某移动网管存储改造存储系统解决方案

来源: 作者: 2005-12-05 出处:pcdog.com

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浪潮(北京)电子信息产业有限公司

    项目背景

    目前,各个移动通信网络运营商的网络环境是异质的,包括了GSM网、CDMA、IP网、智能网、信令网、GPRS等,结构比较复杂,用于管理和控制的费用比较高,还没有手段可以将全网的管理信息集中起来统一处理。

    随着未来几年CDMA、IN、GPRS、半速率等新业务的高速发展,这一切都迫切要求加快网管建设,提高维护管理水平和规划能力,保证移动通信业务向更深更广层次的发展。

    综观竞争激烈的市场环境,网络管理已成为一个关键环节。有效的网络管理已不仅局限于网络层,它还面对着业务管理的需求,甚至影响着商业运行的方方面面。为了提高运行维护水平,提高客户的满意度,提高市场竞争能力,移动通信网络运营商需要加快综合网管系统建设的步伐。

    移动通信综合网管系统建设的目标是提供运营管理的综合解决方案,用于现有的多厂商、多技术、以话音业务为中心和下一代多厂商、多技术、以数据业务为中心的网络。

    网络环境

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图一)

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某移动网管存储改造存储系统解决方案(图二)

    改造其网管存储系统,是该移动对目前的网管存储系统不能满足从容量到可用性的需求现状提出得,浪潮针对该移动的改造目的,提出增加一个浪潮英信浪潮CX700作为扩展的存储设备在原有存储系统的基础之上增加存储容量,提高数据安全性和访问性能的解决方案。改造方案示意图如下:

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图三)

    方案建议

    依据浪潮公司对该移动网管存储系统改造(存储、备份)用户需求的分析和理解,并结合浪潮公司在国内外电信、IDC和SSP领域的实际经验,我们为该移动网管存储改造提供了本项目的一整套解决方案。该方案将为该移动网管存储改造提供一个完整的、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。

    请参照下图,浪潮建议该移动网管存储改造在本次项目中采用以下的结构(示意参考图):

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图四)

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    上图中的核心部分由浪潮英信浪潮CX700数据中心级的智能存储平台、存储网络交换机构成,主机通过光纤和SAN光纤交换机和存储连接,提供全面的存储服务的整体解决方案。

    针对于此次存储改造的特定需求,说明如下:

    1、网管建设的系统要求的数据量不断增加,增加的分析业务需要能够快速获得大量的原始数据,这些都要求更大的存储空间;

    浪潮英信EMCCX700可以在线扩展容量到35TB的光纤硬盘或58TB的ATA硬盘;

    2、适应集中管理的趋势,降低维护成本、提高维护效率、减小故障造成的损失都要求将服务器和数据进行集中管理,做到以数据为中心的IT架构;

    浪潮Navisphereâ企业应用,例如Manager,Supervisor,Analyzer,Integrator, Event Monitor及 CLI,允许管理员监控并管理安装在网络中的浪潮英信浪潮 CX阵列。该软件简化这些存储设备的操作,并同时提高系统管理人员生产效率并降低存储管理费用。当Navisphere与ControlCenterä实现集成后,它可以通过位于世界任何地方的某一中央控制平台对整个企业存储网络开展无与伦比的存储管理。

    3、网管建设不断进行,随着而来的服务器和存储要求都不断增加,需要拥有好的基础结构保证可扩展性;

    浪潮英信EMCCX700可同时连接最多128台各种类型的服务器,通过AccessLogix软件来区分不通服务器的访问权限,做到访问安全性管理和灵活的分配磁盘空间给新增的服务器。

    4、网管业务数据作为网管生产的核心,数据的高性能、高可用性、高可靠性都必须得到有力保障,要求对于任何存储管理遇到的问题提供有效的技术保障手段或可接受的补救方案,需面对的问题包括:

    a) 管理及操作员误操作删除有价值数据;

    使用浪潮SnapView软件,可以在关键时间点保存关键数据的物理或逻辑的拷贝,以备生产卷出问题可及时在阵列内部进行立即恢复。SnapView介绍如下:

    浪潮SnapView是一种非中断、基于浪潮英信浪潮CX系统的时间点拷贝复制,为不断提高数据可用性提供便利条件。SnapView为保存在CX700、CX500或CX300系统上的信息提供时间点映像。SnapView可以通过两种方式完成这一功能。第一种方式称作快照,它在理想的时间点保存一份数据视图,允许存取那些视图满足其它用途的需要。第二种方式称作业务连续卷,它创建一个完整的物理拷贝。

    b) 阵列中磁盘出现硬件损坏,例如做了RAID0+1的阵列出现一对磁盘同时损坏,导致其上系统不可用,能否在数分钟内通过备份进行恢复,不影响业务的运行;

    可与a)采用同样的解决方案或者使用备份到硬盘的解决方案;

    c) 出现不可抗拒的自然灾害如:火灾、地震等对数据介质彻底毁坏时如何保证短时间(数个小时内)恢复正常的生产活动;

    建议采用基于存储阵列的远程镜像容灾软件MirrorView:

    MirrorView在两个或更多CX500或CX700系统之间提供本地或远程高可用数据镜像。通过在浪潮英信EMCCX系统之间保持同步数据镜像,MirrorView确保逐字节镜像数据的可用性。MirrorView是基于阵列的,因为它不会对主机造成任何影响,并可以通过ControlCenterNavisphere管理软件轻松开展管理。MirrorView还与浪潮SnapView软件实现集成,能够在客户的整个机构内部实现连续性业务运营。

    d) 服务器到磁盘的路径出现不可达,导致系统不可用;

    解决方案为安装PowerPath软件,对从服务器连接到主机的多条路径进行统一的管理,即可以故障切换,也可以在这多条路径之间平衡访问负载,最大化访问效率。

    e) 阵列设备遇到各种断电形式数据的一致性可用性如何保障;

    浪潮英信EMC阵列在遭遇最彻底的断电的情况时,甚至是很长时间无电源供应的情况下也可以最安全地保护所有的数据,包括在写缓存的数据,其原理如下:

    CX700内部备份电源支持整个磁盘阵列处理器模块继续运转2分钟,保证数据写到预先指定的专门的硬盘的预留区域中,下次启动时将数据重新调入CACHE,保证数据的高可用性及一致性。

    方案特点:

    浪潮公司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EMC CX700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。它为该移动网管存储改造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。

    本方案有以下几个特点:

    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,这为该移动网管存储改造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

    本方案为该移动网管存储改造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。随着该移动网管存储改造业务的不断发展,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,该移动网管存储改造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,浪潮的技术支持该移动网管存储改造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 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,可以满足该移动网管存储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移动网管用户的应用环境。

    实施方案

    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。

    原有的存储架构为:

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图五)

    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:

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图六)

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    对于服务器端的操作相对会复杂一些:

    -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MA12000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。

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图七)

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    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MA12000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MA12000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MA12000的某个卷组,只要CX700自身的卷组的尺寸大于MA12000的卷组尺寸,SAN Copy软件就可以将MA12000的卷组的数据Copy到CX700的卷组之上。

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图八)

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    LanFree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

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图九)

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    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:

某移动网管存储改造存储系统解决方案(图十)

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    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:

    –浪潮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。4MA12000利用的说明

    MA12000是CompaqStorageWorks的磁盘阵列,从使用的方式上都可以作为SAN存储架构的一个组成部分,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。

    如果将MA12000和CX700在主机端构成基于主机卷管理的方式的镜像关系,考虑到MA12000的技术落后于CX700(从硬盘到Cache,以及光纤通道技术等方面),结果极有可能是MA12000降低CX700的性能。


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