数据中心SAN及存储架构设计案例

数据中心SAN及存储架构设计案例背景：

某大型数据中心，总建筑面积2万余平方米，机房高架地板面积6千余平方米，可容纳约2,500个机柜及相关介质库。

数据中心承载的业务主要有搭建云计算平台，对外提供资源服务。建立共享灾备中心，结合云计算技术，对外提供容灾备份服务。

需求：

提供现阶段数据中心SAN网络建设规划，以及现阶段存储建设规划，并且根据业务职能提供未来SAN及存储建设规划。

SAN架构规划

初期SAN架构规划

存储SAN网络设计

在主机房部署核心导向器（Core Director），搭建core-edge架构的SAN网络架构。首先利用导向器上的FC插板，实现主机，存储的连接。FC插板要具备8Gb全线速，满足高端存储、多台服务器、及虚拟化的高性能访问要求。

采用双Fabric的架构，确保高可用性。

特点：

①数据以本地交换为主，保证主机到存储之间的高速访问。

②利于以后的扩展。

备份SAN网络设计

为备份域建立单独的fabirc。为需要备份的主机单独搭建SAN网络，连接备份介质库，提供备份服务。

特点：

①单独的备份fabirc，可以有效避免备份与生产存储的相互影响；

②可以确保数据恢复的可用性，正确性。

未来SAN网络扩展规划

主机扩展设计

当主机扩展到一定程度，核心交换机的插板接口数量不能满足需要，需要部署边缘交换机。作为端口扩展。边缘交换机通过交换机内部连接通道(ISLs)进行互联，将边缘交换机加入到原有Fabric中。

特点：

①方便端口扩展；

②统一管理；

③避免产生SAN孤岛；

存储扩展设计

当需要进行存储扩展时，存储可以直接连接到核心导向器进行扩展，确保对存储的高性能访问。

特点：

①确保关键业务主机，都通过Core Director访问存储，获得最高性能。

②架构无需更改，利于扩展。

区域间资源共享设计

不同的机房划分成不同的职能区间，当区间内的主机和存储需要进行访问，可以在两机房间通过FC Router建立连接。实现Fabric的互通。

特点：

①实现机房间不同的fabirc之间的连接访问。

②确保了每个Fabric架构都处于所管理界限内

灾备业务规划设计

未来有灾备项目建设需要时，可以通过FCIP隧道，建立同城/异地数据中心到灾备中心的连接。

特点：

①支持多协议，方便接入；

②具备对未来灾备项目的服务功能；

存储架构规划

初期存储架构规划设计

主机房部署物理磁盘阵列，物理存储的上层通过虚拟存储设备，建立虚拟存储池。物理主机，虚拟主机通过IP-SAN网络和FC-SAN网络访问虚拟存储池中的虚拟存储卷特点：

①通过存储虚拟化整合，可以提升数据的安全性，虚拟化技术具备众多的存储服务功

能，能够通过多种手段提升存储数据的可恢复性和存储设备故障的可恢复性（例如镜像等等），另外，通过虚拟缓存技术，提升整体访问性能。

②利于未来扩展，通过虚拟存储设备，可以支持异构厂商的各种存储。

③统一管理。

④方便数据迁移。

未来存储架构规划设计

物理存储扩展设计

当存储容量不能满足需要，需要扩展存储时，首先通过对原有存储进行扩容，当超出原有存储的容量扩展限制，需要增加外部存储时，可以直接将外部物理存储连接到虚拟化存储设备。

特点：

①扩容便利；

②统一管理；

虚拟存储扩展设计

当存储容量以及外部访问主机的数量急剧增加，原有的物理存储容量，以及虚拟化存储设备的前端，后端端口承载能力都不能满足需求，当扩展物理存储的同时，需要扩展虚拟存储设备。

特点：

①扩容便利；

②统一管理；

区域间存储访问设计

当按机房划分的不同职能的区域间的主机和存储需要进行互相访问，可以在两机房间通过FC Router建立连接。

通过虚拟化存储设备提供对vmware，hyper-V等的存储迁移支持功能，实现虚拟主机以及虚拟存储在不同区域间的迁移，并且提供高可用性保障。

特点：

①实现机房间不同的fabirc之间的连接访问。

②更好地支持虚拟化主机。

③方便实现区域间数据迁移。

灾备业务规划设计

针对未来可能承载的共享灾备业务模式，归纳出如下几个场景，分别进行设计。

灾备场景一

采用带内虚拟存储化灾备技术，生产中心进行存储虚拟化改造，通过存储虚拟化整合，可以提升数据的安全性，提升存储数据的可恢复性和存储设备故障的可恢复性（例如镜像等等），另外，通过虚拟缓存技术，提升整体访问性能通过虚拟存储之间的复制技术，并且通过虚拟存储之间的复制技术实现远程灾备

生产中心和灾备中心，通过虚拟存储间的复制技术实现远程容灾。

特点：

①支持异构存储环境；

②本地多重保护；

③占用较低的远程复制带宽；

灾备场景二

不改变原有生产数据中心架构的前提下，通过旁路方式（FC/IP)接入虚拟化存储设备，同时虚拟化存储设备和原有物理存储通过数据镜像，连续数据保护等方式，提供本地数据保护。

通过虚拟存储间的复制技术，实现生产中心到灾备中心灾备。

特点：

①原有架构不变；

②本地保护，快速恢复；

③低带宽成本的远程容灾。

灾备场景三

采用基于数据库CDC技术搭建的灾备项目，可以不考虑存储的架构，生产原有架构不需要修改，灾备中心只需要在虚拟存储池中提供相应的存储空间即可。

特点：

①窄带宽环境下的容灾解决方案

灾备场景四

未来灾备项目建设时，可以通过FCIP隧道，建立同城/异地数据中心到灾备中心的连接。采用物理存储复制技术实现的存储级别灾备（专用存储1—>1，高带宽方式）特点：

①原有架构不变。

②需要同类型号的存储设备。

③带宽占用比较高。

灾备场景五

在备份数据量在足够的传输带宽下，完成备份的时间能够满足备份时间窗口的要求的情况下：通过传统备份技术实现异地容灾

①通过备份管理软件，统一管理本地/灾备中心的介质设备（VTL/PTL/DISK)，将数据备

份到本地/灾备中心。

②通过备份管理软件，将数据备份到本地介质设备（VTL)，利用VTL间的复制功能，

实现数据在灾备中心的clone 拷贝。

特点：

①投资少。

②运维成本低。

③具备数据历史归档功能。

总结

此次规划方案设计中，考虑了数据中心目前以及未来的业务需求，同时兼顾了云计算平台，共享灾备平台的建设，具备灵活的可扩展能力，易于管理等特点。