利用V-Switch实现存储资源的集中化管理和平滑升级
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作者: 焦磊
摘要
信息系统在建设过程中，因为新老磁盘阵列之间无法配合使用，导致数据存储资源分配不够合理，老旧系统被满负荷使用。利用以iSCSI 技术为基础、以V-Switch （虚拟存储管理交换机）为核心的 IP SAN 模式有效解决了存在的问题，提高了数据系统的安全性和磁盘空间利用率，避免了数据存储孤岛现象，实现了存储资源的集中化管理和平滑升级。
关键词 iSCSI；V-Switch；IP SAN；磁盘阵列；集中化
一、现状分析及需求：
我院目前使用的HIS 数据库存放于一台最早使用、容量较小且难以扩充的速度为1Gb 光纤磁盘陈列HP RS12/FC上，极大地增加了系统的不安全因素及使用和维护成本。后来购买的较先进、大容量、速度为2Gb 光纤磁盘阵列HP MSA1000，因磁盘阵列之间无法配合使用、相互协调，其上的绝大部分存储空间被闲置。所以造成了目前HIS系统中的数据存储资源分配不够合理，老旧系统被满负荷使用，数据存储孤岛现象明显，无法提高数据系统的安全性和磁盘空间利用率。
为彻底解决以上问题，迫切需要在尽可能减少投入和宕机时间的情况下，在确保系统稳定运行的基础上，组建一个全冗余存储区域网络系统，整合全部存储设备，充分提高磁盘空间利用率，将所有应用数据镜像保存于多个磁盘阵列上，并确保数据存取的万无一失。
二、方案设计：
经分析比较，我们采用了以 iSCSI 技术为基础、以SANRAD 公司虚拟存储管理交换机（V-Switch）为核心的IP SAN 解决方案。其核心基础是，利用两台运行于 HA（高可用）模式的V-Switch 交换机，上连所有的应用服务器，下连全部磁盘存储设备，组成跨阵列RAID 系统，并支持全冗余路径访问。这种集中化的数据存储架构模式有这样几个特点：1、能够满足目前及未来存储容量的需求，又能够对存储资源进行集中化管理和利用，为各种不同应用在同一系统内共存提供一个集中、安全、可靠的存储环境。2、提供了很高的I/O性能。3、实现了对前期存储设备的投资保护。4、能够保证系统7X24运行，具有高可用性，具有强大的扩展性，能够满足系统高速发展的要求以及将来的平滑升级。
ISCSI（互联网小型计算机接口）技术背景简介：
目前，许多网络存储提供商致力于将光纤通道（FC）设定为SAN 的一种实用标准。但是，其高昂的建设成本，远非一般企业所能够承受。与之相比，NAS技术虽然成本低廉，但是受到带宽消耗的限制，无法完成大容量存储的应用，而且难以满足开放性的要求。iSCSI 在避开了传统NAS/SAN 的弊端之后，以网络为中心倡导新的存储方案（开放存储网络），同时还享受到NAS 和SAN 拓扑结构的优势。NAS工作在文件级，ISCSI工作在块级，在文件系统之下， ISCSI包比 NFS或 CIFS提升效率 5至 10倍，并且ISCSI卷在被文件系统挂载时看起来就像一个另外的本地硬盘驱动器，ISCSI卷就像一个普通的硬盘驱动器一样可以被分区，命名和格式化。ISCSI允许支持任何应用，包括数据库，备份和恢复以及服务器群集。
三、系统实施：
（1）将所有存储设备（双通道）： HP RS12/FC、HP MSA1000、dell 220s通过光纤连接到两台V-Switch 3000上；
（2）应用系统现存的所有服务器（3 台HP LH6000、1 台HP DL580、1 台DELL2650）都使用双千兆网卡分别连接到2 台3COM 千兆以太网交换机上；
（3）2台3COM 千兆以太网交换机之间用一根六类网线作为“心跳”线并分别连接到2台V-Switch3000上；
（4） 通过 SANRAD StoragePro 虚拟化存储管理软件将整个IP SAN 系统配制成全冗余模式，确保消除单点故障，并实现HIS 系统数据的跨阵列镜像保护。
四、结束语：：
信息系统在建设过程中，存在着新老磁盘阵列之间无法配合使用，数据存储资源分配不够合理的情况。所以根据数据量增长速度较快的实际情况，在建设存储架构时，应从长远的角度考虑，建设一个长期的存储架构，除了可以应对存储硬件设备的升级速度外，还必须考虑到对前期存储设备的投资保护，在保证不断提供功能和性能提高的同时，存储系统必须具有强大的扩展性来满足这种高速发展的要求，以 iSCSI 技术为基础并以虚拟存储管理交换机（V-Switch）为核心的IP SAN模式则可以较好的实现将来的平滑升级。
参考文献
[1] 白翠琴,王建,李旭伟.存储虚拟化技术的研究与比较[J].计算机与信息技术,2008(7).
[2] 姜琼,张泉.iSCSI-存储的未来.计算机时代，2008(9).
[3] 罗金平,汪东,方兴.IPSAN 权威指南:存储区域网络中的iSCSI、iFCP和FCIP 协议[M].中国电力出版社,2004.
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