異構SAN存儲數據遷移技術在銀行的應用

楊廣銘

SAN存儲是銀行關鍵業務系統數據集中的主要載體，隨著設備更新換代和升級擴容，異構SAN存儲間的數據遷移是銀行運維人員面臨的一項重要工作，選擇合適、成熟且高效的異構SAN存儲數據遷移技術是項目成功的關鍵。文章對業界主流的2種異構SAN存儲數據遷移技術在銀行中的應用進行研究和對比。

異構SAN存儲數據遷移

SAN存儲是指以FC或iSCSI協議傳輸數據塊的外置磁盤設備，因其具備高帶寬、低時延和高可靠性等特點，目前已是銀行關鍵業務系統數據集中存放的主要載體。當銀行數據中心因設備老舊需要更新換代或IT基礎環境隨業務需求發生改變需要升級擴容時，經常會遇到異構存儲之間的數據遷移情況。由于銀行一般采用年度集中產品招標采購模式，每年度可能都會引入不同品牌SAN存儲，不同廠商存儲產品的底層技術架構差異極大且互不兼容，因此這種異構SAN存儲數據遷移的問題成為數據存儲技術領域重要的研究課題之一。由于銀行IT系統具有業務連續性、關鍵業務數據可用性要求高且業務量大等特點，異構SAN存儲數據遷移時通常會面臨下列挑戰：

數據遷移導致系統停機時間過長（有時可能數天），給銀行業務運營帶來極大不便；

數據遷移過程中存在數據一致性風險；

遷移數據量巨大，有時甚至達到PB級別；

訪問存儲的系統可能涉及多種操作系統，數據遷移要跨平臺操作，環境復雜，發生錯誤的幾率較高。

由此可見，由于銀行IT系統7×24 h的連續性要求和客戶數據重要性，異構存儲數據遷移對于銀行IT部門來說是一項非常浩大的工程，稍有不慎就會造成難以挽回的損失，保證業務連續性是整個數據遷移過程的核心要求，如何實現遷移數據高可靠性是成敗關鍵。

目前業界主要有2種技術可以在保證業務連續性（即對業務系統“透明”）的前提下實現異構SAN存儲數據遷移：①基于主機的數據遷移技術；②基于存儲虛擬化的數據遷移技術。

基于主機的數據遷移技術

基于主機的數據遷移工作在主機卷管理器這一層，通過磁盤卷鏡像或復制來實現數據遷移。在使用卷管理器進行磁盤管理的主機系統上，當主機發起一個I/O請求之后，必然通過邏輯卷層，卷管理器確認邏輯卷分布的物理磁盤并將I/O請求發往相應的光纖控制卡，光纖控制卡將I/O請求經SAN發給物理磁盤所屬所有存儲，所有存儲分別完成I/O請求后將處理結果反饋給光纖控制卡，光纖控制卡將所有I/O請求的結果返回卷管理器，卷管理器在確認所有邏輯卷分布的物理磁盤I/O請求都反饋成功后通知主機系統I/O請求完成。

基于主機的數據遷移技術正是利用卷管理器的這一功能，在實施數據遷移時先將目標存儲的數據盤加入源存儲數據盤所在邏輯卷組VG，然后使用卷管理器命令告知應用建立了源盤和目標盤間的鏡像關系，即一個邏輯卷的數據同時分布在2個物理數據盤上。這種鏡像關系建立后，卷管理器會自動在后臺進行二者間差異數據同步，同時主機系統發出的新I/O請求也會由卷管理器發給這2個數據盤。待二者間同步完成后，將源數據盤從VG中刪除，這樣就完成了整個數據遷移。常用的卷管理器有Symantec的Veritas Volume Manager，UNIX和Linux自帶LVM等。

這種數據遷移技術不需要在遷移的源和目的端采用同樣的存儲設備，具有極大靈活性，但遷移過程中會占用一些主機CPU資源，對主機性能有一定影響。因此，這種方法的可擴充性較差，實際運行性能不是很好。基于主機的遷移方法也有可能影響主機系統的穩定性和安全性，進而有可能導致越權訪問受保護數據。

此外存儲廠商EMC公司也有一款Open Migrator軟件，同樣利用類似主機I/O堆棧管理機制，實現不依賴于存儲產品的數據遷移，相比前述操作系統自帶的卷管理器，該產品可對整個遷移進程實現精細化控制（包括啟停、重發、比較和傳輸速率設置）和實時監控，但該軟件通常只免費提供給購買該公司存儲的客戶使用。

基于存儲虛擬化的數據遷移技術

基于存儲虛擬化的數據遷移，通常使用各存儲廠商提供的專業軟件來實現，例如HPE的OnlineImportUtility、PeerMotion Utility、EMC的Open Replicator、華為的SmartVirtualization和SmartMigration，實現原理是在目標存儲上創建與源存儲等數量、等容量邏輯卷，并以目標存儲控制器作為虛擬存儲網關建立2組邏輯卷對應關系進行遷移，遷移過程中，主機仍可通過目標存儲訪問源存儲LUN上存放的數據，依據主機的操作系統、存儲多路徑軟件和群集配置的差異，一般可提供在線、最小中斷時間和離線3種遷移模式，大致遷移流程如下：

①主機需重新配置兼容目標存儲的數據訪問多路徑軟件；

②在目標存儲上創建數量和容量與源存儲一致的LUN；

③目標存儲控制器遷移用端口設置Initiator模式，源存儲控制器遷移用端口設置為Target模式，并在SAN交換機上為前述2端口創建1個Zone；

④創建主機到目標存儲控制器非遷移用端口的Zone，并將目標存儲上的遷移用LUN分配至該端口（Offline Migration不需要此步驟）；

⑤停止主機上所有的業務進程和高可用群集，卸載待遷移LUN對應的文件系統，并關機（僅MDM需要此步驟）；

⑥在目標存儲的管理服務器上創建和源存儲待遷移LUN的映射關系，發起遷移任務；

⑦刪除主機到源存儲的Zone，主機重新識別和導入目標存儲的LUN，重新掛載文件系統和啟動業務進程；

⑧通過目標存儲管理服務器可實時監控遷移任務，并適時調整遷移任務的帶寬QoS；