銀行PACS存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)課程設(shè)計(jì)大作業(yè)

1、銀行PACS存儲(chǔ)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)大作業(yè)目錄一、問題背景3二、銀行PACS存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案31.設(shè)計(jì)方案32.設(shè)計(jì)圖53.新存儲(chǔ)解決方案局部解析61)存儲(chǔ)陣列62)服務(wù)器93)網(wǎng)絡(luò)連接10三、參考資料11一、 問題背景 針對(duì)銀行設(shè)計(jì)一套存儲(chǔ)方案，要求對(duì)銀行的1-2個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)境、需求做出詳細(xì)描述（可考慮部分目前以在使用的設(shè)備加入到新方案中，減少成本，安全可靠，消除單點(diǎn)故障，主網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì)，對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行分級(jí)，遠(yuǎn)程復(fù)制技術(shù)）目前有800G基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)活躍期為60天。滿足5年需求(數(shù)據(jù)增加速度約為60%)，盡量考慮節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，保護(hù)原有基礎(chǔ)架構(gòu)。磁盤陣列配置選擇： 300G SAS15000

2、轉(zhuǎn)磁盤，單盤成本為1200元；2T SATA 1000轉(zhuǎn)磁盤，單盤成本為1000元，亦可用先進(jìn)的光纖盤，閃盤，但價(jià)格高昂。二、 銀行PACS存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1. 設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用分級(jí)存儲(chǔ)方案，共分為三級(jí)：根據(jù)以往銀行業(yè)務(wù)辦理經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為在業(yè)務(wù)辦理的首周數(shù)據(jù)是最活躍的。尤其是辦理業(yè)務(wù)的第一天，將會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，且這些數(shù)據(jù)會(huì)被頻繁調(diào)用。由于并非當(dāng)天就可以解決所有問題，所以之后的幾天很可能還會(huì)需要這些數(shù)據(jù)并伴有新的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。所以第一級(jí)存儲(chǔ)將存放首周（17天）的數(shù)據(jù)，采用讀寫性能都相對(duì)出色，且具備鏡像保護(hù)的RAID10陣列，存儲(chǔ)介質(zhì)使用性能較高的SAS15000轉(zhuǎn)磁盤?？紤]到此級(jí)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)活躍性

3、、重要性等方面的因素，在災(zāi)備方面將采用“零RPO”的同步遠(yuǎn)程鏡像方式。由于受到此級(jí)存儲(chǔ)總數(shù)據(jù)量的約束，即使在使用了諸多高成本設(shè)備和方案的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生太高的費(fèi)用。到了第二周，這些數(shù)據(jù)的利用率將顯著下降，但仍然會(huì)用到，所以對(duì)于磁盤陣列的讀寫性能及數(shù)據(jù)保護(hù)的要求要略低于前者。第二級(jí)存儲(chǔ)將存放859天的數(shù)據(jù)，使用SATA 10000轉(zhuǎn)2TB磁盤組成RAID5陣列。由于此級(jí)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)也是需要被經(jīng)常調(diào)用的，僅僅是與前者相比要低。所以災(zāi)備方面也不能怠慢，使用的是“分鐘級(jí)RPO”的異步遠(yuǎn)程鏡像方式。這樣即滿足了基本需求，又節(jié)約了部分成本。而60天以上的數(shù)據(jù)就很少會(huì)被用到了。但是由于一些特殊需要和規(guī)定，

4、客戶辦理的業(yè)務(wù)記錄要以原始格式保存至少幾年的時(shí)間。而CAS系統(tǒng)則滿足了這方面的需求，同時(shí)，存儲(chǔ)在它上面的數(shù)據(jù)仍然可以被實(shí)時(shí)訪問。從此級(jí)存儲(chǔ)的需求重點(diǎn)及其如此龐大的數(shù)據(jù)量來看，磁盤和陣列的性能已經(jīng)不是要考慮的首要因素了。單盤2TB的 SATA 10000轉(zhuǎn)磁盤和具有校驗(yàn)保護(hù)、相對(duì)較高存儲(chǔ)利用率的RAID5成為了首選。出于RPO、PTO及成本的綜合考慮，此級(jí)存儲(chǔ)的災(zāi)難備份使用的是物理磁帶庫-增量式備份。虛擬式存儲(chǔ)配給技術(shù)的引入，使進(jìn)一步提高存儲(chǔ)容量的利用率，簡化存儲(chǔ)的管理成為可能。不過精簡LUN并不適合那些對(duì)性能波動(dòng)敏感的應(yīng)用。幸運(yùn)的是，傳統(tǒng)LUN和精簡LUN可在同一存儲(chǔ)陣列中共存。管理員可根據(jù)需

5、求在兩者之間遷移數(shù)據(jù)。所以，將兩者相結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢是個(gè)不錯(cuò)的選擇。服務(wù)器集群中每臺(tái)物理服務(wù)器都配有兩塊CNA卡與FCoE交換機(jī)相連接，這種冗余設(shè)計(jì)是保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的重要環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程災(zāi)備服務(wù)器的設(shè)置保障了在發(fā)生重大機(jī)房事故或經(jīng)歷自然災(zāi)害時(shí)，還具備最低限度的業(yè)務(wù)處理能力，不至于全部癱瘓。計(jì)算虛擬化的使用在解決資源沖突的同時(shí)，大大提高了資源利用率，節(jié)約了成本。單個(gè)虛擬機(jī)的重啟、升級(jí)或崩潰都不會(huì)影響到同一物理機(jī)器上的其他虛擬機(jī)。虛擬機(jī)的非中斷性遷移對(duì)于不同物理機(jī)器之間的負(fù)載均衡，和保證可用性等場合都是非常必要的?？傂屑胺中械乃袠I(yè)務(wù)信息采集計(jì)算機(jī)、業(yè)務(wù)顯示工作站、辦公終端和PC都是通過Etherne

6、t與FCoE交換機(jī)相連的。當(dāng)然，根據(jù)不同設(shè)備所需帶寬的不同，可能會(huì)用到10M、100M甚至1000M以太網(wǎng)。由于此種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，很多相關(guān)技術(shù)都可以拿來直接應(yīng)用，適用面很廣。對(duì)于管理員來說，此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是相當(dāng)熟悉和易于管理的。更重要的是在銀行建設(shè)之初，一定會(huì)有相關(guān)的布線和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，這將會(huì)節(jié)省一大筆開支。最后，還有一點(diǎn)需要說明，由于分行和IDC之間一定會(huì)有一些距離，所以找一家相對(duì)好的ISP，并申請(qǐng)完全路由分離的冗余專線是非常必要的。2. 設(shè)計(jì)圖本系統(tǒng)參照醫(yī)院項(xiàng)目，以FCoE網(wǎng)絡(luò)為核心，通過FC SAN連接存儲(chǔ)，通過以太網(wǎng)設(shè)備與業(yè)務(wù)信息采集計(jì)算機(jī)、信用卡業(yè)務(wù)信息采集計(jì)算機(jī)、柜臺(tái)業(yè)務(wù)

7、采集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)銀業(yè)務(wù)采集計(jì)算機(jī)等四個(gè)終端相連接。將整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（含分行）有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體，真正的做到了全行級(jí)的資源共享。同時(shí)，在所有的核心節(jié)點(diǎn)都設(shè)置了冗余及備份設(shè)備或鏈路，但又充分考慮到了綜合成本的問題，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)既保證了一定程度的安全性、可用性，又不失性價(jià)比。3. 新存儲(chǔ)解決方案局部解析1) 存儲(chǔ)陣列根據(jù)設(shè)計(jì)要求及三級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)可分析出一級(jí)存儲(chǔ)中已經(jīng)存在800G數(shù)據(jù)，且會(huì)以最高40G/天的速度遞增，同時(shí)需要考慮到以此增長速度發(fā)展，五年內(nèi)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)增量（年增長率60%）。累計(jì)存儲(chǔ)超過7天的數(shù)據(jù)將會(huì)轉(zhuǎn)移到二級(jí)存儲(chǔ)。以此類推，累計(jì)超過60天的數(shù)據(jù)將會(huì)轉(zhuǎn)移到三級(jí)存儲(chǔ)（CAS系統(tǒng)）中保存。一級(jí)存

8、儲(chǔ)（RAID10）：800G+40G/天×7天=1080G第五年需求 1080G×1.6×1.6×1.6×1.6=7077.9GRAID10的存儲(chǔ)利用率為50%，即需要14155.8G的存儲(chǔ)空間。至少需要51塊300G SAS15000轉(zhuǎn)磁盤（實(shí)際上只有約280G的空間可用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)）才能滿足存儲(chǔ)容量的需求。（51塊+51塊（災(zāi)備）×1200元/塊=122400元二級(jí)存儲(chǔ)（RAID5）：800G+40G/天×52天=2880G第五年需求 2880G×1.6×1.6×1.6×1.6=

9、18874.4GRAID5的存儲(chǔ)利用率為(n-1) ×100%/n，n為磁盤數(shù)。至少需要12塊2TB SATA 10000轉(zhuǎn)磁盤（實(shí)際上只有1862.8G用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)）才能滿足存儲(chǔ)容量的需求。（12塊+12塊（災(zāi)備）×1000元/塊=24000元三級(jí)CAS存儲(chǔ)系統(tǒng)（RAID5）：800G+40G/天×365天=15400G第五年需求 15400G×（1+1.6+1.6×1.6+1.6×1.6×1.6+1.6×1.6×1.6×1.6）=243467.84GRAID5的存儲(chǔ)利用率為(n-1) &

10、#215;100%/n，n為磁盤數(shù)。至少需要132塊2TB SATA 10000轉(zhuǎn)磁盤（實(shí)際上只有1862.8G的空間可用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)）才能滿足存儲(chǔ)容量的需求。132塊×1000元/塊=132000元故陣列成本=一級(jí)存儲(chǔ)+二級(jí)存儲(chǔ)+三級(jí)CAS存儲(chǔ)系統(tǒng)=122400元+24000元+132000元=278400元注：1.由于對(duì)三級(jí)CAS存儲(chǔ)系統(tǒng)的災(zāi)備使用的介質(zhì)是磁帶，故未列入統(tǒng)計(jì)。2.此存儲(chǔ)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，可以支持在線擴(kuò)容。以上成本分析僅是五年后的總成本，實(shí)際操作時(shí)可逐年增加存儲(chǔ)容量，能節(jié)約不少成本。2) 服務(wù)器服務(wù)器集群中每臺(tái)物理服務(wù)器都配有兩塊CNA卡與FCoE交換機(jī)相連

11、接，這種冗余設(shè)計(jì)是保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的重要環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程災(zāi)備服務(wù)器的設(shè)置保障了在發(fā)生重大機(jī)房事故或經(jīng)歷自然災(zāi)害時(shí)，還具備最低限度的業(yè)務(wù)處理能力，不至于全部癱瘓。計(jì)算虛擬化的使用在解決資源沖突的同時(shí)，大大提高了資源利用率，節(jié)約了成本。單個(gè)虛擬機(jī)的重啟、升級(jí)或崩潰都不會(huì)影響到同一物理機(jī)器上的其他虛擬機(jī)。虛擬機(jī)的非中斷性遷移對(duì)于不同物理機(jī)器之間的負(fù)載均衡，和保證可用性等場合都是非常必要的。3) 網(wǎng)絡(luò)連接總行及分行的所有業(yè)務(wù)信息采集計(jì)算機(jī)、業(yè)務(wù)顯示工作站、辦公終端和PC都是通過Ethernet與FCoE交換機(jī)相連的。當(dāng)然，根據(jù)不同設(shè)備所需帶寬的不同，可能會(huì)用到10M、100M甚至1000M以太網(wǎng)。由于此種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，很多相關(guān)技術(shù)都可以拿來直接應(yīng)用，適用面很廣。對(duì)于管理員來說，此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是相當(dāng)熟悉和易于管理的。更重要的是在銀行建設(shè)之初，一定會(huì)有相關(guān)的布線和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，這將會(huì)節(jié)省一大筆開支。最后，