存储与备份解决方案

存储藏份解决方案北京鼎信泰德科技有限公司

目录一、概述 3二、顾客需求与分析 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、数据存储系统设计规定 63、FC-SAS/SATA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.ESDXS16F磁盘阵列产品介绍 92.HKVTL3540虚拟磁带库产品介绍 133.Commvault公司级数据备份管理软件 15

一、概述信息化浪潮风起云涌，数据价值在不停提高，信息产业已经不再处在萌芽状态，顾客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了一次又一次的革新，谋求高效、可靠、稳定、合用的信息安全产品以及解决方案是当今公司和各个领域不停追求的目的。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停加强；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献存储和管理，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，数字图书馆是一种电子化信息的仓储，能够存储大量多个形式的信息，顾客能够通过网络及时、精确查询和阅读所需要的信息，图文并茂是数字化图书所含有的特有属性，增强了信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，网格计算已经引发各国学术界、产业界和政府部门的高度重视，现在由12所含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——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将来，为其量身定制含有行业特点的解决方案。二、顾客需求与分析卫星图像、遥感数据存储与分析规定存储系统能够提供海量数据的文献存储和管理，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。现在顾客通过卫星将所需的图像、遥感数据下载至地面，对下载后的图像规定实时的显示，并能实现单帧的捕获，同时规定下载后的图像规定持续的统计，持续统计时间最少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，规定每帧图像含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。像元输出的次序为自左至右512像元为一行，共180行。像素时钟70MHz，图像帧频750-380fps。由于图像规定较高，同时对于地面设备规定的解决图像的能力较强，为此，在针对地面设备的选用时，我们将选择解决性能强，稳定性好，可靠性高的存储设备来配合完毕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。设计方案中充足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，方案通过了重复的论证，以确保方案的可行性、可操作性、可维护性以及将来的可扩展性。由于本次存储系统中数据的产生、访问、分布上必然对存储系统的可靠性、可用性、高扩展性及可管理性上含有很高的规定。因此，即将建设的存储系统应遵照下列原则：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现在及将来存储容量的需求，又能够对存储资源进行集中化管理和运用，为顾客系统提供一种集中、安全、可靠的存储环境。高I/O、高性能的存储架构存储系统的多个核心应用不仅需要集中的存储系统支持，并且必须兼备很高的I/O性能才干胜任。可保护投资的存储架构存储架构是一种长久的架构，除了能够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，在确保不停提供功效和性能提高的同时，存储架构在较长的时间内能够保持相对稳定。高可用性与高数据安全性数据是系统核心应用的最后保障，必须能够确保7X24运行，存储系统必须有高可用性，以确保应用系统对数据的随时存取。灵活的扩展性结合系统的数据量增加状况，存储系统必须有强大的扩展性来满足这种高速发展的规定。简朴易用的管理工具系统的核心是数据存储，因此存储设备的数据分类和管理功效十分重要。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、数据存储系统设计规定现在的磁盘存储设备有多个选择，如何从种类繁多的存储设备产品中选择一种真正合用于顾客需求的产品，我们从以下几方面来考虑：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效；存储软件系统-存储监控软件的管理功效；

3、FC-SAS/SATA的存储整体解决方案EonStorDXS16F为3U高度，新一代架构总线RAID控制器、双电源、电扇，内部磁盘通道为FC接口，外部主机通道为8Gb/s光纤接口，能够容纳16颗SAS/SATA硬盘，现在单个SATA磁盘容量最大为2TB，单柜能够支持最大为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规定。解决方案的整套系统存储构造采用最为直接有效的DAS构造，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，我们采用世界领先备份软件Commvault来实现。将commserv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立，定制备份方略，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，我们采用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备，定制方略，备份服务器自动在备份窗口进行备份到磁带库上。磁带库采用多驱动器，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，通过存储工业原则之一的FC合同和iSCSI合同与主机通讯。在服务器端顾客能够安装专用的FCHBA卡和iSCSI卡以提高于VTL之间数据I/O的性能。顾客能够根据本身的使用习惯通过VTL图形化管理界面虚拟出对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对应的主机使用。在服务器端的设备管理界面中我们就能够看到，服务器已经找到了有关的磁带库以及驱动器，通过备份软件就能够完毕数据备份工作了。HKVTL3540F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8GbFC到3GbSAS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，确保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，最大程度的确保了其卓越的性能。它为中小公司提供了低成本、高性能的存储体验。

ESDSS16F-G1840磁盘阵列含有快照,卷复制/镜像等数据保护功效,最大程度的保障核心业务数据的完整性和业务持续性。。产品优势独立ASIC667硬件校验芯片符合IETFiSCSI开放原则；EonPath多途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解决效能最佳化；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支持多个本地、全局热备援磁盘设立，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；DDR控制器高速缓存,带有ECC功效，可升级至4GB支持硬件RAID6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、全局、箱体热备支持智能磁盘扫描功效，最大程度保护顾客数据支持自动RAID重建支持写方略自动调节支持多个主流操作系统支持多个方式管理产品特性高可用－3U机架式原则机柜可容纳16颗3.5英寸SAS/SATA硬盘－多个连接方式，配合独有的EonPath途径冗余管理软件，合用于不同应用环境多个存储架构高性能－PowerPC750GL/800MHz、1M二级缓存－DDR控制器高速缓存,带有ECC功效，可升级至4GB－4条8GbFC主机通道高可靠－系统内部采用Cableless构造的全冗余模块化设计，支持热插拔－冗余主机通道确保系统的可靠运行－冗余模块化设计－可选锂电池保护模块，确保控制器高速缓存内的数据在掉电72小时内不丢失智能反映及防止机制－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、JAVAGUI、10/100MB/s以太网接口远程Telnet/WebBrowser等多个管理方式LCD管理面板RS232终端管理界面－支持几乎全部的主流操作系统，例如WindowsServerWindowsServerSolaris9/10RedHat8/9，64-bit,Enterprisever.364-bitSuSE8/9，64-bitAIXHP-UXSCOOpenserverMacOSXversion10.4NetWareRAID功效升级－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StripSize设立：4/8/16/32/64/128/256/512/1024KB－支持RAID级别在线变更－支持磁盘在线扩容－支持磁盘在线克隆完善的数据服务功效

-卷快照

-卷拷贝/镜像

-远程卷复制产品技术规格ESDXS16F磁盘阵列技术参数CPU类型PowerPC750GL/800MHz/1024KBL2+ASIC4667控制器高速缓存1GB–4GBDDRRAID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重建是支持热备援盘类型本地、全局、箱体热备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Windows/Linux/SCO/HP-UX/Solaris/AIX/Mac等支持管理方式RS232、LCD管理面板、JACAGUI管理，10/100MB/s以太网接口远程Telnet/WebBrowser管理数据服务卷快照每个卷最大256份快照,每系统最大4000份快照卷拷贝/镜像每系统最大16个源卷,每个源卷最大可建立4个复制对,每系统最大可建立64个复制对远程数据复制支持同时/异步两种模式的远程数据复制常规特性外形尺寸原则3U机架式445(W)x130(H)x486.7(D)mm硬盘插槽数量16支持硬盘接口类型FC8G/4G单机最大存储容量32TB热插拔/容错式电源2×530W热插拔/容错式电扇2温度0℃-相对湿度5%-95%（非凝结环境）电源电压100-240V自适应通过的认证等2.HKVTL3540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（涉及磁带库机械臂、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，就像真实的、自动化的传统物理磁带库设备同样，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，达成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4GbFibreChannel主机连接方式，以求为顾客提供更高性价比的产品，同时向顾客提供图形化的管理软件便于顾客管理使用。在存储虚拟技术方面，HK虚拟磁带库产品能够虚拟出多达8个涉及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等型号的磁带驱动器，能够支持Windows、Linux、Solaris、AIX、HP-UX等操作系统；顾客完全能够根据现有系统的环境以及本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解决引擎，大幅提高系统响应及I/O效率；进一步优化的产品架构设计为顾客应用数据提供稳定可靠的承载平台；多个不同容量规格配备，合用于不同需求的顾客群体；支持物理磁带的导入导出功效，延伸数据的管理周期；提供磁带加密功效，为数据保存提供更安全的保障；iSCSI、FibreChannle以及Infiniband合同的无缝支持，方便顾客构建适合的存储架构；HKVTL虚拟磁带库产品优势备份零故障通过先进的虚拟解决引擎，HK虚拟磁带库能够虚拟出市场主流的物理磁带库以及有关的磁带驱动器，无机械构造的内部设计，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，内部均采用公司级的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，全部虚拟磁带数据都有冗余可靠的metadata统计，从根本上避免了逻辑数据丢失的问题。冗余电源、电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个类的安全设定。HK虚拟磁带库提供了分级别的顾客管理支持，能够设定顾客的不同管理权限，方便实现分层管理；HK虚拟磁带库在iSCSI合同主机访问方面，支持CHAP安全认证合同，同时支持IP地址以及iSCSIIninitator认证方式；在光纤通道合同主机访问方面，提供工业原则的WWN的安全过滤访问设定功效；磁带加密功效也为导出的物理磁带的数据安全提供了强有力确保。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解决系统避免了硬盘I/O的瓶颈，多端口的iSCSI、FC主机连接通道，为应用布署、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通讯合同提供了支持，借助Infiniband技术，HKVTL虚拟磁带库能够提供超出MB/s的数据I/O带宽，大幅提高数据备份效率。顾客易管理HKVTL虚拟磁带库提供了多个管理接口，以太网接口提供了便捷的远程管理；RS/232串口为系统故障诊疗以及产品升级提供了可靠的连接方式；HKVTL虚拟磁带库提供了多个管理方式，图形化的管理软件使得管理工作变得直观、高效；功效强大的命令行管理接口，便于顾客实现存储的整合管理；SNMP合同的无缝支持，方便了系统监控及故障解决。广泛兼容性HKVTL虚拟磁带库采用原则的通讯及I/O合同，支持DAS、IP-SAN、FC-SAN等多个连接拓扑，能够虚拟出全部主流的物理磁带库库体以及有关的物理磁带驱动器，兼容全部主流操作系统以及备份软件，避免了系统建设的技术风险。3.Commvault公司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：推出Galaxy备份/恢复软件全新的系统构造-数据索引，介质管理，方略管理：推出QiNetix统一数据管理套件实现多层次数据保护：进一步提高产品理念，推出Simpana：一体化信息管理把所管理的数据变成有用的信息通过以上的公司发展路线能够看出，今天的CommVaultGalaxy备份和恢复软件,是CommVault公司在,针对Internet时代数据量飞速增加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强公司中。CommVault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，目的专注于发明并实现统一、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GartnerGroup,把CommVault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。从下列-的备份市场分析图表即可看出：凭借先进的技术,过去5年,CommVault公司以平均每年40％以上的速度增加,而在同一时间内,整个数据备份市场的增加率不到5％。CommVault为什么超越传统软件CommVault通过独有的一体化的产品理念，以备份为例，提供以下方面的鲜明亮点：1．统一的中文化操作管理界面－充足减少顾客的使用及维护复杂度CommVault的界面是基于UniCode全中文的，能够通过Web管理，非常易于使用维护，在UNIX和WINDOWS平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）等全部操作均采用以下统一界面，保持了顾客的使用习惯，同时借助统一的底层架构（CTE）使系统整体性能不减少。以下图所示：其它的备份软件有的为英文界面，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，并且之间不能共享对应设备，系统维护复杂度极高。2．图形化数据库的备份恢复——大幅减少管理管理复杂度针对全部数据库的备份和恢复，CommVault也全部都图形化和中文化，并且可做到基于时间点的图形化恢复，不需要顾客编写对应的脚本。以下图所示（Oracle、DB2、Sybase、Informix）：其它软件都需要编写脚原来操作。支持表一级的恢复3．中文化报表管理——全方面统计备份系统运行状况，减少维护管理复杂度CommVaultGalaxy备份软能够根据需要对其管理的各项任务、各类数据、各个主机、多个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多个报告。以下图所示：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——确保介质的可靠性对带库和介质有自动感知功效，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。因素：磁带是一种磁性介质，有可能处在不稳定的状态，例如，读1次没有成功，第2次成功了。其它软件就会认为这合磁带是好的。但是CV会统计出错的次数，如果超出硬件厂商的阀值（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CV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。即使这合磁带没有坏，但是已经不可靠了。CV的自动感知功效能避免磁带的不稳定状态。（磁带驱动器的维护方式也类似）。其它软件没有类似功效。5．自动恢复方略设定（支持异机）——确保数据的可靠性及数据生产数据的再解决CommVault能够像制订备份方略同样制订恢复方略，从而自动恢复数据，并可将数据恢复到异机上，在即时确保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。以下图所示：其它备份软件需要人工恢复某次备份作业，造成人工干预，造成系统维护复杂度大大增强6．备份途径及备份设备自动冗余切换——确保备份系统的可靠性CommVault独有的GridStor功效，能够在网络端口、SAN端口、磁带驱动器等故障时，自动将备份数据切换到好的冗余途径上，从而确保备份任务不会中断，在允许的备份窗口内完毕备份任务。其它备份软件没有此功效，当上述任何一点故障时，对应的备份任务中断，需人工察觉到该中断，并手工指定对应途径，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效——确保网络级备份恢复效率CommVault系统能够支持文献，Oracle数据库系统的断点续传，从而减少带宽，提高备份成功率。其它软件最多只支持文献系统的断点续传，而不支持数据库系统和远程灾备的断点续传。8．快照管理——简朴实现ServerFree，确保将来扩展的简朴性CommVault支持主流硬件的快照功效，并且以图形化的方式实现，方便顾客管理硬件和实现容灾。涉及：EMC，HDS，IBM，NetApp，VSS-Enable等。其它软件都是通过脚本实现硬件快照功效，难于管理和维护。9．顾客权限管理——确保备份系统安全性及系统整合的安全性CommVault采用完善的顾客权限管理，确保顾客无法对非授权机器进行对应的备份恢复操作，从而确保在一种备份系统多个备份管理员的状况下的安全性，还可做事后审计。其它软件往往是只有一种Root顾客，只要有备份权限，就有得到全部的数据恢复权限，能够恢复系统中