企業SAN數據存儲和遠程數據容災方案

一、引言

　　網絡存儲設備提供網絡信息系統的信息存取和共享服務，其主要特征體現在：超大存儲容量、高數據傳輸率以及高系統可用性。傳統的網絡存儲設備都是將RAID磁盤陣列直接連接到網絡系統的服務器上，這種形式的網絡存儲結構稱為DAS(Direct Attached STorage)。此外，SAN(Storage Area Network)和NAS(Network Attached Storage)也是兩種常見的存儲架構。

　　SAN(存儲區域網絡)是一種類似于普通局域網的高速存儲網絡，SAN提供了一種與現有LAN連接的簡易方法，允許企業獨立地增加存儲容量，并使網絡性能不受數據訪問的影響。這種獨立的專有網絡存儲方式使得SAN具有擴展性高、可管理性好和容錯能力強等優點。

二、需求分析

　　隨著企業業務數據的增加和應用對數據的依賴性的增強，數據的有效匯集、集中管理、綜合分析以及容災備份等處理要求日益提高。企業的業務系統通常對于存儲系統具有以下的需求：

　　1、數據集中化

　　數據存儲與管理集中化這種模式有利于各項業務間的聯動處理，并且有利于實現分級授權，加強控制和監督，提高集約化管理水平。

　　2、業務綜合化

　　業務綜合處理就是將各種業務緊密結合起來成為一個整體，使得各系統之間信息共享，以消除信息孤島，為數據挖掘與決策分析奠定堅實基礎。

　　3、保證數據安全性

　　綜合業務處理系統作為數據高度集中的系統，數據的安全是第一位的。必須從網絡、操作系統、數據庫、存儲設備等方面建立起一套嚴密的保障措施，保證企業、用戶和業務數據的100%可用。

　　4、保證系統高可靠性與高可用性

　　綜合業務處理系統的數據備份是保證數據高可靠、高可用的基本手段。在本地及異地建立與業務系統相同的備份系統，或將綜合業務處理系統的數據進行實時備份，將大大提高數據資源的可靠性。

　　5、提高效率降低成本

　　傳統的數據由于比較分散，管理和備份都相當困難，容易造成損壞或丟失，安全性很低。在綜合業務處理系統下，數據高度集中，管理和備份都非常方便，提高了工作效率同時也降低了系統成本。

　　6、提高兼容性和可擴展性

　　由于綜合業務處理系統涵蓋的應用系統很多，需要有良好的兼容性和可擴展性。對不同用戶數據信息的綜合分析會增強工作的針對性與準確性。隨著業務的擴大，數據量的增加，存儲系統的可擴展性尤為重要，良好的擴展性可以保證業務的連續性。

　　7、數據備份

　　隨著業務系統的不斷完善和持續運行，業務數據及應用系統都迫切需要行之有效的數據安全保護措施。在此情況下，必須采取有效的數據備份手段，確保網絡系統、應用系統的高度安全，建立自動化、跨平臺網絡備份管理系統有利于以后系統的發展要求。

　　8、遠程數據容災

　　計算機系統災難的發生是多方面的，從計算機數據管理的角度看，小到操作人員的誤操作導致系統的破壞、數據庫的丟失;中到計算機硬盤的損壞、存儲介質的損壞;大到非計算機系統因素如火災、地震、水災等等。保持業務的持續性是當今用戶進行數據存儲需要考慮的一個重要方面。采取遠程的數據災難恢復手段，能夠提高系統的高可靠性，真正保護業務持續性。

　　容災包括數據容災和應用容災兩類。數據容災是指建立一個異地的數據系統，該系統是本地關鍵應用數據的一個實時復制。在本地數據及整個應用系統出現災難時，系統至少在異地保存有一份可用的關鍵業務的數據。應用容災是在數據容災的基礎上，在異地建立一套完整的與本地生產系統相當的備份應用系統(可以是互為備份)。建立這樣一個系統是相對比較復雜的，不僅需要一份可用的數據復制，還要有包括網絡、主機、應用、甚至IP等資源，以及各資源之間的良好協調。

三、企業SAN數據存儲和遠程容災方案

　　(一)設計原則

　　1、先進性

　　存儲系統采用的技術必須是先進而成熟的。現在計算機技術的發展日新月異，要保護客戶的投資就必須采用先進的技術，并且這種技術和產品必須被業界公認為成熟且有發展前途的。

　　2、實用性

　　建設網絡系統的目的是要解決企業數據信息的共享和交換，提供現代化的管理，因此，設計方案的出發點就是要滿足用戶的信息要求。

　　3、經濟性

　　設計方案不但要考慮采用技術的先進、可靠，而且還必須考慮用戶的經濟負擔。因此，設計方案必須具備很高的性能價格比。

　　4、高可管理性與高可靠性

　　由于整個業務系統的數據采取集中式的存儲策略，所以存儲系統必須具備很高的可管理性。另外，計算機網絡系統的外部環境是多變的，設計方案必須是強健的，能夠很方便地進行調整，以滿足外部環境的變化。

　　5、高可擴充性與升級能力

　　設計方案必須能夠適應企業網絡系統發展的需要，具備高可擴充性與升級能力。存儲系統必須是可以擴充的，必須具備較高的擴展能力，而且隨著計算機技術的發展可以對存儲局域網絡進行升級。

　　6、開放性與標準化

　　設計方案中所采用的技術和選用的產品都必須是業界公認的主流，而且必須滿足開放性的要求。

　　( 二)SAN數據存儲方案

　　在企業數據存儲系統的設計過程中，從系統的兼容性、穩定性與可靠性角度出發，并且考慮到保護已有的投資，選擇了基于SAN架構的數據存儲方案

　　方案中使用光纖通道交換機、本地磁盤陣列、備份磁帶庫及遠程容災磁盤陣列組成SAN系統，其高可擴容性將使企業將來能夠具有很高的存儲能力，為異種操作系統和磁盤系統提供支持，為異地容災備份提供無縫支持，并且可以將已有的投資與長期的存儲解決方案結合起來，建立一個可擴展、易管理、能夠靈活地適應不可預見的存儲需要的網絡存儲環境。

　　(三)SAN數據容災方案

　　異地遠程數據容災方案的容災地點選擇在距離本地不小于20km的范圍內，采用與本地磁盤陣列相同的配置，通過光纖以雙冗余方式接入到SAN網絡中，實現本地關鍵應用數據的實時同步復制。在本地數據及整個應用系統出現災難時，系統至少在異地保存有一份可用的關鍵業務的鏡像數據。該數據是本地生產數據的完全實時拷貝。

　　對于企業網來說，建立的數據容災系統由主數據中心和備份數據中心組成

　　其中，主數據中心采用高可靠性集群解決方案設計，備份數據中心與主數據中心通過光纖相連接。主數據中心系統配置主機包括兩臺或多臺服務器以及其他相關服務器，通過安裝HA軟件組成多機高可靠性環境。數據存儲在主數據中心存儲磁盤陣列中。同時，在異地備份數據中心配置相同結構的存儲磁盤陣列和一臺或多臺備份服務器。通過專用的災難恢復軟件可以自動實現主數據中心存儲數據與備份數據中心數據的實時完全備份。在主數據中心，按照用戶要求，還可以配置磁帶備份服務器，用來安裝備份軟件和磁帶庫。備份服務器直接連接到存儲陣列和磁帶庫，控制系統的日常數據的磁帶備份。其中，光傳輸設備作為兩個數據中心之間的傳輸設備;兩個數據中心利用光傳輸設備通過光纖組成光自愈環(用來提供高性能、全冗余、無切換間隙、路由迂回的無阻塞通道)，光自愈環可提供總共高達80G(保護)和160G(非保護)的通信帶寬。通過高性能的骨干為兩個數據中心提供高帶寬、高可靠的網絡連接。

　　備份數據中心必須滿足以下條件：

　　(1)具備與主數據中心相似的網絡、通信設置;

　　(2)具備業務應用運行的基本系統配置;

　　(3)具備穩定、高效的電信通路連接主數據中心，確保數據的實時備份;

　　(4)具備日常維護條件;

　　(5)與主數據中心相距足夠安全的距離。

　　(四)方案特點

　　本設計方案是基于模塊化、可擴展、無單點故障的SAN解決方案，具有容災和業務連續性等特性。它對企業的業務系統能夠提供無縫的異地容災備份解決方案，為企業業務系統高效、高可靠性的雙磁盤陣列系統遠程容災備份方案提供良好的高可用性支持。具體而言，本設計方案的特點在于：

　　方案投資不高，原有的設備得到合理利用的前提下，基于網絡的數據存儲服務性能得到明顯提升，業務數據實現了有效的匯集和管理，實現了性能和價格的最優組合。

　　(1)SAN存儲系統擴展性好、升級能力強，投資保護性好。

　　(2)實現了存儲系統支持數據集中式管理，相關業務系統或全部的應用系統存儲系統合并為統一的存儲系統。

　　(3)采用開放式的體系結構，支持多種系統平臺的接入，亦即實現跨平臺操作。