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论集中存储及虚拟化在神东的应用

2019.10.09 来源: 浏览:0次

神东公司于2010年5月份开展数据存储项目的建设。项目完成数据层的集中存储以及应用层的虚拟化部署,以期达到公司应用系统的整体稳定性和安全级别的提升。神东集中存储采用100TB物理容量的光纤硬盘作为末端,以双控制器IBM N6060作为管控端,根据业务数据的安全级别要求,将存储级别划分为RAID DP+MIRROR和RAID DP方式,通过两台CISCO MDS9506与应用系统主机级联,实现了数据的集中存储和管理,同时也提高数据安全性。应用层采用VMWare虚拟化架构,通过对现有应用服务器配置信息的分析,实现高性能设备的多应用负载,并能通过VCenter统一管理,实现应用系统按负载冗余自动调配和硬件故障错误时快速切换。

1 集中存储建设

在本项目未实施之前神东公司各应用系统均为部署为SAN孤岛或服务器本地硬盘存储状态对于管理人员的维护工作量巨大同时存在着极大的安全隐患。本项目实现了各信息系统和数据库系统等核心业务全部数据集中存储和资源的合理利用,实现快速访问、读写应用的需求,同时也解决了数据安全隐患问题。

项目中采用IBM N6060存储设备,该存储具有高缓存、高带宽、高扩展性、高可靠性等特点,如图1所示。

结合神东现有应用系统对数据安全性的要求,磁盘配置方面:对核心服务器、非关键应用系统配置优先级连接,以保证应用系统使用过程中性能都有明显提高。采用RAID DP和RAID DP+MIRROR技术有效的保证了数据的安全性,有效提升由于磁盘损坏引起的数据丢失,且具有良好的掉电保护技术保护缓存数据。

控制器方面:采用双控制器active + active配置,且当一个控制器失效时,另一个控制器会自动接管所有磁盘柜;每台N6060为双控制器配置8台14*450GB的EXN4000,根据N6061)官方最有性能的考虑采用4台EXN4000串联成一个loop,通过双控制器实现链路冗余,保证每台磁盘扩展柜均为双链路到达控制器从而保证核心存储设备的高可用性,如图2所示。

图1

图2

[page] 光纤交换机方面:采用两台CISCO MDS9000系列存储交换机,通过VLAN管理方式,连接主机HBA卡,实现连接过程冗余配置;N6060配置有4Gb速率FC接口24个,这24个接口分为连接扩展存储柜的接口和连接主机的主机接口。扩展接口应确保磁盘柜双冗余接人控制器。主机接口应分别接人不同的光纤通道交换机。并进行FC绑定,提高设备核心存储交换机,在项目的设计中基于神东集团公司业务的不同将核心存储交换机逻辑的划分为多个虚拟交换机,保证数据存储过程中业务的相对隔离。在主机与存储设备的部署上采用业内成熟的zone技术,保证不同主机与存储设备的独立性。并划分相应的Volume, Qtree, LUN给相应的主机,如图3所示。

图3

数据库系统方面:通过配置IBM小型机HA实现ORA-CLE RAC群集方式,提高数据访问性能;支持多用户大并发量的联机事务处理能力,保证数据的一致性读取,不允许出现脏读;在处理并发事务时,不允许出现数据库锁冲突或争用,不会出现锁的自动升级而导致系统吞吐性能下降(如行级锁升为表级锁);同时支持数据查询操作,增删改操作的并行处理;支持数据的备份、恢复支持并行操作,如图4所示。

图4

2 应用虚拟化建设

项目之前,神东以应用系统为节点,围绕每一套系统购置独立的数据库和应用服务器,硬件设备性能不能得到充分的使用,且大多为单机使用,当出现设备故障时,容易造成系统业务的中断,且恢复时间较长,严重影响到业务系统的稳定运行。

通过本项目将一组高性能服务器通过VMWare VCenter部署成一个集群,并在这个集群内运行多个操作系统,提高硬件的利用率,降低能耗,并减少资金成本和运营成本。实现硬件性能、可扩展性和可用性级别的提升。在实时过程中使用在线迁移虚拟机避免计划内停机;通过自动化负载平衡实现基于策略的打资源动态分配;消除许多重复的配置和维护任务。确保计划内硬件维护和备份时间依然保持业务运转不停顿。确保永不宕机的可用性,并在发生灾难后进行快速、有效恢复。

[page] 应用系统级别则采用多台X86架构设备安装VMWare虚拟化软件,实现资源的统一调配和应用的负载分担。当新业务系统将接人数据中心时,存储系统内可支持随机增加存储分区和主机连接,并且不对连接主机数量、平台进行限制,如图5所示。

图5

VMWare软件分为两个主要部分:vMWare Esxi.VMWare vCenter。

VMWare ESXi用于创建虚拟环境,运行虚拟主机。VMWare vCenter将多台ESXi主机部署为集群模式,通过在Window。操作系统上安装VMWare vCenter和SQL Server数据库,并配置VC和LICENCE服务。使多台ESXi共享集中存储LUN。将虚拟机文件系统创建于LUN,以确保虚拟机数据的安全性和硬件故障迁移时的数据完整性,实现虚拟机的快速接管。

VMWare vCenter还有一个重要的插件:VMwate vCenterConverter提供由物理主机到虚拟机的转化。

这是整个项目中难度最大,也是风险最大的步骤。所以,一定要确认系统各项备份成功。并完整保留用户生产环境直到这个转换过程完成。

转换过程比较简单。首先在需要迁移的服务器上安装VMware vCenter Converter企业版,随后在夜间指定的时间点停止数据库和应用服务,使用VMware vCenter Converter将整个服务器所有文件系统及分区表等相关内容转换到外部存储设备上,成为一个虚拟机目录。

然后将这个目录复制到N6060上,在VMWARE server中打开该虚拟文件即可。整个转换过程通常都在分钟级。虚拟机启动后,启动虚拟机中的数据库和应用程序。

3 项目总结

通过数据存储项目的建设,神东公司实现了数据集中存储和全网应用虚拟化,保证看神东信息化的安全稳定运行。

业务系统数据集中存储高安全性的IBM N6060设备上,保证了业务数据的安全性。应用虚拟化,使硬件设备得到了充分的利用,并有效的提升了数据的安全性。同时,加快了新建应用系统的部署速度,有效解决了由于硬件故障引起的业务系统长时间中断的问题,减少了信息系统管理人员的工作量,提高了工作效率。为神东的信息化建设提供了一个高速、安全、稳定的基础平台。

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