论文部分内容阅读
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0320052-01
1 行业背景
近年来,随着烟草行业体制改革不断深化,使得业务经营管理对于信息系统的依赖程度越来越高;在当前以地市公司为经营主体的格局下,系统的任何故障给企业经营所带来的损害也越来越高;同时,对于信息系统的核心数据的保护,也日益关注起来。
现在信息存储技术随着数字信息在企业资源中的地位不断上升,特别是美国“9.11”及汶川“5.12”地震以来,使一些企业因数据丢失而遭受严重损失,存储技术引起人们的高度重视。
因此,烟草企业数据中心对于数据的安全及存储空间的要求非常高,鉴于此,作者所在单位选择基于SAN存储网络架构的数据中心。
2 SAN
SAN(Storage Area Network)存储区域网络,是计算机处理技术中的一种架构,它将服务器与远程的计算机存储设备(如磁盘阵列、磁带库)连接起来,使得这些存储设备看起来像是本地一样。下图描述了SAN的基本结构和组成部件。
SAN采用光纤通道(Fibre Channel)技術,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。在SAN中.光纤将服务器和磁盘阵列、磁带库等存储设备连接起来组成一个可高速访问的专用网络,支持对数据的高速存取,使用光纤对SAN进行部署提高访问速度的同时大大提高了整个网络的吞吐能力和带宽使用率。
3 SAN的优势
3.1 扩展性好。SAN采用光纤通道技术。可在光纤网络上增加光纤设备,满足系统的扩展性需要。
3.2 传输速率高。SAN具有200Mb/s的环路带宽,提升了主机系统的存储带宽.由于大量的数据存在于高速的SAN存储池中.减轻了服务器与客户机之间的通信带宽。对于大数据量的访问操作都可以通过SAN来完成。
3.3 备份效率高。采用Lanfree的数据备份方式,要备份的数据通过SAN200 Mb/s的速率传输到磁带库,只有少量的控制信息通过TCP/IP网络进行传输,大大节省了TCP/IP网络带宽资源。
3.4 配置灵活。通过相应的软件可实现基于SAN的网络文件共享,文件访问效率高。
3.5 安全性好。可通过光纤交换机的ZOONING功能实现,交换机端口的访问控制。通过磁盘阵列的LUN masking实现LUN一级的安全隔离。通过软件实现文件共享访问控制,SAN架构中的所有硬件设备都可以采用冗余结构。
4 构建基于SAN存储网络的烟草数据中心
数据中心的设计要遵从系统性、使用性、可维护性、合理性的原则,为保障应用系统的高可靠性,数据中心要包含一个完备的备份/恢复系统及一个本地的双机系统,用来确保业务的不间断运行以及在出现单节点故障的情况下能做到系统的自动切换。数据中心的系统拓扑设计如下图。
以两台HP7420小型机为核心,1台HP3410小型机作为备份服务器;所有小型机和其他的PC服务器,通过内部局域网及4台16口SAN光纤交换机和EMC、HP阵列以及HP磁带库相连接,形成一个强大的基于SAN网络架构的数据中心,系统的数据容量达4T,今后可根据需要进行再次扩容。
4.1 SAN架构系统实现
1)采用Veritas storage foundation实现重要的数据跨阵列双份存储。两台HP小机作为核心的数据库服务器,采用MC/SG集群架构。Veritas storage foundation不仅可以实现两台异构阵列的数据镜像功能,还对运行于HP小机上的oracle的性能也有很大的提升。
2)备份系统采用SAN+Lanfree架构。备份系统的核心软件是Vertas NetBackup Master Server,它被安装在小机HP3410备份服务器上,监控和管理整个备份系统。同时,还采用磁盘作为备份缓冲的方式提高备份和恢复的速度(D2D2T)。
3)对于操作系统及的备份和恢复,Windows系统的主机,采用Vertias LSR软件实现;unix小机,采用系统自带的磁带机备份恢复方式。
4)调整MC/SG的集群配置,为每个unix环境下的数据库实例配置单独的程序包,确保每个数据库实例均能在集群节点间自由切换,防止单点故障的发生,充分利用和合理分配服务器资源。
4.2 SAN架构具体表现
4.2.1 四层硬件平台。硬件平台架构分为四层:第一层为存储设备,即两个阵列;第二层为数据库服务器,即两个HP7420小机;第三层为应用服务器,即众多PC服务器;第四层为客户端,即各个工作站。
4.2.2 四级数据保护机制。备份系统采用四个级别的备份机制来确保系统安全。第一级:逻辑卷层面的双阵列镜像,确保整个系统无单点故
障,自动切换;第二级:阵列层面的快照/克隆保护,定时自动产生数据副本,能在本地迅速恢复数据的逻辑错误;第三级:备份到磁盘,当系统被整体破坏时,可通过备份系统快速恢复;第四级:归档到磁带,定期将备份到磁盘的历史副本归档到磁带库上,实现离线离场保护,释放磁盘备份空间。
4.2.3 多链路冗余管理。借助Veritas storage foundation的多链路管理功能,能实现EMC和HP阵列间的链路自动切换,当两阵列中的任何一条或多条链路出现故障时,系统也能正常运行。
4.2.4 D2D2T在线备份设计。在EMC阵列上规划部分存储空间作为备份数据库缓冲池。部分平台的数据快速的备份到阵列而不是带库,此设计的目的是在数据库、应用发生故障时,能实现快速恢复;备份软件按照策略定期将磁盘的历史备份归档到带库上,实现离线离场保存,释放磁盘空间。
5 结语
本单位基于SAN存储网络架构的数据中心自上线以来,运行良好,给各个关键应用系统稳定可靠的运行提供了强力的支撑,良好的效果主要表现为四个方面:
1)标准的SAN架构,可容量达4T,能够满足未来3年内的数据增长,同时具有一定的可扩展能力。
2)核心的业务数据实现了双阵列镜像,结合集群技术,能保证系统在一台小机和一套阵列完全宕机的情况下提供政策的服务,数据库系统的可用性达99.99%,即1年故障停机时间不超2小时。
3)利用Veritas文件系统的拓展型块分配机制,将数据分布存储在磁盘上,优化了数据库的性能。
4)建立了完整的备份恢复体系,通过veritas备份恢复软件和高性能的SAN网络确保出现单点故障时数据的快速恢复,完全避免因数据丢失造成的经济损失。
1 行业背景
近年来,随着烟草行业体制改革不断深化,使得业务经营管理对于信息系统的依赖程度越来越高;在当前以地市公司为经营主体的格局下,系统的任何故障给企业经营所带来的损害也越来越高;同时,对于信息系统的核心数据的保护,也日益关注起来。
现在信息存储技术随着数字信息在企业资源中的地位不断上升,特别是美国“9.11”及汶川“5.12”地震以来,使一些企业因数据丢失而遭受严重损失,存储技术引起人们的高度重视。
因此,烟草企业数据中心对于数据的安全及存储空间的要求非常高,鉴于此,作者所在单位选择基于SAN存储网络架构的数据中心。
2 SAN
SAN(Storage Area Network)存储区域网络,是计算机处理技术中的一种架构,它将服务器与远程的计算机存储设备(如磁盘阵列、磁带库)连接起来,使得这些存储设备看起来像是本地一样。下图描述了SAN的基本结构和组成部件。
SAN采用光纤通道(Fibre Channel)技術,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。在SAN中.光纤将服务器和磁盘阵列、磁带库等存储设备连接起来组成一个可高速访问的专用网络,支持对数据的高速存取,使用光纤对SAN进行部署提高访问速度的同时大大提高了整个网络的吞吐能力和带宽使用率。
3 SAN的优势
3.1 扩展性好。SAN采用光纤通道技术。可在光纤网络上增加光纤设备,满足系统的扩展性需要。
3.2 传输速率高。SAN具有200Mb/s的环路带宽,提升了主机系统的存储带宽.由于大量的数据存在于高速的SAN存储池中.减轻了服务器与客户机之间的通信带宽。对于大数据量的访问操作都可以通过SAN来完成。
3.3 备份效率高。采用Lanfree的数据备份方式,要备份的数据通过SAN200 Mb/s的速率传输到磁带库,只有少量的控制信息通过TCP/IP网络进行传输,大大节省了TCP/IP网络带宽资源。
3.4 配置灵活。通过相应的软件可实现基于SAN的网络文件共享,文件访问效率高。
3.5 安全性好。可通过光纤交换机的ZOONING功能实现,交换机端口的访问控制。通过磁盘阵列的LUN masking实现LUN一级的安全隔离。通过软件实现文件共享访问控制,SAN架构中的所有硬件设备都可以采用冗余结构。
4 构建基于SAN存储网络的烟草数据中心
数据中心的设计要遵从系统性、使用性、可维护性、合理性的原则,为保障应用系统的高可靠性,数据中心要包含一个完备的备份/恢复系统及一个本地的双机系统,用来确保业务的不间断运行以及在出现单节点故障的情况下能做到系统的自动切换。数据中心的系统拓扑设计如下图。
以两台HP7420小型机为核心,1台HP3410小型机作为备份服务器;所有小型机和其他的PC服务器,通过内部局域网及4台16口SAN光纤交换机和EMC、HP阵列以及HP磁带库相连接,形成一个强大的基于SAN网络架构的数据中心,系统的数据容量达4T,今后可根据需要进行再次扩容。
4.1 SAN架构系统实现
1)采用Veritas storage foundation实现重要的数据跨阵列双份存储。两台HP小机作为核心的数据库服务器,采用MC/SG集群架构。Veritas storage foundation不仅可以实现两台异构阵列的数据镜像功能,还对运行于HP小机上的oracle的性能也有很大的提升。
2)备份系统采用SAN+Lanfree架构。备份系统的核心软件是Vertas NetBackup Master Server,它被安装在小机HP3410备份服务器上,监控和管理整个备份系统。同时,还采用磁盘作为备份缓冲的方式提高备份和恢复的速度(D2D2T)。
3)对于操作系统及的备份和恢复,Windows系统的主机,采用Vertias LSR软件实现;unix小机,采用系统自带的磁带机备份恢复方式。
4)调整MC/SG的集群配置,为每个unix环境下的数据库实例配置单独的程序包,确保每个数据库实例均能在集群节点间自由切换,防止单点故障的发生,充分利用和合理分配服务器资源。
4.2 SAN架构具体表现
4.2.1 四层硬件平台。硬件平台架构分为四层:第一层为存储设备,即两个阵列;第二层为数据库服务器,即两个HP7420小机;第三层为应用服务器,即众多PC服务器;第四层为客户端,即各个工作站。
4.2.2 四级数据保护机制。备份系统采用四个级别的备份机制来确保系统安全。第一级:逻辑卷层面的双阵列镜像,确保整个系统无单点故
障,自动切换;第二级:阵列层面的快照/克隆保护,定时自动产生数据副本,能在本地迅速恢复数据的逻辑错误;第三级:备份到磁盘,当系统被整体破坏时,可通过备份系统快速恢复;第四级:归档到磁带,定期将备份到磁盘的历史副本归档到磁带库上,实现离线离场保护,释放磁盘备份空间。
4.2.3 多链路冗余管理。借助Veritas storage foundation的多链路管理功能,能实现EMC和HP阵列间的链路自动切换,当两阵列中的任何一条或多条链路出现故障时,系统也能正常运行。
4.2.4 D2D2T在线备份设计。在EMC阵列上规划部分存储空间作为备份数据库缓冲池。部分平台的数据快速的备份到阵列而不是带库,此设计的目的是在数据库、应用发生故障时,能实现快速恢复;备份软件按照策略定期将磁盘的历史备份归档到带库上,实现离线离场保存,释放磁盘空间。
5 结语
本单位基于SAN存储网络架构的数据中心自上线以来,运行良好,给各个关键应用系统稳定可靠的运行提供了强力的支撑,良好的效果主要表现为四个方面:
1)标准的SAN架构,可容量达4T,能够满足未来3年内的数据增长,同时具有一定的可扩展能力。
2)核心的业务数据实现了双阵列镜像,结合集群技术,能保证系统在一台小机和一套阵列完全宕机的情况下提供政策的服务,数据库系统的可用性达99.99%,即1年故障停机时间不超2小时。
3)利用Veritas文件系统的拓展型块分配机制,将数据分布存储在磁盘上,优化了数据库的性能。
4)建立了完整的备份恢复体系,通过veritas备份恢复软件和高性能的SAN网络确保出现单点故障时数据的快速恢复,完全避免因数据丢失造成的经济损失。