人为操作导致数据丢失的比重大等挑战。以下是网络拓扑图以及部署方案。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
2.电力行业解决方案――电力公司
行业特点
电力系统是我国经济发展的命脉,也是国家经济的重要组成部分。随着电力信息化的深入以及电力改革的进行,电力系统的数据也随之日益庞大,网络的发展和应用在给电力系统带来种种便利的同时,也带来了很多安全隐患。特别是计算机网络及电网自动化水平的高速发展,一旦信息安全出现问题,将危机电网的安全运行,所造成的损失和影响将是无法估量的。电力工业的特点决定了电力系统信息安全不仅具有一般计算机信息网络信息安全的特征,而且还具有电力实时运行控制系统信息安全的特征。因此,一个良好的数据集中管理与备份方案将会显得至关重要,从而更加安全合理的保护各种数据,这已成为电力系统信息管理的当务之急。
分析需求
根据电力企业的特点,数据安全按其业务性质一般可分为四种:一种为电网运行实时控制系统,包括电网自动发电控制系统及支持其运行的调度自动化系统,火电厂分布控制系统,水电厂计算机监控系统,变电所及集控站综合自动化系统,电网继电保护及安全自动装置,电力市场技术支持系统。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
系统主要包括:运行管理系统、进价上网、WEB SERVER、合同管理、行政楼、OA系统、TM MS系统及DHCP SERVER。客户要求:
高性能,高可靠性,无单点故障。
用户要求对文件服务器、数据库服务器的数据进行备份和管理。备份能够做到无人职守、灾难恢复、自定备份策略。有数据库备份解决方案、做到集中管理。
备份系统易于扩展,新增备份节点易于加入备份系统。
【方案介绍】
针对用户的要求,中科同向科技有限公司对各种备份方案进行了综合分析。设计解决方案,方案完全可提供完备、智能化、易管理的数据备份环境,简洁、可靠的灾难恢复机制。
方案使用的存储产品
市局信息中心备份系统的主要产品 Heartsone BACKUP 确保数据不受任何灾难(人为误操作、宕机等)的影响,实现数据的高可靠用。SPECTRA LOGIC 磁带库、实现了对分布在全省各地的多个数据中心进行集和分布式双重复写式的大规模数据备份。
STARDOM光纤磁盘阵列及集群软件保证了系统的不宕机。数据备份、管理一体化解决方案
分支局备份系统的主要产品(每一个分局)Heartsone BACKUP 确保数据不受任何灾难(人为误操作、宕机等)的影响,实现数据的高可靠用。SPECTRA LOGIC 磁带库、实现了对分布在全省各地的多个数据中心进行集和分布式双重复写式的大规模数据备份。
STARDOM光纤磁盘阵列及HA CLUSTER 双机软件保证了系统的不宕机。方案拓扑图
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
应用效果
方案实施结束后,本数据备份系统完全满足了用户原先提出的各方面要求,并在高性能、集中管理等方面为用户留下深刻印象。本系统现在已经为用户的数据管理发挥重要作用,并将作为今后备份管理的主平台,随着系统架构的扩展而不断扩展和升级。
3.电力行业解决方案――发电厂
行业特点
电力系统是我国经济发展的命脉,也是国家经济的重要组成部分。随着电力信息化的深入以及电力改革的进行,电力系统的数据也随之日益庞大,网络的发展和应用在给电力系统带来种种便利的同时,也带来了很多安全隐患。特别是计算机网络及电网自动化水平的高速发展,一旦信息安全出现问题,将危机电网的安全运行,所造成的损失和影响将是无法估量的。电力工业的特点决定了电力系统信息安全不仅具有一般计算机信息网络信息安全的特征,而且还具有电力实时运行控制系统信息安全的特征。因此,一个良好的数据集中管理与备份方案将会显得至关重要,从而更加安全合理的保护各种数据,这已成为电力系统信息管理的当务之急。
分析需求
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
根据电力企业的特点,数据安全按其业务性质一般可分为四种:一种为电网运行实时控制系统,包括电网自动发电控制系统及支持其运行的调度自动化系统,火电厂分布控制系统,水电厂计算机监控系统,变电所及集控站综合自动化系统,电网继电保护及安全自动装置,电力市场技术支持系统。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
提高现有主机的处理能力或增添新主机时,系统也有相应的升级模块和客户端软件包与之对应,只需经过简单的现场调试,更换磁带库的某些部件,或在原主机上加装升级模块和在新增主机上安装客户端软件包,即可大大增加数据备份系统的容量,或把新升级的主机和新增主机纳入系统的集中管理。
★ 数据库备份支持管理软件
用户的数据基本上都是以数据库的形式存储在系统里,数据库种类较多,同时数据库必须每天24小时每周7天不间断运行,因此网络备份管理软件应该能够做到支持多种数据库,并在数据库打开状态下备份数据库的数据,又不影响数据库的正常运行。
★ 支持异构平台的备份
目前企业的一般应用集中在Windows操作平台,但关键性的应用还基本是集中在Unix平台上,所以网络备份管理软件应该支持多种操作平构成的主机系统。
方案简介
服务器:
IBM、SUN、HP、DELL、浪潮等服务器 存储设备:
IBM、HP、昆腾等磁带库 软件:
Heartsone Enterprise Backup Server
建立数据备份系统后至少具有以下优势:
1.极大降低了企业业务在各种不可预料灾难发生时的损失。2.最大限度的保护数据的完整性和一致性。业务数据是用户最宝贵的资产之一,数据的损失就是企业资产利润的损失,所以保护业务数据是企业计算机系统的主要功能之一。实施数据备份解决方案可以将用户的损失将至最低点。
3.为企业计算机系统的正常升级,更换部件提供解决方案。4.提高企业冗灾能力,增加用户信心。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
4.教育业存储备份系统建设方案
行业特点
自从改革开放以来,我国教育事业也蓬勃发展。各大中院校积极开拓电子化教学方式,校园网络日益完善,电子化在现有教育基础中占有越来越重要的位置。教育形式多样化,各种电子教室,电子化图书馆,校园网络接入,IP校园网极大普及,可直接连通每一学生宿舍,每位教师。在此IP校园网络基础上,对内普及网络授课,各种学习资料通过网上传播,学生通过网络进行学术讨论等,对外推行网上招生与教学,甚至Internet教学。在大力发展电子化教学的同时,教育系统的经费又相对紧张,对IT基础设施的投资规模相对较小,要求以较低的成本完成其设备需求。同时,由于对设备的各方面要求相对于银行等行业较低,需求基于IP网络的新技术与设备满足其需求。而在数据的存储与管理方面,则更加侧重数据的多平台共享性,集中存储与管理能力,数据在复杂操作系统平台之间的共享,数据的低成本备份与保护等方面。分析需求
教育电子化的各种方式的基础就是各种多媒体数据,在现有IP校园网络上的级中存储,共享与传输。基于上述教育行业特点,如何以较低的成本对数据进行集中存储和管理。有效地存储和管理数据,与信息的快速访问和有效利用相结合,统一访问、共享和管理数据使其满足广大师生,满足教育行业教学,信息传播电子化则成为IT行业在教育行业需要解决的首要任务。与此同时IT专业人士也认识到,存储设备的采购是一个独立而又极其重要的购买决策。同时,资产保护更具挑战性。直到最近,IT业所关注的重点仍为服务器和网络,但是随着日渐重要的信息在商业中发挥着作用,所关注的焦点将转移到集中数据存储和存储区域网络(SAN&NAS)上。
存储备份解决方案 【客户分析】
针对教育行业的特点,以网络化存储解决教育行业的存储需求,对各种文件及数据数据进行集中存储,管理与备份,并在此基础充分考虑其未来的扩展性是我国教育行业进一步加快发展的重要保证。
在我们成功实施的案例中,客户遇到的问题是多媒体教学资源的数据量很大,而且同时接受网络教学的学生数量较多,因此校园网中的数据流量和并发访问人数均要比一般的局域网高很多,用户面临网络服务器超载的问题,经常会出现因服务器速度太慢而影响学生学习兴趣和效率的现象,严重时服务器会因不堪重负而中断服务。因此如何在现有校园网环境下有效地存储、管理和共享多媒体教学资源,就成为大、中小学网络教育成功与否的关键。【方案介绍】
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传统的CLIENT/SERVER结构是以主机系统为中心,系统相对独立,会产生“信息孤岛”的问题;而以网络为中心的结构中,各种平台的系统依靠网络联接在一起,以实现信息传递和信息共享,但还是分布式处理和管理的模式。还未根本解决信息孤岛的问题,走SAN的道路是必然趋势。
SAN(Storage Area Networking)存储局域网---二十一世纪全新的理念下的电子信息架构。以数据、信息、内容为核心的模式。
SAN是在传统网络结构上建立以数据存储管理为核心的四层信息架构,从而彻底改变数据流和系统管理的重点。加入了最新的技术和管理方式,发挥整个系统的所有资源,为应用者提供最需要的“内容”(下图为SAN的标准模式)
方案说明:
--此方案采用浪潮FC光纤主机接口存储系统,通过FC存储交换机和服务器连接,构建存储区域网络(SAN)。软件采用中科同向公司的Heartsone系列存储备份产品,通过heartsone产品全面有效的配置SAN网络,提供了稳定高效的存储区域网络。光纤存储不仅可以提供海量存储空间而且数据传输性能更为高效,而且SAN具有网络的一切优势,例如扩展性和可管理性等。因此本方案可为更多的服务器应用提供大容量高效能存储空间。
方案优势:
--采用浪潮FC磁盘阵列,性能高、稳定性好,为关键的实时处理应用(OLTP)提供高效能存储空间。
--浪潮存储系统提供大容量存储空间,适合企业大规模密集部署的需求。
--通过SAN系统灵活扩展,可为企业的多个服务器应用提供大容量高效能存储空间的共享,提高资源利用率。方便统一的数据管理,减少维护成本。
方案适用:
--存在多种服务器应用,对数据容量、存储效能、数据管理以及容量扩展均有较高要求的网络环境。其良好的伸缩性很适合不同规模需求的教育单位。
适用配置:
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
--浪潮NS3500F--浪潮AX100--浪潮CX系列磁盘阵列
--Heartsone存储备份系列软件
5.电信行业存储备份系统建设方案
行业现状
全球电信行业正经历着前所未有的剧烈变化,包括服务时代的到来、开放标准与开放的体系结构将成为主流、实现电信与 IT的完美融合等。面对变化,电信运营商更需要以适应性IT架构来取得成功。适应性IT架构具有四个显著特征:标准化、模块化、简易化与集成化,这四个方面从根本上总结了企业信息化建设的经验和教训,为中国企业信息化建设指出了正确道路。中国企业信息化正在迎来一个全新的成长时代。问题与挑战
众所周知电信行业对IT技术的性能、可靠性、可用性和计算成本都有非常高的要求。电信IT 系统的应用直接关乎管理、服务、成本、效率等各个重要环节,并最终全面影响电信运营商的竞争力。目前,电信行业的“大集中”建设已进入省级大集中阶段,任何单点故障都有可能导致整个系统的停顿与瘫痪。同时电信行业也是一个讲究系统高可用性的行业,它要求所有关键 IT设备必须24X7的不间断运行,以满足超大量用户的实时访问,一旦宕机或者系统发生故障,不仅严重影响电信运营商的业务运营,更将严重影响客户满意度,削弱竞争力。保证系统的全面、安全运行,是保证整个业务信息系统稳定和数据安全的关键所在。如何保证这系统在任何情况下,包括发生灾难时,安全可靠与万无一失,是电信行业面临的重要问题。解决方案
为了有效降低关键业务的运行风险,最大限度地保护所有核心业务数据,增强数据中心的可用性和业务规划的灵活性,中容数据保管中心作为国内最顶级的、投资上亿资产筹建而成的
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
•电信行业也是一个讲究系统高可用性的行业,它要求所有关键IT设备必须24X7的不间断运行,以满足超大量用户的实时访问,一旦宕机或者系统发生故障,不仅严重影响电信运营商的业务运营,更将严重影响客户满意度。
•采用自动的存储备份方式也将降低人为的操作错误,节省大量的时间和人力。【方案介绍】
为实现上述要求,数据备份解决方案的选择至关重要。选择中科同向公司的Heartsone企业级数据备份管理软件和昆腾M1500磁带库构建SAN环境,作为电信行业数据备份项目的基本解决方案。
在数据备份系统实施过程中,我们选择了一台高性能的服务器作为本地备份服务器安装Heartsone server for NT/2000备份软件的备份服务器端软件模块,负责监控本地全部备份作业。其余LAN中的8台服务器全部安装Heartsone Agent for NT/2000备份客户端支持模块、Heartsone Agent for Openfiles on NT/2000打开文件支持模块。根据服务器运行数据库的不同选择相应的数据库代理模块。在SAN中的备份系统由于它采用了光纤通讯协议,因此它的配置不同于千兆以太网中的配置。
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系统拓扑图:
客户收益
•降低关键业务运行风险,最大限度地保护业务数据的实时性、完整性和一致性
•保证业务的连续性,提高了企业的核心竞争力,提高支撑系统对营销能力的支持,从而提升客户满意度
•实现生产站点与备份站点之间的数据复制,轻松切换 •提高了工作效率,降低了运营成本。
6.金融行业存储备份系统建设方案
行业现状
银行是国内最重要和最具活力的行业之一,为国家经济建设作出了巨大贡献。为迎接加入WTO带来的挑战,实现长期可持续发展,银行业正努力将自己建成全功能的国际化银行,其竞争的重要标志体现在银行电子化水平,作为银行市场运作、金融创新、客户服务、量化管理的技术基础,已经直接参与到越来越激烈的银行业市场竞争中。为此,银行电子信息化
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系统的安全稳定运行已成为银行在市场竞争中的生存基础,其抵抗风险的能力将成为衡量银行竞争力的重要因素之一。
问题与挑战
随着银行数据大集中的深入,金融机构的首脑们越来越意识到,集中到一起的不仅仅是数据,还有风险。原来集中在各个省、市级分行处理的业务,现在都要集中到全国的数据中心,一旦这个数据中心发生灾难事件,那么全国范围内的分支机构和开户企业、个人都将失去自己的存款记录、贷款记录,不能开展业务,这样的影响不是在一个市、一个省,而是在全国的范围,后果难以想象。因此,现在各个金融机构都根据自己的业务量、大集中的情况进行着不同程度、不同进度的数据灾难备份系统建设。虽然大多数银行已经采取了双机热备份等容错措施,以预防因局部设备故障而导致整个系统的瘫痪,但对于那些造成整个计算机系统及网络设备毁坏、大范围灾难性事故,如火灾,地震等,容错措施显然无济于事。如何保证在灾难发生后,仍能保证业务的连续性?这就需要建立强大的灾难备份系统。
解决方案 【需求分析】
• 银行业已经基本完成了省级业务和数据的大集中,具备了比较强的容灾能力,但各地分行存储备份系统还需要进一步加强。一旦全国这个数据中心发生灾难事件,那么全国范围内的分支机构和开户企业、个人都将失去自己的存款记录、贷款记录,不能开展业务,这样的影响不是在一个市、一个省,而是在全国的范围,后果难以想象。
• 国外一些发达国家,如:美国,在银行业的存储网络建设上起步早,早在上个世纪 70年代就有灾难备份的概念和服务。在信息技术发达的欧美国家均对银行在保证数据完整性及业务连续性的责任上作出了明确的规定,在新加坡、中国香港金融管理局也对灾难备份提出了要求,由此可见银行业数据的安全存储对于银行的生存至关重要。
• 由于使用ATM机取款和刷卡消费越来越普及,这就要求银行 必须 保证24X7的不间断运行,以满足超大量用户的实时访问,一旦宕机或者系统发生故障,不仅严重影响银行业务的运营,更将严重影响客户满意度。所以建议租用网络存储空间,保证您24X7的在线服务。
• 目前,银行缺乏足够的网络维护人员。因此,高效的网络存储建设十分必要。构建网络式存储,避免了巨大的额外支出,大大提高了存储系统的利用率。
【方案介绍】
使用光纤通道交换机作为光纤通道存储的连接设备,GS80服务器上配双光纤通道主机适配卡,MA8000阵列柜配双控制器,同时使用二个光纤通道见还击,形成双环冗余连接,在部件、连接、系统及应用等各方面均实现了冗余备份,完全消除系统单点故障。
备份软件采用Heartsone 的SAN的解决方案。
HeartsOne Backup 产品SAN 选件是HeartsOne Backup提供的一种选件。该选件是SAN
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上的服务器和存储设备之间的专用通信路径,可以有效地管理存储区域网络(SAN)环境,它为SAN上的所有服务器带来了高速备份的优势。同时该选件支持多个SAN 服务器并允许SAN上任一服务器的SAN设备共享,可以消除局域网瓶颈并提高传输速度。
主服务器的主要功能是对SAN 中的共享设备进行初始化、管理和维护。任何一台服务器都可以指定为主服务器。主服务器是SAN 中最重要的服务器,负责初始化、管理并维护 SAN 上的共享设备。它还协调 SAN 中各服务器间的共享存储库资源的使用,防止两个服务器试图同时分配某一设备或介质时发生冲突。只有主服务器初始化了SAN 中的硬件后,各项任务才能得以执行。由于主服务器要负责管理和初始化共享的SAN,所以应将最可靠的服务器用作SAN 主服务器。 SAN 选件具有以下优点:
降低成本。允许服务器共享一个或多个磁带库。
提高备份和还原速度。因为服务器直接与磁带库连接,所以使用该选件就不再需要通过LAN来进行远程备份。
允许在设备失败时重新定向或重新配置,从而实现最大的灵活性。 互操作性。允许不同平台上的服务器共享SAN连接的磁带库和介质。异地容灾中心系统
在其它地方构建异地数据备份和容灾系统。选用惠普企业级服务器ES40作为业务系统异地备份服务器,选用惠普StorageWorks MA8000光纤通道存储磁盘阵列柜作为异地数据备份存储设备,实现银行管理信息业务应用和数据库服务的异地数据备份和容火系统。在正常工作情况下,当银行中心的业务数据遭到破坏时,可丛异地的容灾中心进行业务数据的快速恢复,使业务系统继续保持正常运行。而当生产中心由于自然灾害遭受毁灭性打击时,则可启用异地的数据备份和容灾中心的备份服务器作为电力营销业务系统的服务主机,利用容灾中心保存的业务数据继续运行,保证业务系统工作的不间断。
为进一步保证银行管理信息系统的高可靠性,系统配置了离线磁带备份系统,通过光纤连接到系统存储域网络中。使用惠普自动加载磁带库做业务数据的定期自动备份,使用中科同向公司Heartsone备份管理软件对数据备份进行管理。此种备份方式的好处是,大量的业务备份数据通过专用的存储域网络(SAN)传输,完全不占用网络资源,对系统运行效率无影响。因此可在一天24小时中随时进行备份而无须避开业务高峰时间,更不须在日常业务结束后加班进行数据备份。数据备份容灾结构图:
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
【方案技术特点】
光纤通道技术的优势
光纤通道技术在性能、维护和可管理性方面提供了灵活的存储优势。光纤通道技术使用户能够跨越存储域网络(SAN)共享存储容量、从磁盘拷贝到磁盘,以缩短管理停机时间,并对远在数十公里之外的存储系统进行复制。
存储域网络(SAN)能力
通过SAN共享存储容量可以对异构环境中的多个存储系统进行共享访问。SAN针对数据高可用性进行了专门设计,可支持服务器集群,并进行冗余配置,从而消除单点故障。实现多平台连接SAN还可提供远程存储访问和数据复制的主干--他们对于容灾和磁盘到磁盘的拷贝至关重要。
客户收益
• 实时在线异地备份,具有高安全性、稳定性 • 缩短备份时间,减少由于备份造成的业务中断
• 128位数据加密,用户自行管理密钥或自选加密机,保证数据的保密性,完整性,真实性 • 管理方便性,通过集中管理中心,银行不必为网络管理和技术投入过多的人力、物力 • 易扩充网络规模,可方便地增加支行、外联单位等分支机构
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7.生产制造行业存储备份系统建设方案
行业现状
生产制造行业是关系国计民生的一个重要行业,其中很有代表性的就是钢铁行业。钢铁行业是世界上最重要的工业行业之一,同时它作为我国传统工业的支柱产业,在国民经济中占重要地位,随着国民经济的发展,经济全球化和知识经济的来临,钢铁行业迎来很大的发展机遇,同样也面临着巨大的市场挑战。如何在新形势下利用机遇应对挑战,再创高峰?各钢铁企业都把企业信息化作为改革的一个突破口,希望通过企业信息化,优化资源配置,提升管理水平,提高企业的竞争力。
从整个钢铁行业企业信息化程度看,目前90%以上的大型钢铁企业都已制定了企业信息化发展规划,到2008 年之前,70%的钢铁企业将建成自己的客户关系系统和供应链系统,70%的钢铁企业将建成企业内部宽带主干网络系统,95%以上企业将建成自己的对内对外网站。借助ERP、CRM、SCM 等现代信息化手段,降低企业运营管理成本,提高企业核心竞争力,这些将形成钢铁企业新一轮的大比拼,建设“数字钢铁”已是必然趋势。
问题与挑战
钢铁行业本身的特性迫使该行业的公司不断地与业内其它公司和其它行业替代产品进行竞争。因此,身处钢铁行业的生产商和贸易商便在这种大环境下通过引进先进的信息技术管理方法不断地开发新产品、提高生产效率、提高产品质量,以应对瞬息万变的市场。因此,如何保障企业内部覆盖所有的业务流程的大量信息数据的安全高可用已经成为钢铁行业部门不得不考虑的紧要问题之一。
解决方案
在我国,一般大型的钢铁企业都具备自己的数据保护中心。基于这一特点,中科同向公司制定以下解决方案,作为您数据保障的坚实后盾。
系统概述
随着计算机技术的发展,支持多个分区,有良好扩展性的存储设备已经产生并得到广泛应用,这使数据资源集中化,并最终使处理资源得到灵活调度成为可能。数据整合技术正是解决这一问题的良策。最终使较高端服务器的存储资源得到良好的共享性、极大的可扩展性、真正的灵活性,从而服务器资源和存储达到最合理、最灵活的应用。
近年来,存储区域网(SAN)已从根本上改变了各企业用户自行设计、构建和管理其企业网络的传统方式,它为我们带来了开放式、灵活多变的配置方案,提供多层次的应用,并为企业带来最大的利益:极度的可扩展性、简化的存储管理、优化的资源、服务共享、更高的可用性,以及低廉的管理成本和人力的节省。
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
系统功能
● 利用SAN存储区域网技术,实现数据集中存储以及对连接在SAN网络上的各服务器进行高速数据备份及恢复。
● 实现对SAN网上的磁带设备共享使用。
● 对业务数据进行在线备份,不影响业务正常运转。
客户收益
• 虚拟“数据中心”,提供无限扩展空间
• 128位数据加密。用户自行管理密钥,确保数据的保密性 • 自动化备份恢复,管理人员成本低。• 低成本、高性能。
• 具备月、季度灾难恢复能力的演习程序 • 少量数据在线即时恢复,系统灾难上门恢复
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8.商业流通行业存储备份系统建设方案
行业现状
中国流通行业已经从业种经营为主发展到了业态经营为主,实现流通现代化的关键,需要在经营体制和模式上按国际惯例,采用或引进“进销分离,一级核算”的先进经营管理模式。实施连锁经营,拓展商品的品类和服务并形成规模化的品类管理、集中采购和集中营销成为现代化大型流通业发展的趋势。
总体来说,各类型流通行业企业为了实现“进销分离,一级核算”,运营过程基本上都采用了基础通信系统和财务系统,并大范围推广应用了商贸物资流通管理和人力资源管理等全面的信息化管理系统,仅在 2005年流通行业IT投资的整体规模便以21.8%的速度高速增长,总体规模达到48.47亿元。
问题与挑战
现今,各类大型商业流通集团企业数据大量集中的工程相继趋于完工,大型企业的大量数据集中投资也在缓慢下降。随着流通行业的飞速多元化发展,大量数据的不断集中及现代化管理方式的逐步完善,对于如何规范和健全网络信息化安全,如何保证大量数据的安全、高度可用,成为各类流通行业企业最关心的问题。
在人均消费水平的不断提高的今天,更多更成熟的新型流通业态进入我国市场。行业主管部门预计,到 2012年连锁超市、大型卖场等新兴业态在中国零售业中占分额将达到25%。因此,在未来的10年内,中国的超市业等商贸流通行业将以30%左右的年增长率保持高速增长。为了更安全有效的保护日益膨胀的业务数据,关键商业数据保护将成为未来流通行业在IT领域投资的重点。
解决方案
这两年,随着人均消费水平的提高,更多更成熟的新型零售商进入我国市场,如沃尔玛、家乐福,因为其低廉的运作成本和较灵活的经营方式以及信息化系统地进驻,使得企业的整体信息化水平比较高。一般大型的连锁式企业都具备自己的信息中心,其信息系统的核心是数据库。针对该情况,我们推出方案
一、实施前系统现状:
1)每天通过ORACLE数据库自带的备份命令将全部ORACLE数据进行一次逻辑全备份,并存放在综合楼的一台微机上,未备份实时数据库的数据;
2)目前以不定期的形式在SQL Server服务器间进行交叉备份,未备份实时数据库的数据; 3)对此类文件也没有做到与及时更新备份数据;
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二、项目实施目的:
1)实现数据的安全、高速集中备份
2)实现对服务器及桌面终端的高速备份; 3)提供灵活的数据库备份策略供用户选择; 4)实现迅速恢复所有关键数据; 5)提供完善的备份报告机制;
三、项目规划设计:
1)应用数据的保护
这部分数据的备份占了备份作业的大部分工作,同时也是备份系统主要的日常工作,就是要在公司的信息中心建立一个统一的备份/恢复管理中心,通过友好的图形界面对所有的备份/恢复任务进行监控和实时报告。可以分几步来进行:
Heartsone Backup 存储备份行业解决方案
Heartsone Backup Client 置换成SAN Media Server而已。该模块在整个投资中的比重非常小,因此,本备份方案对用户将来可能的系统升级和改造,提供了必要的投资保护。
另外,针对备份/恢复系统的规划,我们建议以下功能模块来实现相应的功能:系统灾难(裸机)恢复:Heartsone Backup Meta Restore异地磁带备份容灾。
客户收益
• 实时在线异地备份,具有高安全性、稳定性 • 缩短备份时间,减少由于备份造成的业务中断
5月初,美光斥资12亿美元收购恒忆,完成收购后美光成为同时拥有DRAM、NAND以及NOR技术的记忆体晶片大厂。对于这么大的收购举动,有传言,是英特尔在后面起到的推动作用,因为三星的快速崛起,不想一家独大的局面在存储市场出现。当然,也有传言,美光收购恒忆的动机是为了满足诺基亚(Nokia)等客户的一站式购足需求。无论如何,着眼技术创新方面,记者本人认为这种收购的出现,是能够起到推进作用的。在收购后不久,我们有幸在第十五届IIC CHINA上邀请了,美光亚洲区嵌入式业务部的刘群先生,就相变存储技术
未来发展的状况,做精彩的演讲。
随着世界各国尤其是中美两国在智能电网上的实质性启动,智能电表市场也在起步腾飞。智能电表担负着存储客户使用信息和网络信息的作用,同时在不远的将来更多的功能也将被加入进来,如绿色能源的双向接入,终端的用户也可以把自家屋顶太阳能产生的电力传输到电网上。由于上述需求的推动,对智能电表的存储系统就提出了更高容量,成本降低控
制和可靠性提高的要求。
相变存储器即是英文Phase Change Memory--PCM 的缩写。就是一种利用六族与第四、五族的化合物作为存储材料的存储器。该种化合物是一种相态可逆变的物质。可以在有序结构(晶态-低阻)和无序结构(非晶态-高阻)之间变化。
通过图片可以看出,电流电压曲线图是从一个PCM的存储单元获得。读取操作是工作在电压500毫伏且电流小于100微安以下的区间内,所以没有对GSt产生加热的效应。晶态和非晶态的存储状态也就没有变化。当电压大于500毫伏且电流大于500微安时,电阻加热器就会融化GST材料。此时晶态和非晶体的状态就会发生变化。
基于相变技术的存储器具有三个特性,包括位修改(直接写入),高写入次数,工艺和成本的可延续性。下面图片是对现在流行的存储器之间的比较。
对产品带来这么多特性的PCM相变存储器,那么具体的应用又如何?刘群先生表示,现在目前智能能电表的存储系统采用NVRAM,EEPROM等方案,但是这些解决方案都存在有成本高、容量小、设计复杂等缺点,而运用PCM相变存储器设计的智能电表可以很好地规避这些缺点。由于PCM具有位改写,成本和工艺的可持续性,高擦写次数,从而可以很好的整合原有的存储系统。只使用一颗PCM相变存储器就可以整合NOR flash, EEPROM, NVRAM, 从而提供更低的成本,更加环保,更加可靠,以及更大的容量。
针对采用相变存储器的智能电表设计,刘群也谈到,作为存储器的重要生产厂商,为满足客户的需求,美光也推出了两款代号为“omneo”的相变存储器。分别是:P8P –高速并行接口,128Mb 容量,100万次的写入次数。P5Q-高速SPI 接口,支持1、2,4位输入输出,也是128Mb 容量, 高达66Mhz。100万次的写入次数。Omneo 给嵌入式提供了一种更快写入速度,更高的写入次数的存储器。从而拓展了客户对存储系统的设计。并且在本次西安站IIC CHINA展览会现场,观众可以参观样品展示。
关键词:SAN,IPSAN,iSCSI,FCoE
1 引言
随着广播电视数字化、网络化的推进, 构建集“采、编、播、存、管”为一体的全台网成为电视台的发展趋势和应用需求, 它将使全台的媒体技术资源由分散转变为集中, 专有转变为共享, 业务流程更优化, 节目生产成本更低, 系统运行效率更高。全台网的业务整合、资源整合, 其基础是数据整合, 存储系统的合理设计是关键。面对当今媒体资源和节目信息迅速扩增带来的数据管理压力, 有必要建立一个合理高效的共享存储体系, 集中存储、集中管理, 在许可范围内快速地进行共享, 包括资源的合理调度以及快速查询、检索, 同时还必须考虑系统对数据安全性、完整性和可用性的要求, 提供数据的归档、迁移等功能, 更要能处理数据的备份、灾难恢复等工作, 这些都有赖于规划良好的存储架构来满足。
2 SAN存储架构在全台网的应用优势
在电视台数字化数据大量暴增之前, 存储设备一般采用SCSI接口的磁盘阵列, 包括近几年出现的SAS磁盘阵列, 都属于直接附加存储 (DAS) 。存储设备与服务器是相对固定的从属关系, 存储资源调度不方便, 存储容量也受到架构的限制, 只要数据量增加, 就必须另外购买存储设备。这种条块化、零散复杂的存储环境不仅会给管理运行带来越来越大的压力, 而且极易造成存储设备的重复投资和存储资源分布的不平衡。
电视台网络化工程, 包括非编、媒资、播出、文稿等子系统在内的全台网建设, 为创建一个全台理念的、资源合理整合的、互通高效的大存储平台创造了有利时机。高码流视音频资源的共享应用以及安全管理需求, 决定了应用于全台网的存储系统必须是高性能的、集中存储管理的、大容量易扩充的、高可用性的体系结构。而近几年逐渐兴起的存储区域网络 (Storage Area Network, SAN) 技术, 以它独有的架构优势迎合了全台网建设的技术需求。
SAN是一个由存储设备和系统部件构成的高速子网, 所有的通信都在一个光纤通道的网络上完成, 可提供内部任意节点之间多路可选择的数据交换, 并且将数据存储管理集中在相对独立的存储局域网内, 具有较高的安全性。通常SAN特指FC SAN, 现在主流产品均支持2 Gbit/s或4 Gbit/s传输速率, 连接SAN的光纤通道结合了通道连接和网络连接的优势, 不但能提供对数据设备的远距离高性能链接, 还增加了对存储系统的冗余链接, 提供了对高可用群集系统的支持。SAN从传统网络架构中单独剥离出存储功能, 自成一个系统, 摆脱了以太网频宽质量与服务器速度的限制。
2.1 满足高码率节目制作对速度和带宽的要求
决定使用SAN的关键因素是对速度和带宽的需求。在50 Mbit/s码率标清节目制作中, 精编工作站每台至少需要200 Mbit/s的保证带宽, 总带宽需求非常可观, 而高清节目制作对带宽的依赖将更大。光纤通道上的SAN提供主机到存储最高4 Gbyte的直接数据连接, 数据交换发生在访问速度较快的数据块一级。作为存储的光纤磁盘阵列拥有2条甚至4条冗余的后端光纤磁盘通道, 可以获得一个非常高的磁盘读写带宽, 而且与光纤通道之间不存在数据格式转换的问题, 因为它们内部采用的都是SCSI传输协议, 避免了效率的损失。
高性能是SAN架构的最大优点, 可以保证大数据量并发访问情况下主机读写带宽的稳定, 还有助于加速数据迁移、备份、恢复进程。可以认为, SAN是目前性能理想的适于构建全台网所需高速数据环境的存储架构。
2.2 拥有高存储容量和集中存储优势
电视节目制作、存储和备份需要海量存储空间支持, 这种需求超过了使用本地存储和直接附加存储所能管理的实际空间, 并且本地数据的特性导致它们很难被管理。网络附加存储 (Network Attached Storage, NAS) 设备虽然有提供集中共享存储的能力, 但它负载能力较弱, 带宽和速度也受制于以太网。而SAN本身就是为实现存储高性能集中共享而制定的, 支持高存储容量和多主机并发访问, 拥有对存储资源集中管理、分配的优势。
SAN系统采用的光纤磁盘阵列能提供最大至上百太字节的高速存储空间, 通常配置2个RAID控制器和大约15个光纤通道磁盘驱动器, 可连接附加的磁盘阵列来扩充容量, 并通过控制器对这些阵列进行管理, 可满足全台网巨量而持续增长的存储空间需求。
SAN是一种真正面对存储服务的架构。它的设计目的就是通过数据集中化管理而不是按工作组分割, 提高数据吞吐量, 改进文件共享能力。SAN把所有存储空间有效地汇聚在一起, 支持服务器和存储之间任意的点到点的连接, 提高了存储资源的利用效率和存储分配的可管理性。
2.3 有利于提升安全性、可用性和备份效率
安全是广电行业的生命线, 存储系统必须是一个安全的冗余体系结构, 提供数据的长期安全存储和高可用支持, 具备完善的容灾恢复功能。SAN架构支持构建高冗余度的存储网络, 有利于提升系统安全性, 能有效避免单点故障, 并支持多种可选择的高效备份方案。
SAN所用的光纤磁盘阵列本身采用安全的冗余结构, 支持热插拔, 集成基于硬件的RAID技术和热备硬盘设置, 具有较高的存储安全性。一般拥有多个光纤通道, 提供冗余的多数据路径链接, 保证连接可靠性和实现负载均衡。由于SAN网络支持双节点或多节点群集, 提供了主机级容错能力和高系统可用性, 能最大限度地保证系统的连续可靠运行。
音像数据作为电视台不可或失的宝贵资产, 必须执行完善的备份工作。传统存储设备间的备份由于全都通过以太网来执行, 网络带宽一直是备份速度的主要瓶颈, 不但影响备份效率, 可能还会引发网络拥塞现象。而SAN架构拥有独立的光纤通道网络, 能明显加快备份、恢复速度, 且无需考虑这些操作对以太网性能的影响。支持SAN架构的数据安全管理软件非常丰富, 如存储厂商EMC就分别针对本地、异地的数据备份、同步、迁移和灾难恢复提供了SnapView, MirrorView, SAN Copy 3种各有侧重的数据保护和恢复软件, 可酌情选择。
3 全台网内IP SAN的适用性与局限性
传统的SAN由于采用光纤作为传输信道, 加上相对昂贵的HBA接口卡、FC交换机以及FC盘阵, 构建成本相当高。全台网中并不是所有的应用都对存储带宽、网络延迟有如此高级别的要求。电视台现有的千兆以太网络, 对SQL数据库、媒资系统等来说, 已完全能满足其应用带宽的需求, 只是需要一种方便、价廉、能使用块数据传送方式的集中共享、集中管理的存储环境来提高系统可用性、容灾性。遵循iSCSI通信协议的IP SAN存储架构正适合这种需求。
IP SAN是运行在标准以太网上的存储局域网, 采用基于TCP/IP的iSCSI协议, 支持构建与SAN相仿的集中存储环境。在数据存取方式上, 采用与SAN相同的块协议 (Block Protocol) , 通过将SCSI数据块映射成以太网数据包, 实现在IP网络上高速传输块数据的功能, 充分利用了现有IP网络的成熟性和普及性优势。具有低成本、开放性、易用性等优点, 近几年来得到了快速发展。
有限的数据传输速率是IP SAN最大的应用局限所在。受制于以太网带宽和TCP/IP协议的低效率, 以及在传输过程中必须对SCSI数据块进行层层的封装与解包, IP SAN具有网络延迟较大、数据传输效率较低的缺点。
针对千兆以太网在IP SAN架构中显现的带宽瓶颈, 企业级iSCSI存储产品多数配置有2个或4个千兆网络接口, 并提供链路聚合功能来提升存储带宽和数据吞吐能力。只有全部启用这些网络接口才能最大化提取iSCSI磁盘阵列的硬件性能。
4 存储架构的选择与应用分析
建立安全高效的存储网络, 选择存储架构是关键。一个好的SAN解决方案可以帮助实现一个完全冗余的存储网络, 无论从安全性、可靠性, 还是从传输性能和稳定性来说, 都有着显著的架构优势, 加上周边丰富的共享管理软件、应用管理软件和备份管理软件产品, 适合担负全台网复杂应用环境的存储架构。在低成本方案上, 又有IP SAN可供选择。但更好的性能往往意味着更多的付出, 一个好的存储方案在于把握需求与成本的合理平衡点, 通道成本、存储成本、管理成本以及相应软件的成本都应在考虑之列, 最重要的是先要明确自身的需求, 包括存储设备的规格、容量、还有每种配置的传输速率, 以及扩展性能否满足今后不断扩增的节目数据压力, 都将直接影响建设成本与将来的运作效率。
电视台节目数据存储一般采用在线和离线二级存储策略, 既能满足生产、存储的需求, 又能有效降低中心存储的总体建置成本。从上述格局考虑, 可应用FC SAN架构提供在线存储所需的高速数据环境, 同时在离线存储、数据库等系统中可引用发挥IP SAN架构低成本、易用性优势。FC SAN和IP SAN融合的SAN架构既保留了FC架构的优势, 同时也支持低成本的i SCSI的引入, 既能各自完成不同功能, 又能相互进行数据共享、备份镜像。技术上有多种途径可实现FC SAN与IP SAN的互联, 如i SCSI网关, 可支持i SCSI的光纤通道交换机, 智能存储交换机和网关, 以及多协议存储阵列等。
存储设备作为整个架构的核心组成部分, 左右着存储系统的性能与安全。无论决定采用FC还是i SCSI存储, 都应尽量选择中高端企业级产品。尽管会增加成本支出, 但面向大企业的存储阵列在通道、带宽、冗余性、扩展性、可管理性和可维护性上都会有更好的设计保证。
在线存储设备的首选应该是光纤通道磁盘阵列, 在应用规模较大时还可以考虑引入多台光纤盘阵来扩展存储带宽。成本上, 相同规格的SAS硬盘比FC硬盘会便宜三成左右, 采用i SCSI盘柜也能节省不少开支, 另一方面千兆以太网的通道成本至少比光纤通道便宜一半以上, 利用多端口聚合功能, 带宽、可靠性也有保证, 不过能支持的编辑站点数量会相当有限。
数据流磁带因其容量大、价格相对较低、可灵活选用机械或手工装填的优势, 一直是节目数据离线存储的常用载体。不过现在应该优先考虑引用性能更好的虚拟磁带库产品, 它通过专用的虚拟软件和芯片模块由磁盘系统仿真而成, 由于使用磁盘作为存储介质来替代传统的磁带, 成倍地提高了设备性能, 相对于传统磁带库具有备份还原速度快, 可靠性提升, 逐步扩容方便, 维护管理成本较低等优点, 明显提升了对归档音像素材查找调用的速度。应用上既可以直接替代传统磁带库, 也可以采取与磁带库整合的架构, 将数据最终转存到后端的磁带上, 兼顾性能与扩展性。虚拟磁带库由于完全仿真磁带, 兼容磁带备份管理软件和传统备份流程, 可以方便地集成到备份系统中。多数产品配置有FC, SCSI, i SCSI等接口形式的2种或3种, 可灵活支持多种网络环境, 实现基于光纤通道或以太网的高速备份和归档工作, 是理想的离线存储升级产品。
5 存储网络新技术展望
2008年来, 支持10 Gbit/s传输速率的以太网光纤通道 (Fibre Channel over Ethernet, FCoE) 产品开始陆续面市。FCoE是一种新制定的低延迟以太网技术标准, 它将光纤通道技术的覆盖面扩展到了以太网环境中, 在某些场合被称为“增强型以太网”, 这种以太网将把数据中心的局域网、存储局域网和高性能计算应用程序融合为一个单一的以太网互联结构。它能在保护客户现有FC SAN的投资基础上, 提供一种以FC存储协议为核心的I/O整合方案, 为高性能环境提供10 Gbit/s增强型以太网连接性, 有希望成为未来几年存储网络领域的技术趋势。
关键字:“数字湖南”;DAS;NAS;SAN;虚拟化存储
0 前言
地理空间框架是“数字湖南”的核心、重要基础与支撑。而地理空间框架由地理信息数据组成;因此,解决了地理信息数据的存储问题,也就解决了“数字湖南”数据的存储问题。地理信息数据的主要特点是:数据量庞大且增长迅速;数据格式繁多且不易转换;数据安全性要求高。为满足以上要求,地理信息数据的存储必须做到:足够的数据存储容量;较高的数据传输效率;兼容异构平台;可充分利用局域网内各种存储设备,减少数据多重拷贝;简化数据备份与管理,提高数据备份、恢复效率;最重要的是高可靠的数据安全特性。
为了更好地管理快速增长的地理信息数据,需要对“数字湖南”数据中心的网络存储系统进行统筹规划;考虑未来技术发展趋势和快速增加的数据量,应以满足“十二五”期间的数据存储管理需求为目标,进行数据中心网络存储方案设计。本文在研究当前存储主要技术、发展趋势以及地理信息数据存储现状的基础上,制定了“数字湖南”数据中心的内网数据网络存储方案。
1 当前主流存储技术
目前,应用较多的网络化存储系统主要是表1所列的三种:
从表1可以看出,只有SAN较适用于地理信息数据的存储。
虚拟化存储和云存储是未来存储技术的发展方向。存储虚拟化是为存储用户提供统一的虚拟存储池;即将品牌、级别不同且分散的存储产品统一到一个(或几个)大的存储池下,用户看见的不再是孤立的、分散的系统,而是一个统一的整体;它方便用户更好地使用存储资源,提高存储资源利用效率。虚拟化存储是提高网络存储系统可管理性的核心技术之一,也是目前研究的热点。目前主要有以下三种虚拟化存储技术:
由表2可见由于基于主机和基于存储的方法对初建者吸引力最大;但兼容性差。基于路由器或交换机的方法更为适合于互操纵性要求高的企业;前者具有更高可扩充性。
目前,云存储由于安全性远远达不到地理信息数据的保密要求,故不予考虑。
2 数据中心数据存储方案设计
现以某地理信息中心为例设计数据存储方案。
2.1 数据中心数据存储需求
该中心2001年建成了采用DAS方式连接的数据存储系统,数据容量为1.5TB。虽然数据存储系统经过几次升级扩容,存储容量扩大到10TB以上,但仍为DAS连接;无法满足中心的数据存储备份需求。主要存在以下问题:存储总容量太小;數据的安全性、一致性和完整性面临多方威胁;存储资源浪费现象严重;网速太慢。
因此,数据中心数据存储系统建成后,应具备如下性能:数据容量60TB;采用易管理、省投资、可扩展的集中化存储架构;较高的存储备份速度;较好的可管理性;高可靠性;完善的灾难恢复计划;连续地提供数据查询、检索和分析、计算的功能。
2.2 存储技术选型
通过第2节的分析已确定了SAN技术比较适合地理信息中心的数据存储备份,下表对IP-SAN与FC-SAN两种技术进行了一般性比较。
从表3中可以看出FC-SAN目前比较适合地理信息数据存储。
从第2节中已知基于交换机的虚拟化技术与其他虚拟化技术相比具有较高的安全性、易使用、设备便宜,较好的互操作性,较易实现故障接替等优点,故采用FC-SAN+基于交换机的虚拟化存储构成池化存储是该地理信息中心的最佳数据存储方案。
2.3 数据存储架构
数据存储结构拓扑图如下:
3 方案评价
该方案的特点是:
1.采用基于交换机的虚拟化存储;采用了性价比较高的硬件设备,故成本较低。
2.存储网络采用了FC-SAN,传输速率较高。
3.采用了虚拟化存储技术,整个存储系统整合为一个存储池,设备利用率高。4.采用了合理的RAID技术,提高了磁盘容错能力。
4 不足之处是没有备份和容灾。
综上所述,该方案提供了一个可行的高性能、任务关键性数据存储中心环境。
“私有云”是针对处于防火墙内的有限人群提供托管服务专有计算网络架构,其优点是:构筑在防火墙后,数据安全性较高、服务质量稳定,不影响现有IT管理的流程,大大降低了成本。 随着云存储技术的不断发展,未来“数字湖南”数据中心数据架构存储可以考虑采用“私有云”方式。
参考文献:
[1]时成阁,《网络存储导论》[M],华东大学出版社,2007-1.
[2]俞建新,杨小虎,网络存储新技术评析,计算机工程,第32卷第20期,P120-122.
[3]冯丹,网络存储关链技术的研究及进展,移动通信,2009年6月,P35—39.
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