引言

    隨著深圳供電局有限公司供電業(yè)務(wù)需求對IT自動化要求的提高和應(yīng)用服務(wù)器數(shù)量的大幅度增長，在過去5年內(nèi)為滿足不斷增加的服務(wù)器資源需求，不斷提高的業(yè)務(wù)可用性需求和日益嚴重的應(yīng)用性能瓶頸，企業(yè)不斷追加服務(wù)器及存儲硬件資源的投入和改善運維管理，然而IT基礎(chǔ)架構(gòu)的戰(zhàn)略規(guī)劃也僅局限在技術(shù)或運維的范圍內(nèi)。

    經(jīng)過近年的服務(wù)器及存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的連續(xù)建設(shè)，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(xiàn)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(wù)需求，成為當(dāng)前深圳供電局有限公司IT運維服務(wù)器及存儲管理的核心任務(wù)。

    在當(dāng)前系統(tǒng)架構(gòu)不能支持在不中斷業(yè)務(wù)條件下進行數(shù)據(jù)的重新分布，更加無法滿足生產(chǎn)和業(yè)務(wù)在線不間斷運行的條件下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遷移和重新部署。只有使用虛擬化技術(shù)，整合存儲資源，建立數(shù)據(jù)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(xiàn)數(shù)據(jù)的重新分布和遷移，包括業(yè)務(wù)在線運行條件下的數(shù)據(jù)遷移，實現(xiàn)投資回報的優(yōu)化。

1 深圳供電局有限公司核心存儲現(xiàn)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(guān)鍵數(shù)據(jù)容災(zāi)（BC）占了大量高性能的、高價值空間。與此同時，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)存儲XP512的數(shù)據(jù)遷移到新洲數(shù)據(jù)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(shù)，在XP512數(shù)據(jù)遷移出后，將XP512外接到SAP存儲XP24000，虛擬化為XP24000的內(nèi)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(dǎo)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(xiàn)有存儲環(huán)境下，無法保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(yīng)用

    考慮到深圳供電局有限公司存儲現(xiàn)狀和應(yīng)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(xiàn)虛擬化，實現(xiàn)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(shè)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(chǎn)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(shè)計原則

    XP磁盤陣列的存儲端口（CHIP port）可設(shè)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(shù)據(jù)發(fā)送端口；

    RCU Target：用于CA的數(shù)據(jù)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(shè)置為同一種屬性。

    在存儲虛擬化設(shè)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(wù)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(shè)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(shè)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(jù)業(yè)務(wù)類型劃分CU#。

    ②被虛擬化磁盤陣列上的每個LUN對應(yīng)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(shù)據(jù)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(shè)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(yīng)地分配一定數(shù)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(guān)的參數(shù)設(shè)置：

    ⑥Cache Mode：設(shè)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(shè)置為ON，缺省為關(guān)閉狀態(tài)。

    3.5 虛擬化存儲空間規(guī)劃設(shè)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(yīng)虛擬化的需要，其設(shè)計原則如下：

    ①被虛擬化的XP512和EVA4000內(nèi)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(guān)LUN的訪問；LUN一旦實現(xiàn)虛擬化，就應(yīng)禁止非虛擬化方式的主機訪問；

    ④適當(dāng)調(diào)整LUN的屬主控制器以便實現(xiàn)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(jīng)濟效益分析

    在IT運維過程中，當(dāng)面對舊設(shè)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(shù)據(jù)保存和業(yè)務(wù)運行的需要及未來發(fā)展。通常對資產(chǎn)貶值期前的設(shè)備進行擴容，這將追加投資和資本性支出。從財務(wù)數(shù)字分析，折舊的系統(tǒng)或待資產(chǎn)報廢系統(tǒng)能夠通過以上虛擬化的實施獲得如下經(jīng)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(guān)擴容帶來的軟件費用；

    ③因而同時減少了相關(guān)擴容帶來的服務(wù)費用；

    ④因而同時減少了相關(guān)擴容帶來的數(shù)據(jù)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(xiàn)簡化存儲管理工作內(nèi)容，繼而實現(xiàn)存儲管理工作量的降低和管理風(fēng)險的降低；

    ⑥降低SAN管理復(fù)雜度：通過整合存儲虛擬化，降低SAN網(wǎng)絡(luò)上對外提供服務(wù)的存儲端口，簡化存儲SAN設(shè)計和實施工作，簡化日常運維中SAN管理的復(fù)雜度和工作量。

5 結(jié)論

    通過存儲虛擬化技術(shù)在深圳供電局有限公司IT基礎(chǔ)平臺的研究與應(yīng)用，實現(xiàn)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(dāng)前高端存儲1T/20萬元的市場價格，存儲虛擬化技術(shù)的利用為企業(yè)在IT基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資節(jié)約了200萬元。同時還實現(xiàn)了存儲資源的動態(tài)調(diào)整，使“閑者讓資源，忙者有資源”，為業(yè)務(wù)平滑運行提供無縫支持。

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