EMC私有云存储平台方案

EMC私有云存储平台方案

目录

一、前言 (1)

二、VPlex产品及功能概述 (3)

三、方案设计原则 (6)

3.1、数据的安全性和系统的高可靠性 (6)

3.2、系统的高性能 (6)

3.3、系统的可扩展性/可扩充性 (7)

3.4、系统的多平台支撑能力 (7)

3.5、灵活性和系统管理的简单性 (7)

3.6、存储的虚拟化 (8)

四、存储方案设计 (8)

1：存储系统 (8)

2：存储虚拟化系统 (9)

3：系统参考拓扑 (9)

4：建议配置 (11)

5:Vmware EMC优势 –超过70个集成点 (11)

6：方案优势 (15)

五、相关产品介绍 (15)

EMC Vplex系列 (15)

一、前言

信息是各行业的命脉, 近十年来信息存储基础设施的建设在各行业取得长足的进步。从内置存储转向外置RAID存储，从多台服务器共享一台外置RAID阵列，再到更多台服务器通过SAN共享更大型存储服务器。存储服务器容量不断扩大的同时，其功能也不断增强，从提供硬件级RAID保护到独立于服务器的跨磁盘阵列的数据镜像，存储服务器逐渐从服务器外设的角色脱离出来，成为单独的“存储层”，为数

据中心的服务器提供统一的数据存储，保护和共享服务。

多数据中心建设方案可以预防单数据中心的风险，但面对多数据中心建设的巨额投资，如何同时利用多数据中心就成为IT决策者的首要问题。同时利用多数据中心就必需实现生产数据跨中心的传输和共享，总所周知，服务器性能的瓶颈主要在IO部分，数据在不同中心之间的传输和共享会造成IO延时，进而影响数据中心的总体性能。

同时，各家厂商不断推出新技术，新产品，容量不断扩展，性能不断提高，功能越来越丰富，但由于不同存储厂商的技术实现不尽相同，用户需要采用不同的管理界面来使用不同厂商的存储资源。这样，也给用户带来不小的问题，首先是无法采用统一的界面来让服务器使用不同厂商的存储服务器，数据在不同厂商存储服务器之间的迁移也会造成业务中断。

客户要求不断提高服务级别，同时希望减少资金成本和运营成本。为满足这些不断变化的要求，数据中心在经历持续的技术转变。近年来，服务器和存储资源整合已被证明是降低成本、提高利用率和提供更大灵活性的有效手段。难题在于如何做到既利用新技术，同时又不损害为最终用户提供的服务级别。

人们往往用“云”这一类比来表述流畅、动态的 IT 基础架构这一构想。云的一个定义是：将向用户提供的 IT 服务与物理基础架构分离开来。云的一种具体实现是：服务器虚拟化，并且环境中所有服务器上的服务都得到优化，这些服务连接到适当的存储，可从 IT 基础架构中的任何位置访问。此外，“云”这一类比描述了这样一种环境：服务可根据需求变化而无缝地移置。图 1 显示了一个私有云基础架构，其中用户与由 IT 提供的服务是松耦合的，而且服务、计算和存储之间的关系是动态、灵活的。

图 1. IT 服务由任何服务器提供，连接到任何存储，可从任何位置进行访问

现在有了可构建像云一样的 IT 基础架构的技术。在企业存储领域处于业界领先地位的 EMC 发布了 EMC? VPLEX?，它是一种提供本地和分布式存储联合的解决方案，允许完整的 LUN 读、写访问，以及在数据中心内和数据中心之间透明地移动数据。此外，VPLEX 的存储联合允许无缝集成业界成熟的存储平台，同时关键应用程序可继续为用户提供不折不扣的服务级别。

二、VPlex产品及功能概述

EMCVPlex解决方案不仅仅是存储虚拟化解决方案，更可为用户提供私有云建设打下最坚实的后端资源平台。VPlex主要用于在行业数据中心内、跨数据中心和在数据中心之间进行信息虚拟化、访问、共享和迁移。它是世界上第一个同时提供本地联合和分布式联合的平台。

EMC VPLEX 引入了一种新的体系结构，它吸收了 EMC 在 20 多年设计、实施和完善企业级智能缓存和分布式数据保护解决方案实践中取得的丰富经验。以可扩展、高可用的处理器引擎为基础，EMC VPLEX 设计为可从小型配置无缝扩展到大

型配置。VPLEX 驻留在服务器和异构存储资产之间，使用独特的群集体系结构，该

体系结构允许多个数据中心的服务器具有对共享块存储设备的读/写访问权限。新体系结构的独特特征包括：

?横向扩展群集硬件，允许您从小配置开始并以可预知的服务级别逐步扩展?高级数据缓存，它利用大规模SDRAM 缓存提高性能并减少I/O 延迟和阵列争用

?分布式缓存吻合性，可跨整个群集自动执行I/O 的共享、平衡和故障切换

?一个统一视图显示跨VPLEX 群集的一个或多个LUN（这些群集可以是在同一数据中心内相距几英尺，也可以是跨同步距离），从而实现新的高可用性和工作负载移置模式。

由于 VPLEX 消除了物理障碍，使用户能够在不同地理位置访问单个数据拷贝，所以它还帮助实现了地理位置延伸的虚拟和物理主机群集，这样就允许在多个站点之间透明地共享负载，并可以灵活地在站点之间移置工作负载以应对计划中的事件。另外，如果在其中一个数据中心发生了可能导致运营中断的计划外事件，则停下的服务可以在幸存下来的站点上重启，而这只需要最小的工作量，并最大限度地减少了恢复时间。

VPLEX 彻底改变了管理和提供 IT 服务的方式—特别是与服务器虚拟化一起部署时。通过为操作和管理 IT 启用新的计算模型，可对资源进行联合，亦即让它们加入共用池并跨整个堆栈进行协作，另外还可以跨地理位置和服务提供商动态移动应用程序和数据。VPLEX 系列真正改变了 IT 工作方式—从一系列技术转变为一组 IT 服务。

VPLEX 系列包括三个产品：VPLEX Local 和 VPLEX Metro,VPlex Geo。

?VPLEX Local 支持本地联合,可跨异构阵列提供简化的管理和无中断数据移动。

? VPLEX Metro 提供分布式联合能力，扩展了同步距离内两个位置间的访问能力。VPLEX Metro 利用AccessAnywhere支持跨远距离共享、访问和移置单

个数据拷贝。提供同步距离内两个 VPLEX 群集之间的数据访问和移动。

无论是在一个站点内还是两个站点之间，VPLEX 系列都能提高数据和存储恢复能力。VPLEX 使您能在多个地点内及跨多个地点对卷进行镜像，从而在发生灾

难时提供连续应用程序可用性。此项功能可在利用现有存储资源的同时，增加对关键应用程序的保护能力并提高其可用性，而且无需主机资源。

运行EMC GeoSynchrony? 操作系统的EMC? VPLEX? 系列产品为金融业信息架构架构整合和云计算时代提供了非常广泛的新特性和功能。下面将对三种应用场景进行具体分析:

?跨数据中心移动虚拟化的应用程序

?实现跨阵列的不中断应用的数据迁移

?聚合数据中心并提供全天候 IT 服务

随着EMC 帮助客户构建和实施私有云，VPLEX 将提供灵活性、可用性和自动化，从而在降低成本和提高效率的同时改善数据访问。

三、方案设计原则

考虑到客户需要建设高可靠、先进的数据中心，并考虑未来双数据中心或多数据中心的扩展协作，因此新数据中心的基础架构将决定了整个数据中心的灵活性、扩展性及可用性，下面将针对存储层的建议方案做介绍。

可以看出,本项目的核心在于存储系统，在于完成数据整合和容灾保护,建立坚实的信息基础设施,在统一的信息存储平台上高效的完成业务处理。存储系统的可靠性,可用性和可扩展性将直接影响整个系统的运行,进而影响到整个系统的正常运做.按照前述的需求分析,我们可以总结出未来的存储系统设计的基本原则如下:

3.1、数据的安全性和系统的高可靠性

本系统负责完成对业务系统的支持，对系统的高可靠性有着很高的要求。作为该系统核心的存储平台的高可靠性则更是重中之重。由于采用了集中存储的方案，所有的信息存储，信息管理及信息共享均集中存储于统一的平台之上，存储平台的任何故障会造成巨大的影响。因此存储平台的数据安全性和系统高可靠性尤为重要。

3.2、系统的高性能

存储系统要存储大量的在线数据信息,支持更多服务器的在线业务并发写要求。由于总的数据量会很大,如何在这么大数据量情况下满足这么多客户机的并发访问，整个存储系统的性能也是一个非常关键的要求。而且考虑到将来业务的增长，数据量还会持续增加，客户机的数量也会继续增加，系统的性能还应能很好的适应未来的扩充和扩展的需要

3.3、系统的可扩展性/可扩充性

作为集中存储的基本要求，存储系统应能支持巨大的存储容量，可以集中存储不同平台的企业数据，从而使企业在保留分布式处理好处的同时实现核心信息的集中存储和集中管理。

随着时间的推移、技术的发展以及环境的变化，业务系统的数据量会飞速增长，许多新业务系统会不断产生，因此对存储系统的可扩展性有很高要求。尽管我们在本方案中已经充分考虑了系统存储容量空间的预留，但随着业务的发展，对存储系统的可扩展性要求仍将非常迫切。这主要表现在对存储系统容量的平滑扩充以及对新的主机（HOST）系统的平滑连接，以尽量减少对已有正常业务的影响。

3.4、系统的多平台支撑能力

本系统是一个多层的体系结构，在集中的存储平台之上要为数据库服务器，应用服务器和其他服务器提供统一的存储方案。这不可避免的涉及到存储系统的多平台支持能力。作为应用服务器可能会采用UNIX服务器，作为其它服务器可能会采用的是Windows 等。作为集中存储的基本要求，存储系统必须能够同时连接不同的服务器平台，以满足数据集中的需要。

3.5、灵活性和系统管理的简单性

由于存储系统的数据量非常大，如何有效的管理大量的数据，包括数据备份/恢复，都对存储系统的管理提出了巨大的挑战。系统管理人员需要有高效的方法实现全面的存储系统监控，包括实时数据性能监视、错误监测、错误状态识别等等。另外作为集中的存储平台，由于前端需要连接的服务器数量很多，如何在多个服务器平台之间对容量进行灵活的划分和调度也是为存储系统的管理提出了巨大的挑战。

3.6、存储的虚拟化

将存储资源虚拟成一个“存储池”，这样做的好处是把许多零散的存储资源整合起来，从而提高整体利用率，同时降低系统管理成本。与存储虚拟化配套的资源分配功能具有资源分割和分配能力，可以依据“服务水平协议”的要求对整合起来的存储池进行划分，以最高的效率、最低的成本来满足各类不同应用在性能和容量等方面的需求。特别是虚拟磁带库，对于提升备份、恢复和归档等应用服务水平起到了非常显著的作用，极大地节省了企业的时间和金钱。

除了时间和成本方面的好处，存储虚拟化还可以提升存储环境的整体性能和可用性水平，这主要是得益于“在单一的控制界面动态地管理和分配存储资源”。

在当今的企业运行环境中，数据的增长速度非常之快，而企业管理数据能力的提高速度总是远远落在后面。通过虚拟化，许多既消耗时间又多次重复的工作，例如备份/恢复、数据归档和存储资源分配等，可以通过自动化的方式来进行，大大减少了人工作业。因此，通过将数据管理工作纳入单一的自动化管理体系, 存储虚拟化可以显著地缩短数据增长速度与企业数据管理能力之间的差距。

四、存储方案设计

1：存储系统

存储系统承载核心的数据，是数据中心核心之一。存储系统要求具有高性能、可靠，可扩展，智能、易管理等特性。本次存储设备将连接小型机、刀片、机架式服务器系统，运行数据库、邮件、应用、虚拟化等应用，要求对各种主机平台以及操作系统和主流应用有着良好的兼容性及适应性。

考虑到目前及未来业务应用模式，存储系统必须支持FC-SAN，IP-SAN，NAS等多种协议，并需对未来面向云计算平台有着预留接口。存储主机需要采用业界先进成熟技术产品，需要对FC 8Gb,10Gb ISCSI, FCoE进行支持，需要支持最新SAS 2.0技术，支持多种类磁盘类型，可支持自动分层存储技术，重复数据删除技术、虚拟资源调配，压缩，绿色节能等技术，并且需要对存储备份，容灾等功能具备良好支持。要求本次配置管理软件可在同一软件管理所有新购存储设备，实现统一管理。

对Oracle数据库，Exchange邮件系统，主流ERP，财务系统，Vmware虚拟机，

Vmware View虚拟桌面需完美支持，存储系统配置相应技术可提升以上应用性能及可靠性更佳。

2：存储虚拟化系统

云平台虚拟化系统建设目标是结合虚拟服务器和虚拟存储技术，把应用、数据从物理资源中解放出来，所有的资源变成按需分配可付资源，应用加数据是按需求来挑选需要使用的资源并可实现跨地域的流转，实现本地数据中心的数据整合，数据灵活部署并未后续异地数据中心或多数据中心数据共享协作打下坚实基础。

本次存储虚拟化建设要求是首先对本地存储虚拟化常用的功能，屏蔽硬件差异性，实现后端存储可靠性即可用性，实现跨异构阵列的数据迁移，可以简化频繁迁移的难度、复杂程度。未来需要支持跨站点数据迁移和定位，可以实现站点阵列和虚拟数据的迁移，提升双数据中心或多数据中心的可用性及灵活性。

设备要求具有较高的可靠性及可用性，采用高级集群技术，虚拟化设备之间可实现多点冗余和互备，要求可支持本地和远程扩展；设备本身要求采用高成熟度，高冗余度设计，支持主流主机及存储系统，支持主流数据库系统，对虚拟化系统有着较好的兼容性，可配合虚拟化实现迁移，负载均衡，站点容灾等功能。

要求存储虚拟化解决方案具有国际先进水平，国内外具有成熟案例，国内有专业研发及支持团队。

本期规划采购2个控制器以上的冗余配置，配置本地相关接口并预留未来远程扩展相关接口。具体指标参考设备清单需求。

3：系统参考拓扑

如上图所示，采用冗余SAN系统，并且在后端采用2台存储设备，并通过冗余的存储虚拟化硬件系统进行整合，并根据实际需求配置近线及离线备份设备。如上图所示两台存储系统间形成了一个资源池，数据自动在两台存储间同步，2台设备可同时提供服务响应，任何一台设备故障都不影响系统的正常运行，实现存储域的自动共享、平衡和故障切换。

–跟据用户的现有数据性能要求和将来的扩容规划，推荐采用1套VNX500，一台VNX5500作为新的核心存储设备，新购一套低端存储或

者充分利用已有的HP EVA4400放置在容灾机房作为容灾备用设备–配置EMC Vplex实现存储虚拟化整合。在新机房以及老机房各配置一套双控制器Vplex，将2套存储设备统一管理并实现2套设备的容灾

高可用

–配置4套交换机设备分别在2个机房放置2套形成冗余SAN架构，并在2套设备配置长波模块实现2机房链路链接

–双活应用，无需配置SRM即可实现故障切换（通过Vmware HA即可）

4：建议配置

5:Vmware EMC优势–超过70个集成点

EMC通过超过75个集成点，为新的VMware vSphere? 5及其云基础架构套件提供堪称业界最为广泛的支持，利用VMware vSphere新的存储、备份和安全特性，为客户提供更大价值，并加速客户的云计算之旅。

EMC 与VMWARE 的集成比任何其他供应商都更充分。

EMC与VMware vSphere?有超过70 个集成点，这使VNX?最大限度地提高了性能和易用性。EMC 是唯一一家支持所有vStorage API 系列产品的供应商。

?用于VMware vCenter?的Virtual Storage Integrator 插件使VMware 管理员能够调配、监控和管理存储资源，而无需学习新的界面。

? EMC Unisphere?允许存储管理员深入查看VMware 环境并了解它与存储基础架构之间的关系，从而进一步改善了数据中心员工之间的协作和交流。

? EMC 为VMware vSphere的vStorage API for Array Integration (VAAI) 提供了全面支持，使VNX 能够执行以前由ESX 服务器执行的与存储相关的任务，显著改善使用量极高的虚拟机的性能并降低它们对环境其余部分的影响。

? EMC 可识别应用程序的复制技术通过提供近乎即时的数据拷贝而简化了数据保护。利用高空间利用率的快照和克隆，您可以在几分钟内恢复您的环境。EMC RecoverPoint可实时记录数据库工作负载，

所以您可以快速回到任一时间点，并可将您的环境回滚到一个非常具体的时间点—例如，就在一次升级之前。

EMC VNX 在设计上考虑到了虚拟环境。

除了与 VMware 直接集成外，VNX 还有很多可补充虚拟化环境的功能。

? FAST VP 是 EMC 的全自动存储分层产品，它自动基于工作负载迁移数据，从而优化存储利用率，就像 VMware Dynamic Resource Scheduler (DRS) 优化服务器利用率一样。

?企业级闪存驱动器是业内吞吐量最高的存储产品，可以以相当诱人的价位有效地支持最繁重的工作负载。EMC VNX 的 FAST Cache 将企业级闪存驱动器用作额外的读写缓存，而不是存储。VNX 的高级存储技术可分流高达 75% 的操作，大大提高吞吐量。

?利用 VNX 的数据缩减技术，如虚拟资源调配、文件重复数据消除和压缩以及数据块压缩，最大限度地提高空间使用率。

EMC 已竭尽所能，帮助客户正确地实施 VMWARE 虚拟化并让其发挥最大优势。

通过 EMC Proven?解决方案，EMC 帮助客户增强了 VMware vSphere和其他VMware 应用程序的性能，同时最大限度地降低了风险。EMC 严格测试了vSphere部署—从服务器到网络，再到存储阵列—以确保可满足性能及可扩展性要求。我们不是想当然地认为某一配置将可以正常工作，我们还要证明它。

EMC 为我们的客户免费提供最佳做法、参考体系结构和白皮书。为了从销售到投入生产为 VMware 实施提供全程支持，我们有 400 多名 VMware 认证专家可确保客户的实施成功。

VMWARE客户选择EMC的十大理由

1 集成

凭借在存储、备份、安全和管理方面的60多项技术集成，EMC在增强VMware产品方面付出的努力最大。

2易用性

您的VMware.环境和存储管理员的工作效率将提高10倍—通过VMwarevCenter.与存储阵列独特的集成，减少了执行常见任务所需的点击次数。

3效率

阵列开箱时效率即高出20%，这一点可以得到保证。若开启压缩和重复数据消除功能，您.的 EMC存储将可以再多出 50%以上的可用容量。开启EMCFAST又可以增加30%。将EMCFAST缓存与VMwareView.配合使用，效率可提高60%。而且，通过V AAI将此二者与VMwarevSphere.4.1结合使用，可在不增加成本的情况下将性能提高 10倍。

4 数据保护

让VMware实现最快、最高效的备份。将备份窗口缩短90%，而且存储使用量减少20倍。

5 安全性

EMC的信息安全事业部RSA.使虚拟环境比物理环境更安全，提供了唯一一个与VMware集成的遵从性控制板。

6灵活性

可同时运行任何存储协议—数据块、文件或对象。任何更改都不会造成中断。

7 可用性

EMC是唯一一家可在“活动-活动”数据中心之间实施存储联合的供应商，使VMwarevMotion.可以充分发挥威力，并实现无中断存储迁移。

8可扩展性

存储可以从GB级扩展到EB级，而且最多可让您的应用程序运行速度加快2.5倍。

9 解决方案

与VMware联合开发的EMCProven.解决方案和参考体系结构加快了关键应用程序实现虚拟化的进程。

10 服务

凭借数千名经VMware培训的工程师，EMC具备了必要的专业能力，可加快您虚拟化进程中的任何一个环节。

6：方案优势

?真正双活数据中心，RPO&RTO→0. 通过Vplex可实现2边数据中心的实时访问，存储设备全部实时参与工作并互相冗余。

?高可靠性，在双机房都配置冗余设备确保可靠性。

?高性能，每个引擎配置2个控制器提供72GB缓存，极大提升存储读写性能。

?极佳的兼容性。该架构十分灵活，未来可兼容各成熟厂家的存储产品，根据实际情况，灵活选择不同品牌的存储设备。

?极佳的性能扩展。Vplex支持从2个控制器升级到8个控制器，性能线性增长，可满足业务扩展需求。

?极佳的Vmware兼容。 Vplex对Vmware环境做了特殊优化，可对Vmware的Vmotion,HT,SRM等完全无缝支持。性能相对传统方式提升10倍以上。是唯

一通过Vmware认证的存储虚拟化设备。

?为未来数据迁移，机房搬迁等提供了不停机在线操作的可能及便利性。

五、相关产品介绍

EMC Vplex系列

EMC 每个VS2 VPLEX 引擎都包含两个控制器。VPLEX 群集中的每个控制器都基本相同。每个控制器均包含下列配置：Intel Westmere 2.4GHz 四核CPU；主要用于缓存的36 GB DDR3 内存；主要用于启动GeoSynchrony软件的56 GB 固态硬盘；以及若干端口。

Vplex每个控制器都包含下列端口：4 个8 GB 前端光纤通道端口，用于连接至主机；4个8 GB 后端光纤通道端口，用于连接至存储阵列；以及2 个8 GB 本地COM 光纤通道端口，用于与群

集中的其他控制器通信。在VPLEX Metro 或Geo 配置使用的群集中，还会使用一个附加插槽。

在VPLEX Metro 配置中，每个控制器都有2 个8 GB WAN‐COM 光纤通道端口，用于与其他群集

中的控制器通信。在VPLEXMetro配置中，每个控制器都有2 个10 GB WAN‐COM 以太网端口，

用于与其他群集中的控制器通信。

运行 EMC GeoSynchrony操作系统的 EMC VPLEX 是一种企业级的基于 SAN 的存储虚拟化技术，它聚合并管理通过光纤通道连接起来的存储阵列池，这些阵列可以是同在一个数据中心，也可以是分布在跨越城域网 (MAN) 距离的不同地理位置的多个数据中心中。

VPLEX 提供了全面的内部硬件和软件冗余，不仅可以确保 VPLEX 服务的高可用性，还进一步改善了周围基础架构的可用性。与针对主机群集、多路径、连接结构冗余、存储介质保护和备用电源基础架构的最佳做法结合起来，所得到的解决方案奠定了一个坚实的基础，可确保虚拟存储能够提供一个可靠的存储可用性解决方案。

EMC VPLEX还为基于 VMware 虚拟化平台的数据中心提供了更好的性能、可扩展性和灵活性,凭借 EMC VPLEX 在同步距离内提供无中断异构数据移动和卷管理功能的能力，客户能够提供跨越多个物理位置的灵活而经济高效的云服务。