神東公司于2010年5月份開(kāi)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)項(xiàng)目的建設(shè)。項(xiàng)目完成數(shù)據(jù)層的集中存儲(chǔ)以及應(yīng)用層的虛擬化部署，以期達(dá)到公司應(yīng)用系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和安全級(jí)別的提升。神東集中存儲(chǔ)采用100TB物理容量的光纖硬盤作為末端，以雙控制器IBM N6060作為管控端，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全級(jí)別要求，將存儲(chǔ)級(jí)別劃分為RAID DP+MIRROR和RAID DP方式，通過(guò)兩臺(tái)CISCO MDS9506與應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和管理，同時(shí)也提高數(shù)據(jù)安全性。應(yīng)用層采用VMWare虛擬化架構(gòu)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用服務(wù)器配置信息的分析，實(shí)現(xiàn)高性能設(shè)備的多應(yīng)用負(fù)載，并能通過(guò)VCenter統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)按負(fù)載冗余自動(dòng)調(diào)配和硬件故障錯(cuò)誤時(shí)快速切換。

1 集中存儲(chǔ)建設(shè)

    在本項(xiàng)目未實(shí)施之前神東公司各應(yīng)用系統(tǒng)均為部署為SAN孤島或服務(wù)器本地硬盤存儲(chǔ)狀態(tài)對(duì)于管理人員的維護(hù)工作量巨大同時(shí)存在著極大的安全隱患。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了各信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等核心業(yè)務(wù)全部數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)和資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)快速訪問(wèn)、讀寫(xiě)應(yīng)用的需求，同時(shí)也解決了數(shù)據(jù)安全隱患問(wèn)題。

    項(xiàng)目中采用IBM N6060存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)具有高緩存、高帶寬、高擴(kuò)展性、高可靠性等特點(diǎn)，如圖1所示。

    結(jié)合神東現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)安全性的要求，磁盤配置方面:對(duì)核心服務(wù)器、非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)配置優(yōu)先級(jí)連接，以保證應(yīng)用系統(tǒng)使用過(guò)程中性能都有明顯提高。采用RAID DP和RAID DP+MIRROR技術(shù)有效的保證了數(shù)據(jù)的安全性，有效提升由于磁盤損壞引起的數(shù)據(jù)丟失，且具有良好的掉電保護(hù)技術(shù)保護(hù)緩存數(shù)據(jù)。

    控制器方面:采用雙控制器active + active配置，且當(dāng)一個(gè)控制器失效時(shí)，另一個(gè)控制器會(huì)自動(dòng)接管所有磁盤柜;每臺(tái)N6060為雙控制器配置8臺(tái)14*450GB的EXN4000，根據(jù)N6061)官方最有性能的考慮采用4臺(tái)EXN4000串聯(lián)成一個(gè)loop，通過(guò)雙控制器實(shí)現(xiàn)鏈路冗余，保證每臺(tái)磁盤擴(kuò)展柜均為雙鏈路到達(dá)控制器從而保證核心存儲(chǔ)設(shè)備的高可用性，如圖2所示。

圖1

圖2

    光纖交換機(jī)方面:采用兩臺(tái)CISCO MDS9000系列存儲(chǔ)交換機(jī)，通過(guò)VLAN管理方式，連接主機(jī)HBA卡，實(shí)現(xiàn)連接過(guò)程冗余配置;N6060配置有4Gb速率FC接口24個(gè)，這24個(gè)接口分為連接擴(kuò)展存儲(chǔ)柜的接口和連接主機(jī)的主機(jī)接口。擴(kuò)展接口應(yīng)確保磁盤柜雙冗余接人控制器。主機(jī)接口應(yīng)分別接人不同的光纖通道交換機(jī).并進(jìn)行FC綁定，提高設(shè)備核心存儲(chǔ)交換機(jī)，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中基于神東集團(tuán)公司業(yè)務(wù)的不同將核心存儲(chǔ)交換機(jī)邏輯的劃分為多個(gè)虛擬交換機(jī)，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程中業(yè)務(wù)的相對(duì)隔離。在主機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備的部署上采用業(yè)內(nèi)成熟的zone技術(shù)，保證不同主機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備的獨(dú)立性。并劃分相應(yīng)的Volume, Qtree, LUN給相應(yīng)的主機(jī)，如圖3所示。

圖3

    數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)方面:通過(guò)配置IBM小型機(jī)HA實(shí)現(xiàn)ORA-CLE RAC群集方式，提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能;支持多用戶大并發(fā)量的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理能力，保證數(shù)據(jù)的一致性讀取，不允許出現(xiàn)臟讀;在處理并發(fā)事務(wù)時(shí)，不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)鎖沖突或爭(zhēng)用，不會(huì)出現(xiàn)鎖的自動(dòng)升級(jí)而導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐性能下降(如行級(jí)鎖升為表級(jí)鎖);同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢操作，增刪改操作的并行處理;支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份、恢復(fù)支持并行操作，如圖4所示。

圖4

2 應(yīng)用虛擬化建設(shè)

    項(xiàng)目之前，神東以應(yīng)用系統(tǒng)為節(jié)點(diǎn)，圍繞每一套系統(tǒng)購(gòu)置獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用服務(wù)器，硬件設(shè)備性能不能得到充分的使用，且大多為單機(jī)使用，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，容易造成系統(tǒng)業(yè)務(wù)的中斷，且恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

    通過(guò)本項(xiàng)目將一組高性能服務(wù)器通過(guò)VMWare VCenter部署成一個(gè)集群，并在這個(gè)集群內(nèi)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，提高硬件的利用率，降低能耗，并減少資金成本和運(yùn)營(yíng)成本。實(shí)現(xiàn)硬件性能、可擴(kuò)展性和可用性級(jí)別的提升。在實(shí)時(shí)過(guò)程中使用在線遷移虛擬機(jī)避免計(jì)劃內(nèi)停機(jī);通過(guò)自動(dòng)化負(fù)載平衡實(shí)現(xiàn)基于策略的打資源動(dòng)態(tài)分配;消除許多重復(fù)的配置和維護(hù)任務(wù)。確保計(jì)劃內(nèi)硬件維護(hù)和備份時(shí)間依然保持業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)不停頓。確保永不宕機(jī)的可用性，并在發(fā)生災(zāi)難后進(jìn)行快速、有效恢復(fù)。

    應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)別則采用多臺(tái)X86架構(gòu)設(shè)備安裝VMWare虛擬化軟件，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)配和應(yīng)用的負(fù)載分擔(dān)。當(dāng)新業(yè)務(wù)系統(tǒng)將接人數(shù)據(jù)中心時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)可支持隨機(jī)增加存儲(chǔ)分區(qū)和主機(jī)連接，并且不對(duì)連接主機(jī)數(shù)量、平臺(tái)進(jìn)行限制，如圖5所示。

圖5

    VMWare軟件分為兩個(gè)主要部分:vMWare Esxi.VMWare vCenter。

    VMWare ESXi用于創(chuàng)建虛擬環(huán)境，運(yùn)行虛擬主機(jī)。VMWare vCenter將多臺(tái)ESXi主機(jī)部署為集群模式，通過(guò)在Window。操作系統(tǒng)上安裝VMWare vCenter和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，并配置VC和LICENCE服務(wù)。使多臺(tái)ESXi共享集中存儲(chǔ)LUN。將虛擬機(jī)文件系統(tǒng)創(chuàng)建于LUN，以確保虛擬機(jī)數(shù)據(jù)的安全性和硬件故障遷移時(shí)的數(shù)據(jù)完整性，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的快速接管。

    VMWare vCenter還有一個(gè)重要的插件:VMwate vCenterConverter提供由物理主機(jī)到虛擬機(jī)的轉(zhuǎn)化。

    這是整個(gè)項(xiàng)目中難度最大，也是風(fēng)險(xiǎn)最大的步驟。所以，一定要確認(rèn)系統(tǒng)各項(xiàng)備份成功。并完整保留用戶生產(chǎn)環(huán)境直到這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程完成。

    轉(zhuǎn)換過(guò)程比較簡(jiǎn)單。首先在需要遷移的服務(wù)器上安裝VMware vCenter Converter企業(yè)版，隨后在夜間指定的時(shí)間點(diǎn)停止數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用服務(wù)，使用VMware vCenter Converter將整個(gè)服務(wù)器所有文件系統(tǒng)及分區(qū)表等相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)換到外部存儲(chǔ)設(shè)備上，成為一個(gè)虛擬機(jī)目錄。

    然后將這個(gè)目錄復(fù)制到N6060上，在VMWARE server中打開(kāi)該虛擬文件即可。整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程通常都在分鐘級(jí)。虛擬機(jī)啟動(dòng)后，啟動(dòng)虛擬機(jī)中的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序。

3 項(xiàng)目總結(jié)

    通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)項(xiàng)目的建設(shè)，神東公司實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)和全網(wǎng)應(yīng)用虛擬化，保證看神東信息化的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

    業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)高安全性的IBM N6060設(shè)備上，保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性。應(yīng)用虛擬化，使硬件設(shè)備得到了充分的利用，并有效的提升了數(shù)據(jù)的安全性。同時(shí)，加快了新建應(yīng)用系統(tǒng)的部署速度，有效解決了由于硬件故障引起的業(yè)務(wù)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間中斷的問(wèn)題，減少了信息系統(tǒng)管理人員的工作量，提高了工作效率。為神東的信息化建設(shè)提供了一個(gè)高速、安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)平臺(tái)。

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本文標(biāo)題：論集中存儲(chǔ)及虛擬化在神東的應(yīng)用

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