神東公司于2010年5月份開展數(shù)據(jù)存儲項目的建設(shè)。項目完成數(shù)據(jù)層的集中存儲以及應(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)定性和安全級別的提升。神東集中存儲采用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)的安全級別要求，將存儲級別劃分為RAID DP+MIRROR和RAID DP方式，通過兩臺CISCO MDS9506與應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)級聯(lián)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲和管理，同時也提高數(shù)據(jù)安全性。應(yīng)用層采用VMWare虛擬化架構(gòu)，通過對現(xiàn)有應(yīng)用服務(wù)器配置信息的分析，實現(xiàn)高性能設(shè)備的多應(yīng)用負(fù)載，并能通過VCenter統(tǒng)一管理，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)按負(fù)載冗余自動調(diào)配和硬件故障錯誤時快速切換。

1 集中存儲建設(shè)

    在本項目未實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)器本地硬盤存儲狀態(tài)對于管理人員的維護(hù)工作量巨大同時存在著極大的安全隱患。本項目實現(xiàn)了各信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等核心業(yè)務(wù)全部數(shù)據(jù)集中存儲和資源的合理利用，實現(xiàn)快速訪問、讀寫應(yīng)用的需求，同時也解決了數(shù)據(jù)安全隱患問題。

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

    結(jié)合神東現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)安全性的要求，磁盤配置方面:對核心服務(wù)器、非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)配置優(yōu)先級連接，以保證應(yīng)用系統(tǒng)使用過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)一個控制器失效時，另一個控制器會自動接管所有磁盤柜;每臺N6060為雙控制器配置8臺14*450GB的EXN4000，根據(jù)N6061)官方最有性能的考慮采用4臺EXN4000串聯(lián)成一個loop，通過雙控制器實現(xiàn)鏈路冗余，保證每臺磁盤擴(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CISCO MDS9000系列存儲交換機(jī)，通過VLAN管理方式，連接主機(jī)HBA卡，實現(xiàn)連接過程冗余配置;N6060配置有4Gb速率FC接口24個，這24個接口分為連接擴(kuò)展存儲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)備核心存儲交換機(jī)，在項目的設(shè)計中基于神東集團(tuán)公司業(yè)務(wù)的不同將核心存儲交換機(jī)邏輯的劃分為多個虛擬交換機(jī)，保證數(shù)據(jù)存儲過程中業(yè)務(wù)的相對隔離。在主機(jī)與存儲設(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)與存儲設(shè)備的獨立性。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)庫系統(tǒng)方面:通過配置IBM小型機(jī)HA實現(xiàn)ORA-CLE RAC群集方式，提高數(shù)據(jù)訪問性能;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，不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫鎖沖突或爭用，不會出現(xiàn)鎖的自動升級而導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐性能下降(如行級鎖升為表級鎖);同時支持?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)

    項目之前，神東以應(yīng)用系統(tǒng)為節(jié)點，圍繞每一套系統(tǒng)購置獨立的數(shù)據(jù)庫和應(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，容易造成系統(tǒng)業(yè)務(wù)的中斷，且恢復(fù)時間較長，嚴(yán)重影響到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

    通過本項目將一組高性能服務(wù)器通過VMWare VCenter部署成一個集群，并在這個集群內(nèi)運行多個操作系統(tǒng)，提高硬件的利用率，降低能耗，并減少資金成本和運營成本。實現(xiàn)硬件性能、可擴(kuò)展性和可用性級別的提升。在實時過程中使用在線遷移虛擬機(jī)避免計劃內(nèi)停機(jī);通過自動化負(fù)載平衡實現(xiàn)基于策略的打資源動態(tài)分配;消除許多重復(fù)的配置和維護(hù)任務(wù)。確保計劃內(nèi)硬件維護(hù)和備份時間依然保持業(yè)務(wù)運轉(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)級別則采用多臺X86架構(gòu)設(shè)備安裝VMWare虛擬化軟件，實現(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，存儲系統(tǒng)內(nèi)可支持隨機(jī)增加存儲分區(qū)和主機(jī)連接，并且不對連接主機(jī)數(shù)量、平臺進(jìn)行限制，如圖5所示。

圖5

    VMWare軟件分為兩個主要部分:vMWare Esxi.VMWare vCenter。

    VMWare ESXi用于創(chuàng)建虛擬環(huán)境，運行虛擬主機(jī)。VMWare vCenter將多臺ESXi主機(jī)部署為集群模式，通過在Window。操作系統(tǒng)上安裝VMWare vCenter和SQL Server數(shù)據(jù)庫，并配置VC和LICENCE服務(wù)。使多臺ESXi共享集中存儲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的數(shù)據(jù)完整性，實現(xiàn)虛擬機(jī)的快速接管。

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

    這是整個項目中難度最大，也是風(fēng)險最大的步驟。所以，一定要確認(rèn)系統(tǒng)各項備份成功。并完整保留用戶生產(chǎn)環(huán)境直到這個轉(zhuǎn)換過程完成。

    轉(zhuǎn)換過程比較簡單。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間點停止數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)，使用VMware vCenter Converter將整個服務(wù)器所有文件系統(tǒng)及分區(qū)表等相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)換到外部存儲設(shè)備上，成為一個虛擬機(jī)目錄。

    然后將這個目錄復(fù)制到N6060上，在VMWARE server中打開該虛擬文件即可。整個轉(zhuǎn)換過程通常都在分鐘級。虛擬機(jī)啟動后，啟動虛擬機(jī)中的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序。

3 項目總結(jié)

    通過數(shù)據(jù)存儲項目的建設(shè)，神東公司實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集中存儲和全網(wǎng)應(yīng)用虛擬化，保證看神東信息化的安全穩(wěn)定運行。

    業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中存儲高安全性的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，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)長時間中斷的問題，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)提供了一個高速、安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)平臺。

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本文標(biāo)題：論集中存儲及虛擬化在神東的應(yīng)用

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