云存儲(chǔ)建設(shè)中的重點(diǎn)技術(shù)

昆明卷煙廠為構(gòu)建企業(yè)私有云平臺(tái)，利用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，首先實(shí)現(xiàn)了云存儲(chǔ)，構(gòu)建存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)云。

1.利用虛擬化建設(shè)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)云

存儲(chǔ)虛擬化的建設(shè)步驟包括以下6個(gè)步驟。

（1）實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備的虛擬化 通過虛擬化平臺(tái)，將現(xiàn)有系統(tǒng)中多個(gè)廠商的異構(gòu)存儲(chǔ)組建成為一個(gè)虛擬化資源池，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)流動(dòng)性和統(tǒng)一管理。

（2）實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量虛擬化 利用虛擬化平臺(tái)提供的精簡(jiǎn)供應(yīng)的能力，將資源池的資源進(jìn)行回收再分配，消除之前普遍存在的容量過量分配問題，提升資源利用率。

（3）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)擺放虛擬化和自動(dòng)優(yōu)化 通過虛擬化平臺(tái)提供動(dòng)態(tài)分層和智能優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)建基于多種存儲(chǔ)介質(zhì)的多層存儲(chǔ)平臺(tái)。通過動(dòng)態(tài)分層技術(shù)，將繁忙的數(shù)據(jù)塊動(dòng)態(tài)遷移至閃存介質(zhì)，而將冷數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)遷移至大容量的低成本介質(zhì)中，從而優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，提升資金利用率。

（4）實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)服務(wù)虛擬化 在上述資源池中提供了常用的SAN、FCoE等服務(wù)器直連的塊存儲(chǔ)訪問能力，同時(shí)該平臺(tái)通過不同的協(xié)議網(wǎng)關(guān)可以對(duì)外提供NAS、歸檔和VTL的存儲(chǔ)服務(wù)，形成跨協(xié)議、跨數(shù)據(jù)類型的綜合存儲(chǔ)平臺(tái)。

（5）實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源高可用和多層保護(hù) 通過虛擬化平臺(tái)提供的高可用和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，做到數(shù)據(jù)的跨設(shè)備保護(hù)以及存儲(chǔ)平臺(tái)的跨地域保護(hù)。

（6）建成統(tǒng)一管理的云存儲(chǔ)平臺(tái) 將該平臺(tái)與計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)資源池結(jié)合，通過云平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的云供給。

實(shí)現(xiàn)云的目的有很多，包括提高架構(gòu)靈活性、提升服務(wù)水平、提升架構(gòu)可靠性等，但是歸根結(jié)底是要提高資金的ROI（投資回報(bào)），因此，實(shí)施云及云存儲(chǔ)之前要進(jìn)行項(xiàng)目的ROI分析，確定合理的資金投入，而在之后要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)評(píng)估進(jìn)行檢查和修正，確定未來的項(xiàng)目進(jìn)度。

存儲(chǔ)作為企業(yè)最重要的IT資產(chǎn)，其成本構(gòu)成不僅包括采購成本（CAPEX），其使用和運(yùn)營(yíng)過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的其他成本（OPEX），要科學(xué)地評(píng)價(jià)云帶來的成本效益就需要對(duì)這兩部分成本進(jìn)行量化分析，從而得出存儲(chǔ)架構(gòu)的總體成本（TCO）以及降低這些成本的有效途徑。

經(jīng)濟(jì)學(xué)分析的步驟包括：

（1）以當(dāng)前架構(gòu)為基礎(chǔ)，從構(gòu)成TCO的34種成本中，選取對(duì)企業(yè)影響最大的成本項(xiàng)進(jìn)行量化，確定目前的存儲(chǔ)成本基線。

（2）對(duì)需要優(yōu)化的成本項(xiàng)，選取合理的技術(shù)和方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)估，得出該方案實(shí)施前后成本節(jié)省、ROI（投資回報(bào)率）、IRR（內(nèi)部投資回報(bào)率）以及在評(píng)估周期內(nèi)的財(cái)務(wù)現(xiàn)金流及NPV（凈現(xiàn)值）。

（3）根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，細(xì)化不同方案的時(shí)間點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)步驟，制定企業(yè)云存儲(chǔ)架構(gòu)演進(jìn)圖，分步驟完成。

（4）在不同的檢查點(diǎn)，對(duì)成本節(jié)省效果進(jìn)行評(píng)估，對(duì)評(píng)估模型進(jìn)行調(diào)整。

2. 難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)控制

在存儲(chǔ)虛擬化過程中有很多難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)，要加以控制，并制定相應(yīng)的虛擬化整合策略來規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)，使云平臺(tái)建設(shè)過程順利完成。

存儲(chǔ)虛擬化的難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)包括：

（1）數(shù)據(jù)遷移 對(duì)于目前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，虛擬化整合項(xiàng)目實(shí)施面臨的首要問題就是數(shù)據(jù)遷移及防范遷移過程中的風(fēng)險(xiǎn)。昆明卷煙廠需要采用成熟的、安全可靠的數(shù)據(jù)遷移方法，根據(jù)現(xiàn)有情況的不同而采用不同的方案。這里可能用到的幾種典型數(shù)據(jù)遷移方案列舉如下：

Unix 平臺(tái)利用LVM進(jìn)行在線遷移 ，利用LVM的鏡像功能，在生產(chǎn)中心直接掛接新購磁盤陣列，并和原來的盤陣進(jìn)行鏡像。鏡像完畢后，移除原磁盤陣列。

利用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)（例如HDS的UVM），通過虛擬化技術(shù)進(jìn)行在線遷移。將原來的盤陣通過虛擬化技術(shù)掛接在虛擬化存儲(chǔ)平臺(tái)后，并提供給主機(jī)訪問。再通過新存儲(chǔ)陣列的虛擬化引擎及數(shù)據(jù)遷移軟件將原來的數(shù)據(jù)在線復(fù)制到新存儲(chǔ)陣列內(nèi)部。在這種情況下，也可不進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，即將原來的盤陣掛接在新存儲(chǔ)陣列后，仍然將數(shù)據(jù)存放在原來的存儲(chǔ)陣列上使用。

（2）計(jì)劃內(nèi)停機(jī) 在虛擬化整合項(xiàng)目的實(shí)施過程中，由于數(shù)據(jù)遷移和系統(tǒng)切換會(huì)導(dǎo)致原業(yè)務(wù)系統(tǒng)短暫的停頓。具體的業(yè)務(wù)停頓時(shí)間，會(huì)因采用的方法不同而不同，結(jié)合上一節(jié)內(nèi)容，如果采用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)結(jié)合自動(dòng)的LUN Mirgration軟件，會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從原來存儲(chǔ)設(shè)備到新存儲(chǔ)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)遷移。對(duì)業(yè)務(wù)造成的停頓影響大概在2～3小時(shí)，主要是用來完成原來存儲(chǔ)設(shè)備和新存儲(chǔ)設(shè)備之間的物理連接及LUN對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立。該項(xiàng)工作完成后，即可啟動(dòng)原來的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)遷移在后臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行，并最終完成設(shè)備的切換。

（3）舊設(shè)備的再利用與投資保護(hù) 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)即是解決這個(gè)問題的有效措施和方法，可以實(shí)現(xiàn)將原來不同廠商的存儲(chǔ)系統(tǒng)集合到同一個(gè)存儲(chǔ)池中，具體就是掛接在新的存儲(chǔ)設(shè)備之后，作為外部資源，和新存儲(chǔ)設(shè)備本身的內(nèi)部資源一樣進(jìn)行分配使用，起到利用舊設(shè)備和保護(hù)投資的目的。

當(dāng)然，我們?cè)谛畔⑹占托枨蠓治鲭A段就會(huì)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備做出分析評(píng)估，對(duì)技術(shù)上可以利用的存儲(chǔ)設(shè)備提出虛擬化的使用建議。

3. 虛擬化整合的管理策略

（1）規(guī)避風(fēng)險(xiǎn) 信息管理最大的敵人就是風(fēng)險(xiǎn)，信息管理人員思想上最怕的也是風(fēng)險(xiǎn)。如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)成為信息管理，特別是SAN領(lǐng)域十分重要的課題。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)日益復(fù)雜和龐大，而且要求存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用提供高可用性保障，在如此復(fù)雜的環(huán)境中，信息的配置和管理也變得日益復(fù)雜。在這種情況下，如果沒有好的系統(tǒng)工具的協(xié)助，會(huì)有許多人為的錯(cuò)誤產(chǎn)生。即便是熟練的管理技術(shù)人員，也不能避免不犯錯(cuò)誤。所以，采用和選取簡(jiǎn)化、自動(dòng)化的管理工具進(jìn)行協(xié)助管理和監(jiān)控是有效的辦法。

昆明卷煙廠對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)環(huán)境的各個(gè)元素的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了全面的性能、容量以及配置信息的收集分析，并提供自動(dòng)化的存儲(chǔ)分配工具，為降低人為錯(cuò)誤提供了強(qiáng)大的支持，使系統(tǒng)由于人為錯(cuò)誤而導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)降低到最低，強(qiáng)有力地保證存儲(chǔ)系統(tǒng)和其所支撐的商務(wù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)得以規(guī)避。

（2）改善SLA服務(wù)質(zhì)量 SLA（Service Level Agreement）是信息管理部門績(jī)效評(píng)估和服務(wù)能力的重要標(biāo)志。SLA是根據(jù)信息服務(wù)的質(zhì)量所作的服務(wù)質(zhì)量承諾協(xié)議，以書面的形式表明當(dāng)信息支撐系統(tǒng)或相關(guān)服務(wù)質(zhì)量劣化到某種程度時(shí)，客戶（商務(wù)部門）可以得到相應(yīng)的賠償或投訴。SLA服務(wù)水平承諾向客戶提供專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)，是以信息服務(wù)的質(zhì)量承諾來保證商務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)由提供無差異服務(wù)到滿足客戶個(gè)性化需求的轉(zhuǎn)變，將有利于集中優(yōu)勢(shì)的資源，保障重要商務(wù)應(yīng)用的服務(wù)，有利于提高整體維護(hù)管理水平。

圍繞信息系統(tǒng)維護(hù)的關(guān)鍵指標(biāo)，如存儲(chǔ)資源的開通時(shí)間、光纖網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)響應(yīng)時(shí)間、業(yè)務(wù)提供保證等對(duì)服務(wù)水平的承諾。例如對(duì)于新系統(tǒng)上線所需的存儲(chǔ)資源分配時(shí)間方面的SLA如下表所示。

表 存儲(chǔ)資源分配與SLA

除了在提供服務(wù)之前同商務(wù)部門或客戶簽訂的協(xié)議之外，還包括簽訂協(xié)議后，對(duì)于信息服務(wù)的實(shí)際執(zhí)行狀況。另外，對(duì)于一些無法用明確條件標(biāo)明的服務(wù)（例如遇到系統(tǒng)問題時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)找到根本問題的時(shí)間、采取措施排錯(cuò)的時(shí)間等），采取的是按年度或季度評(píng)估的方式，來保證服務(wù)管理水平不斷提高和改進(jìn)。

（3）快速的存儲(chǔ)資源分配 以存儲(chǔ)分配為例，需要存儲(chǔ)管理工具能夠提供從應(yīng)用到磁盤陣列底部的全面管理。統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理工具，可以輕松實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)卷的創(chuàng)建、LUN同SAN路徑上各元素點(diǎn)的WWN的綁定（主機(jī)安全組的創(chuàng)建）和交換機(jī)相關(guān)的Zone的設(shè)置和操作等。過去被認(rèn)為復(fù)雜和煩瑣的工作現(xiàn)在變得十分容易，且時(shí)間和進(jìn)度方面變得更加可控。

4.云存儲(chǔ)平臺(tái)統(tǒng)一數(shù)據(jù)保護(hù)

在實(shí)現(xiàn)了云存儲(chǔ)虛擬化整合后，數(shù)據(jù)量更大，數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)也開始集中。面對(duì)集中的風(fēng)險(xiǎn)，最好的規(guī)避方式就是建立相應(yīng)的容災(zāi)系統(tǒng)，確保在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)能夠繼續(xù)為業(yè)務(wù)提供支撐，確保昆明卷煙廠業(yè)務(wù)的持續(xù)開展。

對(duì)于昆明卷煙廠這種大型企業(yè)，目前80%用戶都是采用基于磁盤陣列的硬件數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，相比其他基于軟件、SAN的復(fù)制技術(shù)，陣列控制器的復(fù)制技術(shù)具有實(shí)施簡(jiǎn)單、無主機(jī)資源占用、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。是目前主流的企業(yè)級(jí)容災(zāi)方案。

但是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心如果要實(shí)現(xiàn)基于硬件的數(shù)據(jù)容災(zāi)解決方案幾乎是不可能完成的任務(wù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心中存在多個(gè)廠商、多個(gè)型號(hào)的磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)容災(zāi)必須遠(yuǎn)端具備與生產(chǎn)端相同型號(hào)的陣列實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收?；A(chǔ)架構(gòu)已有的復(fù)雜度以及大量的鏈路占用讓企業(yè)用戶只能選擇部分最核心系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)1對(duì)1的數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)，這種方式不僅提供的保護(hù)范圍不夠，而且成本也較高。

采用存儲(chǔ)陣列虛擬化之后，企業(yè)客戶的異構(gòu)容災(zāi)有了全新的選擇，虛擬化的存儲(chǔ)資源池可以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)陣列之間的硬件級(jí)容災(zāi)解決方案，生產(chǎn)端和容災(zāi)各通過一臺(tái)存儲(chǔ)陣列組成的存儲(chǔ)池之間實(shí)現(xiàn)災(zāi)難復(fù)制，底層的物理陣列完全無關(guān)，實(shí)現(xiàn)了任意到任意統(tǒng)一容災(zāi)，以及一套軟件、一套策略的容災(zāi)運(yùn)維界面。

存儲(chǔ)陣列提供的豐富的容災(zāi)解決方案選項(xiàng)包括同步機(jī)制、基于“拉”的異步機(jī)制、3DC（主中心-同城同步-異地異步）的閉環(huán)容災(zāi)架構(gòu)，能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)最高級(jí)別的數(shù)據(jù)高可用。

如何向云時(shí)代演進(jìn)

從以數(shù)據(jù)為核心和云的實(shí)現(xiàn)途徑，云分為基礎(chǔ)架構(gòu)云、內(nèi)容云、信息云。它們分別標(biāo)識(shí)著企業(yè)IT建設(shè)的不同階段?；A(chǔ)架構(gòu)云的建設(shè)將為企業(yè)IT提供一個(gè)統(tǒng)一的虛擬化平臺(tái)。無論內(nèi)容云、信息云的數(shù)據(jù)最終將存取于統(tǒng)一的虛擬化平臺(tái)。

基礎(chǔ)架構(gòu)云是第一步，從基礎(chǔ)架構(gòu)云到內(nèi)容云，再到信息云，逐次演進(jìn)，幫助企業(yè)解決不同的問題，助力企業(yè)的發(fā)展。最終的信息云時(shí)代，IT部門將不僅僅只限于降低運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)營(yíng)效率，快速適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展等傳統(tǒng)IT領(lǐng)域的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，它可利用業(yè)務(wù)分析軟件與硬件的結(jié)合，通過發(fā)掘和分析數(shù)據(jù)，建立企業(yè)自身的跨平臺(tái)數(shù)據(jù)分析模型，可為企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展找到新的方向，提供創(chuàng)新能力。借助信息云，IT部門有能力從通常企業(yè)定義的“成本中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄麧?rùn)中心”。