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1、 蓝鲸存储解决方案建议书 中科蓝鲸存储解决方案天津中科蓝鲸信息技术有限公司2011年06月22日目 录1前言41.1关于中科蓝鲸41.2中科蓝鲸的优势与承诺51.3存储系统设计原则62应用存储系统总体方案设计72.1项目应用背景72.2应用存储结构选择82.2.1 DAS存储结构分析82.2.2 NAS存储结构分析82.2.3 SAN存储结构分析102.2.4 以蓝鲸BWFS 为核心的集群存储系统分析113存储方案建议143.1建议方案拓扑图143.2建议方案配置143.3方案描述143.4应用效果153.5方案优势193.5.1高性能193.5.2扩展性和兼容性213.5.3高可靠性213.
2、5.4高可用性233.5.5异构跨平台共享233.5.6高可维护性243.5.7低碳存储25 -15-获得更多信息请访问： http:/；或致电：010-59851155 或来信：北京市海淀区科学院南路6号0550，100080 2006 版权归中科蓝鲸所有，中科蓝鲸保有以上内容最终解释权及所述内容更改不另行通知之权利，本文提及之商标，均属其合法注册公司所有。版权声明本文件包含记述天津中科蓝鲸信息技术有限公司有关开发、实现策略及方法的信息，其知识产权归天津中科蓝鲸信息技术有限公司所有并受有关法律的保护。未经天津中科蓝鲸信息技术有限公司书面许可，不得以任何商业目的复制、引用或转用本文件的信息内容
3、，否则天津中科蓝鲸信息技术有限公司公司将严正追究其法律责任。1前言1.1关于中科蓝鲸天津中科蓝鲸信息技术有限公司（以下简称“中科蓝鲸”）是国内领先的新一代网络存储产品和解决方案供应商，致力于协助解决用户应对信息化飞速发展环境下数据存储量、访问量以及数据管理复杂度迅速提升所带来的挑战，通过提高业务效率并降低拥有成本为用户持续创造价值和潜在增长。中科蓝鲸是中科院国有控股的中美合资企业，公司作为科学院与天津市院地合作重点示范项目创办于2007年，诞生在曾孵化出联想、龙芯、曙光等高新技术领军企业的国立科研机构、有着中国计算机事业摇篮之称的中科院计算所，其核心研发支撑机构是中科院计算所存储分中心。中科院
4、计算所存储分中心前身是国家高性能计算机工程技术研究中心，1997年成立，2001年主要的研发方向集中到网络存储技术上来。到目前为止，存储分中心已成为国内存储行业的权威研究机构之一，拥有一支近两百人的研发团队（一半以上成员具有硕士以上学历），为国家输送研究生和培养网络存储科研骨干人才近百名，在国内外一流学术刊物与会议上发表论文50余篇，申请国家发明专利技术42项（授权24项），软件著作权13项。同时，存储分中心是“灾备技术国家工程实验室”、“中关村开放实验室”的挂靠单位之一，也是存储产业技术创新战略联盟和数字视频产业技术创新战略联盟创始成员单位。中科院计算所存储分中心分别于2007年荣获兵器工业
5、科技进步三等奖、国防科学技术进步三等奖。2008年荣获北京市科学技术二等奖等多项重大科学技术奖项。2009年存储分中心承担了国家科技部863科技计划重大专项“PB级高性能海量存储系统的研制和应用示范”，成为国家海量存储前沿技术研发与产业化工作的重要支撑机构。数字媒体方面，蓝鲸存储产品已在全国100多个电视台推广应用，打入了冬季奥运会、世博会和亚运会，并且远销美国、德国、俄罗斯、西班牙等国家，好莱坞的几部巨片制作也采用了蓝鲸存储产品。中科蓝鲸将以此为契机，不断超越自我，为用户价值的更大提升和民族存储产业的振兴做出更大贡献。1.2中科蓝鲸的优势与承诺1. 数字媒体项目成功经验蓝鲸存储经过10年的产
6、业化，已经在数字媒体、信息服务、科学计算、制造仿真、勘探数据计算与分析、遥感信息处理等应用获得成功，尤其是数字媒体方面，蓝鲸存储产品已在全国100多个电视台推广应用，打入了冬季奥运会、世博会和亚运会，并且远销美国、德国、俄罗斯、西班牙等国家，好莱坞的几部巨片制作也采用了蓝鲸存储产品，这些数字媒体项目方面的成功经验对本项目具有重大的借鉴意义。2. 中科蓝鲸是中国科学院所属的高新技术企业，作为蓝鲸存储的产业化基地是在中国科学院与天津市政府开展院地合作的背景下，在天津地方政府的支持下，由中科院计算技术研究所、北京中科储天信息技术有限公司、天津海泰科技投资管理有限公司等单位共同出资成立的。蓝鲸存储以其
7、优秀的信息服务素质、良好的与客户沟通的理解能力和以客户为中心的优秀服务质量，在国内存储系统的建设中形成了优秀的产品和服务，赢得了良好的声誉。3. 各股东在存储领域专业背景优势保障了中科蓝鲸的存储专业能力：a) 中科院计算所创建于1956年，是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构。也是我国第一台通用数字电子计算机，第一台磁存储器，第一枚通用CPU等诸多第一的诞生地，是我国计算机事业的摇篮，具有雄厚的技术实力，蓝鲸存储的发祥地。b) 美国飞康软件公司FalconStor，成立于 2000年的美国上市公司，是存储业界领先的数据保护专业厂商，持续数据保护CDP技术的开创者与领导者，创新
8、的数据保护技术CDP/VTL获得业界的公认并被广泛采纳。c) 中科储天是中科院计算所下属产业化公司，作为蓝鲸存储产业化的种子公司，在较短的时间内通过良好的产品与完善的服务体系获得了飞速的发展，获得了06年存储创新奖，07年存储产品奖等诸多奖项。获得了科技部创新基金，中关村园区专项等若干项目立项支持，赢得了数十家大型存储用户的认可。4. 中科蓝鲸作为蓝鲸存储产业化基地，依托中国科学院计算技术研究所，北京中科储天等股东雄厚的技术背景，建立了素质优秀的网络存储技术人员组成的专业存储系统研发、建设与服务队伍，将为项目的建设提供专业优质的服务。 蓝鲸存储解决方案建议书1.3存储系统设计原则根据技术与市场
9、的发展趋势和用户需求，存储系统建设遵循以下原则：1. 先进性：采用的技术必须具有国际一流的水平，切实可行并容易实现；遵循国际标准和国内外有关的规范要求；符合存储、计算机和网络通讯技术的最新发展潮流，尽量采用成熟的产品。2. 实用性：针对实际应用的特点和用户应用系统的瓶颈，系统设计应有的放矢，符合业务的实际需要；系统配置既要强调先进性，也要注重实用性，尽量采用在信息服务应用中已被验证的实用产品与技术。3. 可扩展性：考虑今后的发展，在存储容量、性能、可管理性等方面都要具有高的可扩展性；在系统选型、物理布局、网络带宽、线路敷设、处理能力、管理能力、软硬件接口等方面充分考虑系统扩展的简便、快捷和节省
10、投资。4. 灵活性：能够适应多功能、开放型的要求，提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具，使系统具有良好的灵活性和兼容性；系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单，易于扩容，易于变换各种工作模式。5. 安全性：强调环境、操作系统、应用软件、计算机网络、存储设备等诸多方面的安全性，系统本身以及各子系统应当是安全健壮的，具有很高的容错能力，也经得起来自网络的各类攻击，甚至能够承受普通的灾害。6. 可靠性：在规定条件和时间内完成用户所要求的功能，能长期稳定的工作；结构简单，连接点少，可靠性高；对工作条件和工作环境要求较低；系统启动快，掉电后
11、再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；故障率低，维护维修方便；7. 经济性：性能价格比在同类系统和条件下达到最优。2应用存储系统总体方案设计2.1项目应用背景电视台原存储由磁带库组成，由于时间较长并且不利于存储保管，并且随着业务不断发展，其存储规模也逐渐增大，所以由磁带库转为更安全、更稳定的磁盘阵列存储系统是必然发展趋势。考虑到原有25年的数据容量，磁盘阵列存储系统可用容量要求200TB，并且可兼容原有光纤盘阵。前端非编工作站及媒资服务器共20台，要求存储系统支持光纤直连，以满足数字媒体高带宽、低延迟的性能要求。另外还有100台工作机处理日常工作业务。2.2应用存储结构选择存储结
12、构的选择将会很大程度上影响存储系统的实现的效果，下面结合项目的情况来看选择什么样的存储结构更适合本项目。目前，应用较为广泛的主流网络集中存储技术主要分为DAS、NAS、SAN（FC、IP）等三种形式，本方案在构建存储平台时，建议采用以SAN为核心的高性能集群存储体系。其主要是因为：2.2.1 DAS存储结构分析在DAS存储结构中，各个工作站通过I/O总线连接存储设备，并管理存储资源的使用，也就是一般来讲的“单机工作站”。每个工作站不能直接使用其他工作站的存储设备，只能通过CIFS二次共享、FTP、SCP等完成数据的共享。DAS单机具有明显的缺点，包括：1）各个工作站独立管理其存储资源的使用，存
13、储资源共享困难或者二次共享性能较差。2）存储设备通过I/O总线连接，扩展能力受限于I/O总线的能力。存储设备很难独立于工作站扩展，限制系统的扩展能力。3）存储资源扩展要求计算资源的同步扩展，导致系统管理成本的剧增。4）数据共享不方便。基于DAS的缺点分析，对于应用存在以下问题（1） 存储设备扩容困难，无法应对日益剧增的数据量（2） 数据存储在单一磁盘中，发生损坏后恢复成本很高（3） 数据只能由单一工作站或服务器使用，无法共享所以我们不建议在本项目中采用DAS存储方式。2.2.2 NAS存储结构分析NAS主要通过NAS头来挂接卷并在NAS上建立文件系统，为每个处理资源提供逻辑和物理都集中的存储方
14、式，也就是一般来讲的“NAS网编”。对于NAS存储结构而言，其主要采用以太网CIFS协议传输数据，由于工作站通过映射网络文件夹的方式实现网编，主要弊端在于CIFS协议带内传输速度慢容易卡机且无法采用多台NAS头同时提供统一命名空间服务，也无法实现多台存储设备的性能聚合，其数据读写性能具有一定局限性。同时，在系统扩展方面也较差，每增加1台NAS设备将采用新命名空间，无法扩展原有命名空间，无法与原有设备统一管理。如下所示：在NAS系统中，存储设备被连接到一台专用或兼用的服务器或工作站（通常被称为NAS网关）上，通过NFS（Network File System网络文件系统）或CIFS（Common
15、 Internet File System通用因特网文件系统）向局域网中的其它工作站提供文件级的数据共享服务。如上图所示，NAS系统结构简单、使用方便、架设成本也较低，但由于所有针对该存储的访问必须通过NAS网关来完成，当数据量很大或性能要求特别高或共享访问节点比较多时，作为NAS网关的服务器硬件本身必然成为瓶颈。根据我们在大量实际应用中的测试结果显示，NAS或NAS网关在生产环境中不能够很好的满足用户的需求。 近年来出现了NAS集群，部分弥补了传统NAS的上述缺点但扩展性仍然不足，但是成熟的NAS集群产品少，性价比较低。不少厂商都在国外，从服务方面讲，国内没有原厂商服务团队，给用户带来系统维护风险。基于NAS的缺点分析，对于应用存在以下问题（1） 由于NAS在结构上具有性能瓶颈，所以无法满足大规模应用（2） NAS虽然可以通过增加设备进行扩容，但无法在同一命名空间实现扩容，只能通过增加盘符和目录来实现。对软件应用
