存儲(chǔ)虛擬化在火電廠的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

繆培 大唐淮南洛河發(fā)電廠

某火電企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)組建的主干網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)器有將近30 臺(tái)。隨著存儲(chǔ)需求的快速增長(zhǎng)，服務(wù)器和磁盤陣列都無一例外地隨之快速增長(zhǎng)，直接導(dǎo)致了存儲(chǔ)管理陷入困境，總體擁有成本（TCO）大大上漲。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)可以把多個(gè)、多種存儲(chǔ)通過一定的方式統(tǒng)一管理起來，提供大容量、高數(shù)據(jù)傳輸性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，既方便了管理，提高了設(shè)備利用率，同時(shí)又降低了管理、維護(hù)和運(yùn)作成本，可謂是一舉兩得。

現(xiàn)狀需求與分析

某火電企業(yè)現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)組建的主干網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)器約30 臺(tái)。目前由一個(gè)生產(chǎn)中心和一個(gè)容災(zāi)中心組成。OA 系統(tǒng)目前運(yùn)行在一臺(tái)DELL R715 服務(wù)器中，OA 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器本地硬盤；沒有進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高可用部署，且數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)。一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障不僅業(yè)務(wù)系統(tǒng)停機(jī)中斷，數(shù)據(jù)也將可能丟失造成無可估量的損失。

MIS 系統(tǒng)和虛擬化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)均存放在存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中，雖然存儲(chǔ)系統(tǒng)采用鏡像技術(shù)保障了數(shù)據(jù)的安全，但這兩臺(tái)存儲(chǔ)使用年限已久且性能有限，尤其是生產(chǎn)存儲(chǔ)，充當(dāng)著業(yè)務(wù)系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)數(shù)據(jù)的頻繁讀寫和調(diào)用，生產(chǎn)存儲(chǔ)性能直接關(guān)系洛河發(fā)電廠業(yè)務(wù)應(yīng)用的效率?，F(xiàn)有存儲(chǔ)設(shè)備陳舊都使用7 年以上，整個(gè)性能較低滿足不了現(xiàn)有業(yè)務(wù)應(yīng)用，且已過質(zhì)保期?，F(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)性能參差不齊，每個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)都會(huì)成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，因此需要對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合。

設(shè)計(jì)原則

對(duì)火電廠而言，其最重要的一項(xiàng)財(cái)產(chǎn)就是企業(yè)數(shù)據(jù)。從手提電腦上的文件到大型主機(jī)上的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)可用性，即能夠訪問所需要的數(shù)據(jù)，對(duì)于業(yè)務(wù)運(yùn)作和增長(zhǎng)都至關(guān)重要。保留和保護(hù)某些類型的數(shù)據(jù)也常常是一項(xiàng)管理要求。針對(duì)數(shù)據(jù)丟失的所有潛在可能性——包括硬件故障、人為錯(cuò)誤、惡意操作、火災(zāi)、水災(zāi)、盜竊、病毒感染等等——每個(gè)企業(yè)都需要保證數(shù)據(jù)的安全性以幫助確保其連續(xù)可用性。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則要遵循著先進(jìn)性、高可用性、擴(kuò)展性和安全性。

設(shè)計(jì)目標(biāo)

本次項(xiàng)目旨在為火電廠存儲(chǔ)系統(tǒng)搭建統(tǒng)一的高性能基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問性能大大提升，并實(shí)現(xiàn)高可用，滿足火電企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展需求。做到一旦生產(chǎn)中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，能快速啟用容災(zāi)中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)，保證MIS 系統(tǒng)、OA 系統(tǒng)等核心業(yè)務(wù)的運(yùn)行，確保其他外圍系統(tǒng)對(duì)外提供服務(wù)。

1.存儲(chǔ)升級(jí)，提升基礎(chǔ)存儲(chǔ)設(shè)備的性能。

2.實(shí)施存儲(chǔ)虛擬化，整合現(xiàn)有存儲(chǔ)資源，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)高可用。

設(shè)計(jì)方案

增加一臺(tái)高性能存儲(chǔ)EMC VNX5400 接入到生產(chǎn)中心已有的SAN 網(wǎng)絡(luò)，替換掉原來的生產(chǎn)存儲(chǔ)HP MSA2000，將用戶核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)遷移到EMC VNX5400 上。原來生產(chǎn)中心的生產(chǎn)存儲(chǔ)HP MSA2000 和鏡像存儲(chǔ)HP MSA1000，統(tǒng)一整合成鏡像存儲(chǔ)。

增加一臺(tái)存儲(chǔ)虛擬化網(wǎng)關(guān)EMC VPLEX接入到生產(chǎn)中心已有的SAN 網(wǎng)絡(luò)中心，將已有的存儲(chǔ)HP MSA2000、HP MSA1000 和新購置的EMC VNX5400 整合成存儲(chǔ)資源，存儲(chǔ)虛擬化容災(zāi)網(wǎng)關(guān)為模塊化設(shè)計(jì)，提供基于網(wǎng)絡(luò)層的存儲(chǔ)整合功能，實(shí)現(xiàn)新購的磁盤陣列和原有陣列統(tǒng)一管理。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

高性能：VNX 存儲(chǔ)具有32G 高速緩存，可以極大地提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高速訪問。VPLEX 虛擬化引擎一旦將原有老舊存儲(chǔ)納入虛擬化池好后，可以提升老存儲(chǔ)的訪問性能。VNX 陣列使用SSD 硬盤緩存的擴(kuò)展技術(shù)（FASTCache）及FAST 技術(shù)，極大地提高數(shù)據(jù)訪問性能。滿足了現(xiàn)在及將來的性能需求。Vplex 還支持橫向擴(kuò)展，可以擴(kuò)展到8 個(gè)節(jié)點(diǎn)以提供更好的安全性和吞吐量。

全硬件的高可用性方案：基于虛擬化引擎VPLEX 解決方案為全硬件虛擬化解決方案，當(dāng)存儲(chǔ)故障出現(xiàn)時(shí)，VPLEX 可以自動(dòng)將I/O 訪問通道切換到?jīng)]有故障的鏈路，從而保持應(yīng)用系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行，即使在極端情況下，如果VPLEX 硬件引擎全部無法正常工作，只需將VPLEX 撤出系統(tǒng)環(huán)境，主機(jī)全部通過SAN 交換機(jī)重新連接后端存儲(chǔ)設(shè)備，重新認(rèn)盤后即可恢復(fù)運(yùn)行，對(duì)于用戶業(yè)務(wù)的即時(shí)恢復(fù)有極大地便利性。

便于遷移擴(kuò)展：新購存儲(chǔ)設(shè)備VNX5400為EMC 最新統(tǒng)一存儲(chǔ)，利用虛擬LUN 技術(shù)及VPLEX 的虛擬卷，用戶可以方便的在同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部及不同存儲(chǔ)設(shè)備之間方便的進(jìn)行在線數(shù)據(jù)遷移。

簡(jiǎn)易的管理：EMC 的Unisphere 軟件提供了一個(gè)易于使用的圖形化界面，全面的管理工具，可讓簡(jiǎn)單地管理，發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控和配置VNX 系統(tǒng)，從一個(gè)單一的界面實(shí)現(xiàn)通過自動(dòng)化向?qū)讲僮魍瓿蓪?duì)設(shè)備的管理工作，從而降低了管理存儲(chǔ)的復(fù)雜性。

最佳支持VMware 虛擬化：VNX5400支持所有不同的協(xié)議，通過Unisphere VAAI（用于集成的vStorage API 陣列）與VMware vCenter 的集成來提供了整個(gè)環(huán)境和服務(wù)器管理員從終端到終端的可見度。使得從VMware 主機(jī)端可以輕松便利的管理使用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。