EMC SAN存储系统在实际中的应用

1 SAN存储系统
存储区域网络（Storage Area Network，SAN）采用光纤通道（Fibre Channel）技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主要，建立专用于数据存储的区域网络。
1.1 EMC2CX500存储系统的体系结构
EMC2CX500 是一款中端2Gbps光纤通道RAID阵列，可用于SAN或直接连接到服务器。EMC2CX500包括1个2Gb/s磁盘处理器机箱（Disk Processor Enclosure，DPE）和可选2Gb/s磁盘阵列机箱（Disk Array Enclosure，DAE）和/或ATA磁盘阵列机箱（DAE2-ATA），其中DPE2以单一3U机箱提供了2块存储处理器板SP（Storage Processor，SP，SP a，SP b）、最多15个2.54cm光纤通道磁盘驱动器以及冗余、热交换风扇与UPS电源，可为每个子系统添加最多7个DAE2和/或DEA2-ATA扩展机 箱，每个机箱最多可支持15个磁盘驱动器，从而单一DPE2最多可配置120个驱动器。如果使用146GB FC磁盘驱动器，这相当于17.5Tb原始存储容量；而当使用DAE2-ATA机臬时，CX500的总体原始存储容量可以扩展到28.4Tb。
1.2 EMC2CX500存储系统的特点及优点
特 点为：（1）4个1.6GHz CUP，4GB缓存内存，120 000IO/s，760MB/秒，4个前端2GB光纤通道主机端口，4个后端2GB光纤通道磁盘端口，每个CX500有1 024个LUN，可扩展到120个驱动器（SAN/直接连接/无交换机群集）；（2）通过“数据就地”升级轻松升级到CX700，完全冗余体系结构，无单 点故障、模块化体系结构、电源、冷却、数据通路、UPS（与电源之间通过数据线进行连接，当电源突然掉电，UPS会自己启动为存储系统供电）； （3）CLARalert Phone Home（CLARalert电话求助，系统故障会通过MODEM自动呼叫救护中心，救护中心会根据故障情况进行远程会诊）；（4）无中断故障切换的双 I/O通路，发生电源故障时将写缓存降级到DISK；（5）SNiiFFER：扇区检查实用程序；（6）Navisphere管理套件、 SnapView、MirrorView、SAN Copy等阵列软件；（7）光纤通道RAID，混合RAID级别，RAID级别0、1、0+1、3、5；（8）磁盘光纤通道：36GB 15K、73GB 10K、146GB 10K，ATA：250GB 5.4K；（9）主机：Windows、Linux、NetWare、Solaris、IBM AIX、HP-UX、HP Tru64。
优点为：（1）直接连接。在直接连接配置中，EMC2CX500能够为最多4台直接连接服务器或1个群集服务器组合提供存储能力。（2）储区域网络。在SAN环境中，EMC2CX500可与最多128台冗余连接服务器主动通信。
1.3 EMC2CX500存储系统的方案设计
（1） 服务器的应用。三河电厂共有4台服务器与EMC2CX500存储系统进行连接，分别是BFS++设备管理软件服务器、PI实时数据软件服务器（双机热 备）、档案管理软件服务器、燃料管理软件服务器。（2）磁盘容量。EMC2CX500存储系统包括1个2Gbps磁盘处理器机箱（DPE2），在磁盘处理 器机箱内置了8块146GB光纤通道磁盘，其中前驱块磁盘采用了RAID 5磁盘冗余技术，第8块磁盘总容量为6块146GB磁盘容量的总和。（3）设备连接。EMC2CX500存储系统共采用2台8口光纤交换机（可扩充到24 口）构成核心的存储环境，以存储设备为中心，支持数据存储服务功能。通过光纤通道SAN的架构，4台应用服务器连接到磁盘阵列，每台服务器配备2块主机光 纤通道适配器（Host Bus Adapter，HBA），构成服务器与阵列之间通道连接；同时配置EMC PowerPath软件，为主机通道实现负载均衡及故障切换，充分保障主机系统的高可用性（见图1）。

1.4 EMC2CX500存储系统的安装、调试过程
1.4.1磁盘阵列配置
Navisphere Manager是基于Java的代码，驻留在阵列上并向LAN或WAN上任何浏览器提供图形用户界面（GUI），通过Web方式进行远程管理为创建 RAID Group、LUNS和Storage Group，然后把对各存储组成LUN的访问权限对应到各应用服务器上。在PC管理机浏览器地址栏中键入SP主机的IP地址，键入用户名和密码进行登陆 （SP a、SP b的IP地址与PC管理机的IP地址为公司内容网络IP地址）。
（1）建立RAID Group。根据存储系统磁盘的块数，把相应的磁盘按照一定的规则组织在一起，形成一个组。在磁盘处理器机箱内放置了8块146GB光纤通道磁盘，其中前 7块磁盘采用了RAID 5磁盘冗余技术，第8块磁盘做主机热备磁盘使用，因此共建立2个RAID Group。RAID 1做为存储系统的数据盘，RAID 0做为主机热备磁盘（见表1）。
（2）划分逻辑单元LUN（Logical Unit Number，LUN）。1个RAID Group最多可以划分128个LUNS；每个磁盘隈列最多可以支持1024个LUNS；每个LUN在同一时间只能被1个SP管理。4台应用服务器所需要 的磁盘空间分别为120GB、180GB、100GB、380GB，另外1块200MB的磁盘空间做为PI实时数据服务器双机热备临时文件的存储磁盘空间 （见表2）。
（3）建立Storage Group。Storage Group能决定1个LUN可被哪些主机访问；1个Storage Group的LUN不能被其他Storage Group的主机访问，对LUN访问进行封装映射，控制LUN的访问权限。
（4）添加LUN到Storage Group。把新建的5个LUN加入到新建的Storage Group组里。
（5）加入主机到Storage Group组里（见表3）。具体过程参见图2。

1.4.2光纤交换机的配置
（1） 使用PC机（或笔记本）通过Console线与光纤交换机的Console口相连，打开浏览器，在地址栏中键入光纤交换机的内部IP地址 （10.1.1.10），在登陆窗口输入用户名和口令即可登陆（使用webtools要求系统安装java插件1.3.1以上）。（2）在2台光纤交换机 上分别建立Zone组，并向新建的Zone组里添加HBA卡成员。划分Zone组的目的是为减少数据包在光纤交换机内的广播，减少光纤交换机端口之间的干 扰，提高设备访问速度及安全性。每块HBA卡都有唯一的WWN号，在应用服务器上安装HBA卡后，应用软件Navisphere agent把HBA卡的WWN号与应用服务器名称绑定后的信息传送到SP内。把LUN和Storage Group组进行对应，实际上就是把应用服务器的名称填加到Storage Group组里，从而保证了LUN的存储单元能被相应服务器访问。这样，根据10块HBA卡的WWN号在2台光纤交换机上分别建立10个Zone组，从而 建立了HBA卡与交换机端口之间的访问对应关系。
1.4.3 HBA卡驱动程序和应用软件安装配置
（1）关闭各应用服务器电源，把HBA 卡插入应用服务器内的PCI插槽内；打开各应用服务器的电源，为各应用服务器安装HBA卡驱动程序，简单设备后，重新启动应用服务器，HBA卡安装完成 （每台应用服务器有2块HBA卡）。（2）通信软件Navisphere Agent和CLI安装。通信软件Navisphere agent和Naviphere cli全部采用默认安装，安装完成后在弹出的对话框中点击add添加特权用户，user id为system，system name为SP的IP地址。安装完成后agent服务自动启动，HBA卡自动与SP进行通信。（3）负载均衡软件Power path安装。负载均衡软件Power path采用默认安装，在弹出的license对话框中键入license的序列号，安装完成后，重新启动机器，安装完成。安装Power path应用软件，保障应用服务器上2条HBA卡与SP之间线路数据正常传输；负载均衡2条线路上数据；当一条线路故障时，把故障线路上将要传输的数据正 确转移到另一条线路上去。
1.4.4 逻辑盘的建立
EMC2CX500存储系统各设备及应用软件安装、调试完成后，需要把划分的 Storage Group与各应用服务器进行对应，从而保证各应用服务器访问LUN单元数据的正确性。通过Windows 2000操作系统的磁盘管理工具来启动新分配的磁盘驱动器，新分配的磁盘驱动器与本地磁盘驱动器一样，可对其进行任意磁盘大小的划分，划分后进行格式化即 可使用。