企业集中数据保护技术方案建议书

1、企业集中数据保护技术方案建议书目 录 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc535142804 一、 企业数据保护系统建设背景及技术路线 PAGEREF _Toc535142804 h 4 HYPERLINK l _Toc535142805 2.1建设背景 PAGEREF _Toc535142805 h 4 HYPERLINK l _Toc535142806 2.2建设技术路线 PAGEREF _Toc535142806 h 6 HYPERLINK l _Toc535142807 2.3集中数据保护系统建设原则 PAGEREF _Toc535142807 h 6 HY

2、PERLINK l _Toc535142808 二、 企业集中数据保护解决方案 PAGEREF _Toc535142808 h 8 HYPERLINK l _Toc535142809 3.1集中数据保护系统拓扑图 PAGEREF _Toc535142809 h 8 HYPERLINK l _Toc535142810 3.2集中数据保护系统硬件设备部署描述 PAGEREF _Toc535142810 h 8 HYPERLINK l _Toc535142811 3.3集中数据保护系统数据保护实现描述 PAGEREF _Toc535142811 h 9 HYPERLINK l _Toc5351428

3、12 3.4宏杉科技存储产品优势及客户价值 PAGEREF _Toc535142812 h 10 HYPERLINK l _Toc535142813 3.4.1宏杉科技数据中心级专业存储优势 PAGEREF _Toc535142813 h 10 HYPERLINK l _Toc535142814 .最佳硬件平台 PAGEREF _Toc535142814 h 10 HYPERLINK l _Toc535142815 .最先进磁盘管理的技术-CRAID PAGEREF _Toc535142815 h 10 HYPERLINK l _Toc535142816 .最具扩展性的硬件架构 PAGEREF

4、 _Toc535142816 h 10 HYPERLINK l _Toc535142817 .自主研发、国内唯一 PAGEREF _Toc535142817 h 10 HYPERLINK l _Toc535142818 .最周到的研发级现场服务 PAGEREF _Toc535142818 h 10 HYPERLINK l _Toc535142819 3.4.2客户价值 PAGEREF _Toc535142819 h 11 HYPERLINK l _Toc535142820 三、 企业保护系统建设存储配置清单 PAGEREF _Toc535142820 h 12 HYPERLINK l _Toc

5、535142821 四、 宏杉科技团队成功案例 PAGEREF _Toc535142821 h 13 HYPERLINK l _Toc535142822 5.1.宏杉团队部分法院客户典型实践 PAGEREF _Toc535142822 h 13 HYPERLINK l _Toc535142823 5.1.1新疆高级人民法院集中存储系统 PAGEREF _Toc535142823 h 13 HYPERLINK l _Toc535142824 5.1.2唐山市中级法院数字法庭系统 PAGEREF _Toc535142824 h 13 HYPERLINK l _Toc535142825 5.1.3甘

6、肃正宁县法院数字法庭项目 PAGEREF _Toc535142825 h 14 HYPERLINK l _Toc535142826 5.1.4喀什法院庭审录像存储系统 PAGEREF _Toc535142826 h 14 HYPERLINK l _Toc535142827 5.2.宏杉团队华西区灾备中心建设典型实践 PAGEREF _Toc535142827 h 15 HYPERLINK l _Toc535142828 5.2.1中国兵器工业集团总公司西安灾备中心 PAGEREF _Toc535142828 h 15 HYPERLINK l _Toc535142829 5.2.2西安市政府共享

7、式灾备系统 PAGEREF _Toc535142829 h 15 HYPERLINK l _Toc535142830 5.2.3中航集团西安千山电子远程数据灾备系统 PAGEREF _Toc535142830 h 16 HYPERLINK l _Toc535142831 5.2.4中钢集团西安重机有限公司存储保护系统 PAGEREF _Toc535142831 h 16 HYPERLINK l _Toc535142832 5.3.宏杉团队灾备系统建设成功案例列表 PAGEREF _Toc535142832 h 17 HYPERLINK l _Toc535142833 五、 宏杉科技方案产品技术

8、介绍 PAGEREF _Toc535142833 h 18 HYPERLINK l _Toc535142834 6.1.宏杉科技关键技术1全局缓存智能调度技术 PAGEREF _Toc535142834 h 18 HYPERLINK l _Toc535142835 6.2.宏杉科技关键技术2CRAID技术 PAGEREF _Toc535142835 h 20 HYPERLINK l _Toc535142836 6.2.1CRAID基于Cell的重建功能 PAGEREF _Toc535142836 h 21 HYPERLINK l _Toc535142837 6.2.2快速重建 PAGEREF

9、_Toc535142837 h 21 HYPERLINK l _Toc535142838 6.2.3局部重建 PAGEREF _Toc535142838 h 22 HYPERLINK l _Toc535142839 6.2.4优化重建 PAGEREF _Toc535142839 h 23 HYPERLINK l _Toc535142840 6.2.5全盘重建 PAGEREF _Toc535142840 h 23 HYPERLINK l _Toc535142841 6.3.MacroSAN MS5000磁盘阵列介绍 PAGEREF _Toc535142841 h 24 HYPERLINK l _

10、Toc535142842 6.3.1产品概述 PAGEREF _Toc535142842 h 24 HYPERLINK l _Toc535142843 6.3.2产品特点 PAGEREF _Toc535142843 h 25 HYPERLINK l _Toc535142844 6.3.3产品规格 PAGEREF _Toc535142844 h 31 HYPERLINK l _Toc535142845 六、 宏杉科技项目实施及售后服务体系 PAGEREF _Toc535142845 h 34 HYPERLINK l _Toc535142846 7.1.项目实施流程 PAGEREF _Toc535

11、142846 h 34 HYPERLINK l _Toc535142847 7.2.1项目组织结构 PAGEREF _Toc535142847 h 34 HYPERLINK l _Toc535142848 7.2.2工程实施流程 PAGEREF _Toc535142848 h 35 HYPERLINK l _Toc535142849 7.2.3项目工程保证 PAGEREF _Toc535142849 h 36 HYPERLINK l _Toc535142850 7.2.售后服务体系 PAGEREF _Toc535142850 h 37 HYPERLINK l _Toc535142851 7.3

12、.1MacroSAN公司全球技术服务部 PAGEREF _Toc535142851 h 37 HYPERLINK l _Toc535142852 7.3.2MacroSAN客户服务呼叫中心 PAGEREF _Toc535142852 h 37 HYPERLINK l _Toc535142853 MacroSAN技术支持中心 PAGEREF _Toc535142853 h 38 HYPERLINK l _Toc535142854 MacroSAN备件中心 PAGEREF _Toc535142854 h 38 HYPERLINK l _Toc535142855 .MacroSAN培训中心 PAGE

13、REF _Toc535142855 h 38 HYPERLINK l _Toc535142856 MacroSAN公司服务代理商 PAGEREF _Toc535142856 h 39 HYPERLINK l _Toc535142857 MacroSAN公司服务机构网络备件库 PAGEREF _Toc535142857 h 39 HYPERLINK l _Toc535142858 7.3.3组织机构 PAGEREF _Toc535142858 h 40 HYPERLINK l _Toc535142859 7.3.4最终供货地的服务能力 PAGEREF _Toc535142859 h 41 HYP

14、ERLINK l _Toc535142860 7.3.5宏杉科技技术有限公司售后服务网点 PAGEREF _Toc535142860 h 43 HYPERLINK l _Toc535142861 7.3.6电话支持 PAGEREF _Toc535142861 h 46 HYPERLINK l _Toc535142862 7.3.7现场服务 PAGEREF _Toc535142862 h 47 HYPERLINK l _Toc535142863 7.3.8设备维修与更换 PAGEREF _Toc535142863 h 48 HYPERLINK l _Toc535142864 7.3.9系统故障报

15、告和预防 PAGEREF _Toc535142864 h 49 HYPERLINK l _Toc535142865 7.3.10软件版本升级与增强 PAGEREF _Toc535142865 h 49 HYPERLINK l _Toc535142866 7.3.11保修期满后的技术支持 PAGEREF _Toc535142866 h 50企业数据保护系统建设背景及技术路线建设背景企业在多年的信息化建设过程中，建立了多个复杂的系统，产生了大量的关键、宝贵的数据资产，这些数据资产都是7*24小时运行，不能允许因认为误删除、数据中毒、黑客攻击、自然灾害等因素导致的数据丢失带来的声誉损失及严重的负面社

16、会影响。因此，亟待建立一套完善的数据保护体系，杜绝以上情况的出现。信息化系统现状企业内部信息系统的核心组成部分包括案件审判系统、OA办公系统、信访系统、诉讼系统及档案管理系统等，见下图：企业信息化系统组网示意图数据故障种类及应对策略现今，数据故障中，44%以上为数据中心硬件故障，49%以上为软件故障、认为误删除、数据中毒等导致的数据故障，以上93%以上的数据故障可以通过建立本地数据保护系统，采用数据镜像、数据复制、数据快照、数据保护等数据的本地CDP保护功能来避免。除此之外的7%的数据故障为自然灾害而导致的数据丢失，这种情况可以通过建立远程数据灾备中心，实现保护级灾备、数据级灾备以及应用级灾备

17、。建设目标企业业务系统担负着案件审判、案件诉讼、档案管理及办公等法院核心业务，而业务系统中的数据，更是核心中的核心，数据的安全性关系到整个系统能否正常的运行，最终关系到这能否向上层提供正常的数据读写服务。所以对整个系统的数据做好数据保护是至关重要的，是法院保证向社会公众提供正常的案件处理服务的最后一道防线。目前业内对数据的保护有多种方法，包括快照、复制、镜像、保护和数据容灾等。而其中的数据保护是目前应用得最广泛、最有效的数据保护手段。同时，保护的方法也很多，有手工保护、自动保护、LAN保护、LAN-Free保护等。不同的保护方法，其效果不同，主要表现在性能、自动化程度、对现有系统应用的影响程度

18、、管理、可扩展性等方面。我们制定本建设方案的目的就是要不断推进信息化系统在公检法行业的应用与发展，以信息化的技术来促进业务管理效率的提高和业务管理手段的变革，从而推进行业运作模式的变化，能够更好地对人力、设备、材料以及各项资源进行计划和控制，优化业务管理、提供决策调度等。建设技术路线企业的网络基础结构是基于Windows平台，现在已经拥有超过16台服务器和多个客户端用户，网络核心应用包括了采用双机模式的审判系统、OA办公系统、诉讼系统、信访系统等信息管理系统，另外还有用于档案管理的文件服务器，通过这些信息化系统的协同运作，为企业的日常办公提供了强有力的信息化支持。企业的业务保护系统有以下几个明

19、显特点：全自动化、无人值守的数据保护：整个数据中心的数据需要通过保护管理软件进行快速自动的数据保护管理；同一界面实现数据及操作系统保护管理：支持Windows、Linux平台的集中数据保护管理和灾难恢复；数据库在线不停机数据保护：支持Sqlserver数据库联机热保护、逻辑保护，支持频繁的数据库日志文件保护；生产数据有多个保护点：支持文件服务器的持续保护，并且支持文件多历史版本的保护；快速恢复数据及操作系统：要求能实现快速的系统灾难恢复功能，保障业务系统正常运行；不停机灵活扩展升级：保护管理系统必须有灵活良好的扩展性，能够满足信息系统随中院的发展不断扩充和升级的需求。综上所述，整个保护管理具有

20、跨平台统一性、开放性、高效性、易用性、可维护性和可扩展性的特点，并且要根据不同的网络应用服务设置和数据存储容量设计相对应的保护策略。集中数据保护系统建设原则安全性和可用性原则在方案设计上必须保证系统的安全性和高可用性。在实施的过程中，能在线安装和部署，避免对现有的生产系统的影响。同时，存储系统安全性和可用性能应在数据的传输，生命周期管理和应用存储系统管理员等各个层次得到体现。系统高性能与可管理性原则保护存储设备必须具备高性能、弹性管理、高安全性等行业内先进的存储技术。为保证数据存储的可管理性，减少管理的复杂性，采用先进的存储技术和存储系统软件，采用统一的管理机制，保证数据安全和业务连续。设备可

21、扩展性原则保护存储设备需采用先进技术，在保证数据保护系统安全稳定高效运行的基础，必须考虑整个系统的平滑升级。系统必须具备良好的扩展性，包括容量、主机接口、缓存、软件功能模块等方面的扩展，保证三到五年之内的技术连续性，扩展时必须基于已部署的软硬件平台，不能对前期投资造成浪费。系统可扩展性原则宏杉科技的整个数据保护系统具备优秀的系统可扩展性，支持一对一模式、多对一模式、多跳模式等多种数据保护模式，很好的符合了中国信息化系统的建设模型。多对一的数据保护模式可以满足大量下属单位数据想上级单位进行保护的需求，且最大支持64对1的数据保护，很好的满足了国内诸多公检法用户的建设需求。系统可靠性原则集中数据保

22、护系统必须稳定可靠，不能存在单点故障，所有部件必须提供冗余的保护机制，对于磁盘安全、缓存数据安全必须采用最可靠、最先进的技术手段。投资有效原则系统方案应具有高性能价格比，具有较高实用性和扩展性，保护现有投资。企业集中数据保护解决方案集中数据保护系统拓扑图企业集中数据保护系统建设整体拓扑图集中数据保护系统硬件设备部署描述第一步：部署冗余的FC-SAN存储区域网络：企业信息中心本地部署FC交换机，架设FC-SAN存储区域网络，为了降低数据存储链路故障导致系统停机的概率，提供高性能的数据访问能力，本方案部署两套FC交换机，构建冗余的FC-SAN 存储区域网络，最大程度的保证了系统的数据传输连续性以及

23、其他各项业务的稳定运行，大大提高了整个信息化系统集中存储平台的稳定性。第二步：部署信息化数据保护存储平台：企业保护中心本地部署一台MacroSAN企业级中高端企业级数据保护存储磁盘阵列MS5020，构建集中数据保护平台，形成高性能、高安全、大容量、易管理的信息化办公系统核心数据保护平台。缓存配置：配置24GB高速缓存，最大可扩展至72GB，满足数据保护系统的读写访问的需求。磁盘容量：配置16块600GB的高性能15000 rpm SAS硬盘。通过配置高性能15000 rpm 高速SAS硬盘，满足整个信息化数据集中保护平台的数据高速读写访问的需求。主机接口：配置2个1Gb iSCSI主机接口，8

24、个8Gb FC主机接口，构建冗余的FC-SAN存储保护区域网络，同时，配置多个主机接口可以保证后期系统扩展的需要。缓存镜像：MS5020主存储系统采用缓存镜像机制防范单个控制器缓存故障导致的数据丢失，当存储设备意外掉电时，采用缓存数据下刷到磁盘RAID组中的方式进行保护，确保缓存内数据的安全可靠。CRAID技术：对于存储系统的关键部件机械硬盘来说，需要采用较传统RAID机制更好的保护手段，当RAID5和RAID6等出现三块及三块以上磁盘发生介质错误时，系统仍然能够保证RAID组正常运行和数据安全。从而从根本上大大得提高存储数据的安全性和整个信息化系统的可靠性，保证了信息化系统的持续、高效、稳定

25、运行。此外，从系统安全的角度出发，考虑到企业的应用和存储系统需要关键设备冗余设计，建立合理的集群机制，做好负载均衡，以保证日常办公和业务正常运行。集中数据保护系统数据保护实现描述企业信息中心部署高性能、高安全的集中数据保护存储平台，数据采用主机卷镜像，并在数据保护存储系统中做数据快照的方式对核心业务数据进行保护，保证数据的高安全，业务的持续稳定运行。核心业务数据在服务器端通过主机卷镜像管理软件，产生一份镜像数据卷，生产数据卷与镜像数据卷同时通过FC-SAN网络存储到后端存储设备上，生产数据卷存储到后端的原生产存储上，镜像数据卷存储到后端数据保护存储上，同时，在数据保护存储上通过数据快照功能，通

26、过预先设定的策略每隔一段时间产生数据快照卷，宏杉科技的数据快照功能最多能够支持512个点的快照，当生产存储上的数据在任意时间发生丢失或错误时，可以快速的实现数据的恢复及业务的重启。此外，通过主机卷镜像及数据快照的方式进行数据保护，可以实现最大程度上的备份数据与生产数据的实时性，一旦发生系统错误，相对与普通备份方式来说，主机卷镜像及数据快照的方式丢失的数据量非常有限，能够最大程度的保障核心业务数据的安全、业务的连续运行。宏杉科技存储产品优势及客户价值宏杉科技数据中心级专业存储优势最佳硬件平台宏杉科技系列存储系统创新性地采用了业界最先进的技术，包括Intel Jasper存储专用处理器、超大缓存扩

27、展、PCI-E 2.0、SAS 2.0、SSD等，构建了端到端的高性能存储硬件平台，端到端的带宽达到了96Gbps,完全满足了客户未来5-10年的存储平台建设需求。最先进磁盘管理的技术-CRAID宏杉科技带来新一代CRAID技术，创新性地对传统RAID进行深度改进和提升。CRAID技术大幅度提升了系统对磁盘介质错误的容错和处理能力，CRAID允许RAID5和RAID6等出现三块或三块以上磁盘发生介质错误时，系统仍然能够保证数据不丢失、业务不停顿。CRAID技术可以使系统因磁盘故障而导致的宕机时间减少90%以上，同时，能够大比例降低磁盘介质错误引发RAID重建的机率，平均可以将磁盘重建时间降低8

28、0-85%，有效改善RAID重建对业务应用带来的性能影响，显著降低磁盘损坏未及时更换带来的数据丢失风险。最具扩展性的硬件架构宏杉科技系列存储系统具有超强的扩展性，这种扩展能力体现在纵向和横向两个方面，纵向是指在单个存储系统通过扩充磁盘来扩展存储容量和性能，设备最大可扩展1016块磁盘，最大存储容量达到3PB级别；横向扩展是通过增加IP存储来扩展存储容量，系统理论上最大可支持16128个设备。用户完全可以根据最迫切的需求购买产品，并随着业务发展的要求不断地、持续地进行扩展。自主研发、国内唯一宏杉科技是一家专注于企业级存储系统及解决方案研发、生产与销售的中国本土化厂商，所有软硬件全部自主研发，对所

29、生产的全线存储产品具有完全的知识产权，真正达到自主可控。MS系列专业存储设备超过百万条的软件代码全部由宏杉科技自主编写，能够提供开放的编程接口(API)，支持功能特性植入，并能根据客户需求进行二次开发。最周到的研发级现场服务宏杉科技杭州总部设有完备的技术支援平台，在全国30个省市建立了售后服务中心，拥有规模超过80人的专业技术支援体系，同时还在各省市派遣有售后服务工程师。相比于其他外国厂商，宏杉科技能提供724小时的研发级现场服务，客户有任何存储方面的问题，宏杉科技都能派研发级别的工程师及时、有效的为客户解决，保障客户的数据安全和业务连续。客户价值宏杉科技为用户提供一个领先的数据集中保护与恢复

30、解决方案，将为用户带来如下利益：投资回报最大化：宏杉科技高可用性项目管理专家丰富的知识和经验，结合广泛验证的方法和设计技术将大大缩短实现容灾方案的时间，降低方案实施过程中对现有业务系统的影响。风险最小化：宏杉科技通过采用高可用性容灾技术和完善的人员组织建设和培训，以及周密的流程设计和测试演练，建立起一套可行的灾难恢复流程，最大限度的降低突发性灾难对您关键业务环境的影响。改善性能：通过全面而客户化的系统配置和灾难恢复流程文档以及有针对性的知识移交过程，确保您的IT支持人员能在方案实施结束后对整个容灾系统进行有效管理。增加灵活性：宏杉科技还提供后期的关键业务容灾系统的支持服务，提供包括快速响应，及

31、时修复等针对容灾设备的支持，还可以提供定期的容灾系统评估和灾难恢复演习的服务，确保客户的容灾系统可以随时待命，并且恢复流程切实可行。企业保护系统建设存储配置清单保护存储系统建议配置描述：MacroSAN MS5020数量宏杉科技MS5020企业级智能存储保护系统，配置Intel Jasper高性能存储专用处理器、PCI-E 2.0总线、SAS2.0接口，配置Active-Active双活冗余控制器，双电源、风扇，缓存保护电池套件,所有部件均冗余；本次配置SAN控制器缓存24GB，可扩展最大缓存为72GB（缓存不包括NAS控制器缓存、SSD、闪存）；采用缓存镜像技术，支持断电缓存保护，缓存断电时

32、采用缓存降落技术将缓存数据下刷到硬盘,永久保留；本次配置2个1Gb iSCSI主机接口，8个8Gb FC主机接口；配置4个24Gb SAS2.0宽端口磁盘通道，合计通道带宽96G；支持SAS、NL-SAS、SATA磁盘，支持不同磁盘类型在同一磁盘柜内混插；本次配置16块3.5寸15000转600GB SAS磁盘；支持的最大磁盘数为1016块；支持的RAID级别：RAIDCRAID 0、1、10、5、6，CRAID技术允许RAID5磁盘组的三块及三块以上磁盘发生介质错误，支持RAID普通重建、局部重建、快速重建；支持专用热备、全局热备、空闲磁盘热备；提供图形化中文管理界面，支持集中式GUI管理界

33、面,在单一管理界面实现监控,性能分析,支持SNMP，支持EventLog、指示灯告警、控制台告警、蜂鸣器告警、SNMP告警、邮件告警、短信告警等多种告警机制；配置主机卷镜像管理软件，配置数据快照功能，且支持最大512个快照点；提供三年原厂研发级保修服务和三年现场维护服务（包括人工和备件，含备件先行），软件免费升级维护服务；1套宏杉科技团队成功案例宏杉团队部分法院客户典型实践新疆高级人民法院集中存储系统唐山市中级法院数字法庭系统甘肃正宁县法院数字法庭项目喀什法院庭审录像存储系统宏杉团队华西区灾备中心建设典型实践中国兵器工业集团总公司西安灾备中心西安市政府共享式灾备系统中航集团西安千山电子远程数据

34、灾备系统中钢集团西安重机有限公司存储保护系统数据灾备中心建设典型实践中国科学技术研究院五地云灾备国家工商总局两地三中心数据保护系统中国科学院自动化研究所保护存储项目中国兵器工业集团远程灾备中船408厂数据集中灾备网通集团共享灾备中钢集团西安重机有限公司张家口城管局保护存储项目宁夏电力营销系统灾备项目青海市电信共享灾备项目湖北709所远程容灾项目四川电信共享灾备浙江省余杭供电局杭州电信共享灾备浙江省计生委集中保护上海沪东重机保护系统环境保护部华南环境科学研究所数据保护项目 增城市人民医院数据保护项目天河区教育城域网数据存储保护项目广州鸿利光电股份有限公司数据保护项目惠州市第三人民医院HIS/PA

35、CS在线/保护存储系统东莞市第一市区人民检察院异地容灾系统云天化国际富瑞分公司数据保护平台克拉玛依职业技术学院保护存储项目苏州电信共享灾备中石油廊坊管道局灾备项目河南省电力试验院存储项目中银国际证券全国容灾项目陕西省电力公司EMSOMS远程容灾中国人保资产管理有限公司远程容灾中信银行北京分行灾备项目廊坊网通共享灾备宏杉团队灾备系统建设成功案例列表宏杉科技方案产品技术介绍宏杉科技关键技术1全局缓存智能调度技术传统的存储系统是一个存储系统为若干个应用提供一个公共的存储平台，其中端口、逻辑卷可以针对不同应用进行分配和优化，但是作为存储系统中对性能影响非常大的cache资源却无法进行有效的分配，所有应

36、用系统都共享同一cache资源。在某些应用系统的业务量突然增加时，对存储系统的cache资源使用量激增，以满足应用系统对性能的需求。此时，其他应用系统的存储cache资源就会被占用，系统性能受到影响。图无分区功能的存储系统后来，出现了带缓存分区管理功能的存储系统，将不同应用系统所针对的存储缓存资源进行分区隔离，以保证单个LUN的应用性能。但是，缓存分区技术在突发应用情况下，无法动态增加缓存的数量，对突发性应用系统，可能存在间歇性的性能瓶颈。MS3000一体化业务系统中包括很多应用，这些系统都是基于数据库技术开发的，所以从系统重要性和对存储系统的性能等方面考虑，这些应用系统的QoS要得到保证。针

37、对上述情况，宏杉科技创新性地开发出全局缓存智能调度机制，其核心思想是：根据实际情况动态调整读、写缓存的大小，以满足LUN的实时变化的性能需求。图全局性缓存调度示意图具体实现如下图所示：将读、写缓存被划分为预留、共享、突发三大区块。预留(Reserved)区：每个LUN初始分配的缓存区域，平均分配 ；共享(Share)区：活动状态的LUN可用的缓存区域，应对稳定的大流量 ；突发(Burst)区：非活动状态的LUN的突发流量缓存驻留区域，应对临时性的大流量。在这种机制下，能够保证：LUN在大压力下获得大缓存空间，在小压力下获得小缓存空间；单个LUN不存在性能瓶颈，整个系统的缓存利用率高 ；写缓存根

38、据实际情况分配，不需要按照物理大小平均分配 ；两个控制器的业务压力无需对称，可充分发挥控制器的性能 。图缓存按需分配举例来说，月底，各企事业在进行员工工资发放时，一体化业务系统可能面临突发的数据访问情况，全局智能缓存调度机制能够保证在业务高峰时段动态增加缓存数量，以应对业务压力。宏杉科技关键技术2CRAID技术据统计，存储系统的硬件故障90%以上是磁盘故障，而故障磁盘中，只有12%是完全的物理损坏，88%属于部分/完全可用。如果磁盘发生错误后立即被踢出阵列，一方面客户需要为100%的故障磁盘买单，另外一方面客户还需要承担故障磁盘被踢出阵列到被更换过程中其他磁盘再次故障所导致的数据丢失风险。OD

39、SP存储软件平台在分层次、模块化设计的基础上，对多个层次上进行了磁盘错误处理。Cell，形象称之为“细胞”，指带“活性”的数据单元，是存储资源管理的基本单位。引入Cell的概念后，资源管理层次如下图所示，在具体的实现上，首先用物理磁盘创建RAID，然后把RAID的可用空间根据指定长度（默认1GB）划分为多个Cell，创建LUN时，系统自动分配空闲Cell，破除了LUN与RAID、Disk之间的捆绑关系，使RAID的最小维护单位由原来的磁盘变成了更小更灵活的Cell，实现了完全的虚拟化存储架构。CRAID基于Cell的重建功能按照Cell维护健康状态，突破了传统RAID对可容忍的磁盘数目的限制。

40、比如，传统的RAID5支持1块磁盘故障，第2块磁盘故障时，RAID失效，不能继续使用。在ODSP存储软件平台的实现中，只要磁盘出错区域不在同一个Cell内，RAID中的数据仍然可以访问，即RAID可容忍非同一个Cell内多个磁盘发生介质错误，在极端的情况下，可能出现RAID中所有的成员磁盘上都存在介质错误，但是数据仍然可以访问，提高了存储产品对硬盘的容错性以及业务连续性。同时，针对多个磁盘出错区域在同一个Cell内的情况，ODSP存储软件平台继承了物理的处理方式，即这些磁盘错误仅影响当前的Cell，其他Cell仍然可以继续访问，使得错误的影响范围降到最小。快速重建区别于传统RAID先踢盘再重建

41、的方式，CRAID的快速重建可只重建错误磁盘上的损坏数据块，未发生错误的区域直接使用拷贝方式将数据块复制到热备盘，重建完成后，再将错误磁盘转移至IDDC磁盘诊断中心处理，该方式可明显降低重建过程对RAID组性能造成的影响。 传统RAID组重建时，最消耗性能和时间的原因是需要调用所有磁盘进行异或校验。快速重建由于将全盘校验改成了按Cell校验+磁盘复制，其校验任务只有传统全盘重建的几百分一或千分之一，校验时间几乎可以忽略不记，而磁盘复制的速度可以达到磁盘读写的最大值。以1TB的SATA磁盘为例，在15块盘的RAID中，全盘重建时间约30小时，而快速重建的时间差最快可以达到6小时。 局部重建类似于

42、快速重建，但不是重建热备盘，而是只对原盘的变化部分进行重建，使其同步。适用于磁盘未损坏，但发生过闪断或人为误操作，短时间内拔出又插回的情况。该方法可重建5分钟内磁盘不在位过程中所丢失的数据，重建时间短，极大降低RAID组受影响程度。优化重建仅重建被LUN使用的Cell，未使用的Cell不重建，如下图，仅重建Cell1、2、3、4，Cell5、6不需重建；重建调度时，优先重建存在介质错误的Cell，然后再使用拷贝的方式重建其他Cell，以尽可能的避免该Cell所处的其它磁盘发生故障导致的Cell损坏；支持多重重建，可同时重建多个故障磁盘，如一个RAID组中的两块磁盘所处的不同Cell存在坏块，可

43、以两个Cell并发重建，提高重建总体效率。全盘重建与传统RAID组一样，适用于磁盘被拔走或者磁盘严重故障不能继续使用的情况使用。MacroSAN MS5000磁盘阵列介绍产品概述MacroSAN MS5000是宏杉科技推出的新一代面向云计算的中高端存储产品，其采用先进的设计理念和技术架构，面向大、中型数据中心提供高性能的、安全可靠的、资源弹性部署的存储平台。在云计算带来新一代数据中心技术融合和技术变革的背景下，终端的多样化与海量化、应用的虚拟化与分布化、数据中心的大型化对存储系统带来巨大挑战。传统存储系统在新一代数据中心需求面前捉襟见肘：半手工式使用和管理、低速低并发访问性能的硬件结构，单一存

44、储介质的技术成本局限、预设和固定的应用与存储资源绑定、封闭式数据管理等缺陷都严重制约着数据中心的发展。以云计算为代表的新一代应用系统对存储系统软硬件设计提出了严峻挑战，要求数十倍地提高性能、实现动态配置和自动化管理、实现应用驱动和智能化管理、大幅降低一次性采购成本、能耗和人员维护管理成本。局部功能的增加和改进已无法应对，必须对传统存储软硬件架构进行变革性设计和根本性创新。在硬件架构上，MS5000创新性地采用最新芯片技术，设计出高性能和高可靠的硬件结构，为海量应用并发提供了大缓存、高带宽、高处理能力的百G级硬件平台。在资源管理上，MS5000采用基于Cell的虚拟化技术，通过创新的ICMT管理

45、机制，实现资源的弹性部署。在可靠性上，MS5000除了采用双控全冗余模块化设计、提供丰富的数据保护特性外，还通过创新的CRAID技术和IDDC磁盘诊断安全机制，将磁盘故障导致的宕机时间和机率减少80%。此外，MS5000基于开放式数据存储平台（ODSP），能够通过接口开放、规格功能定制、行业特性开发移植等方式，将存储系统真正与用户业务系统无缝融合。按照产品配置的不同，MS5000可分为MS5020、MS5040、MS5080三个型号。本方案采用的是MS5020设备。MS5000存储控制器MS5000整机视图DSU 1516磁盘柜(3.5英寸)DSU 1525磁盘柜(2.5英寸)产品特点（一）高

46、性能体系架构在架构设计上，MS5000采用了业界最先进的技术，包括Intel Jasper专用存储处理器、超大缓存扩展、PCI-E 2.0、SAS 2.0、SSD等，构建了端到端的的高性能存储平台。（1）Intel Jasper Forest处理器Jasper Forest是Intel新一代面向专业存储的高性能处理器，相对于上一代至强处理器而言，Jasper Forest处理器引入了大量的创新技术，在性能上得到了数倍的提升。硬件RAID加速：Jasper Forest首次在处理器内部集成XOR引擎，实现了RAID硬件加速处理，不仅显著提升RAID处理效率，而且降低了处理器的工作负担。直接内存访

47、问：传统架构的处理器和内存之间的数据通信，需要通过主板上的北桥连接实现。Jasper Forest处理器集成了内存控制器，处理器和内存之间直接通信，不仅访问速度大幅提升，而且通信带宽高达256Gb/s。大容量缓存支持：Jasper Forest处理器支持9根内存插槽，在采用16GB内存的配置下，双控制器的缓存容量可达到288GB。（2）100Gb总线技术QPI总线技术：Jasper Forest处理器的QPI(QuickPath Interconnect)高速连接总线通常用于处理器之间的高速互连，通信带宽超过100Gbps。在MS5000的控制器设计上，MacroSAN在业内首创将QPI总线用

48、于连接主机接口卡，在从内部总线上保障了前端主机接口的高速带宽的同时，也为后端磁盘通道和缓存镜像通道预留了足够的带宽。PCI-E 2.0技术：在每个控制器的内部，MS5000采用了16个PCI-E 2.0通道。单个PCI-E2.0通道的带宽为5.0Gb/s，16个PCI-E2.0通道的总带宽达到80Gbps。由于采用了QPI总线连接前端主机端口，所以后端磁盘通道及缓存镜像通道可以各独占8个PCI-E2.0通道，从而保障整个系统端到端的性能匹配。SAS 2.0技术：SAS技术近几年在带宽、稳定性、兼容性、效率等方面都超越了FC技术，已经成为存储阵列的主流架构。而SAS 2.0技术的成熟商用，使得S

49、AS的领先优势更为明显。在SAS 2.0标准中，单个SAS通道的带宽达到6Gbps，四路宽端口的带宽达到24Gbps。MS5000采用SAS 2.0技术构建后端磁盘架构，每个控制器自带2个四路SAS宽端口，总带宽达到96Gbps。（3）大容量智能缓存管理缓存调度是存储阵列的核心机制，也是影响存储控制器性能的最主要因素之一。由于技术上的限制，传统存储阵列的缓存容量小，扩展困难，而且调优管理非常复杂。在云计算环境下，存储的并发I/O访问量快速增长，数据存取热点变动频繁，对存储缓存的容量要求也急剧增长。与此同时，大容量缓存对于存储的缓存管理也提出了更高的要求。MS5000在支持超大容量缓存的同时，采

50、用业界领先的智能缓存管理机制，大大提升了缓存的效率。容量按需配置：缓存大小是决定存储阵列档次的重要标准，通过增加缓存能够显著的提升存储性能。在缓存大小上，MS5000支持24-288GB的灵活配置，用户可根据实际的应用需求来选择。相对于采用更高的产品型号来增加性能的传统方式，这种通过扩展缓存来提高性能的方式，具有更高的性价比。 全局智能调度：MS5000采用智能缓存调度机制，对全局性缓存进行管理。不仅单个控制器内的读、写缓存可根据实际情况动态调整, 而且两个控制器的缓存也无需对称分配，以充分发挥控制器的性能。在具体调度策略上，读、写缓存被划分为预留、共享、突发三大区块，以满足LUN的实时变化的

51、性能需求。在这种机制下，LUN在大压力下获得大缓存空间，在小压力下获得小缓存空间，既保证单个LUN不存在性能瓶颈，也使得整个系统的缓存使用非常高效。数据安全可靠：在缓存数据的安全性上，不仅采用了缓存镜像机制，而且具备掉电保护功能。在外部电源故障的情况下，写缓存里的数据能够被下刷保存到存储阵列的前四块磁盘（保留磁盘）里。当供电恢复后，能够从保留磁盘中将数据恢复回来。（4）高性能SAS/SSD磁盘SAS磁盘技术：SAS磁盘是磁盘领域的一次技术变革。SAS磁盘在继承SCSI磁盘稳定、可靠性等优点的基础上，还具备大量新的特性，比如6.0Gb接口速率、双冗余接口、全双工模式、兼容SATA磁盘等。由于这些

52、优势，SAS磁盘已经成为了主流的磁盘技术，并且将服务器、存储阵列两个不同领域的磁盘进行了统一。如今的SAS磁盘不仅同时支持15000/10000/7200转三种速率，而且还支持2.5/3.5二种尺寸，给用户带来了更多的选择。高性能SSD磁盘：SSD磁盘的高性能已经获得了业界的一致认可，MS5000将这一领先的磁盘技术融入高性能体系架构之中，大幅提升磁盘的IO响应能力。此外，通过自动分层存储和自动数据迁移机制，能够将数据热点与SSD磁盘进行完美的融合，使存储阵列只需要配置少量的SSD磁盘，却能获得整体性能的大幅提升。（二）基于Cell的智能资源管理Cell，形象称之为“细胞”，指带“活性”的数据

53、单元，是MS5000进行存储资源管理的基本单位。MS5000采用Cell机制从数据块底层改变了传统的卷（LUN）管理机制，并在此基础上构建了完全的存储虚拟化架构，实现了资源的精细化管理和弹性调度。传统意义的存储逻辑资源管理是以卷（LUN）为基本的操作单元。LUN、RAID、磁盘三者是串行关系，一旦LUN分配之后，LUN所在的空间就被牢牢固化到具体的RAID类型和磁盘之上，不仅性能、容量难以扩展，而且配置改动困难。任何一次资源配置的改动都是“伤筋动骨”，最严重的情况是整个应用需要重做。ICMT（Intelligent Cell Management Technology，基于Cell的智能资源管

54、理技术）是宏杉科技的一项创新技术。采用ICMT技术后，LUN所对应的不再是一整块的RAID空间，而是由多个Cell组成的一个逻辑空间。LUN不关心Cell采用的是何种的RAID方式，也无需知道Cell所在的实际位置。MS5000以Cell为核心来进行逻辑资源的管理，彻底破除LUN与RAID、Disk之间的捆绑关系，在存储阵列内部形成完全的虚拟化架构。容量弹性配置：初始空间分配时，系统自动在Cell池中获取存储空间，无需管理员指定。此后，再通过自动精简配置技术实现空间的自动增长。比如：应用系统需要1TB的逻辑空间，存储阵列初始只为其分配500GB的物理空间，当应用的实际容量接近或达到500GB时

55、，会按照预设策略为应用系统分配新的物理空间，比如再分配200GB，使得实际的物理空间达到700GB。通过ICMT和自动精简配置技术，应用系统只需向存储阵列提出空间需求，而不关心资源的空间限制和物理位置，由存储系统自动进行容量的弹性配置和管理。自动分层存储：采用ICMT技术后，LUN与RAID、磁盘之间没有绑定关系。通过基于Cell的数据拷贝和迁移，可以依据数据的访问频度，实现数据在不同的磁盘介质上的自由流动，从而实现自动的分层/分级存储。比如对于热点的数据，将其放置在SSD磁盘上；对于非热点的在线数据，将其放置在高速SAS盘上；对于归档/备份数据，将其放置在低速SAS盘上，并将其休眠。通过IC

56、MT和自动分层存储策略，彻底解决动态数据热点的性能问题。（三）创新的CRAID技术传统的RAID机制是以磁盘为基本的操作单元，当磁盘内出现少量坏块后，整块磁盘会被作为问题磁盘“踢”出RAID组，然后在热备盘上对整块磁盘的数据进行重建。随着磁盘容量的急剧增大，这种粗颗粒度的RAID机制遇到了巨大的挑战，不仅数据重建过程漫长，而且会消耗大量的系统资源。例如，1块2TB的SATA磁盘的RAID5重建时间，在无流量压力的情况下需要20个小时，在有流量压力下需要数天甚至超过一个星期的时间。CRAID（基于Cell的RAID技术）是宏杉科技在RAID机制上的一项创新技术。在CRAID环境中，建立传统的RA

57、ID组之后，系统会再将RAID空间划分成一个个的小数据块，称之为Cell，然后以Cell为单元进行资源的管理。比如当磁盘内出现部分数据坏块时，其影响的只是坏数据块所在的Cell，系统只会针对这个Cell进行数据重建，而磁盘的其它数据部分不会受到影响。CRAID通过Cell来实现对磁盘的精细化管理，不仅提高了对硬盘故障的容忍度，而且将数据重建的效率提高了数倍，具体包括：同一RAID组允许多块磁盘出现介质故障：在RAID组内，只要同一Cell内的两个数据块不同时出现故障，RAID组允许多块磁盘发生介质损坏，而数据不会丢失；只重建数据Cell：如果磁盘出现严重故障（比如物理故障）需要数据重建时，CR

58、AID只对已有数据的Cell进行重建，空闲Cell不重建。局部重建：如果磁盘发生暂时性故障（比如被拔出后快速插回）， CRAID只重建数据发生变化的Cell，不对整个硬盘进行重建。快速重建：如果硬盘发生不完全损坏(存在部分介质错误)，CRAID只对发生介质错误的Cell进行校验重建，其它数据通过拷贝的方式重建。（四）完善的磁盘安全策略传统意义的存储安全，主要关注系统冗余性、数据保护二个方面，对磁盘安全的关注度不高。但是，据统计，存储系统的硬件故障90%以上都是由磁盘故障引发的。可以说，磁盘的安全才是存储安全的根本。在磁盘安全方面，MS5000建立了一整套完善的机制，通过主动式磁盘诊断中心（ID

59、DC），在磁盘检测、故障修复、故障处理三个环节实现了对磁盘故障的主动预防、快速修复和减少误判，以达到将硬盘故障导致的宕机时间减少80%的目标。主动式磁盘检测：传统的磁盘故障处理是一种事后模式，即在发生故障后进行修复。MS5000的磁盘诊断机制是一种故障前的主动检测。在系统正常运行过程中，磁盘检测模块会周期性的检测数据盘的RAID校验信息和对空白盘、热备盘进行全盘扫描，从而能够比应用系统更早感知到磁盘故障，并提前启动对应的修复措施。快速故障修复：在检测到磁盘故障后，MS5000支持多种数据修复策略。对于磁盘的假性故障，可以通过自动的磁盘上/下电等操作进行修复；对于磁盘的少量坏块，可以采用磁盘的R

60、emap和RAID/CRAID机制进行坏块替换；对于磁盘的大量坏块，可以通过CRAID技术进行快速重建。磁盘故障确诊：磁盘的故障误判，在存储系统中是一种常见的现象。为了减少对磁盘故障的误判，对于发生初次检测发生故障的磁盘，会在磁盘检测中心再次进行磁盘检测和修复，将磁盘故障的误判减到最低。（五）双控全冗余高可靠设计在硬件架构上，MS5000采用双控全冗余模块化设计，不仅实现了数据通道的端到端冗余，而且主要模块均支持即插即用和快速更换。双冗余架构：数据从服务器写入磁盘，会经过主机通道、控制器、缓存、磁盘通道、磁盘柜、磁盘等组件。在这整个数据的通道上，MS5000采用了完全冗余的架构，保障系统的可靠