存储虚拟化技术及应用.ppt
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1、第0页/共82页存储虚拟化技术及应用存储虚拟化技术及应用第1页/共82页虚拟化简介虚拟化简介虚拟存储概念虚拟存储概念 虚拟存储(Storage Virtualization),就是把多个存储介质模块(如硬盘、RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池中得到统一管理。这种可以将多种、多个存储设备统一管理起来,为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统,就称之为虚拟存储。存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储实体与存储的逻辑表示分离开来,应用服务器只与分配给它们的逻辑卷(或称虚卷)打交道,而不用关心其数据是在哪个物理存储实体上。逻辑卷与物理实体之间的映射关系,是由安装在应用
2、服务器上的卷管理软件(称为主机级的虚拟化),或存储子系统的控制器(称为存储子系统级的虚拟化),或加入存储网络SAN的专用装置(称为网络级的虚拟化)来照管的。主机级和存储子系统级的虚拟化都是早期的、比较低级的虚拟化,因为它们不能将多个,甚至是异构的存储子系统整合成一个或多个存储池,并在其上建立逻辑虚卷,以达到充分利用存储容量、集中管理存储、降低存储成本的目的。第2页/共82页虚拟化简介虚拟化简介虚拟存储概念虚拟存储概念只有网络级的虚拟化,才是真正意义上的存储虚拟化。它能将存储网络上的各种品牌的存储子系统整合成一个或多个可以集中管理的存储池(存储池可跨多个存储子系统),并在存储池中按需要建立一个或
3、多个不同大小的虚卷,并将这些虚卷按一定的读写授权分配给存储网络上的各应用服务器。这样就达到了充分利用存储容量、集中管理存储、降低存储成本的目的。目前存储虚拟化的发展尚无统一标准,从存储虚拟化的拓扑结构来讲主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式存储虚拟技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式存储虚拟技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。第3页/共82页虚拟化简介虚拟化简介存储虚拟化特点存储虚拟化特点存储虚拟化是一个SAN里面的存储中央管理、集中管理,这是虚拟化的一个特点,一个突出的地方。可以得到很大的收益,降低成本。存储虚拟
4、化打破了存储供应商之间的界线,就是你用了EMC的东西,以后必须买EMC的,因为他不可能EMC的东西和IBM或者HDS的什么替换做存储的管理。有了存储虚拟化,这种壁垒将被打破。就是用不同的,可以应用于不同品牌的高中低档的存储设备。第4页/共82页虚拟化简介虚拟化简介存储虚拟化分类存储虚拟化分类存储虚拟化依然脱离不了软件和硬件两大类。这种划分也体现在存储硬件厂商和软件厂商的区分上,存储厂商一般根据各自所掌握的核心技术来提供自己的虚拟存储产品。赛门铁克的 Veritas Storage Foundation为基于主机级的存储虚拟化产品,为异构存储在线管理提供了全套解决方案。该解决方案基于业界领先的V
5、eritas Volume Manager 和 Veritas File System,能够提供一套标准的集成工具,可以集中管理数据的飞速增长、最大限度地利用存储硬件投资、提供数据保护,并适应不断变化的业务要求。VERITASStorageFoundation第5页/共82页虚拟化简介虚拟化简介存储虚拟化分类存储虚拟化分类惠普在基于主机的虚拟化、基于存储的虚拟化,以及基于网络层的虚拟化方面都有相应的产品。其中,基于存储系统的虚拟化产品-HP StorageWorks企业虚拟阵列EVA是用户最熟悉的。目前,EVA系列有EVA 3000和EVA 5000可供选择。HP EVA系列最突出的优势是可以
6、提高性能。虚拟化可以使数据分布在多个磁盘上,磁盘无需再按照磁盘容量大小和RAID保护类型布置在传统RAID组中。HP EVA采用了VRAID(虚拟RAID)技术,可支持一个存储池中的各种容量和RAID类型的多个虚拟磁盘。第6页/共82页虚拟化简介虚拟化简介存储虚拟化分类存储虚拟化分类HDS公司推出的第五代存储系统-TagmaStore通用存储平台在提升存储容量的同时,还注重改进性能和高速缓存管理,在一个既有高度整合又有合理分区的环境中确保服务质量。TagmaStore是基于存储设备的虚拟化产品。HDS TagmaStore通用存储平台采用了虚拟化技术,通过内置的虚拟层,可以管理高达32PB的内
7、部与外部存储容量,并支持在内部与外部存储中的逻辑分区,以及复杂的任意存储地点间的远程复制功能。第7页/共82页虚拟化简介虚拟化简介存储虚拟化分类存储虚拟化分类IBM推出的基于网络的存储虚拟化产品主要包括SAN Volume Controller(SVC)和SAN File System。SVC是整个SAN(存储区域网)网络的控制器,可以将SAN中的各种存储设备整合成一个存储池,并按需分配存储空间、性能和功能。SVC对服务器和存储设备都是透明的。SVC为各种不同的存储设备提供了一个统一的数据复制平台。SVC是一个软硬件集成的产品。SVC刚推出时,可实现存储虚拟化的软件运行在一个类似服务器的硬件设
8、备上。如今,此软件也可以安装在SAN中的交换机上,如思科的MDS网络交换机。SVC是为一个完全开放的存储环境设计的,可以兼容各种不同的存储设备。IBM System Storage第8页/共82页IBM System Storage存储虚拟化技术交流存储虚拟化技术交流symantec存储虚拟化技术分析存储虚拟化技术分析第9页/共82页VeritasStorageFoundation存储虚拟化技术及应用培训存储虚拟化技术及应用培训减少停机时间1 12 23 3大数据库的备份优化4 4移动的案例借鉴5 5化繁为简的管理提高阵列的利用率第10页/共82页SymantecDataCenterFound
9、ation的构成的构成数据中心基础架构数据中心基础架构VeritasNetBackupVeritasStorageFoundationVeritasServerFoundationVeritasi3APM数据数据库中中间件件应用用软件件存存储网网络服服务器器虚虚拟设备第11页/共82页VeritasStorageFoundationStorageFoundationforOracleRACStorageFoundationforDatabases文件系统文件系统FileSystem卷管理卷管理VolumeManagerStorageFoundation第12页/共82页StorageFound
10、ation原理图原理图LUN 1LUN 2LUN 3LUN 4LUN 5LUN 6VOL 1 VOL 2/FS 1SAP/OracleAIXStorageFoundation原理图原理图第13页/共82页StorageFoundation的镜像原理的镜像原理镜像同步复制问题回顾:无论是否使用SRDF的系统都会因为本地阵列故障造成应用中断或者切换SF镜像的优点:本地磁盘故障对应用无影响应用继续使用远地磁盘维护简单传统的VM镜像方式,无需特别设置不需要切换成本低无需额外设备进行复制性能高在光纤上直接传输SCSI信息,无协议转换时间复制的是volume,不需复制整个磁盘重新镜像时候为增量同步不作全同
11、步StorageFoundation的镜像原理的镜像原理第14页/共82页通过阵列的镜像实现本地系统零停机通过阵列的镜像实现本地系统零停机心跳话务网管系统话务网管系统DMX2000生产卷生产卷生产盘阵生产盘阵SANOracle 9i RAC利旧阵列利旧阵列镜像卷镜像卷X镜像盘阵镜像盘阵1.对于未使用SRDF的较重要系统实现真正的双机双柜模式-实现本地系统零停机.-不同的系统可以共用同一个镜像盘阵,提高阵列利用率2.对以已经使用的SRDF可以实现两级切换,实现真正的异地容灾.-本地的单个阵列或者主机故障时应用不切换.-本地的全部主机或阵列故障的时候应用切换到容灾中心3.带来的好处:-大大减少了移
12、动重要系统由于硬件故障带来的停机时间.第15页/共82页SF基本功能帮助减少计划内停机时间基本功能帮助减少计划内停机时间Disk3Disk2Disk1SF基本功能解决的问题基本功能解决的问题逻辑卷可以跨越任何磁盘阵列所有的操作通过鼠标点击完成不需要中断使用该逻辑卷的应用重新调整卷的RAID结构更改文件系统大小(扩大或者减小)数据迁移问题回顾:由于日常维护需要,如扩容等需要定期申请计划内的停机时间.第16页/共82页案例研究:某金融机构的业务系统案例研究:某金融机构的业务系统VERITAS SFHP LVMVERITAS SF问题:业务模式的频繁变化要求数据卷参数的调整VERITAS 可以在线完
13、成HP LVM 操作过程需要停机,影响服务质量解决方案:解决方案:数据中心全部采用VERITAS管理频繁的数据卷调整不再需要停机提高了IT的服务质量简化了管理效果:效果:数据镜像冗余提高了系统的可用性根据业务发展自由地放大、缩小数据卷跟踪热点盘,为调优提供依据数据在卷间迁移不需要停止应用第17页/共82页VeritasStorageFoundation存储虚拟化技术及应用培训存储虚拟化技术及应用培训减少停机时间1 12 23 3大数据库的备份优化4 4移动的案例借鉴5 5化繁为简的管理提高阵列的利用率第18页/共82页StorageFoundation存储分级的概念存储分级的概念FCLUN1F
14、CLUN2FCLUN3LargeATASharedLUNVol1Vol2Vol3VERITASFSFCATAVERITASFSFCATAVERITASFSFCATA高性能磁盘高性能磁盘根据策略将数据分层次动态迁移到不同价值或性能的存储空间上高端存储与低端存储镜像卷与RAID5卷对应用透明,所有数据在线可用例如,采用 CX系列磁盘阵列做为共享池存储所有服务器的过期或次要数据:统一管理卷可以基于使用情况伸缩更高的存储使用效率更好的投资回报第19页/共82页数据分级存储管理数据分级存储管理DST(DynamicStorageTiering,VxVM功能)功能)/abcVxFSFileSystemDM
15、X系列系列CX系列系列-rw-r-r-1jsmithstaff910Jul417:09 save_vxprint-rw-r-r-1jsmithstaff3308Jul415:15 config.log-rw-r-r-1jsmithstaff1841Jul412:01 user_rankdrwxr-xr-x4jsmithstaff512Mar2411:37MD5-1.7drwxr-xr-x4jsmithstaff512Mar2411:37MIME-Base64-2.12drwxr-xr-x3jsmithstaff512Mar2411:37patches_and_modules-rw-r-r-1j
16、smithstaff1499Jan1714:13test_script-rw-r-r-1jsmithstaff1663Jan1714:13prtdiag-rw-r-r-1jsmithstaff2046Jan1714:13nohup.out-rw-r-r-1jsmithstaff2071Jan1714:13extract_config.ksh-rw-r-r-1jsmithstaff426Jan1714:13wrapper_script-rw-r-r-1jsmithstaff685Jan1714:13file_cleaner_1-rw-r-r-1jsmithstaff1006Jan1714:13n
17、ote_fcn-rw-r-r-1jsmithstaff1842Jan1714:13ckpt_timer-rwxr-xr-x3jsmithstaff550Jan1019:49pearl_dir-rwxr-xrwx2jsmithstaff781Jan715:50 testftpVolume AVolume B效果:效果:提高阵列的利用率所有迁移对前端应用都是透明节约了阵列的投资第20页/共82页VeritasStorageFoundation存储虚拟化技术及应用培训存储虚拟化技术及应用培训减少停机时间1 12 23 3大数据库的备份优化4 4移动的案例借鉴5 5化繁为简的管理提高阵列的利用率第21
18、页/共82页SF使使oracle效率和管理的统一效率和管理的统一管理性管理性t 未知的表空间 存储位置t 扩展表空间 十分困难VERITASStorageFoundationforDatabase性能性能t最好的OLTP性能数据可靠性数据可靠性t数据直接写到磁盘,消除潜在的数据丢失可能性缺点缺点优势优势裸设备性能性能t降低数据库吞 吐率(30-90%ofraw disk)t过多占用CPU t数据丢失的 潜在可能优势优势管理性管理性t管理表空间 t系统级的备份 和恢复策略t建立和扩展 文件十分容易缺点缺点传统的文件系统第22页/共82页StorageFoundation管理服务器管理服务器?St
19、orageNetworkOSApplicationVERITASStorageFoundationManagementServer第23页/共82页StorageFoundation管理服务器管理服务器可视化管理可视化管理一个窗口浏览所有设备 识别应用的存储错误 完整的资源细节控制控制250+SF操作指南 减少SF TCO 提高操作效率数据移动数据移动简单、可重复的操作过程磁盘组迁移卷迁移第24页/共82页VeritasStorageFoundation存储虚拟化技术及应用培训存储虚拟化技术及应用培训减少停机时间1 12 23 3大数据库的备份优化4 4移动的案例借鉴5 5化繁为简的管理提高阵
20、列的利用率第25页/共82页Serverfree-和数据快照结合的备份和数据快照结合的备份使用方式使用方式晚上定时拆分BCV卷或者快照将拆分的数据挂到备份服务器上进行备份.到下个备份周期开始再和生产卷进行同步好处好处:这种方式对生产系统的影响最小数据量大可以每两天进行一次备份网管生产机网管生产机备份服务器备份服务器BCV卷卷拆分镜像或拆分镜像或快照快照数据挂载数据挂载STD卷卷Oracle 9ior RAC数据断开挂载数据断开挂载恢复镜像恢复镜像备份备份第26页/共82页262626ThankYou!第27页/共82页存储虚拟化技术交流存储虚拟化技术交流惠普存储虚拟化技术分析惠普存储虚拟化技术
21、分析存储虚拟化技术及应用培训存储虚拟化技术及应用培训第28页/共82页HPHP简介简介成立于1939年,是美国硅谷第一家高科技公司2004财年营业收入799亿美元2004年财富杂志美国500强第11位,全球500强第24位2004年美国商业周刊全球100最佳品牌第12位60%的收入来自美国以外,是一家融合不同文化的全球性公司所有产品及服务在全球IT市场中都位列前三位第29页/共82页HP StorageWorks HP StorageWorks 产品家族产品家族第30页/共82页存储虚拟化存储虚拟化Resource efficiencyScalable capacity网络存储使能提供更大的可
22、扩展性有效的资源共享更高的系统可用性更短的备份时间和空间实时信息服务实时信息服务实时可扩展性实时可扩展性 存储网格使能提供新的信息服务 Storage Grid Network StorageDAS将巨大的存储物理容量,变成单一的大型、可管理存储数据池,将巨大的存储物理容量,变成单一的大型、可管理存储数据池,提供给数据中心内各种服务器使用。提供给数据中心内各种服务器使用。第31页/共82页存储虚拟化存储虚拟化:分类分类在单个存储阵列中虚拟化存储在单个存储阵列中虚拟化存储容量容量,扩展存储阵列的容量扩展存储阵列的容量适用于适用于大数据卷,大数据卷,异构主机异构主机 /单个存储阵列环境单个存储阵列
23、环境Intelligence Intelligence 驻留在存储阵列驻留在存储阵列控制器中控制器中实现方法实现方法-EVA适用于异构环境适用于异构环境为网络中任何主机虚拟化任何存为网络中任何主机虚拟化任何存储阵列的容量储阵列的容量Intelligence Intelligence 驻留在网络中驻留在网络中存储公用的先决条件存储公用的先决条件实现方法实现方法-SANworksCASA/VersaStor非对称存储池非对称存储池跨异构阵列虚拟化存储容量跨异构阵列虚拟化存储容量,扩展存储阵列的容量扩展存储阵列的容量适用于单服务器适用于单服务器 /单集群环境单集群环境Intelligence Int
24、elligence 驻留在主机驻留在主机实现方法实现方法-虚拟复制软件虚拟复制软件(SANworksVirtualReplicator)基于网络的基于网络的虚拟存储虚拟存储(Fabric Level)(Fabric Level)基于服务器基于服务器的虚拟存储的虚拟存储(Server Level)Server Level)基于阵列的基于阵列的虚拟存储虚拟存储(Storage level)Storage level)本地的虚拟化管理(centralized management)IP,FC,ATM remote replication 异构存储环境 异构服务器环境remote SAN基于网络的虚拟
25、化管理存储网络存储网络(SAN)(SAN)存储小家电存储小家电第32页/共82页HPHP虚拟阵列解决服务器洪水泛滥问题虚拟阵列解决服务器洪水泛滥问题传统阵列难以应付对局部数据的频繁访问虚拟阵列对局部数据的频繁访问游刃有余Server1Server2Server3Lvm1Lvm2Lvm3Lvm4Lvm5Lvm6Lun1Lun2Lun3Lun4VA/EVA第33页/共82页五大绝技融于五大绝技融于EVAEVA一身,难怪笑傲江湖一身,难怪笑傲江湖虚拟化虚拟化RAID技术技术VirtualRaid虚拟化数据智能均摊技术虚拟化数据智能均摊技术VLeveling虚拟化数据智能修复技术虚拟化数据智能修复技术
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