李四川农信技术实施方案文档

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1、1 总体设计1.1 方案设计的思路和架构针对目前四川农信信息管理系统建设需求和系统的现状，我们对方案的设计思想如下：1. 建立完整的存储、备份解决方案，保证应用数据的在线高可用。2. 提供企业级虚拟磁带库产品，利用此虚拟磁带库达到集中备份能力。3. 通过一流产品提供整体解决方案，提供最佳的产品搭配和兼容性。本方案经过我公司多年IT建设经验总结而出，针对四川农信信息管理系统专门设计出的整体解决方案。通过搭建SAN网络实现集中数据备份，提供快速的数据访问，备份方式。采用高性能磁盘阵列实现数据在线存储与虚拟磁带库配合达成快速的备份与恢复一体化架构。下面，我们将对以上内容进行详细介绍。1.2 总体方案

2、拓扑结构图1.3 方案说明为四川农信信息系统建立一个集中管理的、自动化的、有效的备份系统。对所有服务器的数据库应用数据和服务器本身的系统数据进行全面的保护。这将面临对不同的操作系统，使用不同的策略进行集中备份。如图所示，四川农信IT系统设计如下：主要分为生产区，准生产区，和外区三个区域。其中生产区由4台IBM P595，2台IBM P570以及若干PC SEVER组成；准生产区主要为管理系统，由6台IBM P590组成，而外区由若干台PC SERVER组成。原有存储系统由IBM DS8100,EMC DMX1200,HDS AMS2500。此次我们在原有基础之上我们通过光纤连接将虚拟带库设备与

3、备份服务器加入到SAN网络中。同时将备份软件安装在一台备份服务器上，我们通过定制备份软件的策略，将各区服务器的数据按需求通过SAN网络备份到虚拟磁带库中。由于采用了虚拟磁带库，备份速度将大大提高，同时缩短备份窗口，使得可以满足将来更多业务系统服务器备份的需求。此次我们推荐的VTL采用的是飞康VTL的机头加上HDS磁盘阵列的方式来组成的VTL。由此可见，通过完整的备份策略和磁带介质管理，管理人员可以轻松的完成数据备份管理工作。对企业数据安全提供了有力的保障。飞康VTL+HDS磁盘整列的优势使用飞康VTL机头+HDS磁盘整列有如下优势：1：扩展灵活：因为采用的是飞康独立的VTL机头所以在VTL机头

4、后面配置任何家的主流磁盘整列均可以，这给用户带来了更多的存储选择，（本次所选用为HDS AMS2500）而其他2种方案均受本身VTL参数限制，扩展单一。2：安全性高：本次投标VTL采用双机头设计，所有设计均为冗余设计，无单点故障，任何部件出问题，均不影响备份及恢复工作。3：保护投资：我们的设计方式可以充分利旧，如果用户原有磁盘阵列设备淘汰，完全可以接在我们的VTL机头后面继续使用。而其他两家均无法完成此任务。4：异地备份：我们的方案无需任何第三方软件，只利用飞康的VTL就可以在2地之间完成异地的数据容灾。而其他两家方案均需要第三方软件才可以完成5：节约带宽：因为飞康采用了先进的数据传输压缩机制

5、，因此在异地备份时，将非常节约带宽。这点是其他任何一家VTL厂商无法比拟的。下面是我们推荐的飞康公司的虚拟磁带库（IPStor-VTL）1.4 IPStorVTL虚拟带库体系结构描述在完整的备份系统中，IPSTOR-VTL虚拟带库系统模拟成真实的带库，通过FC-SAN或者IP-SAN，连接到备份服务器上。同时模拟该虚拟带库的服务器，连接大容量高速廉价的SATA-Array和真实的磁带库，将SATA-Array上的磁盘空间模拟成相应的磁带。当然也可以远程连接一个IPSTOR-VTL系统，进行数据的远程复制或Vaulting。在备份过程中，IPSTORVTL服务器通过FC-SAN或IP-SAN，为

6、每台备份服务器提供一个或多个虚拟的磁带驱动器和多个虚拟的磁带槽。当备份服务器进行数据备份时，就将数据快速传送到SATA-Array中。而进行数据恢复时，备份服务器通过IPSTOR-VTL服务器将SATA-Array中的数据恢复到应用系统中。这些备份数据格式和传统备份到磁带上的完全一致。当需要将数据归档到真实带库中，可以通过EXPORT命令可以将SATA-Array上的数据归档到带库，也通过IMPORT命令将带库上的数据恢复到SATA-Array中。此时，磁带和SATA-Array上的备份数据格式完全一致。所以归档到真实带库中的磁带也可以拿来直接进行数据恢复。同时，IPSTOR-VTL虚拟带库系

7、统支持远程的数据复制和Vaulting功能，通过IP网络，能将本地的备份数据远程的复制到异地的虚拟带库系统中。 1.5 IPStor-VTL虚拟带库系统的优点l 最大的扩展性：单个IPSTORVTL服务器，能够模拟成最多1024个磁带驱动器，128个带库系统，64000个磁带。l 节约备份数据空间：采用按需分配的方式，能根据备份的数据量自动分配空间，提高了磁盘利用率。l 可归档到真实磁带：通过IMPORT/EXPORT功能，将磁盘上的数据后台归档到真实磁带上。同时保证磁带和磁盘上的备份数据格式是一致的。使得磁带上的备份数据可以直接恢复。l 提高备份系统的可靠性：采用RAID机制，避免了介质和机

8、器故障，提高了备份成功率。不需要SSO模块，避免了SAN环境下，多台服务器争用一个驱动器造成的备份失败。甚至IPSTOR-VTL可以采用HA模式，避免了备份期间的IPSTOR-VTL服务器的失效。l 减少了备份窗口，加快了恢复速度：采用SATA-Array提高了数据访问速度。IPSTOR-VTL可以同时模拟多个驱动器，能够并发的处理最多64个备份任务，提高了备份效率。l 进一步降低备份系统成本： 减少了介质管理的复杂度，减少了对带库管理的物理复杂度，能够集中管理所有的带库资源（在不同或分散的备份环境或备份域中）。在备份系统需要高性能的要求下，降低了对高端带库的投资。l 与物理带库进行整合： V

9、TL的 tape caching功能可以和物理带库整合为一体，通过自动的将VTL的配置与物理带库的规格相匹配，及自动的使虚拟磁带与物理带库相匹配，使从虚拟磁带到物理磁带的数据输出更加简单。l 重复数据删除：一旦系统中的备份数据出现了大量的重复内容数据，FalconStor VTL的重复数据删除功能则只保存一份内容和众多指向这一内容的指针。通过这种方式来达到去除重复数据，节省存储空间的目的。根据所保存数据的类型，用户的备份策略和规则的不同，重复数据删除的压缩率会保持浮动。其综合平均的数据压缩率可达到30：1（对于结构化数据的压缩率会更高）。l 保护投资：在不改变目前备份环境和方式的前提下，能解决

10、备份的性能和可靠性问题，降低了维护和管理成本，保护了原有投资。 1.6 IPStorVTL 选件（Options）功能及技术性能指标说明基本功能： FC-SAN/iSCSI Connect: 备份服务器可以通过FC-SAN和IP-SAN连接IPSTOR-VTL虚拟带库系统。 VTL Tape Caching Option: 允许VTL连接在物理磁带库上，作为带库的高速缓冲，将二者合二为一。通过自动的将VTL的配置与物理带库的规格相匹配，及自动的使虚拟磁带与物理带库相匹配，使从虚拟磁带到物理磁带的数据输出更加简单。通过提供比物理带库更多的磁带带库减少备份数据到物理带库所需的时间，这样，并行的动态

11、数据流的数据增加了，同时，可以为物理带库提供高性能的缓冲服务。 Active/Active Failover Option:允许2台IPSTOR-VTL构成HA环境，防止虚拟带库系统失效。 IBM 3494 Library Support Option:允许IPSTOR-VTL虚拟带库系统连接和管理IBM 3494带库。 IBM iSeries Support Option 支持IBM iSeries和AS/400系统连接到IPSTOR-VTL系统。 IP-Based Replication Option 支持在IP网络上远程复制备份数据。实现异地灾备或远程Vaulting。 Hosted B

12、ackup Enabler Option 允许将备份软直接安装在IPSTOR-VTL服务器上，可以节约备份服务器。 NDMP Backup Support Option 支持NDMP协议，可以备份NAS appliance设备。 VTL SIR Option: 允许VTL对已备份的数据进行冗余数据删除，减少数据备份所需的大量磁盘容量，相对提高VTL的压缩比，大大提高了VTL系统相对于传统磁带系统的性价比优势，进一步推进了其取代磁带系统成为用户理想的备份方案。和真实磁带驱动器比较：Throughput (MB/s)# DLTDrives# SDLT Drives#LTO-1 Drives# LT

13、O-2 Drives# S-AITDrives# STK-9940 DrivesIPStor/VTL STD/iSCSI1601055222IPStor/VTL STD/FC2501688434IPStor/VTLEnterpriseFC/iSCSI450281415666和备份软件的D2D模块比较：VTL 设备Powered by IPStor备份软件厂商的磁盘备份选项基于网络的 VTL设备通过FC/IP SAN提供. 从而实现集中管理 基于主机的 每个备份服务器需要分配额外软件选项给磁盘空间 消除每个主机软件授权给管理负担YESNO提供备份资源 (磁带库, 磁带介质)的整合YESNO提供备

14、份资源(磁带库, 磁带介质)的集中管理 YESNO通过FC/IP提供虚拟磁带机/磁带库YESNO提供通过IP的磁带复制 YESNO借助第三方磁盘存储进行I/O load-balancingYESNOInteracts with 3rd party disk storage controllers fail-over & fail-back logicYESNO压缩1:21:1Pre-allocate disk spaceNo( COD- grow as it goes)Yes备份环境是否需要改变No changeNeed change1.7 配置清单飞康VTL机头配置：No.ProductPa

15、rt NumberProductQty1 VTL-G250 管理器VTL-G250 管理器支持与IP/iSCSI和光纤通道（FC）主机的连通性。支持最多连接陆拾肆（64）个备份主机。包括贰（2）个1Gb/s以太网端口。包括叁（3）个4Gb/s光纤通道（FC）目标端口和叁（3）个4Gb/s FC initiator端口。存储容量由外置的磁盘阵列提供。支持虚拟最多128个虚拟磁带库，1024个虚拟磁带机，64000盘虚拟磁带。支持物理磁带机的出库或入库。支持自动磁带缓冲（Automated Tape Caching）。支持硬件加速的数据压缩。通过外置的一台或多台SIR管理器，支持故障切换和互用性。

16、2 套2 光纤通道（FC）选项/扩展FS-VTS-OPT-FCA包括支持/扩展贰（2）个光纤通道目标端口。包括壹（1）块带有贰（2）个4Gb/s端口的HBA。10 套3 金牌技术支持FS-FTS-24X7每年365天，每周7天，每天24小时，随时提供技术支持。每年按上述解决方案标定价格的25%收取费用。3 年HDS AMS2500配置：AMS2500磁盘阵列序号部件号产 品 描 述数量1磁盘阵列HDS AMS2500AMS2500：双控制器，16GB缓存，16个4GB/s FC端口，126块1TB SATA磁盘，原厂机柜1.1043-991166-01.PAMS2500 Svc Warrant

17、y 1 Mo Yr 1-3361.2043-991170-01.PAMS2500 Svc Uplift to Standard 1Mo361.3043-991174-01.PAMS2000 Svc RKAK Warranty 1 Mo Yr 1-33241.4043-991178-01.PAMS2000 Svc RKAK Uplift to Standard 1Mo3241.5043-991212-01.PAMS2500 Service Installation11.61508441-001.PDummy drive for DF600/DF700/DF800/RAID 60091.77846

18、631.P42U AMS2000 Rack?050mm Deep w/30amp IEC PDU (4)11.8DF-F800-AVE1K.PAMS2000 1TB SATA 7.2K RPM HDD1261.9DF-F800-C2GK.PAMS2000 Series 2GB Cache Module81.10DF-F800-DKF44.PAMS2300/2500 FC Interface Adapter 4x4Gbps FC Intf41.11DF-F800-RKAK.PAMS2000 SAS/SATA Storage Expansion Tray92磁盘阵列管理软件AMS2500 Stor

19、age Navigator Modular 22.1043-100431-01.PStorage Navigator Modular 2, AMS 2500 Family12.2304-100431-01.PSVC Mo Storage Navigator Modular 2, AMS 2500 Family361.8 技术应答文件：序号招标技术指标要求投标技术指标满足情况具体说明第一部分：虚拟带库基本要求1虚拟带库必须是行业主流产品，在国内外有成功的技术实施案例；有后续研发系列，并有良好的发展前景。满足。飞康VTL国际市场占有率至少达到50%,各行业成功案例丰富2虚拟带库各部件具有冗余设计，

20、拥有极强的稳定性和容灾能力。满足3持在线电源维护、更换；支持磁盘在线维护、磁盘热插拔；支持在线维护、更换、升级其他硬件部件。满足4支持多种工业标准RAID级磁盘阵列模式。满足5具有分级存储管理能力，允许不同规格的磁盘的混合使用。满足6虚拟带库要求具有良好的可扩展性，具有单台设备和整个存储系统的容量、主机连接通道及其它方面的扩展能力。满足， 支持开放的主机和开放的存储磁盘阵列（支持IBM、EMC、HDS等主流厂家的磁盘阵列）7虚拟带库有良好的兼容性和开放性，支持主流开放平台AIX、HP-Unix、SUN Solaris、Linux、Window Server等操作系统。满足第二部分：产品技术性能

21、指标要求1内部存储设备的裸容量126*1T=126TB（非压缩技术）；磁盘采用7200rpm SATA盘。满配磁盘数应300。满足。外置HDS AMS2500盘阵2接口：配置8个4Gb FC 光纤存储网络接口； 配置8个4Gb FC物理带库接口。满足3配置16GB高速缓存。满足4虚拟磁带库数量：128台。满足5虚拟驱动器个数: 1024个。满足6必须配置数据导出功能：虚拟带库内的备份数据可以按照用户任意策略导出到IBM 3584带库及其它主流物理带库。满足7必须配置重复数据删除功能，必须配置硬件压缩功能。满足， 重复数据删除过程在备份结束后进行。不得在备份过程中处理以免降低速度。8可仿真主流物

22、理带库。满足， 支持磁带库虚拟型号：主流磁带库类型，如STK L系列，IBM 3590、3584，ADIC Scalar，i2000系列。9必须同时支持IBM Tivoli Storage Manager备份软件。满足， 要求支持国际主流备份软件（IBM, HP, VERITAS, EMC/Legato, CA等）10免费的备份管理软件：备份管理软件除可备份文件系统外，还必须配备主流数据库支持包（DB2，ORACLE， SYBASE， INFORMIX，SQL-SERVER）。满足， 提供图形化界面管理软件。第三部分：产品其他性能指标1数据一致性：满足数据中心高可用性技术指标，确保数据完整一致

23、性。满足2RAID方式：内部数据必须采用raid技术对数据进行保护。满足3高可用性：要求提供支持在线维护、更换、升级硬件部件，支持在线插拔、扩容、升级微码，支持在线电源维护、更换。说明本需求中所列磁盘阵列正常微码升级所需时间。满足4可扩展性：要求提供支持在线扩充磁盘，以提供后续容量不足时快速部署升级。满足5整体扩展能力：要求具有良好的可扩展性。满足6可管理性：提供功能全面、图形化的系统管理工具，支持Web或其它图形化方式进行分布式远程系统监控和管理。满足7监控软件：提供软件或其它技术手段，能够实时监控磁盘同步复制状态。license数量应没有限制，至少可监控到磁盘级。满足8配置变更服务: 要求

24、至少提供10次原厂的配置变更服务，如调整磁盘分布、备份策略变更、增加客户端等。满足9其他优势: 投标人可自由描述的其他技术优势满足见方案比较2 ：产品说明2.1 飞康VTL虚拟带库介绍2.1.1 什么是飞康VTL飞康虚拟化磁带库技术VTL，是采用磁盘技术作为载体，利用各项专有技术实现磁带接口的仿真技术，从而为备份的各种专用软件和数据库的各种备份接口提供原有运行模式的支撑，而VTL自身则利用自身的强大的特性，为备份系统提供强力的需求保障。飞康虚拟磁带库是由虚拟磁带库控制单元和磁盘阵列构成的（既可以采用开放的磁盘阵列技术，也可以使用飞康虚拟磁带库一体化的存储空间），模拟物理磁带库的设备，虚拟磁带库

25、和物理磁带库一样，完全兼容备份管理软件和传统备份流程。除了外观、内部构造、备份速度和物理磁带库截然不同外，对于备份软件和主机系统而言，它仍然是个磁带库设备，磁带库仿真软件通过虚拟所有物理磁带库的特征，大幅度的改善了磁带库设备的可靠性，同时可以无缝的、平滑的接入到原有的备份系统中，为我们构建新的、高效可靠的备份体系。有了飞康VTL虚拟磁带库，人们对于备份窗口的需求（要求在多少时间内完成备份）能够通过VTL来获得轻而易举的飞跃，因为VTL能够在享用传输网络的最大带宽时（传统磁带库利用的则是磁带机的速度和数量，比起存储网络的宽度要小很多），让你分隔出多个逻辑磁带库，将多个应用备份隔离，充分获得并行备

26、份的能力。又比如VTL对于备份数据的可靠性保障要求，更是达到极高的水准。磁盘技术利用的RAID保障能力不仅使数据本身获得了冗余保障，而且VTL轻松的克隆、远程传输能力，使你利用鼠标就可以为你的珍贵数据架设层层天堑。2.1.2 飞康虚拟磁带库相对传统磁带库技术的强大优势针对传统备份设备发展的局限性，国际上一些先进的存储技术厂商，一直在致力于研究更为理想的备份设备和更高的需求适应性的备份解决方案。2002年，国际虚拟存储的旗帜性公司美国飞康公司开始运用其独特的虚拟化技术和飞速发展的磁盘技术融合，VTL（Virtual Tape Library）虚拟磁带库开始出现。目前，飞康为广大用户提供了全球领先

27、的虚拟磁带库技术和产品，飞康虚拟磁带库，相对于机械磁带库和其他虚拟磁带库产品，其优势主要表现在以下几个方面：1. 备份设备可靠性大幅提升，备份设备不再脆弱飞康虚拟磁带库采用基于磁盘阵列的RAID5 / RAID6磁盘保护技术和磁盘热备技术(Hot Spare)，提供高可靠的备份磁介质，使虚拟磁带库的可靠性达到99.99%，远远超过传统物理磁带库的可靠性水平。2. 备份和恢复速度大幅提升由于采用了多FC通道和告诉的SATA/FC等磁盘技术，备份速度已由依赖于磁带机速度转移到数据传输的通道速度和系统总线的能力上，以飞康VTL为例，综合备份速度可以达到500MB/s以上。同时，磁盘随机定位的固有特点

28、，省却了物理磁带库的磁带加载和定位时间。3. 维护成本大幅下降物理磁带库在整个生命周期内的维护成本很高，关键部件价格昂贵，而VTL虚拟磁带库采用图形化管理工具，能对备份设备提供实时监控，并可提供图表生成和报告机制，从而大幅度降低设备的维护成本。4. 系统空间扩展能力无限虚拟磁带库系统是一个基于虚拟控制单元和磁盘的集成系统，其容量的扩展非常容易实现，在客户数据增长时，只需要通过增加磁盘阵列柜的方式就能进行简单、快速的容量扩容，特别是在采用了飞康虚拟磁带库后，其全面的开放性策略允许用户选择任意种类的磁盘系统来作为VTL扩展空间，从而帮助用户在任意时刻都能选择最具性能价格比的磁盘系统来扩展备份空间。

29、5. 轻松实现远程磁带电子克隆和和压缩传送飞康虚拟磁带库技术，提供基于VTL的远程电子克隆和传送技术，根据管理员设定的策略，能够自动将虚拟磁带复制到远端的FalconStor VTL设备，提供灾难级别的数据保护能力，同时，数据远程传送可以提供压缩功能，大幅度提高网络带宽利用效率。6. 容量按需分配，有效节省投资飞康VTL提供虚拟磁带空间按需分配的功能，可以为虚拟磁带空间先行预分配少量空间，然后按需自动扩展。这样能够使备份系统随着业务数据的增长同步增长，实现磁盘空间的高效利用，有效节省投资。7. 提供集成出库功能，节省备份服务器资源飞康VTL提供集成的出库功能，当需要将数据归档到物理磁带库时，用

30、户可以通过EXPORT命令将备份数据直接从虚拟磁带库归档到物理磁带库，也可以通过IMPORT命令将物理带库上的数据恢复到虚拟磁带中，而不需要通过备份服务器。所有归档到真实带库中的磁带也可以拿来直接进行数据恢复，保证对于磁带物理出库的需要。8. 提供自动磁带缓冲选项Tape Caching，解决大型备份系统难题当用户仍然需要大型磁带库作为资料载体，同时需要卓越的备份性能时，FalconStor VTL可以与大型的物理磁带库连接，作为磁带库备份的高速缓冲，将二者合二为一，从而形成高性能的磁带库备份系统。通过流向磁带库的高速缓冲，大大增加了备份数据流，从而极大的减少了备份时间。备份的数据可以根据策略

31、，事后向物理磁带库进行数据转移，从而减少了备份系统对生产系统的压力。9. 重复数据删除，节省备份空间投资在当今的VTL发展中，重复数据的空间释放成为了一个重要的趋势。总是推陈出新的FalconStor VTL无疑具有这样的能力。一旦备份数据出现了大量的重复空间占用（例如来自多个终端的类似操作系统的备份），FalconStor VTL的重复数据删除功能能够为你节省出大量的重复空间，仅仅存放核心指针，从而为有效的去除空间的空耗提供了手段。10. 数据安全性和数据加密虚拟磁带库保留了磁带备份格式的的数据不可直接获取的优点，虽然虚拟带库使用磁盘作为备份介质，却避免了使用文件系统导致的易受病毒和黑客攻击

32、的缺点。同时磁盘比磁带抗磨损性能高，对环境要求低，容易保存，不会像磁带一样发霉等。同时，飞康虚拟磁带库系统还提供磁带加密功能，利用备份数据加密功能，你再也不用担心磁带流出之后的信息外泄，因为加密的功能，使你的数据得到了安全保护，即使通过VTL将数据导出到了物理磁带上，你仍然可以对于数据的安全保持信心。这对于一些关键和保密的业务部门，真是一个保险箱。2.1.3 利用飞康虚拟磁带库实现备份系统的改造综上所述，我们看到了本系统传统备份设备改造的必要性，同时，我们阐述说明了飞康虚拟磁带库的特点，以及和物理磁带库的结构区别和优势。虚拟磁带库虽然利用的是磁盘技术进行的磁带库仿真，但是对通用备份软件和服务器

33、来说，虚拟磁带库除了备份和恢复的速度大幅度提高和高速的数据定位定位能力之外，备份软件系统的备份策略和备份架构不发生任何改变。从备份软件看，虚拟磁带库具有物理磁带库具有的一切逻辑特征，磁带库/机械手/磁带机/磁带/出库窗口等，因而，飞康的VTL实际上就是一个多通道多磁带库和多磁带机的高速磁带库组。用户只需要将飞康的VTL接入到原有的备份结构中，使用原有的备份软件，就获得了备份系统的高性能的改造。而且这种改造是一种一劳永逸的改造，创造了一种高性能、高扩展、高可靠的全新备份效果。飞康的VTL具有物理磁带库的出库功能，因而我们还可以把原有的物理磁带库放在飞康的VTL设备后面，通过飞康VTL的出库功能，

34、用户还可以把众多需要离线保管的资料通过飞康VTL实现到物理磁带库的出库保管。这样，充分发挥了飞康VTL的优势，又使得原有的磁带库得到充分利用，实现了平滑升级和投资保护。2.1.4 传统带库方式备份带来的问题多年来，人们发现了采用传统的物理磁带库系统备份所面临的问题： 高昂的硬件成本 磁带备份的性能： 大量的机器动作，降低了整体性能 磁带备份性能仍然慢于磁盘 在多Streaming方式下，磁带备份仍然太昂贵而且配置复杂 无法确认的备份可靠性：磁带介质或机器装置的失效 采用磁带备份时，磁带空间利用率的低下而备份系统作为防止数据失效的最后一道防线，在目前其实也存在大量的备份失败，往往是数据备份了，但

35、真要使用时，无法恢复。以下是IDC统计的备份失效原因：通过以上图示可以看出，磁带介质和带库机械手故障占备份系统出错的最高2个因素，而人为和软件错误有很大一部分也是由于硬件错误造成的，所以避免硬件的错误和提高效率才能真正的提高备份成功率，更好的保护系统。随着SATA磁盘容量的增加，价格的下降，采用磁盘来代替带库作为近线备份设备已经成为可能。利用SATA-Array来构成RAID-5的磁盘设备，能够提高访问速度，扩大容量，避免单个磁盘故障，同时成本也大大降低了。飞康IPStor VTL虚拟带库系统就是建立在这一技术潮流下的。IPStor VTL虚拟带库系统有如下特点： 利用磁盘模拟成真实的带库和磁

36、带驱动器 允许所有标准的备份服务器连接到该虚拟带库上 连接方式可以采用Fibre Channel或者是IPSAN 加快了备份和恢复速度，提高了备份数据空间使用率 集中方便的管理所有的备份资源2.1.5 飞康VTL体系的介绍在完整的备份系统中，飞康VTL虚拟带库系统模拟成真实的带库，通过FC-SAN或者IP-SAN，连接到备份服务器上。同时模拟该虚拟带库的服务器，连接大容量高速廉价的SATA-Array和真实的磁带库，将SATA-Array上的磁盘空间模拟成相应的磁带。当然也可以远程连接一个VTL系统，进行数据的远程复制或Vaulting。在备份过程中，VTL服务器通过FC-SAN或IP-SAN

37、，为每台备份服务器提供一个或多个虚拟的磁带驱动器和多个虚拟的磁带槽。当备份服务器进行数据备份时，就将数据快速传送到SATA-Array中。而进行数据恢复时，备份服务器通过VTL服务器将SATA-Array中的数据恢复到应用系统中。这些备份数据格式和传统备份到磁带上的完全一致。当需要将数据归档到真实带库中，可以通过EXPORT命令可以将SATA-Array上的数据归档到带库，也通过IMPORT命令将带库上的数据恢复到SATA-Array中。此时，磁带和SATA-Array上的备份数据格式完全一致。所以归档到真实带库中的磁带也可以拿来直接进行数据恢复。同时，VTL虚拟带库系统支持远程的数据复制和V

38、aulting功能，通过IP网络，能将本地的备份数据远程的复制到异地的虚拟带库系统中。 2.1.6 FalconStor VTL虚拟带库系统的优点 飞康VTL具有业界领先的虚拟带库技术： 最大的扩展性：单个VTL服务器，能够模拟成最1024个磁带驱动器，128个带库系统，64000盘磁带。可以支持多台主机同时作备份。飞康VTL支持多个备份通道，使得备份通道的扩展能够与业务的扩展同步。 节约备份数据空间：采用按需分配的方式，能根据备份的数据量自动分配空间，提高了磁盘利用率。 可归档到真实磁带：通过IMPORT/EXPORT功能，将磁盘上的数据后台归档到真实磁带上。同时保证磁带和磁盘上的备份数据格

39、式是一致的。使得磁带上的备份数据可以直接恢复。 提高备份系统的可靠性：采用RAID机制，避免了介质和机器故障，提高了备份成功率。不需要SSO模块，避免了SAN环境下，多台服务器争用一个驱动器造成的备份失败。甚至IPSTOR-VTL可以采用HA模式，避免了备份期间的IPSTOR-VTL服务器的失效。 减少了备份窗口，加快了恢复速度：采用SATA-Array提高了数据访问速度。VTL可以同时模拟多个驱动器，能够并发的处理最多64个备份任务，提高了备份效率。 进一步降低备份系统成本： 减少了介质管理的复杂度，减少了对带库管理的物理复杂度，能够集中管理所有的带库资源（在不同或分散的备份环境或备份域中）

40、。在备份系统需要高性能的要求下，降低了对高端带库的投资。 保护投资：在不改变目前备份环境和方式的前提下，能解决备份的性能和可靠性问题，降低了维护和管理成本，保护了原有投资。 支持磁带系统远程复制实现远程容灾：FalconStor VTL虚拟带库内含复制选项，只需启动这一服务，就能与远程容灾中心的另一台FalconStor VTL虚拟带库建立复制关系，将本地VTL保存的磁带数据的完整复制到远程容灾中心，形成远程电子传输和磁带保管。出现各类灾难无法在本地恢复时，你可以轻松在远程容灾中心以实现数据恢复。 磁带库缓存机制（Tape Caching）大大提高备份性能：允许用户根据数据在虚拟磁带上保存的天

41、数或数据使用的空间量等标准来设置自动触发，数据在后台向物理磁带库迁移，有效优化物理磁带库的备份性能。2.1.7 VTL选件说明 FC-SAN/iSCSI支持：备份服务器可以通过FC-SAN和IP-SAN连接IPStor-VTL虚拟带库系统。 Active/Active Failover Option：允许2台IPStor-VTL构成HA环境，防止虚拟带库系统失效。 IBM 3494 Library Support Option：允许IPStor-VTL虚拟带库系统连接和管理IBM 3494带库。 IBM iSeries Support Option：支持IBM iSeries和AS/400系统

42、连接到IPStor-VTL系统。 IP-Based Replication Option：支持在IP网络上远程复制备份数据。实现异地灾备或远程Vaulting。 Hosted Backup Enabler Option：允许将备份软直接安装在IPStor-VTL服务器上，可以节约备份服务器。 NDMP Backup Support Option：支持NDMP协议，可以备份NAS Appliance设备。 Tape Caching Option：允许用户根据数据在虚拟磁带上保存的天数或数据使用的空间量等标准来设置自动触发策略，完成数据从虚拟磁带到物理磁带的后台数据导出，优化物理磁带库性能。2.1

43、.8 飞康VTL 的设备支持列表和扩展性说明飞康VTL支持目前所有主流的支持磁带库备份的备份软件，大致包括： ATEMPO Time Navigator BAKBONE NetVault CA BrightStor ARCserve Backup CA BrightStor Enterprise Backup CommVault Galaxy QiNetix HP OpenView Storage Data Protector IBM Tivoli Storage Manager LEGATO NetWorker VERITAS BackUp Exec VERITAS NetBackup飞康V

44、TL能模拟的磁带库系统包括： ADIC Scalar 100, 1000, i2000 ATL P1000, P3000, P4000, P7000, ATL7100 HP ESL9000 Series IBM 3584, 3590E11, 3590B11 STORAGETEK L20, L40, L80, L180, L700, STORAGETEK 9710, 9714, 9730 SONY CSM-200飞康VTL能够模拟的磁带驱动器： HP Ultrium-1, Ultrium-2 IBM 3590E11, B11, E1A, B1A IBM ULTRIUM-TD1, TD2 IBM

45、ULT3580-TD1, TD2 QUANTUM DLT7000, DLT8000 QUANTUM SuperDLT1, SuperDLT320 SEAGATE ULTRIUM STORAGETEK 9840, T9840B STORAGETEK T9940B SONY AIT1, AIT2, AIT3 SONY SBZ-100, 130飞康VTL具有极强的可扩展性，主要表现在： VTL设备企业版可以支持并行备份服务器， 及64个并行的备份及恢复进程。 同时VTL 企业版具有模拟1024个虚拟磁带驱动器及128个虚拟磁带库，并且磁带可以扩展到64000个。 飞康VTL Gateway企业版同时

46、可以支持异构的外接存储系统，最大可支持512TB的外接磁盘容量，这意味着，用户在获得极大的备份容量的同时，同时获得了异构存储的接驳能力，在以后的磁盘系统扩容中，我们可以将淘汰下来的磁盘系统用户VTL备份系统中，从而有效地保护了原有在磁盘系统上的投资。2.2 HDS AMS 2500HDS公司HDS AMS 2500系列存储产品采用最新的模块化阵列系统结构，与HDS USP V产品同为HDS 存储家族系列产品。其内部采用前端FC的点到点、后端SAS的点到点通路设计、均衡双活控制器管理、 高速缓存全部为NVCACHE与镜像写设计模块化设计以及部件级热拔插设计能够提供247的即时数据存取。其主要特点

47、有：l 采用特有的Active-Active Symmetric的对称均衡控制器架构，实现了以往高端存储才具有的前后端访问的自动负载均衡l 提供先进的缓存分区功能，面向应用系统优化存储环境l 基于前端FC的点到点、后端SAS的点到点的高性能体系架构l 高安全性99.999的高可用性，没有单点故障；冗余的、可热插拔的组件l 良好的开放性，具有HSD技术完全支持异构SAN实施l 主动的数据保护，支持全局热备技术l 带有电池保护功能的镜像写入缓存、ECC内存l Hi-Track“呼叫中心”预测性维护服务l 支持主机I/O通道故障切换l 在线微码升级，通过对称均衡控制器架构支持单前端FC口接入就可以实

48、现在线微码升级l RAID 0、RAID 1、RAID 1+0、RAID 5和RAID 6支持，最多可达50个RAID组l 时间点数据备份l 远程卷复制，支持AMS2000与AMS/WMS实现TC，与AMS1000和AMS500实现TCE2.2.1 全新的高性能模块化存储系统AMS25002.2.1.1 全新的高性能模块化存储系统结构HDS AMS 2500采用全新的体系结构HiPer提高了系统的I/O能力。一般，模块化阵列系统采用的是内部共享总线结构，CPU是整个控制系统的核心；缓存、前端接口、后端接口通过共享的总线进行数据交换。与传统共享总线结构不同，在HDS AMS 2500的系统中采用

49、了类似HDS USP系列中的内存交换结构，并且将这种结构通过一个专用的大规模集成电路实现；这个大规模集成电路是由日立公司专门研发的RAID性能增强IC。该IC采用的是第八代DCTL-S控制部件，是整个HiPer结构的核心，而CPU只是用来处理管理及协调。具体结构如下图：从图中可以看到缓存、前端接口和后端磁盘通道接口都是通过Hi-Per结构以交换的方式进行数据传输。并且在两个控制器的Hi-Per结构之间通过8通路的PCI- Express链路实现负载平衡的内部数据交换，包括任意前端到任意后端的访问和写I/O的镜像操作等，这样可以保证两个控制器在Dual Active模式下工作的性能。HDS AM

50、S 2500是采用模块化设计的企业级存储产品，主要功能模块是RKH（控制模块）和RKA（磁盘模块）。控制模块RKH RKAK (front)Disk Drives (15)RKAK (rear)ENC UnitsPower Unit (RKAK)磁盘模块RKAKRKH中包括有Dual Active控制器、15个磁盘槽位、2个缓存电池模块、冗余的电源和风扇系统；RKA中有15个SAS或SATA磁盘槽位，Dual Active的系统扩展连接控制器（ENC），冗余的风扇和电源。2.2.1.2 高性能SAS后端磁盘结构保证I/O性能HDS AMS 2500系列产品在全新的存储结构设计中前后端都采用了点

51、到点的设计，即前端为FC的点到点、后端SAS的点到点高性能通路设计，彻底消除了以往中端存储后端只能采用FC LOOP时的磁盘访问的抢占问题。早在1997年，利用开放性上的优势，FC-AL得到了众多厂商的拥护，但对于磁盘阵列内部的存储互连来说，硬盘驱动器的所谓“FC”，其实是FC-AL（Fibre Channel Arbitrated Loop，光纤通道仲裁环路），经铜缆（机箱之间才是光纤）连接成一个环路，一个仲裁环理论上可以连接127个设备，但受制于带宽，容纳的磁盘驱动器通常不到这个数字的一半。因此，存储行业的几家领先厂商带头开始研发被称为Serial Attached SCSI（串行连接SC

52、SI，即SAS）的技术，作为并行SCSI的接班人。SAS与FC光纤通道相比，最明显的技术优势在于连接带宽：l 两个SAS端口之间的连接很容易达到12Gb甚至24Gb超高带宽（一个4路宽端口的传输带宽高达12Gb/s），远远超过光纤通道端口的4Gb带宽；l 同时，通过类似交换机的Expander（扩展器），由SATA的点对点架构升级为能够容纳上万个端口的全交换网络；l 而且SAS技术软硬件均兼容SATA，用户可以根据需要在一个磁盘箱中自由选择SAS硬盘或SATA硬盘；l SAS硬盘驱动器有着与FC-AL硬盘驱动器完全相同的机械组件，区别仅在于控制器接口和驱动器微码不同，因此，两者的可靠性处于同一

53、水平，而功耗测试15000转的SAS磁盘比FC磁盘要低了0.75%AMS2500的而后端达到了32条SAS的wide links连接通路，每条通路可达到300MB/S 传输速度，总体后端带宽达到了9600 MB/S，远远超越了同级别中端产品的后端带宽，同时SAS的点到点彻底解决了FC LOOP环路中的访问通路抢占问题，使每个磁盘都可以有专署的3Gb/s通路，使得磁盘访问技术在历经多年的陈旧的FC环路技术后，终于有了创新的突破性设计，如下图：因为采用了先进的SAS技术，MS2500存储系统在配置高容量磁盘时，形成了一个良好通路传输环境；并且在系统的后端磁盘SAS结构中，HDS公司采用了特有的负载

54、分配的结构。从下图中可以看到无论是控制模块还是容量扩展模块中的磁盘都是平均分布在两个负载分担的SAS物理链路（每SAS物理链路包括4个3Gb/s通路）上，这样保证了在任何容量规格配置的情况下都具有很好的性能表现。2.2.2 独特的对称双活和自均衡控制器AMS2000存储系统进行了创新性的设计，彻底改变了原有中端磁盘阵列在双控制器上割裂式的访问带来的弊端，在AMS2000以前的所有中端存储产品都存在这样的问题：所有存储里可用的LU都必须手工分配主控制器和Ownership，另一个控制器对这个LU只能“袖手旁观”，只有主控制器故障时起到备份作用。这一方面难以做到真正的负载均衡，另一方面在主控制器故

55、障切换到备份控制器时有访问的中断，至少几秒到几十秒，很可能导致数据库和系统的宕机；由于所有的LU都已经手工分配给各自的主控制器，当大数据量访问到来时，每个控制器只能“各自为战”的处理各自管理的LU，而手工分配很难做到真正的均衡，总会造成“忙的忙死，闲的闲死”无法调度的局面，这才是中端存储区别于高端存储技术的最大问题！由于控制器的割裂，造成主机端双HBA的割裂，实际每个HBA卡只能访问一个控制器，换角度看，一个HBA卡的系统不能访问双控制器，也就无法实现在线控制器系统升级。AMS2000的Active-Active Symmetric对称自均衡控制器架构解决了所有这些问题，前端访问单HBA卡的任

56、意接入都可以访问双控制器管理的所有LU，无须手工设置LU绑定主控制器，双HBA卡可以通过2个控制器的前端路径访问同一个LU；后端访问也实现了LU在控制器分配的自均衡，当一个控制器繁忙时，存储智能系统会将它所管理的某些LU自动分配个另一个空闲的控制器来处理。中端存储的LU处理再也无须人为干预、手工分配了，这标志着AMS2000开创了中端存储的“新纪元”！2.2.2.1 前端的自均衡路径分配通过二个控制器之间的PCI-E的高速链路，AMS2000的双控制器实现了真正的通讯和对称均衡，在前端接入上，服务器的2个或更多HBA卡不再是割裂的控制器访问，每个HBA卡都可以通过双控制器的前端接口访问到它们任

57、意后端所管理的LU，实现真正的Any to Any，同时带来了双收益：2个或更多的HBA卡与双控制器前端接口所连接的物理通路实现了真正的路径间负载均衡；1个HBA与1个控制器前端接口所连接的物理通路可以访问双控制器所管理的所有LU这样的前端自均衡处理和Any to Any的前后端贯穿彻底改变了中端存储原有的双控割裂式访问的各种弊端，是具有真正的划时代意义的技术。2.2.2.2 后端的自均衡LUN调整在前后端实现了Any to Any的访问同时，AMS2000还进行了更深层次的后端处理自均衡设计：在原有的控制器管理LU的格局下，系统可以自动调节控制器所管理的资源，即当控制器的CPU压力不均衡时，

58、可进行LUN一级的自动调整来保证性能的优化，某一个控制器非常繁忙时，AMS2000系统会将其处理的一些LU调整到另一个空闲的控制器处理，从而达到二个控制器50%对50%处理的最佳平衡点。如下图：这样的后端自均衡处理同样是具有划时代意义的技术。2.2.2.3 面向服务优化的缓存分区HDS AMS系列产品与USP V系列产品一样，都是遵循HDS先进的SOSS战略设计的，都具备能够保证应用系统QoS的缓存分区功能。Cache Partition Manager高速缓存分区功能Cache Partition Manager（高速缓存分区功能）是AMS和WMS存储系统产品线的一个关键改变，可确保应用的服

59、务质量。其它任何模块化产品都没有能力在这一级别管理高速缓存。Cache Partition Manager通过以下机制发挥作用：分区技术的使用：l 将Cache分为最多32个分区。每个分区的资源访问独立进行，不会互相串扰。l 根据应用的I/O特性不同，可以用多种不同的方法优化每个分区的分段大小。分段尺寸可设置为4kB,8KB,16KB,64KB,256KB,512KB等等。可调的分段尺寸将大大提高缓存访问的命中率。l 对于4KB的I/O数据， 8KB的分区将比16KB的分区大大提高访问命中率l 根据应用的可靠性要求不同，对Cache的使用率要求不同，对可将每个分区的缓存设为镜像模式、无镜像模式

60、l 每个分区对应的磁盘LU可选择不同的条带大小，尺寸可由16KB,64KB,64KB一直增长到128KB，最终实现分区缓存数据写入磁盘的优化操作l 可调磁盘条带大小Striping Size综上所述，分区技术为模块化存储设备提供存储虚拟化的高级能力，最终为应用系统提供全方位的存储服务质量支持。2.2.3 海量容量扩展和灵活的容量管理HDS AMS 2500系统最大容量可以配置480块磁盘，在使用1TB磁盘的情况下可以达到480TB的磁盘容量，并且支持不同容量的硬盘混装。不论是增加磁盘还是增加新的RKA，HDS AMS 2500系统允许用户在线情况下扩展容量。HDS AMS 2500不仅在硬件扩

61、充上非常容易，而且在容量管理上也非常灵活，可以实现在线的RAID扩展，也可以实现LU的在线扩展甚至缩小。同时AMS2500继承了原有的卷迁移功能，使容量的变化乃至数据的调整都非常方便和自由。1RAID的扩展：一般来说，当阵列的RAID组已经建立好后，很难再进行更改如增加新的磁盘到RAID组中，AMS2500彻底解决了这个问题，当已建好的RAID组已经投入使用，如用户采用了5块磁盘实现3D+2P的RAID6，因为容量或性能的原因增加了新的磁盘，AMS2500的Online RAID Group Expansion功能可以保证在线的将新增加的磁盘加入RAID组中，如下图可以增加3块磁盘使原RAID

62、6的3D+2P改变为6P+2P，这些变化可以在线进行，同时RAID还自动实现re-stripe，即条带数据重新打散分配到更多的磁盘中，使容量提升的同时，性能也得到了更大的提升。2LUN的扩展和缩小：阵列系统都会有一个内部管理核叫做LU Management，LU Management将阵列内部的磁盘空间通过创建RAID组后规划成为LU（Logic Unit）并映射给（Mapping）主机使用。连接在存储系统上的主机通过LUN（Logic Unit Number）来识别LU。通常的阵列系统在实现LU扩展时都会面临挑战！AMS2500彻底解决了LU更改的问题，不但可以自由实现LUN的扩展和缩小，还可以通过Meta LUN实现不同RAID组中空间组合成更大的卷。AMS2500上的LUN可以达到单卷60TB。如下图：AMS2500的LU更改方法不但可以灵活、