存储虚拟化技术及应用精编版

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1、第0页 共82页 存储虚拟化技术及应用 第1页 共82页 虚拟化简介 虚拟存储概念 虚拟存储 StorageVirtualization 就是把多个存储介质模块 如硬盘 RAID 通过一定的手段集中管理起来 所有的存储模块在一个存储池中得到统一管理 这种可以将多种 多个存储设备统一管理起来 为使用者提供大容量 高数据传输性能的存储系统 就称之为虚拟存储 存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储实体与存储的逻辑表示分离开来 应用服务器只与分配给它们的逻辑卷 或称虚卷 打交道 而不用关心其数据是在哪个物理存储实体上 逻辑卷与物理实体之间的映射关系 是由安装在应用服务器上的卷管理软件 称为主机级的虚拟

2、化 或存储子系统的控制器 称为存储子系统级的虚拟化 或加入存储网络SAN的专用装置 称为网络级的虚拟化 来照管的 主机级和存储子系统级的虚拟化都是早期的 比较低级的虚拟化 因为它们不能将多个 甚至是异构的存储子系统整合成一个或多个存储池 并在其上建立逻辑虚卷 以达到充分利用存储容量 集中管理存储 降低存储成本的目的 第2页 共82页 虚拟化简介 虚拟存储概念 只有网络级的虚拟化 才是真正意义上的存储虚拟化 它能将存储网络上的各种品牌的存储子系统整合成一个或多个可以集中管理的存储池 存储池可跨多个存储子系统 并在存储池中按需要建立一个或多个不同大小的虚卷 并将这些虚卷按一定的读写授权分配给存储网

3、络上的各应用服务器 这样就达到了充分利用存储容量 集中管理存储 降低存储成本的目的 目前存储虚拟化的发展尚无统一标准 从存储虚拟化的拓扑结构来讲主要有两种方式 即对称式与非对称式 对称式存储虚拟技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统 交换设备集成为一个整体 内嵌在网络数据传输路径中 非对称式存储虚拟技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外 第3页 共82页 虚拟化简介 存储虚拟化特点 存储虚拟化是一个SAN里面的存储中央管理 集中管理 这是虚拟化的一个特点 一个突出的地方 可以得到很大的收益 降低成本 存储虚拟化打破了存储供应商之间的界线 就是你用了EMC的东西 以后必须买EMC的 因为

4、他不可能EMC的东西和IBM或者HDS的什么替换做存储的管理 有了存储虚拟化 这种壁垒将被打破 就是用不同的 可以应用于不同品牌的高中低档的存储设备 第4页 共82页 虚拟化简介 存储虚拟化分类 存储虚拟化依然脱离不了软件和硬件两大类 这种划分也体现在存储硬件厂商和软件厂商的区分上 存储厂商一般根据各自所掌握的核心技术来提供自己的虚拟存储产品 赛门铁克的VeritasStorageFoundation为基于主机级的存储虚拟化产品 为异构存储在线管理提供了全套解决方案 该解决方案基于业界领先的VeritasVolumeManager和VeritasFileSystem 能够提供一套标准的集成工具

5、 可以集中管理数据的飞速增长 最大限度地利用存储硬件投资 提供数据保护 并适应不断变化的业务要求 VERITASStorageFoundation 第5页 共82页 虚拟化简介 存储虚拟化分类 惠普在基于主机的虚拟化 基于存储的虚拟化 以及基于网络层的虚拟化方面都有相应的产品 其中 基于存储系统的虚拟化产品 HPStorageWorks企业虚拟阵列EVA是用户最熟悉的 目前 EVA系列有EVA3000和EVA5000可供选择 HPEVA系列最突出的优势是可以提高性能 虚拟化可以使数据分布在多个磁盘上 磁盘无需再按照磁盘容量大小和RAID保护类型布置在传统RAID组中 HPEVA采用了VRAID

6、 虚拟RAID 技术 可支持一个存储池中的各种容量和RAID类型的多个虚拟磁盘 第6页 共82页 虚拟化简介 存储虚拟化分类 HDS公司推出的第五代存储系统 TagmaStore通用存储平台在提升存储容量的同时 还注重改进性能和高速缓存管理 在一个既有高度整合又有合理分区的环境中确保服务质量 TagmaStore是基于存储设备的虚拟化产品 HDSTagmaStore通用存储平台采用了虚拟化技术 通过内置的虚拟层 可以管理高达32PB的内部与外部存储容量 并支持在内部与外部存储中的逻辑分区 以及复杂的任意存储地点间的远程复制功能 第7页 共82页 虚拟化简介 存储虚拟化分类 IBM推出的基于网络

7、的存储虚拟化产品主要包括SANVolumeController SVC 和SANFileSystem SVC是整个SAN 存储区域网 网络的控制器 可以将SAN中的各种存储设备整合成一个存储池 并按需分配存储空间 性能和功能 SVC对服务器和存储设备都是透明的 SVC为各种不同的存储设备提供了一个统一的数据复制平台 SVC是一个软硬件集成的产品 SVC刚推出时 可实现存储虚拟化的软件运行在一个类似服务器的硬件设备上 如今 此软件也可以安装在SAN中的交换机上 如思科的MDS网络交换机 SVC是为一个完全开放的存储环境设计的 可以兼容各种不同的存储设备 IBMSystemStorage 第8页

8、共82页 IBMSystemStorage 存储虚拟化技术交流 symantec存储虚拟化技术分析 第9页 共82页 VeritasStorageFoundation 存储虚拟化技术及应用培训 化繁为简的管理 提高阵列的利用率 第10页 共82页 SymantecDataCenterFoundation的构成 第11页 共82页 VeritasStorageFoundation StorageFoundationforOracleRAC StorageFoundationforDatabases 文件系统FileSystem 卷管理VolumeManager StorageFoundation

9、 第12页 共82页 StorageFoundation原理图 VOL1 VOL2 FS1 SAP Oracle AIX StorageFoundation原理图 第13页 共82页 StorageFoundation的镜像原理 镜像 同步复制 问题回顾 无论是否使用SRDF的系统都会因为本地阵列故障造成应用中断或者切换 SF镜像的优点 本地磁盘故障对应用无影响应用继续使用远地磁盘维护简单传统的VM镜像方式 无需特别设置不需要切换成本低无需额外设备进行复制性能高在光纤上直接传输SCSI信息 无协议转换时间复制的是volume 不需复制整个磁盘重新镜像时候为增量同步不作全同步 StorageFo

10、undation的镜像原理 第14页 共82页 通过阵列的镜像实现本地系统零停机 心跳 话务网管系统 DMX2000 生产卷 生产盘阵 SAN Oracle9iRAC 利旧阵列 镜像卷 X 镜像盘阵 对于未使用SRDF的较重要系统实现真正的双机双柜模式 实现本地系统零停机 不同的系统可以共用同一个镜像盘阵 提高阵列利用率对以已经使用的SRDF可以实现两级切换 实现真正的异地容灾 本地的单个阵列或者主机故障时应用不切换 本地的全部主机或阵列故障的时候应用切换到容灾中心带来的好处 大大减少了移动重要系统由于硬件故障带来的停机时间 第15页 共82页 SF基本功能帮助减少计划内停机时间 Disk3

11、Disk2 Disk1 SF基本功能解决的问题逻辑卷可以跨越任何磁盘阵列所有的操作通过鼠标点击完成不需要中断使用该逻辑卷的应用重新调整卷的RAID结构更改文件系统大小 扩大或者减小 数据迁移 问题回顾 由于日常维护需要 如扩容等需要定期申请计划内的停机时间 第16页 共82页 案例研究 某金融机构的业务系统 VERITASSF 问题 业务模式的频繁变化要求数据卷参数的调整VERITAS可以在线完成HPLVM操作过程需要停机 影响服务质量 解决方案 数据中心全部采用VERITAS管理频繁的数据卷调整不再需要停机提高了IT的服务质量简化了管理 效果 数据镜像冗余提高了系统的可用性根据业务发展自由地

12、放大 缩小数据卷跟踪热点盘 为调优提供依据数据在卷间迁移不需要停止应用 第17页 共82页 VeritasStorageFoundation 存储虚拟化技术及应用培训 化繁为简的管理 提高阵列的利用率 第18页 共82页 StorageFoundation存储分级的概念 FCLUN1 FCLUN2 FCLUN3 LargeATASharedLUN Vol1 Vol2 Vol3 VERITASFS FC ATA VERITASFS FC ATA VERITASFS FC ATA 高性能磁盘 根据策略将数据分层次动态迁移到不同价值或性能的存储空间上高端存储与低端存储镜像卷与RAID5卷 对应用透明

13、 所有数据在线可用 例如 采用CX系列磁盘阵列做为共享池存储所有服务器的过期或次要数据 统一管理卷可以基于使用情况伸缩更高的存储使用效率更好的投资回报 第19页 共82页 数据分级存储管理 DST DynamicStorageTiering VxVM功能 VxFSFileSystem DMX系列 CX系列 rw r r 1jsmithstaff910Jul417 09save vxprint rw r r 1jsmithstaff3308Jul415 15config log rw r r 1jsmithstaff1841Jul412 01user rankdrwxr xr x4jsmiths

14、taff512Mar2411 37MD5 1 7drwxr xr x4jsmithstaff512Mar2411 37MIME Base64 2 12drwxr xr x3jsmithstaff512Mar2411 37patches and modules rw r r 1jsmithstaff1499Jan1714 13test script rw r r 1jsmithstaff1663Jan1714 13prtdiag rw r r 1jsmithstaff2046Jan1714 13nohup out rw r r 1jsmithstaff2071Jan1714 13extract

15、config ksh rw r r 1jsmithstaff426Jan1714 13wrapper script rw r r 1jsmithstaff685Jan1714 13file cleaner 1 rw r r 1jsmithstaff1006Jan1714 13note fcn rw r r 1jsmithstaff1842Jan1714 13ckpt timer rwxr xr x3jsmithstaff550Jan1019 49pearl dir rwxr xrwx2jsmithstaff781Jan715 50testftp VolumeA VolumeB 效果 提高阵列的

16、利用率所有迁移对前端应用都是透明节约了阵列的投资 第20页 共82页 VeritasStorageFoundation 存储虚拟化技术及应用培训 化繁为简的管理 提高阵列的利用率 第21页 共82页 SF使oracle效率和管理的统一 管理性未知的表空间存储位置扩展表空间十分困难 VERITASStorageFoundationforDatabase 性能最好的OLTP性能数据可靠性数据直接写到磁盘 消除潜在的数据丢失可能性 缺点 优势 裸设备 性能降低数据库吞吐率 30 90 ofrawdisk 过多占用CPU数据丢失的潜在可能 优势 管理性管理表空间系统级的备份和恢复策略建立和扩展文件十分容易 缺点 传统的文件系统 第22页 共82页 StorageFoundation管理服务器 Storage Network OS Application VERITASStorageFoundation ManagementServer 第23页 共82页 StorageFoundation管理服务器 可视化管理一个窗口浏览所有设备识别应用的存储错误完整的资源细节控制250 SF操作指南减少SF