提升存儲能力及安全性

引言：隨著虛擬化的普及應用，我公司的虛擬機數量急劇攀升，虛擬機的磁盤空間以及每個桌面需分配的磁盤空間都在增長，現用IBM V7000存儲設備的空間已經趨于飽和狀態。現急需擴展存儲空間來解決目前存儲空間不足及業務增漲需求，同時保證數據的安全也變得越來越重要。

概述

公司實施服務器虛擬化以及桌面虛擬化初期共用一臺IBM V7000存儲設備，隨著虛擬化的逐步推進，由起初的嘗試開始依賴，業務系統開始逐漸向虛擬化遷移、虛擬桌面的個數開始遞增，同時虛擬機的磁盤空間以及每個桌面需分配的磁盤空間都在增長，現用IBM V7000存儲設備的空間已經趨于飽和狀態。現急需擴展存儲空間來解決目前存儲空間不足及業務增漲需求，同時保證數據的安全也變得越來越重要。

存儲使用情況

圖1 公司現有SAN拓撲圖

表1 當前公司存儲情況

IBM V7000存儲設備隨機磁盤柜可容納24塊2.5寸磁盤， 現磁盤數量為21塊，其中包括9塊600G/10000轉SAS磁盤和12塊300G/15000轉SAS磁 盤，除去熱備盤和RAID損 耗，實際使用空間只有3.5T，目前剩余空間已經不足30%，無法滿足當前及未來擴展需求。詳情如表1所示。

公司現有SAN結構如圖1，目前所有數據集中存放在一臺IBM v7000存儲服務器上，如果存儲服務器出現大的故障所有數據業務都會因此而終斷，這給企業帶來的損失是不可容忍的。

存儲擴容及容災需求分析

公司虛擬化實施完成后，服務器虛擬化提高資源的利用率，簡化系統管理，實現服務器整合，讓信息部門對業務的變化更具適應力；桌面虛擬化尤為便于公司信息部門對終端桌面的集中控管，公司的數據與系統更為安全，保證業務連續性和員工協助，提高工作效率。

基于以上優勢，公司逐步擴大虛擬化覆蓋范圍，現需將虛擬桌面的個數由10個增加到40個，每個桌面需分配的磁盤空間為50G, 增加30個桌面所需空間為1.5T，服務器虛擬化需要至少2T的空間來滿足未來5年業務增長需求。存儲設備擴容的同時數據的增多，數據的安全性、穩定性也更為重要。現急需擴展存儲空間來解決目前存儲空間不足同時解決公司數據容災的問題。

存儲擴容及容災方案設計

方案1:新增磁盤柜，組建RAID 10磁盤陣列

圖2 新增存儲一臺后的SAN拓撲圖

在原有基礎上新增加一個磁盤柜，配置15塊2.5寸、600G/10000轉 SAS磁盤。其中一塊做熱備盤，另外14塊做RAID10,通過計算實際增加存儲空間為4T，除去新建30個虛擬桌面所需的1.5T空間，還有2.5T空間可以滿足未來業務增漲需求。

方案2:新增IBM V7000存儲一臺，組建RAID 5磁盤陣列

在原有基礎上新增一臺IBM V7000存儲設備，補齊原有IBM V7000剩下三個空磁盤位，3塊2.5寸、300G/15000轉 SAS磁盤，新增IBM V7000配置與補齊后的IBM V7000相同，兩臺IBM V7000存儲組建相同RAID5、劃分相同大小的LUN，實施邏輯卷鏡像。通過計算實際增加存儲空間為3.5T，除去新建30個虛擬桌面所需的1.5T空間，還有2T空間可以滿足未來業務增漲需求。

新增存儲一臺及部署容災后的SAN結構如圖2所示。

存儲擴容及容災方案分析

存儲擴容方案分析從設備、配置、實施等方面進行綜合分析，詳細分析如下：

1.設備采購情況

方案1需要采購的設備清單：

IBM V7000專用磁盤柜1臺，24個2.5寸磁盤位

SAS磁 盤 15塊，2.5寸600G/10000轉

方案2需要采購的設備清單：

IBM V7000 1臺，9塊600G/10000轉SAS磁盤；

15塊300G/15000轉SAS磁盤。

SAS磁 盤 3塊，2.5寸300G/15000轉SAS磁盤

遠程鏡像許可，存儲遠程鏡像授權

從設備采購情況來看，方案1成本低，優勢明顯。

2.設備配置實施情況

方案1原有IBM V7000配置不變，新增磁盤柜RAID及lun劃分情況如表2所示。

方案2原有以及新增IBM V7000，存儲設備RAID及lun劃分情況如表3所示。

從設備配置實施來看，方案1不用改變原有IBM V7000的配置，只需要對新增的磁盤柜組建RAID 10磁盤陣列，然后進行lun劃分，再按照需求將Lun劃給服務器虛擬化或者桌面虛擬化即可；

方案2需要先對新增的IBM V7000組建RAID 5磁盤陣列以及lun劃分，然后進行數據遷移，數據遷移完成后將原有IBM V7000存儲設備RAID10打散，并重組RAID5，最后進行兩臺IBM V7000 配置邏輯卷鏡像。

表2 方案1 RAID及lun劃分情況

表3 方案2 RAID及lun劃分情況

根據以上分析，方案1實施周期短、操作簡單，方案2實施周期長、操作復雜，方案1優勢明顯。

3.容災擴容等情況

方案1選用RAID10，方案2選用RAID5，單純的以磁盤陣列模式來說，安全性方面RAID10的安全性高于RAID5。當一塊盤損壞時，對于RAID10，只有當這塊盤對應的鏡像盤也損壞，才會導致RAID失效。但是對于 RAID5，剩下的幾塊盤中，任何一塊盤出現故障，都將導致 RAID失效；數據恢復方面RAID10恢復的速度也快于RAID5。但是以整體方案來看，方案1如果出現IBM V7000設備故障時，將導致所有數據業務中斷，而方案2通過IBM V7000(SAN Volume Controller) 來實現兩臺存儲系統上的磁盤進行鏡像后為服務器提供存儲，這樣不會因為任何一個磁盤存儲系統的故障而出現問題，存儲系統的可用性大大提高，為前端應用系統的開展提供了更好的保障。從安全性來說，方案2比方案1更具有優勢。

RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盤數量越多，RAID5的空間利用率越高。看似方案2的存儲利用率高，但是由于邏輯卷鏡像消耗大量存儲空間，以公司現方案設計方案1的存儲利用率要略高于方案2.

對于擴張性來說，方案1原有IBM V7000剩下三個空磁盤位，新增磁盤柜剩下9個空磁盤位，存儲空間不足時補滿磁盤位、增加磁盤柜，方案2需要增加磁盤柜以及授權許可，方案1和方案2都具有良好的擴容性。

綜合分析，方案1投資低、實施簡單、實施周期短、安全性較高、擴容性較好，方案2投資較高、實施復雜、實施周期長、安全性高、擴容性較好，僅考慮當前存儲擴容需求，方案1較為合適。但是，隨著設備的老化、利用率提升等情況，存儲設備單點故障仍是一個需要解決重要問題，未來仍需實施邏輯卷鏡像解決容災問題，到那時數據量將更為龐大、實施更為復雜，所以公司采用方案2提升擴容及容災，防范于未然。

圖3 最終的SAN拓撲圖

圖4 實施效果截圖

方案2項目實施步驟

1、新購置V7000存儲設備按前期規劃完成RAID5組創建和lun劃分，創建主機組，并將lun分配給主機組，確保主機能夠識別到剛分配的Lun。

圖5 效果截圖

2、數 據 遷移：將原有IBM V7000上的虛擬機及虛擬桌面遷移至新增加的IBM V7000存儲設備上。

3、將 原 有IBM V7000存儲設備raid10刪除，增加3塊300G/15000轉SAS磁盤， 組建RAID5磁盤陣列，這樣原有的IBM V7000和新增IBM V7000存儲配置和容量相同。

4、按照圖 3完成兩臺IBM V7000存儲邏輯卷鏡像的配置，將業務數據遷移至帶有鏡像卷的Lun中。

實施及效果部分截圖如圖4、圖5所示。

至此，存儲擴容實施完畢，完成存儲能力及數據安全穩定性提升，為公司前段應用系統提供了更好的保障。