E-MAIL存储架构技术解决方案

 

浪潮（北京）电子信息产业有限公司

    项目需求

    某电信Email系统（存储、备份设备部分），是该电信数据局为提供全面的存储/备份服务而要求建立的系统。本项目需要在前几期建设的基础之上完善该电信数据局Email系统的存储架构，建设完成具有高可用性及高度灵活扩展能力的存储架构,同时能够支持包括系统的管理、维护、保障、业务开展、计费以及其他相关的扩展业务等功能模块。本期工程建设容量满足业务量不断发展的业务需求。随着电信业务对于数据存储/备份的不断上升，此系统将能够为不同层次的应用提供不同水准、可灵活配置与管理的存储服务。

    系统现状

 

    该电信数据局的ChinaNet骨干网中存储架构的建设采用EMCFC4500与FC5500作为存储系统，由于建设初期对系统的发展估计不充分，未能建立一套在现在看来是非常必要的存储体系架构-SAN存储体系，而是一些零散的存储孤岛，给业务运营带来了一系列的影响。新的存储系统将建立在SAN存储架构上，并充分考虑如下因素：

    高可靠性及高性能

    灵活的扩展能力及扩展过程

    数据迁移的过程(SANCopy)

    LANFree备份的说明

    FC4500/FC5500阵列的妥善使用(作为磁盘备份介质，存放备份数据，与新存储系统并行使用)

    方案建议

    依据浪潮公司对该电信数据局Email系统（存储、备份）用户需求的分析和理解，并结合多年服务于中国市场的实际经验，浪潮将为该电信数据局提供一个完整的、灵活的、先进的信息基础架构，这一基础架构完全满足用户对电信级数据系统可靠性的期望，能够自如地应对不同的用户应用环境对信息基础平台的要求，能够顺畅地随业务的增长而扩充。这套方案是经过用户验证的、完全成熟的方案。

    系统架构如下：

    上图中的核心部分由浪潮英信EMCCX700数据中心级的智能存储平台、存储网络交换机构成，主机通过光纤与光纤交换机以及存储设备连接，提供全面的存储服务的整体解决方案。

    浪潮提供的这一方案是由硬件和软件有机结合的一个完整的信息基础平台。其中浪潮英信EMCCX700提供了目前业界平台连接性最好、安全性最高、性能和扩充性最优的中端存储系统，在此基础之上，浪潮公司还提供了共７种软件包，实现信息保护、信息共享、信息管理的功能。它为该电信数据局实现电信级的存储增值服务、满足不同客户的应用需求、开发适合中国市场的业务模式提供了强有力的支持。

    方案特点：

    数据集中化

    浪潮企业智能存储系统能将分散的数据集中到电信级数据中心，从而使用户在保留分布式应用的同时，实现信息存储、管理和保护集中，以较少的总体拥有成本，获得电信级的数据安全保护。

    企业级多平台同时连接性

    本方案可以同时连接当今所有商业企业的计算环境，包括不同厂商不同型号的Unix平台(HP，SUN，SGI，Alpha，RS/6000，Unisys，Sequent，…)、NT、Novell等平台。浪潮的解决方案所具有的连接性之广泛是别的厂商无法提供的，这为该电信数据局存储增值业务的开展扫清了一个主要的技术障碍。

    企业存储网络ESN

    本方案为该电信数据局实现了完整的企业存储网络－ESN。本方案所建议的存储系统提供SAN服务,整个系统的存储容量可根据需要由通过SAN共享。随着该电信数据局业务的不断发展，引入新的应用，通过企业存储网络能够快速自由地适应用户不同类型的应用对不同的服务产品的要求。这一点也是浪潮区别于其他厂商的独特之处。

    超强的业务持续性支持能力

    本方案通过一整套智能化软、硬件技术，提供可靠的业务连续性保护措施，避免任何业务中断，从用户日常的应用维护到系统故障甚至到灾难发生，浪潮都能够协助用户避免业务的中断。事实上，该电信数据局可以根据用户要求的不同的服务水准（SLA）提供不同级别的保护手段，浪潮的技术支持该电信数据局这种业务模式的实现。

    本方案中，包含了３个用于存储管理的软件－浪潮NavishpereManager、PowrePath、AccessLogix软件。以上的三个软件实现了对整个信息基础平台的全面、深入、高效管理－包括存储设备、存储网络的监控、配制、优化、安全设置等等。

    性能优异

    浪潮英信EMCCX700存储系统是目前业界性能最优的中端存储系统,1300MB/秒的吞吐带宽和150,000I/O每秒的处理能力，大容量的Cache（最高可达8GB）、十年间不断优化的Cache算法和100％的快速写，使该产品具有无可比拟的性能优势。这对于同时为很多用户提供服务的应用模式是至关重要的。

    高伸缩性

    本次方案我们建议的浪潮智能存储系统单一机柜存储容量从几百GB到35TB，可以满足该电信数据局目前存储增值业务的需求。浪潮智能存储系统同时还是一项能真正保护用户投资的产品，不管应用服务器平台或基础数据如何变迁，浪潮将确保存储系统将长期适用于该电信数据局用户的应用环境。

    实施方案

    存储系统扩展的实现

    扩展的目的是在原有的简单SAN存储系统的基础之上扩展成为完善先进SAN存储架构，骨干网中存储架构的建设采用EMCFC4500与FC5500作为存储系统。

    存储设备的扩展过程从硬件实施的角度来讲较为简单,将新增的存储设备CX700和新增的光纤通道交换机介入现有的存储网络即可.扩展后的结构如下:

    对于服务器端的操作相对会复杂一些:

    -对于只配置单HBA的服务器,需要增加HBA卡,达到高可用性的要求;

    -需要使用新增的CX700的服务器需要进行重新的连接到新增的光纤通道交换机上;

    -部分服务器需要安装新版本的存储管理软件:NavisphereAgent,PowerPath等;

    以上的这些操作都需要对服务器重新启动,对应用的连续性有一定的影响.

    数据迁移的说明

    由于现有的存储设备FC4500和FC5500不具备基于存储的卷组复制功能,数据迁移只能依赖主机服务器或新增的存储设备的软件功能.

    扩展存储架构建设完毕后,基于服务器将原有存储设备中的数据迁移到新增的存储设备中有以下几钟途径:

    A. 通过服务器和磁带设备网络备份和恢复

    B. 使用服务器操作系统的卷组管理软件,如VxVM,在一台服务器上将新旧两个存储系统的卷组配置成为镜像卷组,将数据迁移到新存储上;

    C. 类似于B,但不使用卷组管理软件,直接使用操作系统的磁盘到磁盘拷贝工具将数据迁移至新存储.

    以上这三种迁移方式或多或少对于服务器都有影响,也就是说对业务应用可能会有影响,但操作起来相对简单.

    另外的一种迁移方式是基于新增的存储设备CX700的软件功能SANCopy.这个软件完全运行在CX700自身,对服务器无任何影响.SANCopy不仅可以作为数据迁移的工具,还可以作为利用磁盘阵列进行数据备份的软件工具(第2.3节中说明).

    其操作过程如下:

    A. 安装有SAN Copy的CX700和原有的磁盘阵列FC4500和FC5500存在于一个SAN网络中;

    B. 安装有SAN Copy的CX700除了作为磁盘存储设备供前端主机使用之外,它还作为可以识别FC4500和FC5500的主机;

    C. 安装有SAN Copy的CX700的Navisphere Manager管理界面可以同时识别CX700自身的某个卷组和FC4500或FC5500的某个卷组,只要CX700自身的卷组的尺寸大于FC4500或FC5500的卷组尺寸,SAN Copy软件就可以将FC4500或FC5500的卷组的数据Copy到CX700的卷组之上.

    2.3LanFree备份的说明

    基于以上几节中说明的存储架构,在SAN存储环境中连接进支持管线连接的磁带库,并且配合具有相应功能的备份软件,就可以轻而易举的完成SAN架构的LANFree备份功能.以下就系统的需求,简要说明三种备份方式.

    A. 纯SAN备份:所有需要备份的数据都是位于磁盘阵列当中,数据流是从磁盘阵列到服务器在到磁带库,于LAN无任何关系,如下图所示

    B. LAN/SAN混合备份:即有的数据原并不是位于磁盘阵列之中,也需要备份到这个磁带库中,那么数据流的路径就是先经过LAN,将数据传递到位于SAN中的备份服务器上,然后将数据经过SAN备份到磁带库中.如下图所示:

    C. 在这个备份网络中,如果将磁带库替换成为磁盘阵列,就构成了当今数据备份的最新架构-真正的近线(Nearline)备份.这种备份方式速度明显高于磁带库备份,而且恢复的速度数倍于磁带库, 管理也相当方便. 目前浪潮同很多的软件厂家的产品经过的互操作性试验,这些软件完全支持浪潮的磁盘阵列备份方案:

    –DataManager5.0

    –CABrightStorARCserve9.0

    –CABrightStorEnterprise10.0

    –LegatoNetWorker6.x

    –VERITASBackupExec8.6

    –VERITASNetBackup4.5

    –CommVaultGalaxy4.1

    D. 同时,除了以上的备份软件支持备份到磁盘以外,在上一节中提到的SAN Copy软件也可以被用作备份到磁盘阵列的软件,它可以单独使用也可以和上述的备份软件配合使用,SAN Copy完全基于浪潮英信EMC CX700磁盘阵列,独立于主机,可以说它与备份软件无任何直接关系。

    2.4FC4500和FC5500利用的说明

    FC4500和FC5500都是EMC的全光纤通道磁盘阵列,从使用的方式上都可以作为SAN存储架构的一个组成部分.

    FC4500是EMC公司提供全光纤通道磁盘阵列,具有相当的高性能和高可用性,可以继续作为服务器的磁盘存储设备使用,支持一些对存储访问的性能要求不是很高但又要求数据安全性的应用.

    FC5500是EMC公司提供的全光纤通道磁盘阵列,已经不能满足现在的应用对于性能的需求(与FC4500和CX700具有同样的高可用性),建议作为磁盘数据备份设备,构成真正的磁盘近线存储备份架构.将FC5500接入现在的SAN中,需要将它的DB9的铜缆光纤主机接口通过浪潮的转换器(MIA)转换为光缆接口,这个转换过程对其传输效率影响微乎其微,不影响其正常的使用。