存储与备份与解决方案

1、存储备份解决方案北京鼎信泰德科技有限公司一、概述 3二、用户需求与分析 4三、数据存储与备份应用解决方案拓扑图 5四、系统设计方案 51、数据存储系统设计原则 52、数据存储系统设计要求 63、FC-FC的存储整体解决方案 84基于FC的数据备份解决方案 8五、产品介绍 91. EONTORF16F-R4031磁盘阵列产品介绍 92. HK VTL3540虚拟磁带库产品介绍 133. VERITAS NETBackup企业级数据备份管理软件 1523、概述信息化浪潮风起云涌，数据价值在不断提升，信息产业已经不再处于萌芽状 态，用户对于数据安全的理解已经跨越基础认识阶段，同时计算机产业也在经历

2、了一次又一次的革新，寻求高效、可靠、稳定、适用的信息安全产品以及解决方 案是当今企业和各个领域不断追求的目标。如今我国教育科研信息化建设飞速发展， 各地各高校，基于网络应用教育信 息资源建设以及数据图书馆建设和应用不断加强；科研机构，特别是卫星图像、 遥感数据存储与分析、网格计算等方面的基础是存储系统能够提供海量数据的文 件存储和管理，同时能够解决多台服务器并发访问和分析同一份数据的问题。以各高校建设的数据化图书馆和高性能计算为例，数字图书馆是一个电子化信息的 仓储，能够存储大量各种形式的信息，用户可以通过网络及时、准确查询和阅读 所需要的信息，图文并茂是数字化图书所具备的特有属性， 增强了信

3、息的可读性 和可理解力；在高性能计算领域，作为高性能计算和信息服务的战略性基础设施， 网格计算已经引起各国学术界、产业界和政府部门的高度重视，目前由12所具有超级计算环境的高校建立ChinaGrid网格主节点，提供5类教育和科学研究应 用的专业网格以及开发环境。因此在教育与科研行业中，信息安全产品和解决方案必将是重中之重，作为 在中国存储领域的先锋一一北京鼎信泰德科技有限公司， 结合教育与科研领域的 现状并眺望未来，为其量身定制具有行业特点的解决方案。、用户需求与分析卫星图像、遥感数据存储与分析要求存储系统能够提供海量数据的文件存储和管理，同时能够解决多台服务器并访问和分心同一份数据的能力。目

4、前用户通过卫星将所需的图像、 遥感数据下载至地面， 对下载后的图像要求实时的显示，并能实现单帧的捕捉， 同时要求下载后的图像要求连续的记录，连续记录时间至少30分钟，针对个别图片，进行单帧或多帧数据进行统计分析。需求分析对于采集后的图片，要求每帧图像含1024*180像元，分为左右两半，各512*180像元，同时输出；像元经12bit量化。像元输出的顺序为自左至右 512 像元为一行，共180行。像素时钟70MHz图像帧频750-380fps。由于图像要求 较高，同时对于地面设备要求的处理图像的能力较强，为此，在针对地面设备的选用时，我们将选择处理性能强，稳定性好，可靠性高的存储设备来配合完成

5、整 体的数据分析工作。三、数据存储与备份应用解决方案拓扑图离线归档磁推阳列i客户机LAN四、系统设计方案1、数据存储系统设计原则本存储方案是专门根据本次存储系统的需求而量身设计的。设计方案中充分 的考虑了高性能计算系统对于存储系统高可靠、高性能、高可扩展性等多方面的 需求，方案经过了反复的论证，以确保方案的可行性、可操作性、可维护性以及 未来的可扩展性。由于本次存储系统中数据的产生、访问、分布上必定对存储系统的可靠性、 可用性、高扩展性及可管理性上具有很高的要求。因此，即将建设的存储系统应遵循以下原则：1）集中化的数据存储架构存储架构能够适应高性能计算存储系统目前及未来存储容量的需求， 又能够

6、 对存储资源进行集中化管理和利用，为用户系统提供一个集中、安全、可靠的存 储环境。2）高I/O、高性能的存储架构存储系统的多种核心应用不但需要集中的存储系统支持，而且必须兼备很高的I/O性能才能胜任。3）可保护投资的存储架构存储架构是一个长期的架构，除了可以应对存储硬件设备的升级速度外， 还 必须考虑到对前期存储设备的投资保护，在保证不断提供功能和性能提高的同 时，存储架构在较长的时间内能够保持相对稳定。4）高可用性与高数据安全性数据是系统核心应用的最终保障，必须能够保证 7X24运行，存储系统必须 有高可用性，以保证应用系统对数据的随时存取。5）灵活的扩展性结合系统的数据量增长情况，存储系统

7、必须有强大的扩展性来满足这种高速 发展的要求。6）简单易用的管理工具系统的核心是数据存储，所以存储设备的数据分类和管理功能十分重要。为 了提高系统管理的效率、管理的安全性，存储系统必须有便于使用的存储管理工 具。2、数据存储系统设计要求目前的磁盘存储设备有多种选择，如何从种类繁多的存储设备产品中选择一 个真正适用于用户需求的产品，我们从如下几方面来考虑：存储硬件系统-磁盘阵列的可靠性；存储硬件系统-磁盘阵列的性能；存储硬件系统-磁盘阵列的可管理性；存储硬件系统-磁盘阵列的可扩展性；存储硬件系统-HBA卡与操作系统的兼容性；存储软件系统-存储管理软件的跨平台管理功能;存储软件系统-存储监控软件的

8、管理功能；3、FC-SAS/SATA勺存储整体解决方案EonStor DXS16F为3U高度，新一代架构总线 RAID控制器、双电源、风扇， 内部磁盘通道为FC接口，外部主机通道为 8Gb/s光纤接口，可以容纳16颗 SAS/SATA硬盘，目前单个SATA磁盘容量最大为2TB,单柜可以支持最大为32TB 容量，系统支持224TB通过对存储系统的需求分析，以及系统对存储系统的技术要求。解决方案的 整套系统存储结构采用最为直接有效的 DAS结构，将存储设备通过光纤连接服务 器上，实现在线存储。4基于FC的数据备份解决方案数据的自动化备份，我们采取世界领先备份软件Commvault来实现。将comm

9、serv安装于备份服务器上，介质流客户端安装于备份服务器上，对盘阵内 数据进行设置，定制备份策略，预算备份窗口尺度，定制备份周期及验证机制。 实现自动化备份。数据备份的介质，我们采取传统离线磁带库方案或者虚拟带宽方案。将磁带 库通过光纤连接于备份服务器上， 在备份服务器上进行备份配置，定制策略，备 份服务器自动在备份窗口进行备份到磁带库上。磁带库采取多驱动器，多磁带槽位的带宽，即保障了备份窗口缩短，又能满足容量的需求。HKVTL3540F虚拟磁带库产品对外提供iSCSI或FC接口，对于中小型的数据 存储系统，我们推荐采用FC的存储构架。HKVTL3540F提供1个FC接口和2个 千兆以太网接口

10、，通过存储工业标准之一的FC协议和iSCSI协议与主机通讯。在服务器端用户可以安装专用的 FCHBA卡和iSCSI卡以提高于VTL之间数据I/O 的性能。用户可以根据自身的使用习惯通过 VTL图形化管理界面虚拟出相应物理 磁带库类型的磁带库，同时根据应用系统备份的需求虚拟出一定数量的驱动器以 及磁带，并将所虚拟的磁带库指定给相应的主机使用。在服务器端的设备管理界面中我们就可以看到，服务器已经找到了相关的磁带库以及驱动器，通过备份软件就可以完成数据备份工作了。HKVTL3540F标准配置中，最大可以虚拟8个不同类型的磁带库、64个驱动器、128个磁带插槽，用户可以根据备份软件的 License数

11、量自行设定上述参数。五、产品介绍1. ESDXS16F磁盘阵列产品介绍ESDSS16F-G1840磁盘阵列是Infortrend 公司适应市场需求精心设计的 8Gb FC到3Gb SAS的外接式磁盘阵列产品。它采用Infortrend 最新研制的ASIC667 硬件校验芯片，拥有4个8Gb/s的光纤接口和1个高速的SAS扩展口，增加了可 用带宽，保证了整个系统的高运行能力和运行速度。ESDSS16F-G1840磁盘阵列由于实现了硬件的 XOR运算，在大大增强了数据保护 能力的基础上，最大限度的保证了其卓越的性能。它为中小企业提供了低成本、 高性能的存储体验。ESDS S16F-G1840磁盘阵

12、列具备快照，卷复制/镜像等数据保护功能，最大限度的 保障关键业务数据的完整性和业务连续性。1）产品优势独立ASIC667硬件校验芯片符合IETF iSCSI开放标准；Eon Path多路径管理软件提供自动负载均衡与故障接管，使主机和磁盘 阵列间数据处理效能最佳化；全新的CabelLess设计，热插拔背板增加可靠性能；支持S.M.A.R.T技术及NCQ支持多种本地、全局热备援磁盘设置，对磁盘驱动器提供完整保护； 冗余、热插拔负载均衡电源系统减少峰值、浪涌电流；DDF控制器高速缓存，带有ECC功能，可升级至4GB支持硬件RAID 6支持在线容量扩展支持在线RAID级别变更支持热备援盘类型：本地、全

13、局、箱体热备支持智能磁盘扫描功能，最大限度保护用户数据支持自动RAID重建支持写策略自动调整支持多种主流操作系统支持多种方式管理2）产品特性咼可用3U机架式标准机柜可容纳16颗3.5英寸SAS/SATA硬盘多种连接方式，配合独有的Eon Path路径冗余管理软件，适用于不同应用环境各种存储架构高性能Power PC 750GL/800MHz、1M 二级缓存DDR空制器高速缓存，带有ECC功能，可升级至4GB4条8Gb FC主机通道高可靠系统内部采用 Cableless结构的全冗余模块化设计，支持热插拔-冗余主机通道保证系统的可靠运行-冗余模块化设计可选锂电池保护模块，确保控制器咼速缓存内的数据

14、在掉电72小时内不丢失智能反应及预防机制-自动缓存清理自动介质扫描自动热备援盘 RAID重建-自动缓存模式转换易管理 支持 RS232、LCD管理面板、JAVA GUI、10/100MB/S以太网接口远程 Telnet/Web Browser等多种管理方式CO -,IElKjEl li E朴 l 卽梅 QpMns IrMisEw Jcr ijlTi rri5s JJtlpQU 甘 lntiftllrt icn view M ML电rivview flntf edit IcicaL VhluiiM- -iw and edlL Ho&t Lssviw flntf wUt Ikivw vi*w iw

15、f edit chmeHSview mJ ecU.t ConriffjrfltiDO iwertmr l*wMU.L Prl|4h*rkl 圧Pdsbw Furct-lorw- l“ 邓？訥.：men t :口31.1SirLil D9K J5,乱 Rnx BO Cali WIJCOi 嗨片：丹紳日 Cut3iji EmM=5eJ.Et. EjgfExiX Ctl ；吗Fi-”h SewkorrHm:卄HI為 门百 户 Q -f I ?7LCD管理面板RS232终端管理界面支持几乎所有的主流操作系统，例如I WindowsWin dows 2000 ServerWin dows 2003 Se

16、rversoiarisSolaris 9/10wredhatRedHat 8/9 , 64-bit, Enterprise ver.31fedorcI64-bitSuSE 8/9 , 64-bitSuSEAIXHP-UXSCOSCO Open server*Mac OS X version 10.4NetWareNetWareRAID功能升级支持 RAID 级别：0, 1 , ( 0+ 1), 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60-支持硬件奇偶校验支持每个逻辑磁盘的Strip Size 设置：4/8/16/32/64/128/256/512/1024KB支持RAID级别在线变更支持磁

17、盘在线扩容支持磁盘在线克隆完善的数据服务功能-卷快照-卷拷贝/镜像-远程卷复制3) 产品技术规格ESDXS16F磁盘阵列技术参数CPU类型Power PC 750GL/800MHZ/1024KB L2+ ASIC4667控制器高速缓存1GB -4GB DDRRAID级别0, 1, (0+ 1) , 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60主机通道4*8Gb锂电池保护Flash +锂电池200小时以上自动RAID重建是本地、全局、箱体热备支持热备援盘类型在线容量扩展是在线RAID级别变更是支持最大逻辑单元数量（LUNs）1024支持操作系统Win dows/Li nu x/SCO/HP-U

18、X/Solaris/AIX/Mac等支持管理方式RS232、LCD管理面板、JACA GUI 管理，10/100MB/s 以太 网接口远程TeInet/Web Browser 管理数据服务卷快照令入 井戸.一Pcue Z/kjR-h 02?合 容冃一Pa nnn /JPh ITO每个卷最人 256份快照，每系统最人 4000份快照卷拷贝/镜像每糸统最人 16 个源卷,每个源卷最人可建立4丨复制对,每系统最大可建立 64个复制对远程数据复制支持同步/异步两种模式的远程数据复制常规特性外形尺寸标准 3U 机架式 445(W) x 130(H) x 486.7(D) mm硬盘插槽数量16支持硬盘接口

19、类型FC 8G/4G单机最大存储容量32TB热插拔/容错式电源2X 530W热插拔/容错式风扇2温度0C - 40 C相对湿度5% - 95% （非凝结环境）电源电压100 - 240V 自适应通过的认证=CB “切CCG等2. HK VTL3540虚拟磁带库产品介绍虚拟磁带库是通过存储虚拟化技术将现有磁盘存储系统虚拟成传统的磁带 库系统（包括磁带库机械臂、磁带驱动器），为数据备份系统提供高可靠、高性 能、低成本的解决方案。将磁盘做为备份介质是传统备份系统的一次革新，解决了传统备份系统的备 份窗口（速度）、机械故障、共享、维护等无法满足应用需求的问题。虚拟磁带库对于操作系统、备份软件来说，就像

20、真实的、自动化的传统物理 磁带库设备一样，差别仅是数据存储在磁盘上。使用物理磁盘来加速数据备份并 避免传统备份介质的缺点，达到了真正意义上的备份系统的革新，取代了数据存 储起始阶段的基于磁带备份的机制。HK虚拟磁带库产品使用 SATA/SAS规格的磁盘介质，支持iSCSI以及4GbFibre Channel主机连接方式，以求为用户提供更高性价比的产品，同时向用户 提供图形化的管理软件便于用户管理使用。在存储虚拟技术方面，HK虚拟磁带库产品可以虚拟出多达 8个包括ADIC STK Quantum|ATL HP IBM在内的众多 型号的磁带库库体以及 64个DLT LTO 9840等型号的磁带驱动

21、器，可以支持 Windows Linux、Solaris、AIX、HP-UX等操作系统；用户完全可以根据现有系 统的环境以及自身的使用习惯定制自己的磁带库系统。产品优势采用最新的核心处理引擎，大幅提升系统响应及I/O效率；深入优化的产品架构设计为用户应用数据提供稳定可靠的承载平台；多种不同容量规格配置，适用于不同需求的用户群体；支持物理磁带的导入导出功能，延伸数据的管理周期；提供磁带加密功能，为数据保存提供更安全的保障；iSCSI、FibreChannle以及Infiniband 协议的无缝支持，方便用户构建适合的存储架构；HK VTL虚拟磁带库产品优势备份零故障通过先进的虚拟处理引擎，HK虚

22、拟磁带库可以虚拟出市场主流的物理磁带库以 及相关的磁带驱动器，无机械结构的内部设计，实现了“磁带设备”的使用零故 障。设备高可靠HK虚拟磁带库采用了稳定可靠的 RAID磁盘管理技术，内部均采用企业级的SATA 物理硬盘，同时还提供了对更高可靠性和性能的 SAS硬盘支持，所有虚拟磁带数 据均有冗余可靠的metadata记录，从根本上避免了逻辑数据丢失的问题。冗余 电源、风扇的物理可靠性设计也确保了产品电气稳定性。访问高安全HK虚拟磁带库提供了多层次多种类的安全设定。HK虚拟磁带库提供了分级别的用户管理支持，可以设定用户的不同管理权限，方便实现分层管理； HK虚 拟磁带库在iSCSI协议主机访问方

23、面，支持 CHAP安全认证协议，同时支持IP 地址以及iSCSI Ininitator认证方式；在光纤通道协议主机访问方面，提供工业标准的WW的安全过滤访问设定功能；磁带加密功能也为导出的物理磁带的数 据安全提供了强有力保证。传输高性能HK虚拟磁带库采用了最为先进的总线技术，为数据 I/O提供了强大的交互 平台，高效的RAID处理系统避免了硬盘I/O的瓶颈，多端口的iSCSI、FC主机 连接通道，为应用部署、数据备份提供了更高的通讯带宽；HK虚拟磁带 库还对全球领 先的Infiniband 通讯协议 提供了支持，借助 Infiniband 技术，HK VTL虚拟磁带库可以提供超过 2000MB

24、/S的数据I/O带宽， 大幅提升数据备份效率。用户易管理HK VTL虚拟磁带库提供了多种管理接口，以太网接口提供了便捷的远程管理；RS/232串口为系统故障诊断以及产品升级提供了可靠的连接方式；HK VTL虚拟磁带库提供了多种管理方式，图形化的管理软件使得管理工作 变得直观、高效；功能强大的命令行管理接口，便于用户实现存储的整合管理； SNMI协议的无缝支持，方便了系统监控及故障处理。广泛兼容性HKVTL虚拟磁带库采用标准的通讯及I/O协议，支持DAS IP-SAN、FC-SAN 等多种连接拓扑，可以虚拟出所有主流的物理磁带库库体以及相关的物理磁带驱 动器，兼容所有主流操作系统以及备份软件，避

25、免了系统建设的技术风险。3. Commvault企业级数据备份管理软件CommVault公司在业界的定位1988-1996 : AT&T贝尔实验室，数据事业部?为AT&T内部UNIX系统开发并管理数据备份软件 ABARS1996 :从AT&T独立1996-1998 :销售备份产品-Vault98 (ABARS)1998:放弃Vault98,重新开发新的数据备份系统2000 :推出Galaxy备份/恢复软件?全新的系统结构-数据索引，介质管理，策略管理2002 :推出QiNetix统一数据管理套件?实现多层次数据保护2007:进一步提升产品理念，推出Simpa na： 体化信息管理?把所管理的数

26、据变成有用的信息通过以上的公司发展路线可以看出，今天的CommVault Galaxy备份和恢复软件，是CommVaul公司在2000年，针对In ternet时代数据量飞速增长的特点而设计的新一代产品。 由于其技术的先进性，该软件多次荣获存储业界的嘉奖，被安装在许多全球500强企业中。CommVaul不仅提供备份恢复软件，而是一家专业的数管理护管理软件提供商，目标专注于 创造并实现统一、快速、可靠并易于使用的数据管理管理方案。世界最权威的IT行业分析家Gartner Group,把CommVaul的备份恢复软件产品评为该领域的领导者，技术排名全球第一。从以下2005-2008的备份市场分析图

27、表即可看出：Magic Quadrant for Enterprise Backup/Recovery Software, 2005Source: Gartner (July 2005)IBM *4 EMC/# Cornm VaultCompLJler As soci oftes曰urw HP SncsorlAs-Ab kirtyE xeeuteCli alien yers 挑找者Mi die Players 观蛰若 Visjonari es 擬霍若or Vision Leaders领斤者技术领先性进入领守者 媒fth技术 排苦第一位凭借先进的技术，过去5年,CommVault公司以平均每年4

28、0%以上的速度增长，而在同一时 间内，整个数据备份市场的增长率不到 5%。CommVaul为什么超越传统软件提供的功能CommVaul通过独有的一体化的产品理念，以备份为例，提供如下方面的鲜明亮点:1统一的中文化操作管理界面-充分降低用户的使用及维护复杂度CommVaul 的界面是基于Uni Code全中文的，可以通过Wei:管理，非常易于使用维护， 在UNIX和WINDOWS台上的管理界面是一致的，都是中文。除此以外，数据迁移（HSM、快照、归档、数据复制（CDP等所有操作均采用如下统一界面，保持了用户的使用习惯，同时借助统一的底层架构（CTE使系统整体性能不降低。如下图所示：其他的备份软件

29、有的为英文界面，有的为采用汉化方式（如 Veritas、IBM）。对于 迁移、快照、数据复制等均采用不同的操作界面，而且之间不能共享相应设备，系统维护复杂度极高。2 图形化数据库的备份恢复一一大幅降低管理管理复杂度针对所有数据库的备份和恢复，CommVaul也全部都图形化和中文化，而且可做到Oracle、基于时间点的图形化恢复，不需要用户编写相应的脚本。如下图所示（DB2 Sybase、Informix ): 其他软件都需要编写脚本来操作。支持表一级的恢复3 中文化报表管理一一全面统计备份系统运行情况，降低维护管理复杂度CommVault Galaxy备份软能够根据需要对其管理的各项任务、各类

30、数据、各个 主机、各种介质等信息进行统计，并生成中文化电子报表，以提供对这些管理 信息的各种报告。如下图所示：其它软件没有，无法使用。4 针对磁带等备份设备使用寿命的管理一一保证介质的可靠性对带库和介质有自动感知功能，能够避免介质的不稳定状态，确保介质上备份数据的可靠性。原因：磁带是一个磁性介质，有可能处于不稳定的状态，例如，读1次没有成功，第2次成功了。其他软件就会认为这合磁带是好的。但是CV会记录出错的次数，如果超过硬件厂商的阀值（缺省CV提供了），那么这合磁带就会显示为不可靠的图标。这样 C就不会往这合磁带上备份数据了，如果有数据在这合 磁带中，也要尽快移走。虽然这合磁带没有坏，但是已经

31、不可靠了。CV勺自动感知功能能避免磁带的不稳定状态。（磁带驱动器的维护方式也类似）。其他软件没有类似功能。5自动恢复策略设定（支持异机）一一保证数据的可靠性及数据生产数据的再处理CommVault可以像制定备份策略一样制定恢复策略，从而自动恢复数据，并可将数据恢复到异机上，在即时保证了备份数据可用性的同时，可将恢复到异机上的生产数据用作开发测试等。如下图所示：其他备份软件需要人工恢复某次备份作业，导致人工干预，造成系统维护复杂度大大增强6 备份路径及备份设备自动冗余切换一一保证备份系统的可靠性CommVault独有的GridStor功能，能够在网络端口、SAN端口、磁带驱动器等故障 时，自动将

32、备份数据切换到好的冗余路径上，从而保证备份任务不会中断，在允 许的备份窗口内完成备份任务。其他备份软件没有此功能，当上述任何一点故障时，相应的备份任务中断，需人工 察觉到该中断，并手工指定相应路径，重新发起备份，而这些操作往往要等到第二天晚上才有可能进行，从而大幅延长了备份窗口，对应用造成较大影响。7备份恢复的断点续传功能一一保证网络级备份恢复效率CommVaul係统能够支持文件，Oracle数据库系统的断点续传，从而减少带宽，提高备份成功率。其他软件最多只支持文件系统的断点续传，而不支持数据库系统和远程灾备的 断点续传。&快照管理简单实现 ServerFree，保证未来扩展的简单性CommVault支持主流硬件的快照功能，并且以图形化的方式实现，方便用户管 理硬件和实现容灾。包括： EMC HDS IBM, NetApp, VSS-Enable等。 其他软件都是通过脚本实现硬件快照功能，难于管理和维护。9 用户权限管理一一保证备份系统安全性及系统整合的安全性CommVault采用完善的用户权限管理，确保用户无法对非授权机