引言
隨著深圳供電局有限公司供電業(yè)務需求對IT自動化要求的提高和應用服務器數量的大幅度增長,在過去5年內為滿足不斷增加的服務器資源需求,不斷提高的業(yè)務可用性需求和日益嚴重的應用性能瓶頸,企業(yè)不斷追加服務器及存儲硬件資源的投入和改善運維管理,然而IT基礎架構的戰(zhàn)略規(guī)劃也僅局限在技術或運維的范圍內。
經過近年的服務器及存儲基礎架構的連續(xù)建設,管理成本和管理效率成本日益上升,如何發(fā)揮有限存儲資源的作用,實現更好的配置和管理來滿足企業(yè)不斷發(fā)展的商業(yè)業(yè)務需求,成為當前深圳供電局有限公司IT運維服務器及存儲管理的核心任務。
在當前系統(tǒng)架構不能支持在不中斷業(yè)務條件下進行數據的重新分布,更加無法滿足生產和業(yè)務在線不間斷運行的條件下,實現數據的遷移和重新部署。只有使用虛擬化技術,整合存儲資源,建立數據通路和管理通路,才能在不顯著增加存儲資源的條件下實現數據的重新分布和遷移,包括業(yè)務在線運行條件下的數據遷移,實現投資回報的優(yōu)化。
1 深圳供電局有限公司核心存儲現狀
深圳供電局有限公司信息部共有高、中、底端存儲9套,大部分存儲空間使用率都達到了70%以上,其中SAP營銷系統(tǒng)核心存儲XP24000空間緊張,并且非關鍵數據容災(BC)占了大量高性能的、高價值空間。與此同時,生產管理信息系統(tǒng)存儲XP512的數據遷移到新洲數據中心XP24000后,XP512將會有約7.27T的空間閑置。為了提高資源利用率,計劃采用存儲虛擬化技術,在XP512數據遷移出后,將XP512外接到SAP存儲XP24000,虛擬化為XP24000的內部資源,通過XP24000進行統(tǒng)一管理。
2 深圳供電局有限公司核心存儲資源矛盾
雖然深圳供電局有限公司擁有9套高、中、底存儲資源,但9套存儲資源劃分在3個不同的SAN環(huán)境中,導致各套存儲資源無法共享,部分存儲資源使用率高,而部分存儲資源使用率低,存儲資源分配不均,浪費嚴重。另外,隨著信息化的迅速發(fā)展,信息系統(tǒng)可靠性越來越高,在現有存儲環(huán)境下,無法保障業(yè)務系統(tǒng)數據在不同存儲之間的不間斷遷移。
3 深圳供電局有限公司存儲虛擬化的研究與應用
考慮到深圳供電局有限公司存儲現狀和應用系統(tǒng)未來發(fā)展對存儲空間需求,計劃將XP24000和XP512兩套存儲之間實現虛擬化,實現資源的優(yōu)化配置。在兩套存儲進行虛擬化時,考慮到虛擬化后存儲的性能、兼容性、運維管理的方便性等方面,在進行存儲虛擬化的設計時需要考慮以下因素:
①存儲虛擬化所支持的外部磁盤陣列的兼容性;
②存儲虛擬化所需的FC端口規(guī)劃;
③存儲虛擬化后虛擬卷的LDEV規(guī)劃;
④存儲虛擬化所需的cache分區(qū)規(guī)劃。
3.1 支持的外部磁盤陣列的兼容性
由于XP24000與XP512都是HP公司的產品,兩套存儲之間的兼容性沒有問題。
3.2 存儲端口規(guī)劃設計原則
XP磁盤陣列的存儲端口(CHIP port)可設置為四種屬性中的一種:
Target:用于通常的主機訪問;
Initiator:用于CA的數據發(fā)送端口;
RCU Target:用于CA的數據接收端口;
External:用于存儲虛擬化的連接外部存儲的端口。
每兩個CHIP端口共享一個處理器,例如CL1A/CL5A共享,CL2A/CL6A共享,以此類推。共享處理器的兩個CHIP端口只能設置為同一種屬性。
在存儲虛擬化設備上,需要規(guī)劃若干External屬性的端口用于連接外部被虛擬化的磁盤陣列,以及規(guī)劃若干Target屬性的端口用于業(yè)務主機對虛擬化存儲的訪問。
為了保證存儲虛擬化之后的I/O訪問性能,確定了以下的存儲端口設計原則:
①對每一臺被虛擬的磁盤陣列,分配至少獨立的CHIP端口用于對它的虛擬化;
②對每一個被虛擬磁盤陣列的前端FC端口,在XP磁盤陣列上分配一個External端口和一個Target端口用于對它的虛擬化。
3.3 存儲虛擬化CU:LDEV規(guī)劃設計原則
①每個被虛擬化陣列,分配一個CU#,以區(qū)分不同配置;如果一個CU的空間不足,再根據業(yè)務類型劃分CU#。
②被虛擬化磁盤陣列上的每個LUN對應虛擬化后的一個虛擬卷,并且為每個虛擬卷之分配一個LDEV,emulation type選擇OPEN-V。這樣就保證了虛擬化后的卷上的數據保持不變,大小也不變。
表1虛擬化陣列、CU#分配
3.4 Cache分區(qū)規(guī)劃設計原則
①每臺外部存儲(或者每種型號的外部存儲)分配一個Cache Partition(CLPR),并按照存儲容量相應地分配一定數量的Cache memory。
②被虛擬化的存儲為中端存儲時,HP存儲的緩存分區(qū)按照中端存儲緩存的兩倍容量進行創(chuàng)建,如被虛擬化存儲緩存為16G,則在HP存儲創(chuàng)建32G的緩存分區(qū)。
③被虛擬化的存儲為高端存儲時,HP存儲的緩存分區(qū)按照高端存儲緩存的等同容量進行創(chuàng)建,如被虛擬化存儲緩存為64G,則在HP存儲創(chuàng)建64G的緩存分區(qū)。
④深圳供電局的被虛擬化的高端存儲XP512,其Cache為10G,計劃創(chuàng)建12G的Cache分區(qū)。
⑤在實施虛擬化項目時,相關的參數設置:
⑥Cache Mode:設置為ON,使用XP24000存儲的本地緩存。
⑦Inflow Control:ON,即在被虛擬磁盤陣列無法寫入時對主機對虛擬化存儲的寫操作進行限制。
⑧Mode 454:僅在劃分Cache分區(qū)的存儲上設置為ON,缺省為關閉狀態(tài)。
3.5 虛擬化存儲空間規(guī)劃設計原則
被虛擬化的存儲空間首先是在被虛擬化的磁盤陣列上進行配置。為適應虛擬化的需要,其設計原則如下:
①被虛擬化的XP512和EVA4000內部空間使用Raid 5;
②LUN的大小要統(tǒng)一,建議使用Open-E,每個LUN約14.5GB;
③配置LUN Masking,允許XP磁盤陣列的External端口對相關LUN的訪問;LUN一旦實現虛擬化,就應禁止非虛擬化方式的主機訪問;
④適當調整LUN的屬主控制器以便實現多個處理器之間的負載均衡;
⑤XP磁盤陣列的一個External端口上最多規(guī)劃4096個虛擬化LUN。
圖1存儲虛擬化拓撲圖
4 存儲虛擬化經濟效益分析
在IT運維過程中,當面對舊設備需要淘汰時,就意味著必須增加適量的存儲空間和性能資源滿足企業(yè)數據保存和業(yè)務運行的需要及未來發(fā)展。通常對資產貶值期前的設備進行擴容,這將追加投資和資本性支出。從財務數字分析,折舊的系統(tǒng)或待資產報廢系統(tǒng)能夠通過以上虛擬化的實施獲得如下經濟回報:
①減少擴容XP24000磁盤柜的投資資本;
②因而同時減少了相關擴容帶來的軟件費用;
③因而同時減少了相關擴容帶來的服務費用;
④因而同時減少了相關擴容帶來的數據中心樓面空間費用、制冷和電力費用;
⑤降低管理工作量:通過減少管理存儲的界面實現簡化存儲管理工作內容,繼而實現存儲管理工作量的降低和管理風險的降低;
⑥降低SAN管理復雜度:通過整合存儲虛擬化,降低SAN網絡上對外提供服務的存儲端口,簡化存儲SAN設計和實施工作,簡化日常運維中SAN管理的復雜度和工作量。
5 結論
通過存儲虛擬化技術在深圳供電局有限公司IT基礎平臺的研究與應用,實現了將XP24000與XP512兩套高端存儲的虛擬化,使已使用7年的存儲XP512 10T的存儲空間作為高端存儲XP24000鏡像磁盤使用,達到了資源優(yōu)化利用的目的。按照當前高端存儲1T/20萬元的市場價格,存儲虛擬化技術的利用為企業(yè)在IT基礎設施方面的投資節(jié)約了200萬元。同時還實現了存儲資源的動態(tài)調整,使“閑者讓資源,忙者有資源”,為業(yè)務平滑運行提供無縫支持。
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本文標題:存儲虛擬化研究與應用