注册 | 登录 忘记密码? 51cto首页 | 博客 | 论坛 | 招聘
热点文章 《网络规划设计师教程》..
 帮助

【精华】IBM 7133磁盘阵列升级为DS4x00方案_DSG SnapAssure备份应用


2006-12-03 12:30:28
 标签:IBM 方案 磁盘阵列   [推送到技术圈]

IBM 7133磁盘阵列应用现状

 
1 现状描述
目前大部分 7133 装机用户采用的为 HA 架构,典型结构为两台 IBM 小型机连接一台 IBM 7133 磁盘阵列,每台服务器分别安装HACMP 软件,组成HA高可用集群。系统拓扑图如下图所示。
以下根据客户的具体配置添加相关7133配置及系统应用环境等说明。
2 SSA技术说明
串行存储结构(SSA)是一种高性能的串行互联技术,用于连接磁盘设备和主机适配器。SSA 子系统是由磁盘和适配器组成的环路构成的。SSA 是一种特别为低消耗、高性能地与磁盘驱动器连接而设计的串行连接。它是一种双信号连接(发送和接收),提供了全双工通信。它使用一种自时钟编码,这意味着数据时钟是被数据信号本身恢复而不是作为一个单独的信号发送。
不可否认,在存储技术发展的先期,SSA技术在性能、扩展性等方面确实得到了广大用户的认可,但随着存储的技术发展,SSA技术的不足正在逐渐体现出来。
SSA技术的不足:
  • 必须限制每个适配器连接磁盘的数量,以免适配器超载。在使用大容量块的高吞吐量情况下,5 到 6 个磁盘就可以使适配器超载。
  • 不能出现跨越不同适配器的镜象,否则会严重影响性能。
  • 性能会受到磁盘上逻辑卷位置的影响。只有在逻辑卷上的一个连续、未分段的分区才可以提高系统性能。
  • 为了增加性能,只有为镜像逻辑卷关闭镜像写一致缓存,但是这样做也去除了预防崩溃的数据一致性保证。在这种情况下,你不得不重新备份所有的逻辑卷,以确保它们是一致的。但是这么做只提升了最多百分之 20 的性能。
  • 我们必须平衡环路中的 I/O 操作;现实环境中这却十分困难,用户的使用环境是经常需要变化的,尤其是工作负载是很难确认的,这就造成用户在使用一段时间7133后,发现性能下降很大。
  • 如果在一个多启动程序的环境下,只有把磁盘放在邻近使用它们的适配器的地方才能得到比较快速的性能。

3 用户正在面临的问题
随着用户应用的不断增长,数据量的不断增加,用户初期配置的存储设备已经远远不能满足用户对性能及存储容量的需求,用户对存储设备的更新迫在眉睫。由于IBM的7133磁盘阵列采用IBM的SSA技术,由于SSA技术是一种非开放式技术,由此用户在使用及维护过程中会有以下缺点:
3.1 性能问题
7133磁盘阵列本身不具备RAID功能,是通过安装在主机上的RAID卡来实现RAID功能。RAID卡的Cache最大只有128MB,从而使7133的性能比较低,非RAID情况下,IOPS为10,000,RAID情况下为:9,5000。随即的磁盘IOPS,RAID情况下为1000,非RAID情况下为3000。
SSA技术早期速率最大为80MB/s,后发展为最大160MB/s,每个SSA RAID Adapter 4个端口,每个端口的传输速率为40MB/s,只要在双环4个端口都连接的情况下,才可以实现7133到SSA RAID Adapter的160MB/s的传输速度。同时受到SSA RAID Adapter处理性能的限制,在非RAID的情况下,实际的测试数据为35MB/s。 另外,SSA技术IBM公司不再发展,相对光纤的200MB/s及正在普及的400MB/s,速度要慢的多。
3.2 维护性问题
SSA技术是非开放式技术,技术封闭导致用户维护成本增加;IBM SSA技术现在已经不再发展,当用户需要对IBM 7133磁盘阵列进行升级时,会发现实际的升级成本非常高或者是无法升级。
IBM 7133磁盘阵列本身不具有RAID功能,需用通过主机上安装的RAID卡来对7133进行RAID划分,RAID卡和7133通过单环路或者双环路连接,由于多部件的采用导致故障点增多,导致故障的机率增大。
3.3 扩展性问题
SSA技术只支持DAS连接,不支持数据共享,对于今后用户对数据的共享需求支持会非常困难,扩展性特别差。
SSA技术理论上每个Loop可以支持48块硬盘,每个SSA RAID Adapter卡可以支持2个Loop,所以理论上可以连接96块硬盘。实际上当连接32块硬盘的时候,SSA RAID Adapter卡的处理性能已经大幅度下降,所以在存储量的扩展性方面,7133磁盘阵列也不能适应客户数据量的增长。
3.4 系统升级问题
由于SSA是一个不开放的技术,因此,随着时间的推移,用户在SSA环境中的升级变得很困难:
一方面,IBM 7133产品已经停止升级,用户无法获得产品的升级服务;
另一方面,SSA的硬盘已经越来越难购买到,带来的直接问题是用户的数据正在变得没有地方存放,而SSA的硬盘出奇昂贵的价格造成用户的总体拥有成本越来越高。
3.5 系统升级困难问题
IBM 7133上运行的系统是企业重要的应用系统,此系统要求达到7*24小时不间断应用。7133目前已经没有新的产品升级,而且,即使7133的性能不佳,也很难升级到采用新技术的系统上,原因归根结底就是SSA的封闭问题。
用户的选择只有勉强使用或者彻底丢弃7133设备以及上面的数据。
以上请根据用户情况酌情修改
 
 
 
 
 
 

方案设计原则

 
根据应用系统设计的总体要求以及系统的自身规律性,并充分考虑到应用系统的特点,我们在设计存储系统时,将遵循下述设计原则:
1 集中化的数据存储架构
 存储架构能够适应系统目前及未来存储容量的需求,又能够对存储资源进行集中化管理和利用,为适应应用系统提供一个集中、安全、可靠的存储环境。
2 高I/O、高性能的存储架构
应用系统的所有数据需要集中的存储系统支持,即同时连接多台应用服务器,而且必须兼备很高的I/O性能才能胜任。
3 可保护投资的存储架构
系统存储数据量较大,且数据的增长速度较快。因此在建设系统存储架构时,应从长远的角度考率,建设一个长期的存储架构,除了可以应对存储硬件设备的升级速度外,还必须考虑到对前期存储设备的投资保护,在保证不断提供功能和性能提高的同时,存储架构在较长的时间内能够保持相对稳定。
4 高可用性与高数据安全性
数据是系统核心应用的最终保障,不但要保证整套系统能够7X24运行,而且存储系统必须有高可用性,以保证应用系统对数据的随时存取。同时配置安全的备份系统,对应用数据进行更加安全的数据保护,降低人为操作失误或病毒袭击给系统造成的数据丢失。
5 灵活的扩展性
结合系统的数据量增长情况,以及为满足用户的信息化建设的技术要求,存储系统必须具有强大的扩展性来满足这种高速发展的要求,以便将来的平滑升级。
6 可行性原则
² 对设计方案采用的技术和产品要进行严格的可行性论证,把风险降低到最低限度;
² 设计的方案要系统、科学、正确、严谨且现实可行;
² 采用的先进技术应是成熟的经过实践证明是成功的技术;
² 选用的软硬件平台是信誉较高的大公司的名牌产品。
7 简单易用的管理工具
系统的核心是数据存储,所以存储设备的数据分类和管理功能十分重要。为了提高系统管理的效率、管理的安全性,存储系统必须有便于使用的存储管理工具。
 
 
升级方案设计
1 方案架构设计
1.1 采用SAN的结构设计

传统的主机存储系统(未经整合)是一种分布式的信息孤岛体系。每个主机挂自己的磁盘阵列和磁带库。随着全球化和信息化的推进,特别是Internet的流行是传统存储体系在可用性和性能方面遇到很大挑战。
传统方案的主要缺点在于:
   LAN共巷访问,存储访问尤其是磁带库的访问都要抢夺LAN资源,从而使前台的访问速度变慢。同时LAN不是为持续的大数据流设计,而备份等应用要求持续的高数据流操作,经常导致网络中断,使备份等作业无法继续。
   主机负载不均衡。由于每台主机都有自己的存储系统,由于存储隔离,无法共巷,从而出现一方面存储极为紧张,另一方面却极为空闲的局面,极大的浪费了资源和投资。
   可扩充性差。由于受主机体系结构和SCSI的限制,存储容量会被限定在一定的范围内,无法再行扩充,除非升级整个主机存储系统。在近几年的主机系统扩容中,很多企业都留下了一些近乎垃圾的小型主机存储系统,极大的造成投资浪费。
   距离限制。由于传统体系的限制,要求主机和存储系统放置在同一个机房中,增加了系统瘫痪的危险。
SAN存储体系结构可以极为轻松的解决以上问题。由于SAN是通过一个单独的SAN网络(通常是高速光纤网络)把存储设备和挂在LAN上面的服务器群相连,这样当有海量数据的存取需求时,数据完全可以通过SAN网络在相关服务器和后台的存储设备之间高速传输,对于LAN的带宽占用几乎为零。而且服务器可以访问SAN上的任何一个存储设备,提高了数据的可用性。SAN体系结构以其高可用性、高性能、数据共巷以及简单的扩充能力成为存储整合的当然解决方案。
存储区域网络(Storage area network--SAN)是建立在存储协议基础之上的可使服务器与存储设备之间进行“any to any”连接通信的存储网络系统。采用SAN可以实现在信息系统中的任何服务器、任何阵列子系统、任何磁带系统之间的互连。采用SAN可以建造一个存储池,实现多服务器共享一个阵列子系统、共享一个自动带库,实现数据的共享和集中的管理。

图:SAN结构图
利用光纤通道技术实现的SAN的优势包括:
  方便的连接和更远距离的传输。
由于SAN方案的技术基础是光纤通道技术,在SAN中的设备的连接距离可达10公里,在使用光纤扩展连接设备时可达100公里,这就为规划企业级计算系统的存储系统提供了很大的便利条件。在企业级的计算系统中,主机可能处于不同的物理地点,并且主机之间的数据传输非常频繁,如果没有SAN,我们需要一个在每个主机旁边都配置一个高速的存储系统并且将主机系统通过很高速的网络连接起来。有了SAN后可以将不同地点的主机的存储集中起来构成一个存储池,用这个存储池来为所有的主机系统提供服务。
   更高速的数据传输。
SAN具有的200MB/s的访问带宽,提升了主机系统的存储带宽,由于大量的数据存在于高速的SAN存储池中,减轻了服务器与客户机之间的通讯带宽。对于大数据量的访问操作我们都可以通过SAN来完成。
   提供了更大的灵活性。
SAN的另一大优点是它的灵活性。由于多台服务器可共享SAN上的存储设备,从而大大改进了公司向服务器分配磁盘空间的方法。例如,它可使公司针对系统的具体需求更有针对性地向服务器分配适用的存储类型。对于那些需快速存取映像磁盘的系统,用户可添加一个存储矩阵, 而对于那些不需要快速存取的系统,用户可适当挂起SAN上的某些驱动器。另外, SAN还允许用户随时添加其所需的存储空间。因为存储是与服务器相分离的,所以用户可在财力允许的情况下购买任意数目的磁盘阵列。另外, SAN也不会使用户陷入只能依赖某一特定供应商方案的尴尬局面。
   减少了网络的复杂性。
SAN 的更大的好处是减少了网络的复杂性。它可以腾出服务器的扩展插槽,允许用户不断地向其添加存储设备。服务器仅需要与 SAN的单一连接,不会被文件服务任务造成任何麻烦, 因而将可能拥有更长的生命。在 SAN中传输数据,还可减少广域网的负担, 并有望延长这些设备的寿命,于是用户将有能力根据需求的增长不断对SAN进行升级。
1.2 SAN与DAS、NAS对比的优势
首先,我们简要介绍这几种网络存储技术。

DAS
直连方式存储(Direct Attached Storage - DAS)。顾名思义,在这种方式中,存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接到服务器。I/O请求直接发送到存储设备。
SAN
存储区域网络(Storage Area Network - SAN)。存储设备组成单独的网络,大多利用光纤连接,服务器和存储设备间可以任意连接。I/O请求也是直接发送到存储设备。如果SAN是基于TCP/IP的网络,则通过iSCSI技术,实现IP-SAN网络。
NAS
网络连接存储(Network Attached Storage - NAS)。NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜,连接到TCP/IP网络上(可以通过LAN或WAN),通过文件存取协议(例如NFS,CIFS等)存取数据。NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。
上述几种存储方式的特点:
DAS 费用低;适合于单独的服务器连接
SAN 高性能,高扩展性;光纤连接距离远;可连接多个磁盘阵列或磁带库组成存储池,易于管理;通过备份软件,可以做到Server-Free和LAN-Free备份,减轻服务器和网络负担
NAS 安装过程简单;易于管理;利用现有的网络实现文件共享;高扩展性
直连方式存储(DAS)
这种方式是连接单独的或两台小型集群的服务器。它的特点是费用低。但对于多个服务器或多台PC的环境,设备的初始费用可能比较低。可是这种连接方式下,每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘,容量的再分配困难;对于整个环境下的存储系统管理,工作烦琐而重复,没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本较高。
存储区域网络(SAN)
这种方式是将服务器和存储设备通过专用的网络连接起来,服务器通过“Block I/O”发送数据存取请求到存储设备。
存储区域网络的优点如下:
   服务器和存储设备之间更远的距离(10公里相比较SCSI的25米);高可靠性及高性能;多个服务器和存储设备之间可以任意连接
   集中的存储设备替代多个独立的存储设备,支持存储容量共享;通过相应的软件使得SAN上的存储设备表现为一个整体,因此有很高的扩展性;可以通过软件集中管理和控制SAN上的存储设备
   可以支持LAN-Free和Server-Free备份,提高备份的效率和减轻服务器的负担
   提供数据共享
由于SAN通常是基于光纤的解决方案,需要专用的交换机和管理软件,所以SAN的初始费用比DAS和NAS高。
网络连接存储(NAS)
这种方式是将存储设备连接到基于IP的网络中,不同于DAS和SAN,服务器通过“File I/O”方式发送文件存取请求到存储设备NAS。NAS上一般安装有自己的操作系统,它将File I/O转换成Block I/O,发送到内部磁盘。
正因为NAS采用TCP/IP网络进行数据的传输,因此数据传输的性能受到大大的影响。同时,由于NAS的特性,因此基本上用于文件共享和传输,基本不用于数据库的环境。NAS在视频领域应用较为广泛。
2 升级方案描述
2.1 方案拓扑

示例方案为7133升级到DS4300,实际项目中请更新相关信息。
2.2 方案连接描述
示例方案为7133升级到DS4300,实际项目中请更新相关信息。
我们将用户HA架构中的7133磁盘阵列替换为IBM的DS4300系列光纤磁盘阵列,将用户7133磁盘阵列中的数据平滑安全的迁移到新的DS4300光纤磁盘阵列中,并且在迁移过程中,尽量不中断用户应用。
应用系统使用IBM 服务器作为主服务器。2台小型机各安装2块HBA卡,使用双链路连接到存储网络中。两台服务器均安装RealSync数据库复制软件和SnapAssure高速度的磁盘备份以及高压缩比备份软件。
存储系统要求每台IBM 服务器上有2块HBA卡,考虑到原有操作系统为AIX 4.3.3,为保证系统兼容性,建议采用IBM 6228 HBA卡。
存储系统核心设备采用IBM DS4300磁盘阵列,配置7块146G 1万转光纤驱动器,裸容量为1T。SAN网络的交换设备采用2台IBM 2026-E12光纤通道交换机,整个存储系统升级为没有单点故障的全冗余存储系统。
利用华商达独有的数据库迁移软件,将用户7133磁盘阵列中的数据平滑安全的迁移到新的DS4300光纤磁盘阵列中,并且在迁移过程中,尽量不中断用户应用。
同时为了充分利旧,我们将用户原有的磁盘阵列利用华商达独有的数据库备份软件,将用户原有的7133磁盘阵列用作用户的数据库备份系统,由于华商达采用的数据库备份软件压缩比非之高(1:5),所以一台7133磁盘阵列可以备份最大到本身容量5倍的数据量。因为是采用磁盘备份系统,相对于磁带备份系统来说,速度会快得多,这就意味着用户每天的备份窗口可以更小,生产主机可以有更多的时间为应用系统服务,从而提高整体系统的性能。
2.3 方案简要配置列表
请根据项目具体信息酌情修改
 
设备名称
设备说明
数量
IBM DS4300 FAStT600)磁盘阵列
IBM DS4300FAStT600)磁盘阵列机头
基础模块(双RAID控制器)
1
FC硬盘
10000RPM 146GB双光纤接口硬盘
7
磁盘阵列管理软件
FSM(免费)
1
光纤线
多模光纤线
5M LC
4
HBA卡(可选)
IBM 6228
2G HBA
4
数据迁移软件
RealSync
 
1
数据库备份软件
SnapAssure
 
1
 

 

 
 
 
2.4 方案特点
请根据项目具体信息酌情修改
2.4.1 高扩展性
   采用SAN,允许在内部任意扩展到1600万个设备。
   IBM DS4300(FASTt600)可支持多达112块双光纤接口硬盘,容量最大为33.6T。可支持36GB、73GB、146GB、300GB 10000rpm和18GB、36GB、73GB、146GB 15000rpm硬盘。
   用户也可以选择更加经济的SATA硬盘与FC硬盘配合,满足用户的多种需要。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列前端配置4主机接口,可直连4台主机。
   IBM 2026-E12光纤交换机具有12个光纤接口,可以根据用户使用的需要,随时激活端口。通过FlexPort 技术,用户可以选用4、8及12端口。
   对于IBM 2026-E12光纤交换机,用户也可选择使用拥有全面光纤网络功能的E端口。
2.4.2 高安全性
   IBM DS4300(FASTt600)盘阵采用双控制器,写缓存镜像。在任意一个控制器发生问题时,保证数据不会丢失,且保证前端主机访问的连续性。
   IBM DS4300(FASTt600)硬盘采用双光纤接口,连接到背板的2个光纤环路上,保证通路的冗余。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列的电源、风扇均为冗余设计。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列的Cache采用电池保护,保证在突然断电时,Cache中的数据不会丢失。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列支持RAID0、1、0/1、3、5级别保护,并可支持多块全局热备盘(Hot Spare磁盘),使系统内任意一块磁盘发生问题时,都不会造成数据的丢失,且不会影响到前端主机的访问。
   IBM DS4300(FASTt600)整个磁盘阵列不存在单点故障。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列所有硬件:电源、风扇、硬盘、、链路控制卡均支持在线更换,且软件升级不需停机。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列可在线增加扩展模块及硬盘,达到容量扩展的目的。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列配置RDAC软件,如果每台主机配置2块光纤通道卡,并配合服务器集群软件实现应用自动切换。即存储网络采用完全冗余的网络连接方式,避免网络连接中出现单点故障。换句话说,在单一数据通道(光纤通道)、单一光纤交换机或磁盘阵列控制器发生故障时,通过RDAC软件,可将数据访问请求切换到另一通道进行访问。同时配合集群软件实现应用切换。这样可保证7×24小时连续应用。RDAC软件完全免费提供。
   TotalStorage 2026-E12是唯一能提供多项独特功能的入门级光纤交换机,例如HotCAT?联机(代)微码启动及按需要增加端口的FlexPort技术。
   TotalStorage 2026-E12 具有HotCAT联机不中断应用的微码装载及激活功能,保证不停机升级微码。
2.4.3 高性能
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列采用双控制器,不仅提高了安全性,而且同时工作,提高了数据的处理速度。
   IBM DS4300(FASTt600)达到77,500 IOPs,具有领先的性能。
   IBM DS4300(FASTt600)霜控制器配置2G Cache,完全能够满足用户的多种需要。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列是全光纤磁盘阵列产品,前端可提供4条主机光纤通道接口,后端通过2条光纤环路与硬盘连接。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列提供多个主机通道接口,可同时接入SAN,并行处理数据,可大大提高数据处理能力。
   RDAC软件的MPP功能,能够提供数据流的负载均衡,大大提高整个系统的运行效率。
   TotalStorage 2026-E12 背板吞吐能力达到48Gb/s,处于业界领先的性能。
2.4.4 易管理
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列可通过串口或TCP/IP网络直接对磁盘阵列进行设置。可采用命令行(CLI)或图形界面(GUI)两种方式。采用Windows图形界面,可以直观地看到磁盘阵列的运行情况,设置极为简单。
   IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列阵列设置软件可集成在HP OpenView、IBM Tivoli、Unicenter等网管软件中。
   TotalStorage 2026-E12可以通过基于浏览器的SANpilot光纤网络、SNMP、命令行界面进行方便的管理。
2.4.5 投资保护
   此方案中配置的IBM DS4300(FASTt600)磁盘阵列具有很高的扩展性,可根据用户需求的变化,在线扩展存储备份容量,及存储性能。
   用户可以选择SATA硬盘来存储对性能要求不是十分高的数据来降低后续投资。
   TotalStorage 2026-E12可以“按需付费”地配置4端口、8端口、或12端口。
2.5 DS4000系列产品与7133性能指标比较
IBM DS4000磁盘阵列产品包括:DS4300,DS4300 Turbo,DS4500以及最新推出的DS4800,存储容量最大可达67.2TB,IOPS性能指标从45,5000-550,000,远远优于7133的IOPS值。7133与DS4000参数比较如下表所示。
 
阵列型号
DS4800
DS4500
DS4300 Turbo
DS4300
7133
磁盘接口
FC-SW
FC-AL
FC-AL
FC-AL
SSA
支持磁盘环路数量
4
4
2
2
2
最大硬盘驱动器数量
224
224
112
56
16
最大容量
67.2TB
67.2TB
33.6TB
16.8TB
2.3TB
磁盘通道带宽
1600MB
795MB
400MB
392MB
160MB
控制器数量
2
2
2
2
1/2
缓存容量
4GB/8GB/16GB
2GB
2GB
512MB
170
混合平台支持
Yes
Yes
Yes
Yes
No
数据快照
Yes
Yes
Yes
Yes
No
高级复制
Yes
Yes
Yes
Yes
No
随机 缓存读
550,000 IOPS
148,000 IOPS
77,500 IOPS
45,500 IOPS
10,000
随机 磁盘读
79,000 IOPS
53,200  IOPS
25,000 IOPS
18,000 IOPS
 
随机 磁盘写
22,000 IOPS
10900  IOPS
5,200  IOPS
3,300 IOPS
 

2.6 方案优势
2.6.1 几乎无风险的快速数据迁移
RealSync复制技术定位于数据库复制层,主要是对数据库数据提供复制功能,通过维护一个实时更新的数据库副本提供查询和统计分析功能。
该技术不同于ORACLE DATAGUARD复制技术,也不同于BCV技术。RealSync是通过安装在源数据库系统上的Agent,对源数据的新作交易(Transaction)进行跟踪,及时发现源端的改变数据,并获得本次操作的交易指令和交易数据,然后将这些交易指令和交易数据经过格式转化并实时压缩后通过网络传送到目标系统。
目标系统的RealSync Agent接收数据包,经过校验码检查,确认正确的数据包后,解压进行格式转化后按照交易的先后顺序在目标系统中执行该交易。
该技术与BCV相比的优势在于:
1) 灵活的复制结构:支持1:N的复制,为每个业务复制复制一个副本;支持N:1的复制,实现企业数据的集中和整合。
2) 按需复制:RealSync系统支持对指定信息的按需复制,如指定需要复制的表、字段和条件等,减少存储和网络带宽的成本。而BCV一般都是整库复制
3) 实时数据更新:实时更新保证副本系统快速反映源系统的变化,提供账单查询、话单查询等的及时性。而BCV则是定时复制(一般为1天一次)
4) 系统异构,可提供更多的优化空间:目标系统与源系统可采用不同的服务器和磁盘阵列,并且源数据库系统和目的数据库系统的可异构,主要包括索引规则等。
该技术与DataGuard复制技术的优势在于:
1) 高性能,满足海量数据的性能要求。
2) 更灵活的复制,支持按需复制,1:N复制和N:1复制。
3) 支持跨OS平台和ORACLE不同版本之间的复制。
综上所述,采用RealSync复制技术提供了实时的数据库备份和容灾,提高了整个系统的安全性,并且,通过实际测试证明,RealSync比ORACLE DATAGuard对主机的负载更小,提高了整个应用系统的效能,具有更高的安全性。
2.6.2 保护前期投资,降低未来投入
我们将7133 磁盘阵列中的数据平滑安全地迁移到新的 DS 光纤磁盘阵列中,并且在迁移过程中,尽量不中断用户应用。
同时考虑到设备利旧问题,原有的 7133 磁盘阵列将从关键应用上退出,转而作为您的数据库备份系统,利用 IBM、DSG等厂商的备份软件,将7133 磁盘阵列作为备份设备进行使用。因为是采用磁盘备份系统,相对于磁带备份系统来说,速度会快得多,这就意味着用户每天的备份窗口可以更小,生产主机可以有更多的时间为应用系统服务,从而提高整体系统的性能。因此,采用 DS4000系列进行升级,不但能够保护您的前期投资,更能全面降低未来的支出。
而采用SnapAssure磁盘备份软件更能为用户带来准确快速地备份。
SnapAssure 是全球存储界的优秀磁盘备份技术,SnapAssure 实现了备份数据高可靠性、备份策略和管理智能化、高速高效性和广泛兼容性。
SnapAssure 备份技术与传统的备份技术有着本质的不同,该备份技术采用磁盘阵列作为备份主要介质,是全球存储界的优秀磁盘备份技术:
1) 首推智能完全备份技术,采用独创压缩版本文件系统,使日常备份任务变得非常简单,通过增量数据备份就能获得完整的备份版本;
2) 独创数据流压缩技术,大幅度减少备份性能受带宽资源限制,降低磁盘存储容量75%以上;
3) 独创备份数据可读取技术,无需对备份数据进行恢复即可从备份系统上抽取数据,用于统计分析等。并且这种数据抽取无需数据库系统支持,也不需要特殊的主机环境支持。
4) 快速备份、恢复性能,提高备份恢复速度数倍。
5) SnapAssure 是为跨异构平台的服务器和客户端而设计的、企业级的数据保护解决方案,并提供了灵活的升级能力、可管理性和可用性。提供数据的在线保护和粒状恢复。
6) SnapAssure 是一个简化的、集中和自动化管理的数据备份/恢复产品,支持Unix、Windows、Linux 平台;支持DAS、NAS 和SAN 等多种存储环境;
SnapAssure相比普通备份软件具有的优势
1、备份时不影响主机正常应用
周所周知,在ORACLE使用环境中,通过常用的备份软件备份ORACLE,需要调用RMAN,通过归档备份。对于大型的数据库来讲,备份时对主机的应用系统影响比较大。
而采用SnapAssure,不需要调用RMAN,数据库没有归档过程,对应用系统几乎没有影响。
2、备份时间短
SnapAssure 采用增量数据直接抽取技术,在无需数据库扫描情况下识别增量数据。提高备份性能,尤其是日常增量备份性能。
采用SnapAssure 备份技术缩短日常备份时间4~5 倍。
实例:在某计费系统中,数据库容量为980GB,100Mbps 带宽网络,全备份时间为9 小时;增量备份时间仅2.5 小时。
3、更小的存储容量,低廉的备份成本
采用SnapAssure 备份解决方案,可提供多系统的集中备份支持。同时SnapAssure 解决方案采用了专用的压缩版本文件系统,使得只需要原始数据库容量的1/2~1/3 的磁盘空间就能完成对所有系统的备份。
对于10TB 级的系统,其备份所需要的磁盘空间仅为3TB 左右。如此容量的中端阵列其价格相比10 个Driver 的磁带库更具有竞争力。
实例:在某计费系统中,数据库容量为980GB,在备份后形成的存储空间仅需要90GB,存储空间减少达到90%。
4、备份恢复也能到最新状态(RPO 指标)
备份的目的是恢复,过长的恢复时间失去了数据备份的意义。
SnapAssure 使得恢复性能非常优越,其恢复性能优于备份性能。
采用SnapAssure 备份技术使得企业能够精确规划系统灾难恢复时间,可提供量化的恢复性能指标。
采用特有的快闪恢复技术,可智能地直接恢复被破坏的部分,这些部分恢复包括:数据文件恢复、数据块恢复、日志文件恢复、数据表恢复。
实际工程中,80%以上的情况是数据库部分遭到破坏(如数据表、数据文件、数据块的破坏等),传统方案只有完全恢复策略,花费大量时间。
5、智能完全备份
SnapAssure 对数据库系统每天只需要完成增量备份,系统为每次备份的版本自动逻辑形成完全数据库版本。可以直接从任何一个版本(无论是完全备份还是增量备份),都能获得完整的数据库系统。不同于传统备份技术中必须先恢复完全备份版本、再依次恢复各增量备份版本的数据。也无需传统备份复杂的备份策略。
6、可打开的备份数据
SnapAssure 采用专利版本文件系统技术,对备份的数据进行管理,配合虚拟文件系统(VVFS),数据库管理系统能够对备份系统上的数据进行打开读取,实现备份数据的可共享。如将备份系统上的数据用于数据仓库的抽取、系统报表、试验系统的原始数据来源等。
7、支持远程复制功能
D SnapAssure 推出了支持远程备份支持选件(Remote Backup Option),通过该选件可以将本地备份系统与异地备份系统有机的融合起来。一方面达到数据的本地和异地双重备份的安全保护,同时在广域网带宽要求方面大大减少。
采用远程备份支持选件(Remote Backup Option)减少80%系统传输量。
8、多层次数据安全技术
与通常的磁带技术相比,除了通常的RAID 技术外,SnapAssure 提供了独特的五层数据保护机制,数据安全可靠性上升了几个数量级:
第一层:节点冗余保护。
SnapAssure 可以管理多个备份数据镜像节点,在不同的存储设备上,同时保存备份数据的多个拷贝,如果某个节点数据丢失,可以从其它节点获得正确数据。
第二层:备份数据检查。
在数据备份结束后,可以共享出备份数据,在其上启动数据库,检查备份数据是否成功;或者直接读取备份数据信息,检查备份数据是否可用。如果出现异常,可以重新进行备份。
第三层:版本修复技术。
如果出现某些备份版本失败,不可用,可以通过其前后版本重新生成该版本的正确信息。
第四层:检错码技术。
如果选择了相应的组件,SnapAssure 可以为每个数据块记录单独的检错码,在进行数据读取时,读取检错码信息进行验证,如果发现数据不可用,可以根据检错码再生该数据块信息。
第五层:网络加密传输。
如果进行远程数据备份,SnapAssure 可以将备份数据转变为数据块压缩流在网络上进行传输。这些数据块首先是增量备份的离散的数据块,不包含完整的数据信息;其次采用了独特的压缩技术和数据转换机制,即使不采用其它加密技术,也不会导致信息丢失。
9、广泛兼容性
SnapAssure 并不是一项孤芳自赏的技术。SnapAssure 和多种平台兼容,包括IBM, HP,SUN,COMPAQ,EMC 等;SnapAssure 兼容几乎所有的操作系统,包括IBM AIX,HP-UX,Sun Solaris,Compaq Tru64,以及Linux 和Windows 等。SnapAssure 兼容不同的数据库,包括ORACLE,SYBASE,DB2,INFORMIX,MS SQL SERVER 以及Lotus Notes 等,SnapAssure 同时和IBM Tivoli,Legato networker 等磁带备份技术兼容,是增强备份技术的首选解决方案。
10、备份数据无需恢复,即可实现数据抽取与共享
SnapAssure 采用专利版本文件系统技术,对备份的数据进行管理,配合该产品的提供的数据抽取工具或者虚拟文件系统(VVFS),能够实现备份数据的直接抽取和共享。为统计分析、历史归档、试验系统等提供原始数据来源,减少对生产系统的压力和影响。无需对备份数据进行恢复即可充分利用备份系统上的数据。
11、更小的数据开销
提高带宽利用率:SnapAssure 采用专利数据流实时压缩与解压缩技术,有效利用网络带宽,提高带宽利用率4 倍以上。
低生产系统资源占用:数据抽取与压缩技术优化降低生产系统CPU 资源占用。
12、适合大容量、超大容量系统备份
SnapAssure 针对大容量、超大容量系统备份推出独特的支撑技术:
两阶段备份技术:先对数据库进行无加锁的在线备份,然后再对备份数据进行同步的方式。减少备份期间对数据库的影响。
备份版本自动整合技术:在大容量、超大容量系统环境中,进行一次完全备份的时间将很长,如果需要频繁进行完全备份的话将变得不可实施。SnapAssure 利用专利版本文件系统技术实现增量备份版本自动整合功能,在备份系统上通过各备份版本自动整合出完全备份版本,减少或避免了系统频繁进行完全备份的需求。
高效率网络利用的技术,提高网络利用率4~5 倍,使得备份时间远远少于传统备份解决方案。
13、可扩展的体系结构
SnapAssure 采用三层体系结构。
   第一层SnapAssure Backup Server,备份管理的核心。用来管理所有客户机备份,恢复,以及备份策略等。
   第二层VM Host,VM 主机,连接备份磁盘设备,并在磁盘设备上建立SnapAssureVolume,作为备份的目标。对于数据量较大的应用,可以将其作为VM Host,直接连接备份介质,实施本地备份。如果一台VM Host 出现故障,与其关联的客户机备份可以自动路由到另外一台VM Host。VM Host 使系统管理员能够易于在维持集中管理的同时,扩展其SnapAssure 服务器环境。以LAN-free 的方式保护众多的服务器,缩短备份时间,改善网络性能,减少停机时间。
   第三层SnapAssure Agent,客户机代理层,主要对服务器和客户机的数据库和应用进行备份,由SnapAssure Backup Server 集中管理。
14、SnapAssure性能数据表
下面以单位TB 级数据库容量,1Gbps 以太网或1Gbps 存储网络环境下,在生产系统执行在线备份SnapAssure 性能参数:
 
项目
SnapAssure
全备份时间
2 小时
增量备份时间
<30 分钟
磁盘占用空间
源系统容量的1/2
恢复方式
完全恢复、表恢复、datafile 恢复、Block 恢复、日志文件恢复。
全恢复时间
<2 小时
可靠性
99.90%
CPU 占用
<10%
备份数据可用性
可直接打开,实现数据共享


2.6.3 轻松扩展,满足不断飙升的存储需求
DS4300 具有高度可扩展的特性(使用增强选项可支持多达 112个光纤通道或 112个串行 ATA 磁盘驱动器),所以它可以从工作组 SAN 升级到企业网络存储系统,从而为您提供了可随业务共同增长的灵活性。此外,通过使用 IBM TotalStorage DS4300 存储管理软件,可以将多个 DS4300 组合在一起,满足更多的性能和容量要求,进一步增强了您的可扩展性选项。
DS4300系列 的另一个可扩展性功能是动态容量扩展(DCE),您可以在不中断运行的情况下实现随需应变的容量添加。
DS4300系列 能够在保持数据原封不动的情况下升级到更高性能的 DS4300 系列系统,在升级期间最大程度的减少中断。
2.6.4 性能再创新高,应用得心应手
DS4300 使用高级高速缓存算法来帮助优化磁盘性能。基本双控制器机型克支持每秒钟高达 45000次高速缓存 I/O,并能够在流式磁盘读操作中提供高达 400MB/秒的吞吐量。通过使用 DS4300 存储器 v9,DS4300 增强选项每秒钟可完成 77500次高速缓存 I/O,并提供高达 768MB/秒的吞吐量。
2.6.5 简易管理,实现资源利用最大化
IBM TotalStorage DS4300 拥有一些专为提高数据管理和存储系统性能而设计的功能。通过使用 DS4300 存储管理软件,管理员可以将 DS4300 划分为多达 16个虚拟服务器;利用增强选项,管理员可以创建多达 64个分区。这一功能使 IT 组织能够对存储容量进行战略性的分配,帮助实现存储空间的最佳使用并帮助减少硬件和存储管理成本。
可以将多个服务器连接到一个中央 DS4300 系统,该中央系统能够通过双控制器和公共管理来提供硬件故障切换功能,您不必购买多个拥有自己的专用磁盘和管理功能的 RAID 控制器。
其它可以帮助增强数据管理和保护的 DS4300 功能包括:Flashcopy、动态卷扩展、卷拷贝和增强远程镜像。
IBM FlashCopy 功能可以创建逻辑卷的时间点拷贝,这些拷贝可用于文件恢复、备份、应用测试或数据挖掘。
动态卷扩展允许管理员在不中断用户使用的情况下重新设置逻辑卷的大小。这一功能适合用于各种数据需求增长迅速的应用。如 Lotus Notes 和 Microsoft Exchange。
只有增强选项才可以提供的卷拷贝(VolumeCopy)功能可以将一个逻辑卷(源卷)完整复制到 DS4300 内部的另一个逻辑卷(目标卷)。VolumeCopy 允许在拷贝进行过程中对源卷进行只读访问并挂起写操作,以保持时间点的完整性。
v9.1 支持的增强远程镜像由可支持异步写次序一致性的全局镜像(这一技术是支持多 LUN 镜像应用的关键)以及异步全局拷贝和同步城域镜像组成。
 
 
 
 
 

成功案例

 
1 海尔商流系统7133升级为DS4400
1.1 客户系统现状

海尔商流系统主数据中心是采用IBM两台M80及一台IBM 7133磁盘阵列,两台M80分别运行不同应用程序,后台支持为IBM DB2数据库,数据库的数据文件存放在IBM 7133磁盘阵列上。目前根据服务部门对系统的整体评测,发现系统的瓶颈在存储设备上,目前需更换存储设备来解决存储数据传输瓶颈。

主机采用的操作系统为AIX 4.3.3,数据库的版本为DB2 7.2,其中7133中磁盘数量为16块,分别为8块18.2G,8块36.4G。8块18.2G硬盘做成一个RAID分配给A机使用,8块36.4G硬盘做成一个RAID分配给B机使用。
由于系统中所采用的7133磁盘阵列性能较差,我们建议将系统中的存储设备升级为光纤磁盘阵列来提升存储设备性能,两种磁盘阵列具体性能对比如下表所示:
 
比较项目
IBM 7133
IBM DS4400
IOPs
10,000
120,000
数据传输率
160MB/s
390MB/s

用户目前主要的应用为数据库应用,而对于存储系统来说,最重要的性能就是磁盘阵列的IOPs数量,由上表我们可以看出,7133相对于推荐的光纤磁盘阵列性能来说,在IOPs性能上相差大概10倍左右,由此可以看出,当存储设备由7133替换成IBM DS4400磁盘后,存储设备的性能会有大幅提升,从而解决存储设备的性能瓶颈问题。
1.2 提供的解决方案
为解决用户存储系统的性能瓶颈问题,我们为用户设计了如下方案:
系统拓朴图:

应用系统使用IBM M80服务器作为主服务器,考虑到两台服务器负载均非常高,因此两台服务器不做HA处理。
存储系统核心设备采用IBM DS4400磁盘阵列,配置7块146G 1万转光纤驱动器,裸容量为1T。
2台小型机各通过光纤线分别连接到DS4400的两个控制器上。
存储系统要求每台IBM M80上有2块HBA卡,考虑到原有操作系统为AIX 4.3.3,为保证系统兼容性,建议采用IBM 6228 HBA卡。
方案配置列表如下:
 
 
设备名称
设备说明
数量
IBM DS4400 FAStT700)磁盘阵列
IBM DS4400FAStT700)磁盘阵列机头
基础模块(双RAID控制器)
1
FC硬盘
10000RPM 146GB双光纤接口硬盘
7
磁盘阵列管理软件
FSM(免费)
1
光纤线
多模光纤线
5M LC
4
HBA卡(可选)
IBM 6228
2G HBA
4


 
 2 上海亚明灯炮厂ERP系统7133升级
2.1 系统现状:
上海亚明灯炮厂ERP信息系统的组成如下:两台IBM P630和P610桌边式UNIX服务器连接到一台IBM 7133 SSA磁盘存储阵列上,在P630和P610机器上运行SAP ERP系统,数据存储在71331上,7133上安 装了13块36GB的SSA硬盘,做成4块RAID盘用来存储系统数据库数据,数据库系统采用的是DB2 V7.1。
2.2 系统问题:
随着亚明厂的业务不断扩大,ERP系统的数据存储量也持续增长,7133磁盘存储阵列的可用数据存储空间不断缩小。在可以预计的将来,数据存储空间将不能满足系统对数据存储的要求。
现有的7133磁盘阵列配置混乱,组成四个RAID逻辑盘的13物理硬盘被随机的分配在7133阵列的硬盘插槽中,没有按顺序安插硬盘,也没有建立硬盘ID和磁盘阵列硬盘插槽的一一对应关系,剩下的三个空硬盘插槽随机分布在7133阵列中。同时,7133阵列建立的SSA硬盘环路也很混乱,没有留下相应的配置文档。
其中,7133阵列中用于存储数据库系统数据的RAID盘hdisk5总空间145GB,已经使用了将近130GB的空间,只剩下14GB左右的可用空间。为此,亚明灯泡厂的信息系统需要对存储系统进行扩充。
2.3 系统解决方案:
本方案计划新增加一台IBM DS4300(原型号FAStT600)光纤磁盘存储阵列、主机HBA卡、以及SAN交换机(可选)。可以直接将DS4300光纤硬盘填加到datavg中;或者将数据库数据完全移植到FASTT光纤磁盘阵列中,7133做备份存储阵列。
IBM DS4000系列光纤磁盘存储产品是针对开放式系统环境而设计的,符合国际光纤存储接口标准,与其他公司产品可以很好的兼容。


类别:【SnapAssure备份】 技术圈()阅读() ┆ 评论()推送到技术圈返回首页  


    文章评论
 
 

发表评论

昵   称:
验证码:  点击图片可刷新验证码  博客过2级,无需填写验证码
内   容: