hchcnp2.0-storage第七章統(tǒng)一存儲(chǔ)方案與設(shè)計(jì)

修訂記錄課程編碼適用產(chǎn)品產(chǎn)品版本課程版本ISSUE開發(fā)/優(yōu)化者時(shí)間審核人開發(fā)類型（新開發(fā)/優(yōu)化）zhoufeng本頁不打印目標(biāo)學(xué)完本課程后，您將能夠:熟悉熟悉系統(tǒng)規(guī)劃的目標(biāo)系統(tǒng)規(guī)劃的步驟和方法.5.系統(tǒng)規(guī)劃原則和流程系統(tǒng)主機(jī)層規(guī)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃系統(tǒng)

層規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃案例規(guī)劃目標(biāo)目標(biāo)：滿足客戶的需求兼容性性能容量可靠性可擴(kuò)展性災(zāi)備需求可服務(wù)性業(yè)務(wù)需求人力可管理性資源利用效率節(jié)能減排IT應(yīng)用需求系統(tǒng)規(guī)劃原則規(guī)劃SAN需求主導(dǎo)，統(tǒng)籌規(guī)劃簡單設(shè)計(jì)原則標(biāo)準(zhǔn)性與開放性經(jīng)濟(jì)性原則單一需求原則規(guī)劃流程盤點(diǎn)環(huán)境分析設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證聚焦需求收集需求首要需求設(shè)備主機(jī)信息組網(wǎng)、布線性能可靠性容量可擴(kuò)展性滿足需求易管理易規(guī)劃流程盤點(diǎn)環(huán)境分析設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證聚焦需求收集需求首要需求設(shè)備主機(jī)信息組網(wǎng)、布線性能可靠性容量可擴(kuò)展性滿足需求易管理易系統(tǒng)規(guī)劃主機(jī)配置文件系統(tǒng)業(yè)務(wù)主機(jī)規(guī)劃控制器性能RAID組規(guī)劃LUN歸屬分條深度Cache預(yù)取算法Cache寫策略Cache高低水位磁盤選擇層規(guī)劃IP

SAN與FC

SAN選擇SAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銿LAN/zone劃分網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃.5.系統(tǒng)規(guī)劃原則和流程系統(tǒng)主機(jī)層規(guī)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃系統(tǒng)

層規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃案例主機(jī)操作系統(tǒng)規(guī)劃操作系統(tǒng)版本應(yīng)用場景AIX7IBM小型機(jī)、IBM刀片服務(wù)器solaris11SUN小型機(jī)、X86架構(gòu)服務(wù)器HP-UX11iV3HP小型機(jī)（PA-RISC、Itanium）windows2012刀片、機(jī)架服務(wù)器linuxsuse12/rhel7刀片、機(jī)架服務(wù)器vSphere5刀片、機(jī)架服務(wù)器主機(jī)文件系統(tǒng)規(guī)劃OS文件系統(tǒng)最大卷容量文件最大尺寸WindowsFAT328TB4GBNTFS16EB2TBLinuxExt232TB2TBExt332TB2TBAIXJFS264PB1PBHP-UXHFS128GB/JFS3.52TB/32TB/雙機(jī)和集群技術(shù)介紹高可用集群（High

Availability）致力于提供高可靠服務(wù)高可靠性集群負(fù)載均衡集群高性能集群（High

Perfermance）致力于提供單個(gè)計(jì)算機(jī)所不能提供的強(qiáng)大的計(jì)算能力高吞吐計(jì)算集群分布計(jì)算集群.5.系統(tǒng)規(guī)劃原則和流程系統(tǒng)主機(jī)層規(guī)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃系統(tǒng)

層規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃案例SAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)選擇IP

SAN

與FC

SAN選擇對比項(xiàng)IP

SANFC

SAN適用環(huán)境性能要求低；分布式應(yīng)用，大多數(shù)依賴實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性與可靠性隨

復(fù)雜度降低高性能、關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)中心，穩(wěn)定性好，可靠性高標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP/IP協(xié)議，開放性好，完全跨平臺(tái)文件系統(tǒng)共享FC協(xié)議與

網(wǎng)絡(luò)，受光纖距離影響，易形成

孤島安全性

修改密性SCSI提供了非常豐富的安全功能：CHAP驗(yàn)證能

未

的 ；IPsec能

、和刪除操作，并防止被偷聽，確保了私依賴

FC網(wǎng)絡(luò)，但FC本身沒有安全功能TCO利用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP以及以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，簡單、成本復(fù)雜低，技術(shù)成熟、

簡單

需專與昂貴的光纖網(wǎng)絡(luò)、HBA卡與FC磁盤，業(yè)

工程師SAN

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲边B組網(wǎng)單交換組網(wǎng)雙交換組網(wǎng)IO路徑冗余與多路徑IO路徑冗余IO路徑冗余交換機(jī)冗余路由器冗余多路徑多路徑 介紹UltraPath支持平臺(tái)：Windows、IO路徑冗余Linux以及UNIX多路徑 的作用冗余磁盤Failover與Failback負(fù)載均衡VLAN與ZONE劃分盡量保證交換機(jī)VLAN和ZONE里的業(yè)務(wù)單一性VLAN/ZONE劃分雙控制器與主機(jī)之間的連接盡量劃分在不同VLAN和

ZONE中.5.系統(tǒng)規(guī)劃原則和流程系統(tǒng)主機(jī)層規(guī)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃系統(tǒng)

層規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃案例磁盤選擇時(shí)間=尋道時(shí)間+潛伏時(shí)間接口SATASASFC接口類型串行串行串行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)對點(diǎn)用擴(kuò)展器實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對點(diǎn)交換式環(huán)路雙工半雙工雙工雙工磁盤速率rpm72001500015000接口速率bps3G、6G3G、6G4G應(yīng)用適用于IO負(fù)載較輕的應(yīng)用如文件共享、FTP、多與災(zāi)備應(yīng)用適于數(shù)據(jù)庫、

、WEB應(yīng)用等適于數(shù)據(jù)庫、

、WEB應(yīng)用等RAID級(jí)別選擇常用RAID級(jí)別比較：RAID

0RAID

1RAID

10RAID

5RAID6可用容量總的磁盤容量;總磁盤容量的1/N;(N：鏡像盤個(gè)數(shù))總磁盤容量的1/N;(N：鏡像盤個(gè)數(shù))總磁盤容量的(N-1)/N;(N：磁盤數(shù)目)總磁盤容量的(N-2)/N;(N:磁盤數(shù)目)冗余度無冗余能力RAID0

中一塊盤故障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞100%冗余能力，

RAID1

中各盤完全鏡像100%冗余能力，

RAID10

鏡像組內(nèi)鏡像使用XOR校驗(yàn)盤，單盤容錯(cuò)能力引入兩塊校驗(yàn)盤，保證在兩塊盤故障時(shí)數(shù)據(jù)不丟失典型應(yīng)用無故障的迅速讀寫，對安全性要求不高，如圖

形工作站等隨機(jī)數(shù)據(jù)讀寫，或者要求安全性高，如數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器領(lǐng)域隨機(jī)數(shù)據(jù)讀寫，或者要求安全性高，如銀行，金融等領(lǐng)域。隨機(jī)讀寫較少、對可靠性要求不是非常高，如系統(tǒng)等。對可靠性要求比較高的場景RAID性能IO模型RAID10與RAID5對比順序讀大數(shù)據(jù)塊時(shí)Raid10性能比Raid5更低，但大于Raid5的一半順序?qū)懬岸藟毫ψ銐驎r(shí)，Raid5的寫帶寬會(huì)優(yōu)于Raid10的寫帶寬隨機(jī)讀Raid10的隨機(jī)讀性能與Raid5的隨機(jī)讀性能基本相當(dāng)隨機(jī)寫Raid10的隨機(jī)寫性能優(yōu)于Raid5磁盤數(shù)RAID5

成員盤數(shù)5-9個(gè)，RAID10

組內(nèi)鏡像盤個(gè)數(shù)為2個(gè)典型應(yīng)用大文件讀寫操作時(shí)，Raid5的性能會(huì)明顯好于Raid10；對于隨機(jī)小數(shù)據(jù)塊讀寫為主的業(yè)務(wù)，Raid10是最優(yōu)的選擇全局熱備盤規(guī)劃熱備盤容量大于等于RAID組最大成員盤容量必須為不同接口的硬盤規(guī)劃熱備盤熱備盤均勻分布，各框至少1-2塊熱備盤熱備盤規(guī)劃分條深度分條與分條深度分條分條深度分條深度對性能的影響分條深度=IO大小，高IOPS適于隨機(jī)IO業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)分條深度小于IO大小，高帶寬適于順序IO讀寫，如多 業(yè)務(wù)分條分條深度分條深度典型應(yīng)用IO業(yè)務(wù)模型Oracle/SQLServer

默認(rèn)塊大?。?KDB2默認(rèn)塊大?。?KNTFS/EXT3

默認(rèn)簇大小：4K應(yīng)用帶寬利用率讀/寫比例業(yè)務(wù)類型典型IO大小OLTP、

、Web、電子商務(wù)低80%讀，20%寫隨機(jī)IO8K圖像處理、決策支持系統(tǒng)低80%讀，20%寫順序IO16K-128K、多

業(yè)務(wù)高90%讀，10%寫順序IO大于64K備份、容災(zāi)業(yè)務(wù)高不固定順序IO大于64KLUN歸屬原則一LUN單一歸屬原則原則二業(yè)務(wù)量均衡分布原則原則三業(yè)務(wù)類型單一分布原則雙控動(dòng)態(tài)均衡技術(shù)：雙控制器互為熱備，并行處理業(yè)務(wù)，并動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，雙控之間的Cache鏡像采用 的雙通道，雙通道之間動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。Cache預(yù)取策略智能預(yù)取讀命中：預(yù)取長度=預(yù)取倍數(shù)*讀命令長度讀不命中：預(yù)取長度=不命中長度+預(yù)取倍數(shù)*讀命令長度適于

的文件或數(shù)據(jù)庫記錄從物理地址是離散的，但

數(shù)據(jù)又屬于連續(xù)的倍數(shù)預(yù)取讀命中：預(yù)取固定大小讀不命中：預(yù)取大小=不命中長度+固定預(yù)取大小適于持續(xù)順序讀業(yè)務(wù)讀命中，不讀磁盤讀不命中，向磁盤讀該IO適于隨機(jī)業(yè)務(wù)讀寫不預(yù)取讀命中：預(yù)取固定長度讀不命中：預(yù)取長度=不命中長度+固定預(yù)取長度適于持續(xù)小數(shù)據(jù)塊讀應(yīng)用固定預(yù)取Cache寫策略透寫：數(shù)據(jù)在寫入Cache并寫入磁盤后才代表寫成功回寫：數(shù)據(jù)在寫入Cache后就代表寫成功，由Cache負(fù)責(zé)寫入磁盤回寫Cache磁盤Cache磁盤透寫回寫比透寫具有更高性能，但回寫存在數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)透寫具有更高的可靠性系統(tǒng)Hyper功能規(guī)劃鏈路規(guī)劃HostAgent資源池容災(zāi)方式如果涉及到LUNcopy或者，需要根據(jù)鏈路帶寬、業(yè)務(wù)類型、產(chǎn)品配置來規(guī)劃鏈路HostAgent的部署位置、組網(wǎng)規(guī)劃、策略制定以及與應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)的兼容性規(guī)劃等資源LUN的大小和數(shù)量規(guī)劃如何實(shí)現(xiàn)容災(zāi)數(shù)據(jù)的使用.5.系統(tǒng)規(guī)劃原則和流程系統(tǒng)主機(jī)層規(guī)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層規(guī)劃系統(tǒng)

層規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃案例案例：某中心信息系統(tǒng)SAN規(guī)劃SAN業(yè)務(wù)需求Oracle

RAC

業(yè)務(wù)規(guī)格應(yīng)用當(dāng)前容量增量業(yè)務(wù)特點(diǎn)財(cái)務(wù)報(bào)表系統(tǒng)1T150G/年數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

量較大，該系統(tǒng)面向

辦公人員，年最大停機(jī)時(shí)間不得超過10H財(cái)務(wù)核算系統(tǒng)500G20G/年每天都有數(shù)據(jù)操作，在月初與月底時(shí)，業(yè)務(wù)量較大，且不允許中斷系統(tǒng)120G10G/年每天都有數(shù)據(jù)操作內(nèi)網(wǎng)門戶50G5G/年面向

辦公OA系統(tǒng)30G3G/年政務(wù)辦公系統(tǒng)，包括公文

、

安排、會(huì)議管理等案例：某中心信息系統(tǒng)SAN規(guī)劃SQL

Server集群業(yè)務(wù)應(yīng)用當(dāng)前容量增量業(yè)務(wù)特點(diǎn)審計(jì)系統(tǒng)30G2G/年每年預(yù)計(jì)開展3000個(gè)項(xiàng)目的審計(jì)，審計(jì)工作全年分散進(jìn)行，年最大停機(jī)時(shí)間不超過10H人資系統(tǒng)10G1G/年數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變，每個(gè)月變化的主要是保險(xiǎn)、培訓(xùn)、招聘等動(dòng)態(tài)信息懲防系統(tǒng)1G100M/年數(shù)據(jù)變化量很小，部分附件以文件形式存放在指定

下門戶與BBS40G10G/年門戶與BBS

量較大，主要為

、評(píng)論、等案例：某中心信息系統(tǒng)SAN規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)整合總部 資源，提高 基礎(chǔ)架構(gòu)的可擴(kuò)展性和性能，滿足在三到五年內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展，并使整個(gè)系統(tǒng)在國內(nèi)三到五年內(nèi)保持領(lǐng)先的水平。請為其規(guī)劃SAN方案要求能夠滿足SAN性能、可靠性、容量與擴(kuò)展性需求。主機(jī)規(guī)劃OracleRAC規(guī)劃Oracle

RAC，采用小型機(jī)和RAC集群SQLServer集群規(guī)劃SQLServer

集群，采用X86服務(wù)器，OS可以采用Windows2003/Windows2008，集群

NTFS文件系統(tǒng)。SQLServer數(shù)據(jù)文件與日志文件分布不同的卷/分區(qū)上。SAN組網(wǎng)選擇SQLServerOracle

RAC性能IP

SAN與FC

SAN選擇可靠性IO路徑冗余與多路徑UltraPath，支持AIX

與Windows為保證穩(wěn)定性和性能，使用FC容量規(guī)劃總?cè)萘浚?000GB，即3TB應(yīng)用當(dāng)前容量年增量五年總?cè)萘控?cái)務(wù)報(bào)表系統(tǒng)1T150G/年1750G財(cái)務(wù)核算系統(tǒng)500G20G/年600G系統(tǒng)120G10G/年170G內(nèi)網(wǎng)門戶50G5G/年75GOA系統(tǒng)30G3G/年45GOracle

RAC共計(jì)：大于2700G審計(jì)系統(tǒng)30G2G/年40G人資系統(tǒng)10G1G/年15G懲防系統(tǒng)1G100M/年1.5G門戶與BBS40G10G/年90GSQLServer

集群共計(jì)：大于150GSAN選擇性能要求較高，選擇FC

SAN，T系列存規(guī)劃點(diǎn)：性能、可靠性、容量、組網(wǎng)Oracle數(shù)據(jù)庫 量較大，對SAN儲(chǔ)。結(jié)論：選擇S5600T作為SAN硬盤選擇SAN系統(tǒng)對性能與可靠性要求較高，

采用500G

SAS磁盤作為后端

；從SAN總?cè)萘啃枨?，選擇為標(biāo)稱容量為500G的硬盤；從節(jié)省成本考慮，不跨級(jí)聯(lián)硬盤框方式保證SAN容量。RAID組與熱備盤規(guī)劃RAID組OracleRAC財(cái)務(wù)報(bào)表，業(yè)務(wù)量較大，性能要求較高，

單個(gè)規(guī)劃RAID組容量需求為1750G，

8塊SAS盤（實(shí)際容量2000G）。其他業(yè)務(wù)應(yīng)用業(yè)務(wù)性能要求較低，可放置在同一RAID組中。容量需求為1100G，

6塊SAS盤（實(shí)際容量為1500G）熱備盤，2塊熱備盤RAID組規(guī)劃應(yīng)用當(dāng)前容量年增量五年數(shù)據(jù)總量RAID組規(guī)劃財(cái)務(wù)報(bào)表系統(tǒng)1T150G/年1750GRAID10_1財(cái)務(wù)核算系統(tǒng)500G20G/年600GRAID10_2系統(tǒng)120G10G/年170GRAID10_2內(nèi)網(wǎng)門戶50G5G/年75GRAID10_2OA系統(tǒng)30G3G/年45GRAID10_2審計(jì)系統(tǒng)30G2G/年40GRAID10_2人資系統(tǒng)10G1G/年15GRAID10_2懲防系統(tǒng)1G100M/年1.5GRAID10_2門戶與BBS40G10G/年90GRAID10_2Oracle

歸檔日志RAID10_2RAID組磁盤容量磁盤數(shù)鏡像組內(nèi)盤數(shù)總?cè)萘縍AID10_1標(biāo)稱：500G實(shí)際：465G84標(biāo)稱：2000G實(shí)際：1860GRAID10_2標(biāo)稱：500G實(shí)際：465G63標(biāo)稱：1500G實(shí)際：1395GLUN規(guī)劃R