引言

    隨著SG186工程的實施、ERP的上線,華中電網(wǎng)公司的信息化水平有了跨越式的發(fā)展,一體化信息平臺及各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的逐步上線運行,特別是ERP項目的實施,對存儲系統(tǒng)

    的依賴越來越高。因此,如何重新整合華中電網(wǎng)公司的存儲系統(tǒng),使得存儲這種稀缺資源能夠動態(tài)響應業(yè)務(wù)對信息化資源息化資源日趨緊密的依賴，對公司來說至關(guān)重要。而存儲虛擬化已逐漸成為共享存儲管理的主流技術(shù)。

1存儲系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在問題

    1.1存儲系統(tǒng)現(xiàn)狀

    華中電網(wǎng)公司的存儲系統(tǒng)是存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)((SAN)結(jié)構(gòu)，采用光纖信道(Fiber Channel)技術(shù)，通過光纖、博科(Brocade )交換機將磁盤陣列、磁帶庫及服務(wù)器連接起來，從而形成了使用光纖信道的數(shù)據(jù)專用網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。SAN在物理上與其他網(wǎng)絡(luò)相隔離，保持獨立。這一系統(tǒng)較好滿足了公司大容量數(shù)據(jù)集中存儲和備份的需求。

    華中電網(wǎng)公司存儲系統(tǒng)整合前的體系架構(gòu)如圖1所示。

    從圖1中可以看出，整合前，華中電網(wǎng)公司生產(chǎn)環(huán)境有HP XP12000磁盤陣列、HDS AMS200磁盤陣列各1套，以及備份用的HPESL 712E帶庫。其中HP XP12000主要用于Oracle數(shù)據(jù)庫以及ERP等應用關(guān)鍵數(shù)據(jù)的集中存儲;HDS AMS200主要用于數(shù)據(jù)的分級存儲以及D2D的數(shù)據(jù)備份;;HP712E采用Veritas NBU軟件進行D2D 2T的備份。

    1.2存在的問題

    1)已經(jīng)分配給各應用系統(tǒng)的存儲空間，如果沒有使用，則無法回收給其他應用系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)的空間供給是分散的、被動的，因此造成資源浪費。有些系統(tǒng)存儲空間利用率低，有些應用系統(tǒng)的存儲空間無法滿足其快速增長的數(shù)據(jù)要求。

    2)國家電網(wǎng)公司大力推廣新應用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)增長較快，對存儲空間的需求針對性較差。公司推廣的新應用系統(tǒng)按照典型設(shè)計分配其存儲空間，針對性不足導致存儲空間的分配過大，資源浪費較大。

    3)高端存儲HP XP12000存儲空間不夠，其存儲空間需求的快速增長，要求其不斷進行擴容。

    圖1華中電網(wǎng)公司存儲系統(tǒng)整合前架構(gòu)

    4)華中電網(wǎng)公司統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)了SAN網(wǎng)絡(luò)，存儲設(shè)備存在單點故障。一旦數(shù)據(jù)中心發(fā)生“災難”事件，由于存儲設(shè)備存在單點故障，而且沒有異地備份，將可能導致公司數(shù)據(jù)丟失，恢復應用系統(tǒng)事件較長，需要整體考慮公司同城異地數(shù)據(jù)存儲的問題。

2虛擬化整合方案

    2.1存儲虛擬化技術(shù)

    虛擬化是一種實現(xiàn)對邏輯環(huán)境進行簡單管理的有效手段，通過虛擬化，應用將擺脫底層物理環(huán)境的復雜性，用戶不用再花費精力和時間去關(guān)心存儲環(huán)境中底層物理環(huán)境的復雜性Ix!。具體來說，虛擬化存儲是一種智能化的系統(tǒng)，它允許用戶以透明有效的方式在磁盤和磁帶上存儲數(shù)據(jù)，使得用戶的存儲系統(tǒng)容納更多的數(shù)據(jù)，也使得更多的用戶可以共享同一個系統(tǒng)。目前。已經(jīng)有很多關(guān)于利用虛擬化技術(shù)來整合存儲系統(tǒng)的研究和實踐。

    存儲虛擬化技術(shù)按照虛擬化實現(xiàn)層面可以分為:基于主機的虛擬化、基于存儲網(wǎng)絡(luò)的虛擬化和基于存儲設(shè)備的虛擬化。

    1)基于主機的存儲虛擬化技術(shù)由主機操作系統(tǒng)下的邏輯卷管理軟件在服務(wù)器上完成，經(jīng)過虛擬化的存儲空間可以跨越多個異構(gòu)的磁盤陣列。此類技術(shù)的優(yōu)點有:支持異構(gòu)的存儲系統(tǒng)，不占用磁盤控制器資源;缺點有:占用主機資源，降低應用性能，存在操作系統(tǒng)和應用的兼容性問題，主機數(shù)量越多，實施及管理成本越高。基于主機的存儲虛擬化技術(shù)代表性的產(chǎn)品是Symenta。的StorageFoundation(SF)。

    2)基于存儲網(wǎng)絡(luò)的虛擬化技術(shù)是通過在存儲域網(wǎng)((SAN)中添加虛擬化引擎實現(xiàn)的。此類技術(shù)的優(yōu)點為:與主機無關(guān)，不占用主機資源，能夠支持異構(gòu)主機、異構(gòu)存儲設(shè)備，使不同存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)管理功能統(tǒng)一，構(gòu)建統(tǒng)一管理平臺，可擴展性好;缺點為:占用交換機資源，面臨帶內(nèi)、帶外的選擇，存儲陣列的兼容性需要嚴格驗證，原有磁盤陣列的高級存儲功能將不能使用。

    3)基于存儲設(shè)備的虛擬化技術(shù)通常用于多個主機服務(wù)器需要訪問同一個磁盤陣列的情形;此時的虛擬化工作是在存儲設(shè)備的控制器上完成，通過在存儲設(shè)備控制器中添加虛擬化功能，將一個存儲設(shè)備(如磁盤陣列)上的存儲容量劃分為多個存儲空間(LUN)，供不同的主機系統(tǒng)訪問。此類技術(shù)的優(yōu)點為:與主機無關(guān)，不占用主機資源，數(shù)據(jù)管理功能豐富，技術(shù)成熟度高;缺點為:消耗存儲控制器的資源，接口數(shù)量有限，異構(gòu)廠商磁盤陣列的高級存儲功能將不能使用。

    2.2規(guī)劃方案

    華中電網(wǎng)公司存儲系統(tǒng)的現(xiàn)狀是存儲空間不足，需要擴容，而且部分主機已經(jīng)采用了SyrinantecSF的基于主機的虛擬化存儲技術(shù)。結(jié)合華中電網(wǎng)公司的存儲現(xiàn)狀和存在的問題，采用HD5 USPVM+Symantec SF 2種方法相結(jié)合的方案來實現(xiàn)公司數(shù)據(jù)中心虛擬化存儲整合的規(guī)劃方案。虛擬化后的存儲架構(gòu)如圖2所示。

    由圖2可以看出，雖然只是物理上增加了一臺HDS USP VM連接公司的SAN存儲網(wǎng)絡(luò)，實際邏輯上是HDS USP VM完全接管了HDS AMS200的工作，使其完全虛擬化為USP VM的外部盤，而HP xP12000由于為了實現(xiàn)核心業(yè)務(wù)的高可用性，只有部分空間被HDS USP VM接管做成虛擬化卷。

    2.2.1 1iDS ilSP V1Vj虛擬化集成方案

    USP VM接管HP XP12000、HDS AMS200的丁作，通過HDSUSP VM提供的虛擬化軟件在存儲層面上實現(xiàn)存儲動態(tài)空間分配，通過VM分層存儲管理軟件實現(xiàn)公司數(shù)據(jù)的分級存儲，通過VM遠程數(shù)據(jù)復制和克隆實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性。

    2.2.2 5ymantec虛擬化集成規(guī)劃方案

    在華中電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心內(nèi)，部分應用已經(jīng)使用了SF，還有部分應用，例如HP-UX平臺的ERP等還沒有使用。借助SF的文件系統(tǒng)(VxFS)和卷管理器(即存儲虛擬程序一VxVM )，在主機層面上實現(xiàn)存儲空間的虛擬化管理，空間動態(tài)分配，自動回收，分層存儲，通過SF Mirror實現(xiàn)應用高可用。

    2.2.3 Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集成優(yōu)化規(guī)劃

    華中電網(wǎng)公司之前的Oracle數(shù)據(jù)庫通過HP ServiceGuard集群軟件+RAC實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性。本次虛擬化存儲的整合勢必會影響到Oracle數(shù)據(jù)庫的部署方式。結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫存在的一些問題，規(guī)劃Oracle數(shù)據(jù)庫采用Oracle ClusterWare集群軟件+Orade ASM自動存儲管理方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)鏡像，實現(xiàn)存儲級的高可用。該方案能保證任一存儲失效的情況下都不會對核心數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)造成影響，OracleASM數(shù)據(jù)存儲管理方式可以更方便地進行以后核心數(shù)據(jù)庫空間的擴容，有效利用總體分配空間。

    2.3實施方案

    因存儲系統(tǒng)虛擬化整合會造成計劃性停機，這對華中電網(wǎng)公司來說，意義相當重大。而且由于涉及到公司的核心存儲系統(tǒng)的整合，會造成大部分核心業(yè)務(wù)的停機，存在著很大的風險。為了規(guī)避可能存在的潛在風險，在虛擬化整合的實施方案中，制定了各種技術(shù)應急預案和行政規(guī)定，如在做數(shù)據(jù)遷移時，要求各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運維管理人員必須到場，遷移之前做停機操作，遷移完成之后，啟動業(yè)務(wù)應用。并簽字驗證應用系統(tǒng)是否正常工作。

    2.3.1 XP12000 AMS200數(shù)據(jù)丟失及其預防措施

    整個過程不涉及應用級數(shù)據(jù)遷移，所有數(shù)據(jù)移動都是使用存儲底層的遷移工具完成，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失問題，實施風險很小。同時為了確保不發(fā)生意外，在對存儲進行數(shù)據(jù)遷移的實施過程中，制定嚴格的備份與校驗措施，數(shù)據(jù)至少提供2份備份，因此整個實施過程中數(shù)據(jù)丟失的風險非常小。

    2.3.2 Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器無法按期完成部署及防范措施

    針對華中電網(wǎng)公司關(guān)鍵應用的Oracle數(shù)據(jù)庫應用，制定了緊急預案，即預先準備2臺HPRX 4640作為臨時的數(shù)據(jù)庫環(huán)境，在預定的工作時間內(nèi)如果無法完成優(yōu)化部署，應急預案的2臺Oracle數(shù)據(jù)庫可以繼續(xù)提供對外提供應用。

    2.3.3其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)無法按期完成及采取的相關(guān)措施

    由于虛擬化整合的特殊性，規(guī)定了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移時間是從周五17:30下班以后到周日晚上24:00。針對每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)均制定了應急預案，即通過備用應用服務(wù)器的方式提供服務(wù)。如果規(guī)定的時間內(nèi)無法按期完成應用遷移，將由應急備用服務(wù)器提供服務(wù)。

圖2 華中電網(wǎng)公司存儲系統(tǒng)整合后架構(gòu)

    2.3.4業(yè)務(wù)停頓的風險及其防范措施

    虛擬化改造項目中除了卷虛擬化過程中，需要很短的停機時間外(修改存儲映射關(guān)系)，整個過程不需要中斷業(yè)務(wù)。其他應用系統(tǒng)業(yè)務(wù)停頓只在用戶的非工作時間內(nèi)進行定期停頓，業(yè)務(wù)停頓之前通過各種方式告知用戶，在規(guī)定的時間內(nèi)完成業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)的重新配置和優(yōu)化等工作。

3實施效果

    經(jīng)過此次虛擬化整合之后，不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)虛擬化功能，還完善了關(guān)鍵應用的數(shù)據(jù)級高可用性。

    3.1通用卷管理及精簡空間分配

    通過新購置的USP VM實現(xiàn)了對現(xiàn)有的XP 12000, AM 5200的接管、將XPl 2000, AMS200作為USP VM的外部存儲。通過USPVM對其進行虛擬化，從而實現(xiàn)了對不同廠家的存儲產(chǎn)品進行統(tǒng)一管理。通過USP VM HDP(HitachiDynamic Provisior}in )軟件功能來實現(xiàn)存儲空間的精簡預分配。

    3.2空間的自動回收

    針對華中電網(wǎng)公司存儲系統(tǒng)目前存在的問題，即國網(wǎng)推廣的新應用系統(tǒng)按照典型設(shè)計分配其存儲空間，針對性不足導致存儲空間的分配過大，資源浪費較大等，在整合方案中，對于已有SF軟件的應用系統(tǒng)，未使用存儲空間的回收采用自動回收(SF+HDP);對于未使用SF軟件的應用系統(tǒng)，未使用存儲空間的回收采用手動回收。

    3.3數(shù)據(jù)和應用的高可用性

    華中電網(wǎng)公司虛擬化整合還需要解決一個問題，即存儲系統(tǒng)單點故障。本次整合新增一套HDS USP VM硬件設(shè)備，對關(guān)鍵應用和數(shù)據(jù)，在HDS U5P VM和HP XP 12000或者HDS AMS200中均有數(shù)據(jù)鏡像。針對應用系統(tǒng)的高可用，沿用原有的SymantecSF軟件和相關(guān)的集群軟件來實現(xiàn)應用的高可用功能。

    3.4自動分層存儲

    針對華中電網(wǎng)公司不同時期的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)策略實現(xiàn)在不同存儲上的分層存儲，降低公司數(shù)據(jù)存儲的成本。通過部署該架構(gòu)，可以把不同的應用和相對應的存儲層相掛鉤，根據(jù)其所需的性能不同配置相應的存儲資源。HTSM(HiCommand Tiered SlorageManager)分層存儲管理軟件可以把LUN從一個存儲層遷移到另一個存儲層，可以輕松地在異構(gòu)設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)遷移，滿足最終用戶的實際應用需求。

4結(jié)語

    通過虛擬化存儲的整合，一方面可以為華中電網(wǎng)公司提供大容量的存儲空間，另一方面還可以降低運維管理人員規(guī)劃存儲空間的難度，建立華中電網(wǎng)公司完善的數(shù)據(jù)生命周期管理方式，使其作為一個先進的、功能全面的存儲平臺，完善業(yè)務(wù)系統(tǒng)的存儲架構(gòu)，從而全面解決數(shù)據(jù)中心在存儲管理方面存在的諸多難題。

轉(zhuǎn)載請注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/

本文標題：異構(gòu)存儲環(huán)境下的虛擬化整合設(shè)計及實施

本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/support/1112184324.html