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1、基于SAN的本地网综合计费系统方案一. 业务实现基础的系统结构框架1.1.概述网的综合营业,客服,计费系统的设计,首先必须考虑好一个完整的数据存储,数据处理,网络框架. 这些都是整个系统的基础设施,只有一个良好的完整的易于扩充的基础设施才能满足不断增长的用户的需要,才能建立一个完善可靠的应用系统. 目前, 企业计算体系结构的演化正受到多方面因素影响。紧缩的财政预算以及复杂的分布式管理, 是促使许多企业重新考虑对其关键的计算资源 (例如服务器、存储设备以及系统管理人员)实施集中化管理的最主要的原因。较大型服务器(或称结点) 的推出、以及有利的价格因素(特别是存储硬件的价格), 使重新集中化管理方
2、案的实施变得更加可行。随着企业业务环境中存储设备的不断增加, 企业存储管理的负担正日趋加重, 因而目前的存储管理方案提供商必须能够向企业提供更好的存储管理技术, 以使企业能够更加有效地管理和共享它们更大规模的集中化的业务数据。与此同时, 企业MIS部门数据管理水平的不断提高, 也将会促使最终用户(企业的雇员)对应用和数据的存取特性提出更高的要求。 提供具有全自动化故障管理能力的高资源可用性配置, 已成为当前分布式模型中一种居主流地位的技术需求。随着关键性企业数据的日趋增多, 预见性的资源可得性管理已成为越来越多的企业应用中一个必须具备的重要特性。当前, 一些新的存储管理体系结构(例如存储局域网
3、络(SAN) 正相继推出, 以弥补企业现存存储管理体系结构所存在的诸多缺陷。这些方案的推出, 为企业改进其现存存储管理体系结构的性能、资源的可用性以及系统的可管理性提供了更多的选择。然而, 为了能够更有效地利用这些新的体系结构, 并可向企业的存储管理体系结构提供必要的可放缩能力, 以使其容纳规模越来越大的集中化管理的数据资源, 存储管理方案提供商也必须对其所提供的独立于体系结构的资源可用性管理产品的性能进一步加以改进。在一个集中化的存储管理模式中, 那些旨在保护络逻辑上定义的应用服务而不是物理系统的可用性管理产品, 将可向企业提供一个更加灵活、更具成/效比的存储管理方案。 图1. 传统的分布式
4、数据存储体系结构(具有一组在两个结点间交叉藕合的共享磁盘)与新型的SAN体系结构(可支持从任何结点到任何磁盘的高速直接存取)之比较。 SAN 是专门为取代目前点到点的存储方案而设计的。在这一方案中, 磁盘是逻辑共享的, 数据可按LAN的速率(100Mbps)快速加以传输。通过对高速交换器的添加,客户机将能够从 SAN上的任意一个结点存取任何一块磁盘。交换部件将支持高可用性的数据存取。与传统的数据存储体系结构相比, SAN 的结构要简单得多,并且具有更强的可放缩能力。就应用级上的存储资源的可用性而言, SAN 中的任何一个结点均可潜在地成为其它任何结点的后援结点。这一仅使用一或两个专门的结点,
5、便能够为众多的结点提交后援的特性, 将可大大减少与集群配置相关的硬件开销。异构性是当前企业数据存储环境中一个普遍存在的现象。因此作为一种高成/效比的存储管理工具, 无论是在管理性能及数据的可用性方面、还是在其它特性方面,都必须能够提供对多种平台的支持, 即需提供对各种各样的操作系统环境、硬件平台、磁盘与磁带、应用系统以及互连技术的支持。那些局限于仅支持单一供应商设备的存储管理工具,不仅会使企业支付较大的管理上的开销, 而且也无法向企业提供一个可管理其异构环境的完整的存储管理方案。导致SAN出现的主要因素 .重新集中化/统一的存储管理需求 .存储设备的爆炸式增长 .企业中日趋增多的关键使命数据
6、1. 2 SAN概述 SAN 是计算机系统和存储设备的一种理想的配置方式, 它把诸多LAN/WAN概念(例如集线器连接、交换以及路由技术)应用于计算机系统及其存储设备之间的连接。SAN 技术还能够把网络体系结构所具有的灵活的互连能力与传统通道体系结构所具有的高性能、低延迟特性有效地加以组合。点到点存储体系结构限制 通过将服务器和存储设备并入一个网就 服务器到存储设备的存取 可以确保对数据随时随地的高速存取 图 2. 与宿主系统或存储设备相连的链路的数目、连接的距离以及通道配置的静态特性, 是传统通道体系结构性能上的主要限制因素。向这一体系结构或直接向存储设备逐步添加交换能力, 可使这些问题部分
7、地得以缓解。另外, Fiber Channel 互连系统的日益流行, 不仅可更大程度地消除这些限制因素, 而且还可使SAN 体系结构更广泛地得以部署。 Fibre Channel既可支持面向网络的协议栈 (例如TCP/IP), 也可支持面向通道的协议(例如SCSI块级存取)。Fiber Channel 的块级存取是在可交换协议层的顶部加以提供的, 因此能够实现同一有效网络拓扑中多宿主系统与多设备的连接。FibreChannel能够在一个单一的网段上支持更多设备的连接 (一个Fibre Channel回路中最多可支持126个设备的连接, 而 SCSI仅可支持816个设备的连接), 并可支持更大距
8、离的连接(一条Fibre Channel回路最长的连接距离可达10公里, 相比之下, 一条并行SCSI回路所覆盖的距离还不足100米)。由于Fiber Channel设备和Fibre Channel协议的设计充分考虑了设备的可热拔插特性, 因此它们将能够支持宿主系统、设备和路径的动态添加, 而不会中断用户对其它数据的存取。1.3 基于SAN的系统基础框架结构和优点 SAN 可实现计算机系统和存储设备之间真正意义上的相互连接, 并充分体现了信息对企业的价值。在 SAN中, 存储设备, 更重要的是它们所代表的数据资源, 已不再附属于存取它们的计算机系统, 即所有存储设备都将与计算机系统同处于企业信
9、息基础设施的中心地位。与此同时, 服务器将作为计算外设, 服务于信息的传输及信息的处理。 图3 这一以存储设备为中心的数据管理方案, 能够使企业的计算环境平滑地得以放缩, 从而可满足企业对数据动态加以存取的需求。如果企业需要更多的计算周期,则可不断地把新的系统陆续地添加到这一环境之中, 新的系统添加后能够立即物理地存取企业中的任何信息。如果企业需要添加更多的存储设备, 则可不断向这一环境添加磁盘、磁带库以及其它可拆卸的存储媒体。存储设备一经添加, 便可为所有的系统和所有用户立即加以存取。更多的用户也可不断地被添加到这一配置中, 并且能够迅速实现与所有服务器和存储设备的连接。 对计算机系统功能的
10、有效压缩, 可以获得更多的网络带宽。尽管存储设备的拔插很可能会造成某种程度的系统中断, 但 SAN可热拔插的体系结构将可使存储设备的拔插对系统所产生的影响大大减小, 而且通过对冗余路径的使用, 以及通过对由硬件或软件所提供的映象等多存取能力的使用, 还可以进一步减弱存储设备的拔插对系统造成中断的可能。SAN 灵活的系统放缩与重新配置能力, 能够明显减少企业IS管理的开销, 并且可为那些能够用于增强数据可用性、可存取性以及系统可放缩性的软件方案提供相应的实现基础。增强了资源的可用性 SAN 所具有的任何结点到任何结点的连接特性, 允许企业配置高可用性的服务器环境。在这一环境中任何一个系统均能够潜
11、在地接管一台出现故障的服务器上的全部工作负载。这不仅大大增强了服务器环境的可靠性, 而且还可显著减少企业为获取资源的高可用性所支付的系统开销。 维持单一台服务器的可用性, 通常需要使用一个专用的独立系统, 此时应用的处理开销将会成倍地增长。提供冗余系统所需的高开销, 迫使企业只能为某些最关键的应用提供高可用性保障。如果某一独立系统能够存取由数十个系统所存取的所有数据, 那么这一独立的系统将可用于保障其它数十个系统中任何一个系统的可得性。这将能够把资源高可用性的处理开销减少到整个系统开销的 35%。这一开销水平, 将能够使资源高可用性的普遍实现成为可能, 这也正是当前许多企业的关键使命计算环境亟
12、待实现的一个目标。 为了能够管理更大规模的互连系统, 以提供SAN 范围内资源的高可用性,企业将需要一种新的集群管理软件方案。这一新的软件方案已不再仅仅是把每一故障系统的工作负载简单地转移到冗余的后援系统上, 它将是一个更加全局化的方案。为了实现这一方案, 企业首先必须对其所有的应用与系统服务加以描述和配置, 然后向它们分配具体的系统资源, 例如磁盘、文件系统、数据库、网络接口与网络地址、以及当前和今后所需的系统等。 VERITAS公司的VERITAS Cluster Server 所采用的就是这样的一种方案。它所使用的共享集群的策略以及可确保所有结点共享一组公共状态与配置信息的集群协议, 使
13、建造最多包含32个结点的集群系统成为可能。VERITAS Cluster Server能够自动或由用户手工实现应用与系统服务在结点之间的迁移。与传统的2或4个结点的静态故障恢复环境相比, 这一新的方案大大降低了故障恢复的开销, 并使企业生意的连续性成为可能。 VERITAS公司的VERITAS Cluster Server Manager 是一个基于Java的图形管理接口, 这一接口允许管理员从单一一台终端显示器上监督和管理多个集群系统。VERITAS Cluster Server Manager能够运行在任何一台支持Java的台式机上。这一针对多个集群的单管理点接口简化了企业对系统资源可用性
14、的管理, 并可使企业更有效地利用其所管理的各种系统资源。 有效的故障恢复方案要求: 当某一出现故障的结点上的服务迁移到另一个结点上之后, 能够尽快重新向用户加以提供。VERITAS公司的 VERITAS Volume Manager和VERITAS File System 为文件系统和数据库提供了一系列功能强大的、灵活的监督与管理手段, 从而可以改进文件系统和数据库的性能、提高它们的运行速度、实现在某些情况下的透明的故障恢复、简化系统的管理以及获取系统资源的更高的整体可用性等。特别是, VERITAS Volume Manager 和VERITAS File System的在线管理能力, 将允
15、许公共管理任务在不中断用户对数据的存取的情况下得以执行。 对于企业来说, 在线数据的充分可得将是至关重要的, 然而, 确保数据保护过程的连续性也将不容忽视。数据保护技术(例如RAID和映象技术)的使用, 将可使所存储的数据免遭磁盘故障或其它较小系统故障对数据的破坏。然而, 这些技术既不能使所存储的数据免遭灾难性故障(例如对某一网点的存取彻底丢失)的影响, 也不能使所存储的数据免遭人为错误的影响。因此企业需要采用非在线数据存储(例如,后援系统以及HSM)、脱离网点的热存储(复制)以及脱离网点的冷存储(海量存储)等辅助措施,以使数据获得更高级别的保护。 然而, 这些数据保护方案本身也必须具有极高的可用性。如果某一服务器能够提供对数据的支持或允许其它服务器的数据向其迁移, 那么一旦出现灾难性故障或人为错误, 这一服务器也应能够通过另一台服务器恢复其所保留的数据。VERITAS公司的VERITAS
