神東公司于2010年5月份開展數據存儲項目的建設。項目完成數據層的集中存儲以及應用層的虛擬化部署，以期達到公司應用系統的整體穩定性和安全級別的提升。神東集中存儲采用100TB物理容量的光纖硬盤作為末端，以雙控制器IBM N6060作為管控端，根據業務數據的安全級別要求，將存儲級別劃分為RAID DP+MIRROR和RAID DP方式，通過兩臺CISCO MDS9506與應用系統主機級聯，實現了數據的集中存儲和管理，同時也提高數據安全性。應用層采用VMWare虛擬化架構，通過對現有應用服務器配置信息的分析，實現高性能設備的多應用負載，并能通過VCenter統一管理，實現應用系統按負載冗余自動調配和硬件故障錯誤時快速切換。
1 集中存儲建設
在本項目未實施之前神東公司各應用系統均為部署為SAN孤島或服務器本地硬盤存儲狀態對于管理人員的維護工作量巨大同時存在著極大的安全隱患。本項目實現了各信息系統和數據庫系統等核心業務全部數據集中存儲和資源的合理利用，實現快速訪問、讀寫應用的需求，同時也解決了數據安全隱患問題。
項目中采用IBM N6060存儲設備，該存儲具有高緩存、高帶寬、高擴展性、高可靠性等特點，如圖1所示。
結合神東現有應用系統對數據安全性的要求，磁盤配置方面:對核心服務器、非關鍵應用系統配置優先級連接，以保證應用系統使用過程中性能都有明顯提高。采用RAID DP和RAID DP+MIRROR技術有效的保證了數據的安全性，有效提升由于磁盤損壞引起的數據丟失，且具有良好的掉電保護技術保護緩存數據。
控制器方面:采用雙控制器active + active配置，且當一個控制器失效時，另一個控制器會自動接管所有磁盤柜;每臺N6060為雙控制器配置8臺14*450GB的EXN4000，根據N6061)官方最有性能的考慮采用4臺EXN4000串聯成一個loop，通過雙控制器實現鏈路冗余，保證每臺磁盤擴展柜均為雙鏈路到達控制器從而保證核心存儲設備的高可用性，如圖2所示。
圖1
圖2
光纖交換機方面:采用兩臺CISCO MDS9000系列存儲交換機，通過VLAN管理方式，連接主機HBA卡，實現連接過程冗余配置;N6060配置有4Gb速率FC接口24個，這24個接口分為連接擴展存儲柜的接口和連接主機的主機接口。擴展接口應確保磁盤柜雙冗余接人控制器。主機接口應分別接人不同的光纖通道交換機.并進行FC綁定，提高設備核心存儲交換機，在項目的設計中基于神東集團公司業務的不同將核心存儲交換機邏輯的劃分為多個虛擬交換機，保證數據存儲過程中業務的相對隔離。在主機與存儲設備的部署上采用業內成熟的zone技術，保證不同主機與存儲設備的獨立性。并劃分相應的Volume, Qtree, LUN給相應的主機，如圖3所示。
圖3
數據庫系統方面:通過配置IBM小型機HA實現ORA-CLE RAC群集方式，提高數據訪問性能;支持多用戶大并發量的聯機事務處理能力，保證數據的一致性讀取，不允許出現臟讀;在處理并發事務時，不允許出現數據庫鎖沖突或爭用，不會出現鎖的自動升級而導致系統吞吐性能下降(如行級鎖升為表級鎖);同時支持數據查詢操作，增刪改操作的并行處理;支持數據的備份、恢復支持并行操作，如圖4所示。
圖4
2 應用虛擬化建設
項目之前，神東以應用系統為節點，圍繞每一套系統購置獨立的數據庫和應用服務器，硬件設備性能不能得到充分的使用，且大多為單機使用，當出現設備故障時，容易造成系統業務的中斷，且恢復時間較長，嚴重影響到業務系統的穩定運行。
通過本項目將一組高性能服務器通過VMWare VCenter部署成一個集群，并在這個集群內運行多個操作系統，提高硬件的利用率，降低能耗，并減少資金成本和運營成本。實現硬件性能、可擴展性和可用性級別的提升。在實時過程中使用在線遷移虛擬機避免計劃內停機;通過自動化負載平衡實現基于策略的打資源動態分配;消除許多重復的配置和維護任務。確保計劃內硬件維護和備份時間依然保持業務運轉不停頓。確保永不宕機的可用性，并在發生災難后進行快速、有效恢復。
應用系統級別則采用多臺X86架構設備安裝VMWare虛擬化軟件，實現資源的統一調配和應用的負載分擔。當新業務系統將接人數據中心時，存儲系統內可支持隨機增加存儲分區和主機連接，并且不對連接主機數量、平臺進行限制，如圖5所示。
圖5
VMWare軟件分為兩個主要部分:vMWare Esxi.VMWare vCenter。
VMWare ESXi用于創建虛擬環境，運行虛擬主機。VMWare vCenter將多臺ESXi主機部署為集群模式，通過在Window。操作系統上安裝VMWare vCenter和SQL Server數據庫，并配置VC和LICENCE服務。使多臺ESXi共享集中存儲LUN。將虛擬機文件系統創建于LUN，以確保虛擬機數據的安全性和硬件故障遷移時的數據完整性，實現虛擬機的快速接管。
VMWare vCenter還有一個重要的插件:VMwate vCenterConverter提供由物理主機到虛擬機的轉化。
這是整個項目中難度最大，也是風險最大的步驟。所以，一定要確認系統各項備份成功。并完整保留用戶生產環境直到這個轉換過程完成。
轉換過程比較簡單。首先在需要遷移的服務器上安裝VMware vCenter Converter企業版，隨后在夜間指定的時間點停止數據庫和應用服務，使用VMware vCenter Converter將整個服務器所有文件系統及分區表等相關內容轉換到外部存儲設備上，成為一個虛擬機目錄。
然后將這個目錄復制到N6060上，在VMWARE server中打開該虛擬文件即可。整個轉換過程通常都在分鐘級。虛擬機啟動后，啟動虛擬機中的數據庫和應用程序。
3 項目總結
通過數據存儲項目的建設，神東公司實現了數據集中存儲和全網應用虛擬化，保證看神東信息化的安全穩定運行。
業務系統數據集中存儲高安全性的IBM N6060設備上，保證了業務數據的安全性。應用虛擬化，使硬件設備得到了充分的利用，并有效的提升了數據的安全性。同時，加快了新建應用系統的部署速度，有效解決了由于硬件故障引起的業務系統長時間中斷的問題，減少了信息系統管理人員的工作量，提高了工作效率。為神東的信息化建設提供了一個高速、安全、穩定的基礎平臺。
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本文標題：論集中存儲及虛擬化在神東的應用
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